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Synthèse des fondements scientifiques : I. Le mélange II. Différentes façons de

Synthèse des fondements scientifiques : I. Le mélange II. Différentes façons de séparer des mélanges hétérogènes et/ou homogènes : La décantation -séparation mécanique sous l’action de la gravitation -peut séparer : - Deux liquides non miscibles avec des densités différentes avec l’aide d’une ampoule à décanter. -Un liquide et un solide en suspension avec l’aide d’un bassin de décantation. Une suspension : constituée de particules non dissoutes dans le mélange La filtration -séparation d’un solide d’un liquide avec l’aide d’un filtre. L’évaporation -Permet d’isoler un solide (le soluté) par évaporation d’un solvant. La distillation -Permet de séparer des liquides initialement en mélange homogène liquide. - Ce procédé exploite les différences de températures d’ébullition des constituants du mélange liquide à traiter. La chromatographie -Permet de déterminer les différentes substances d’un mélange par la différence de leur migration sur la plaque. p. 1 III. La masse : La masse reflète la quantité de matière qu’a un objet. Plus l’objet a une quantité de matière importante plus sa masse sera élevée. L’unité de la masse est le kg. On peut convertir la masse en kg par des sous-multiples et ainsi utiliser un tableau de conversion comme celui ci-dessous : kilogramm e hectogramm e décagramm e gramm e décigramm e centigramm e milligramm e kg hg dag g dg cg mg IV. La masse volumique et la densité: La masse volumique d’un liquide ou d’un solide se calcule avec la formule : ρ sera en kg/m³ m sera en kg v sera en m³ La densité (d) du liquide et du solide se calcule avec la formule : d = ρ(liquide ou solide) / ρ(eau) ρ(eau) = 1 kg/L si d >1 le liquide ou le solide est plus lourd que l’eau si d <1 le liquide ou le solide est moins lourd que l’eau V. Les différents états à l’échelle microscopique A l’état solide : les molécules de la matière sont liées les unes aux autres et organisées pour former une structure compacte et ordonnée. A l’état liquide : les molécules sont moins liées. Elles se déplacent mais restent sous forme d’un ensemble compact. A l’état gazeux : les molécules sont indépendantes les unes des autres. Elles occupent tout l’espace disponible. L’état gazeux est totalement désordonné. VI. Les mélanges à l’échelle microscopique : p. 2 Description d’une séquence pédagogique : Cycle 3 (CM1-CM2) Thème : les mélanges Période : 3 ou 4 Objectifs pédagogiques : Décrire les états. Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d’un mélange. Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange. Mettre en œuvre des observations et des expériences pour caractériser un échantillon de matière Relation avec les programmes : (D’après le BOEN n°31 du 30 juillet 2020) : décrire des états et la constitution de la matière à l’échelle macroscopique. Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d’un mélange. Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange. - Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière (dissolution, réaction). - La matière qui nous entoure (à l’état solide, liquide ou gazeux) résulte souvent de l’association de différents constituants. Socle commun de connaissances, de compétences et de culture : -décrire et questionner ses observations -Formuler des hypothèses, les tester et les prouver -Manipuler, explorer plusieurs pistes, procéder par essais et erreurs -Rendre compte de sa démarche Séances Objectifs Problématisations Les mélanges hétérogènes et les mélanges homogènes Réaliser une expérience en élaborant une démarche d’investigation et en mettant en place un protocole. Connaître le vocabulaire spécifique : homogène, hétérogène, miscible, non miscible, mélange, solution. Comment faire la différence entre un mélange homogène et un mélange hétérogène ? Séparation des mélanges par décantation et par filtration Connaître le vocabulaire spécifique : décantation, filtration Réaliser des expériences en élaborant une démarche d’investigation et en mettant en place plusieurs Comment allons-nous séparer ces mélanges ? p. 3 protocoles. Séparation des mélanges par évaporation et mise en évidence de la saturation Connaître du vocabulaire spécifique : évaporation, saturation Réaliser des expériences en élaborant une démarche d’investigation et en mettant en place un protocole A partir de quelle quantité de sel le mélange n’est plus homogène ? Comment faire pour récupérer le sel que nous avons mis dans le mélange ? Évaluation sommative Évaluer les notions des élèves à un instant précis Remédiation Après correction de l’évaluation la remédiation permettra de revoir les notions qui n’ont pas été comprises par les élèves. Une évaluation formative tout au long des séances : A chaque fin de séance les élèves répondent à des questions revenant sur les points principaux et les connaissances à retenir. Cette évaluation formative permet une autorégulation des propres connaissances de l’élève. L’enseignant peut mettre en place une pédagogie différenciée pour les élèves qui auraient des difficultés. Documents annexes : Séance 1 : dossier-élève : Séance évaluation sommative : p. 4 Séance 1 : Durée totale : 1h25 Compétences travaillées : Mettre en œuvre un protocole de séparation de constituants d’un mélange. -Réaliser des mélanges peut provoquer des transformations de la matière. Compétences du SCCC : Concevoir, réaliser, créer S’approprier des outils et des méthodes Objectifs de la séance : Réaliser une expérience en élaborant une démarche d’investigation et en mettant en place un protocole. Connaître le vocabulaire spécifique : homogène, hétérogène, miscible, non miscible, mélange, solution. Modalité : Apprendre en pratiquant Matériel utilisé : eau, huile, vinaigre, farine, lait, sirop, sucre, sel, café moulu, plusieurs pots, bâtonnets mélangeurs, dossier-élève Déroulement Durée Tâches de l’élève Tâches de l’enseignant : Mise en place : -Évaluation diagnostique : Consigne : Sur une feuille, vous allez marquer tout ce que vous savez sur les mélanges puis lors de la dernière séance, on lira ce que vous avez marqué et on discutera de ce qu’on peut dire en plus ou s’il y a des choses à changer. -10 min- Les élèves notent leur représentation de ce que c’est un mélange L’enseignant pourra donc lire ce que les élèves ont marqué sur ces feuilles et aura une idée de ce que les élèves savent. (Cette évaluation diagnostique servira de fil conducteur lors de la séquence) Problématisation : L’enseignant demande aux élèves : « Avez-vous déjà fait des mélanges ? » Définir ce que signifie un mélange/ une solution au tableau avec les différentes réponses des élèves. L’enseignant demande aux élèves : « Quelles sont les différences entre ces 4 mélanges ? » -15 min- Les élèves répondent après avoir été interrogés Les élèves dictent à l’adulte leurs réponses pour former une carte mentale au tableau Les élèves décrivent ce qu’ils voient. Recueillir les vécus des élèves et leurs représentations de ce qu’est un mélange L’enseignant organise les idées des élèves au tableau L’enseignant prépare en avance 4 mélanges différents deux mélanges p. 5 liquide/liquide, un homogène et l’autre hétérogène et deux mélange solide/liquide, un homogène et un hétérogène Phase de recherche : Consigne : Vous allez faire 4 mélanges avec le matériel qui est devant vous par groupe. Pour chaque mélange vous devrez faire un schéma du matériel que vous utilisez et un schéma de ce que l’on voit après avoir attendu 15 minutes (après la récréation). Vous décrirez les mélanges que vous avez réalisé 5 minutes d’explicat ion puis 5 minutes de question s -20 min- Les élèves peuvent poser des questions sur la consigne s’ils ne l’ont pas comprise. Les élèves font les 4 mélanges en variant les ingrédients utilisés. Ils réalisent les schémas avec leurs représentations Puis après la récréation ils découvrent les 4 mélanges ensuite ils décrivent ce qu’ils voient Distribution du dossier élève L’enseignant écrit dans un coin du tableau les différentes étapes citées dans la consigne Mise en commun : Mise en commun des expériences -15 min- Un élève par groupe dit ce que le groupe a réalisé comme protocoles et expériences L’enseignant précise, suite aux résultats des élèves, si le mélange est hétérogène ou homogène puis petit à petit les élèves comprennent le fonctionnement Institutionnalisation : Questionner les élèves sur le vocabulaire vu lors de la séance Définir et écrire les définitions des termes homogène, hétérogène -15 min- Les élèves répondent aux questions de l’enseignant. Puis ils écrivent les définitions dans leur dossier élève L’enseignant régule la parole des élèves et interroge tous les élèves. Il vérifie que les élèves écrivent la définition correctement dans leur cahier. Comportements attendus : Les élèves ont compris la différence entre mélanges homogènes et hétérogènes. -Qu’ils mettent en place un protocole expérimental eux-mêmes sans aide d’un Tâches de l’enseignant : -Accompagner les élèves dans l’élaboration des expériences s’il y a un besoin -Réexpliquer et redéfinir les mots clés si besoin pendant la séance p. 6 adulte -Pendant la mise en commun qu’il y ait des expériences réalisées qui soient différentes les unes des autres. Différentiations pédagogiques : Pour des élèves dysorthographiques, il est possible de mettre en place un ordinateur pour la partie institutionnalisation. Pendant la phase de recherche, il est demandé de faire des schémas. L’élève pourra s’il en est capable les faire et uploads/Management/ dossier-crpe.pdf