Déroulement

• Articulation avec l'unité 1 : un protocole a été proposé à la séance précédente après appropriation du problème et proposition d’hypothèses.

• Séance 1

1. Relever de température de l'eau qui chauffe, toutes les minutes.

2. Faire la liste du matériel utilisé et le schéma de l'expérience et compléter le texte sur la fiche d'activité n°1.

3. Colorier les thermomètres sur la fiche d'activité n°1 pour représenter la hauteur de liquide et noter l'état de l'eau.

4. Montrer aux élèves un exemple de feuille remplie (projection par exemple). La forme de la représentation choisie vise à les aider à visualiser le graphique.

5. Tracer le graphique représentant l'ébullition de l'eau sur du papier millimétré où les axes sont représentés en utilisant la fiche méthode et l'autoévaluation. Travail à terminer à la maison.

• Séance 2

6. Mise en commun des résultats et discussion des observations des élèves.

7. Sur le graphique précédent, faire noter les états de l'eau et le palier de température. Le diaporama permet d'aider les élèves à légender correctement le graphique et peut servir pour la phase suivante d'institutionnalisation.

8. Institutionnalisation : C'est Naïma qui a raison : l’eau bout à 100 °C. Il y a un palier de température sur le graphique représentant l'évolution de la température de l'eau en fonction du temps : la température reste constante quand on continue de chauffer.

• Clôture

L’eau bout à 100 °C et il y a un palier de température.

Objectifs

• Exemple d'étude d'un changement d'état : l'ébullition de l'eau.

• Réaliser, observer, schématiser des expériences de changements d’état.

• Construire et exploiter des graphiques de changements d’état.

Prérequis

• Savoir lire une graduation.
• Savoir reporter et lire des valeurs dans un tableau.
• Connaître les nombres relatifs et savoir positionner des points dans un plan muni d'un repère orthogonal.

Compétences

Démarche scientifique

• Confrontation des résultats aux hypothèses.
• Conclusion et résolution du problème.
• Les élèves sont autonomes lorsqu'ils réalisent leurs mesures de température.

Maîtrise de la langue

• Echange verbal lors de la mise en commun des résultats d'expérience et lors de la conclusion.
• Vocabulaire scientifique.

Autres compétences travaillées

Organisation

Déroulé temporel

• Une séance de 1h20, puis 20 min la séance suivante.

Matériel

• Ordinateur avec vidéoprojecteur et caméra ou appareil photo ;

• Pour 5 groupes de 4 élèves : 5 montages avec un microfour, un tube et un générateur OU 5 montages avec ballon et chauffe ballon, 5 chronomètres, 5 thermomètres numériques OU à graduation, eau distillée ;

• Papier millimétré avec les axes tracés et les graduations préparées.

Explicitation et justification des choix didactiques, modifications possibles

Il est possible de travailler de façon similaire avec un autre changement d'état de l'eau. Par contre, la difficulté qu'on les élèves à comprendre l'intérêt d'un graphique et à le réaliser est en grande partie résolue par le coloriage des thermomètres qui participe à la compréhension de "la lecture d'une information" et à "la capacité à faire une interprétation globale et qualitative de la représentation étudiée" (Programmes, BO 6 avril 2007), et constitue une étape à la réalisation d'un graphique.

Auteurs : G. Aldon, V. Chambenoît,  K. Robinault