Défi-sciences à Boisemont

Pourquoi ne peut-on pas se noyer dans la Mer Morte ?

Dans la Mer Morte, les nageurs flottent mais ne coulent pas. Pourquoi?


Les élèves de Raphaëlle sont venus nous voir mardi après-midi, munis d'un récipient, de sel et d'une figurine.	Présentation aux élèves de CE1 de leur hypothèse: c'est le SEL de la Mer Morte qui fait flotter les nageurs.	Mauricette la figurine.


Les élèves de Raphaëlle ont versé 2 litres d'eau du robinet dans le récipient. C'est de l'eau douce, sans sel.	Mauricette coule.


On verse alors du sel dans le récipient.	Progressivement, Mauricette se redresse.	Il faut bien mélanger.	Au bout de 4 verres de sel, Mauricette remonte à la surface.


Un cinquième verre devrait suffire.	Ca y est, Mauricette est sauvée ! Son nez ressort de l'eau.

>> Conclusion: C'est bien le sel de la Mer Morte qui empêche les nageurs de couler.

Comment faire pour récupérer le sel mélangé à l'eau ?

Maintenant Raphaëlle veut récupérer son sel. Tout son sel.


Trois hypothèses méthodologiques se dégagent: filtrer, assécher et chauffer.	On essaie de filtrer avec une passoire. Mais rien n'est retenu.	Un autre groupe tente de filtrer à l'aide d'un linge. Là non plus le sel n'est pas retenu.	Et pourquoi pas à l'aide d'un sac plastique percé de petits trous? Et bien non. Le sel reste dans l'eau.


Au soleil, l'eau s'évapore.	Quelques traces de sel apparaissent.	Au sèche-cheveux, c'est plus rapide. Il faut cependant faire attention à ne pas mouiller l'appareil.	Le sel est nettement visible sur les bords de l'assiette. On progresse!


Dernière hypothèse: chauffer au micro-ondes doit permettre l'évaporation.	Et en effet, il reste au bout de quelques minutes une grande quantité de sel sec au fond du récipient. Nous avons récupéré le sel de Raphaëlle!


Ne reste plus qu'à récapituler...	...et à rédiger un compte-rendu pour nos camarades: question / hypothèses / observations / conclusion.	A noter que dans les marais salants, on utilise la chaleur du soleil pour récupérer le sel de la mer.


Présentation de nos conclusions aux élèves de l'autre classe.	Tout le sel récupéré.

>> Conclusion: En chauffant, l'eau s'évapore et le sel reste.

Pourquoi c'est dangereux, un iceberg ?

Présentation de la problématique par des élèves de Raphaëlle: qu'est-ce qu'un iceberg, et pourquoi est-ce dangereux ? L'exemple du Titanic marque les esprits. il semblerait qu'un iceberg flotte et dérive. Ce serait la partie immergée, très volumineuse mais invisible, qui serait la plus dangereuse.


Il faut prouver les affirmations. Un bloc de glace est plongé dans de l'eau salée...	Il flotte!


En mesurant, on s'aperçoit que seule une petite partie émerge.	Un schéma aide à comprendre.	Prêts pour un nouveau défi?...

>> Conclusion: Un iceberg est dangereux car sa partie invisible est 10 fois plus volumineuse que sa partie émergée.

Comment fonctionne un sous-marin ?

Le maître nous fait faire une première expérience.

Une bouteille dont le fond est découpé, avec un ballon de baudruche coincé autour du goulot.

Quand on enfonce doucement la bouteille, l'eau pousse l'air qui gonfle le ballon.

Conclusion: l'air occupe de la place. Il peut être "coincé" dans un récipient.

Nous faisons alors une deuxième expérience.

Dans une bouteille pleine d'eau coiffée d'un ballon de baudruche, on place une ampoule de verre. Celle-ci est remplie aux 3/4 d'eau. L'une de ses extrémités est bouchée à la pâte à modeler. L'ampoule modélise un sous-marin.

Au départ, l'ampoule reste à la surface. Puis on presse le ballon, et le "sous-marin" plonge.

C'est l'air du ballon qui a "poussé" l'eau de la bouteille. Celle-ci est entrée par l'extrémité inférieure dans l'ampoule , l'alourdissant et provoquant la plongée du sous-marin.

Conclusion: En agissant sur l'air, on peut contrôler la profondeur d'immersion d'un sous-marin.

		On va donc pouvoir appliquer ces conclusions à un sous-marin transformé maison.
Un jouet étanche, alourdi de billes, auquel on a fixé des bouteilles en plastique percées au fond et munies de tuyaux. Dans l'eau, les bouteilles (c'est-à-dire les ballasts dans un vrai sous-marin) se remplissent d'eau et le jouet coule. Sans le toucher, juste en remplissant d'air les ballasts, on fait remonter le sous-marin.


Il est temps de présenter nos conclusions aux élèves de CE1/CE2. On explique, on reproduit les expériences devant eux et on répond à leurs questions.

>> Conclusion: C'est grâce aux ballasts qu'un sous-marin plonge ou flotte. On les remplit d'eau pour plonger. On les remplit d'air pour remonter.

Comment flotte un bateau ?

Les élèves de Raphaëlle ont listé leurs hypothèses. Il faut alors argumenter, parfois expérimenter...


C'est avec de la pâte à modeler qu'on vérifie l'hypothèse 4. Une boule va couler...	...alors que la même quantité de pâte, modelée en forme de coque, va flotter.


De plus, il a fallu charger un bateau de masses marquées de plus en plus lourdes, afin de préciser l'hypothèse numéro 4.

>> Conclusion: C'est grâce à sa forme qu'un bateau peut flotter.

Comment allumer une ampoule, à l'aide d'une pile et de fils électriques, sans rien toucher à tout ça ?

On manipule, encore et encore... On arrive à la conclusion qu'il faudrait le même appareil que celui qui allume la lumière en classe: un interrupteur. Le maître nous en fournit, nous les incorporons dans les circuits: ça marche!

Bien sûr, il faut présenter les conclusions aux élèves de CE1/CE2.

A eux maintenant de répondre à de nouvelles questions...

>> Conclusion: Un interrupteur permet de fermer un circuit électrique, ou de l'ouvrir, juste en appuyant sur un bouton.

Qu'est-ce qui peut faire passer l'électricité, à part un fil électrique ?


Un circuit tout simple, avec un trou au milieu. Comment l'électricité peut-elle passer? L'idée vient rapidement de fabriquer "un pont" pour le courant électrique, à l'aide d'objets divers. Un bonbon vert qui ressemble à un fil électrique? L'électricité ne passe pas. Pas plus qu'avec une guirlande. Les résultats sont consignés dans une feuille de résultats.


L'ampoule s'allume quand on fabrique "un pont" avec une agrafeuse métallique!	Avec la ficelle en revanche, ça ne marche pas.


Le plastique n'est pas conducteur.	Ni l'eau d'une soucoupe.	On teste en classe une multitude d'objets.

>> Conclusion: Seul un objet métallique (non recouvert de peinture) peut conduire l'électricité.


Pour finir l'année, on organise en salle de jeux des "défis électriques", avec construction de circuits géants.

A l'occasion, on réinvestit les connaissances toutes fraîches sur les matériaux conducteurs ou isolants.

A quoi ça ressemble un volcan, dedans ?


Travail préparatoire à la recherche documentaire: quelles questions se pose-t-on sur les volcans? Comment se représente-t-on la structure d'un volcan?

Puis recherche dans les livres. Nos découvertes sont synthétisées dans un jeu, à destination de l'autre classe. Avec en prime une question pas piquée des hannetons...

Peut-on fabriquer un volcan qui marche?


Les élèves de Raphaëlle ont réussi à construire une maquette de volcan, à l'aide d'argile, de papier et d'une bouteille. L'"éruption" est provoquée par une réaction chimique.	On mélange du bicarbonate de soude avec du liquide vaisselle, plus de la grenadine pour la couleur.


En contact avec du vinaigre, le mélange mousse.	Et voilà ! On croit voir un vrai volcan effusif.

>> Conclusion: Il est possible, avec quelques ingrédients simples, de construire une réplique de volcan effusif.

Pourquoi certaines rivières de lave coulent-elles plus vite que d'autres ?

Cette question nous permet de nous interroger sur les propriétés de certains liquides. Pourquoi certaines coulées de lave sont-elles plus visqueuses que d'autres ? On s'interroge, on émet des hypothèses, puis on expérimente. Ici on s'est dit que la vitesse de la coulée dépendait de sa "pureté". Alors on a préparé trois sortes de lave (en réalité du liquide vaisselle) afin d'expérimenter sur un modèle pratique.

1: Lave + roches (liquide vaisselle + sucre);

2: Lave pure;

3: Lave + eau.

Résultats: de la lave qui se mélange à de l'eau coule plus vite que de la lave pure. La lave pure coule plus vite que de la lave mélangée à des matières solides. C'est le cas pour les laves basaltiques, pauvres en silice et donc très fluides.

La température de la lave influe-t-elle sur sa vitesse ? Nous modélisons cette fois-ci la coulée avec du miel. 4: miel tiède. 5: miel chaud. Nous observons que plus la lave est chaude, plus vite elle coule.

Viscosité comparée de plusieurs liquides. On mesure le temps que met une bille à couler, dans des verres remplis d'eau (a), d'eau sucrée (b), de liquide vaisselle (c), d'un mélange liquide vaisselle + miel (d), de miel pur (e). Du plus rapide au plus lent: a-b-c-d-e.

Surprise pour les élèves: tous pensaient que le mélange d'un liquide assez visqueux (le liquide vaisselle) avec un liquide très visqueux (le miel) donnerait un liquide "super-visqueux". Or ce mélange est d'une viscosité intermédiaire.


Passage obligé: la trace écrite permettant de reformuler les observations, et de tirer les conclusions.	Plus d'informations sur les volcans ? http://fr.wikipedia.org/wiki/Volcan et http://www.fournaise.info/.org/wik

Comment circule le sang dans le corps ?

Nous nous sommes d'abord posés plein de questions sur la circulation sanguine. Où se trouve le sang dans le corps ? A quoi sert le coeur ? Que sent-on quand on pose les doigts à la base du cou ?...

Nous avons fait des recherches, et puis nous avons invité le grand-père de Nolwenn en classe. Il est professeur de physiologie à l'université de Rouen.


A l'aide de schémas, il nous a expliqué le fonctionnement du coeur, et a répondu à toutes nos questions.	Puis il a disséqué un coeur de porc, fourni par la boucherie d'Etrépagny. Grâce à la caméra, chacun a pu voir les détails, projetés sur grand écran.


Nous avons ainsi découvert que le coeur est un muscle creux. Ses quatre cavités se contractent et propulsent le sang dans les artères.	Dans le détail, nous avons même observé les valvules. Ce sont ces clapets qui, en se fermant, produisent les bruits du coeur.

>> Conclusion: C'est grâce au coeur que le sang circule dans le corps. Il agit comme une pompe qui envoie le sang dans les poumons et les autres organes.

Après les vacances, nous nous intéresserons au monde végétal: tout le monde au jardin !