La filtration de l'eau et la recherche de bactéries

Hypothèse

Il faut filtrer l'eau avec différentes matières qui retiendront les impuretés.

Expériences proposées par les élèves

• Les élèves proposent de réaliser des filtres en posant différentes matières dans des bouteilles en plastique découpées.
• Dans un premier temps, ils proposent de filtrer l'eau une seule fois (regarder ce qui se passe pour chaque filtre) et ne pensent pas à utiliser les différents filtres en complément les uns des autres.
• Certains ont pensé qu'il fallait laisser reposer l'eau pour que les matières tombent au fond du récipient

Préparation des expériences (1 séance)

• Nous récupérons de l'eau du Canal du Midi, boueuse et pleine d'impuretés, nous la versons dans des bassines et la laissons reposer.
• Les élèves cherchent individuellement, à l'aide de documents sur la filtration, des idées de filtres à réaliser. Puis ils discutent en groupes de la pertinence de leurs choix.
• Ils notent alors le matériel nécessaire.

Expériences réalisées par les élèves

• Les élèves constatent que des impuretés se sont déposées au fond mais que l'eau reste encore trouble et ne sent pas bon. Cette eau laissée au repos toute une nuit constitue une première étape.
• Des matières plus légères flottent sur l'eau et certains se servent de passoires pour les enlever.
• Ils essaient de récupérer l'eau sans trop bouger les bassines afin de laisser les particules au fond.
• Ils filtrent cette eau avec une passoire, un filtre à café, du sable, du gravier, du coton, un chinois, du papier essuie tout

Analyse des résultats, conclusion

• Confrontation des résultats : l'eau obtenue après filtration est très différente d'un filtre à un autre. Les élèves se rendent compte de la nécessité de filtrer l'eau plusieurs fois en utilisant les différents filtres.
• Discussion sur les problèmes rencontrés et l'efficacité des filtres. Certains ont dû laver le sable avant et après filtration : « Il faut le mettre dans un filtre à café ou le chinois sinon il passe à travers la bouteille avec l'eau. » -« Le gravier est à employer en début d'opération, il doit être propre. » -« Il faut utiliser des filtres de plus en plus fins afin de filtrer les plus petites particules. » Pour beaucoup l'eau est devenue limpide mais une mauvaise odeur persiste. Des élèves se souviennent avoir lu lors de la recherche documentaire qu'on pouvait utiliser du charbon. L'expérience est alors réalisée, l'odeur disparaît.
• Conclusion : On peut rendre propre une eau sale en la filtrant à l'aide de différents matériaux qui retiennent les impuretés. Remarque : La question de savoir si elle est potable, reste posée.

Discussion

Qu'est-ce qu'une eau potable ? Les élèves ne sont pas tous du même avis. Ils ne font pas tous la différence entre eau propre (claire, limpide, qui ne sent pas) et potable (que l'on peut boire sans tomber malade). Il était donc nécessaire de bien préciser ces deux termes.

Hypothèses faites par les élèves

• Pour certains l'eau filtrée obtenue précédemment est potable. Ils proposent de l'envoyer à un laboratoire pour qu'ils vérifient qu'elle ne contient pas de microbes.
• Pour d'autres, elle n'est pas potable mais contient des microbes. Pour s'en débarrasser, ils proposent d'ajouter du chlore ou de faire bouillir l'eau.

Expériences proposées

L'enseignante propose alors aux élèves de rechercher en classe si l'eau contient des microbes. Elle leur présente des tubes contenant un milieu de culture (gélose) et leur demande s'ils en connaissent l'utilité. Certains pensent que si on dépose de l'eau sur la gélose et qu'elle contient des microbes alors ils se développeront. Donc si l'eau n'est pas potable, on le verra.

Expériences réalisées par les élèves

Les élèves par groupe de quatre réfléchissent aux expériences à réaliser. Puis ils confrontent en classe entière leurs idées et proposent, afin d'établir des comparaisons, de réaliser les cultures suivantes :

• une culture de l'eau du Canal rendue propre par filtration
• une culture de l'eau sale du Canal
• une culture de l'eau rendue propre, plus de l'eau de javel
• une culture de l'eau rendue propre puis bouillie
• une culture avec de l'eau du robinet

Analyse des résultats, conclusion

• Pendant cinq à six jours, observation quotidienne des tubes qui sont placés au-dessus du radiateur de la classe (apporter un appareil qui chauffera en continu si vous ne faites pas ces séances en hiver). Prise de notes et dessins.
• Comparaison des résultats avec les anticipations des enfants avant les expériences
• Synthèse sur le cahier après formulations des résultats par les élèves (les résultats obtenus n'ont pas été transmis par l'enseignante).
• Conclusion : Une eau claire et transparente sans odeur n'est pas forcément potable. Il peut y avoir des germes, des virus et des bactéries nuisibles pour la santé.

Le mot du maître

Les tubes de milieu de culture m'ont été fournis gratuitement par un des laboratoires d'analyses médicales de notre ville.
Ces expériences ont permis aux enfants de devenir acteurs de leurs apprentissages en réinventant un processus de traitement de l'eau.

Prolongements

Découverte du fonctionnement de la station de traitement naturel de Blagnac qui permettra aux enfants de retrouver une application à leurs recherches.
Recherche sur l'origine des pollutions et leurs conséquences. Puis travail sur l'eau du robinet. Est-elle de bonne qualité (nitrates) ? Comment la protéger ? Les pays de sécheresse.
Exposé sur Pasteur, son travail sur les microbes.