Questions aux experts

Tout d'abord, excusez moi de ne pas répondre "tout schuss" à votre question. Vous vous demandez "quelle question on peut poser pour commencer une séance sur l'eau à partir de la neige, dans le cadre d'une classe de neige, et en vue d'étudier les changements d'états".

En effet, une séance ne démarre pas forcément par une question frontale. On préfèrera bien souvent une mise en situation, bien choisie par l'enseignement en fonction du problème à traiter et qui débouchera sur un questionnement de la part des élèves. Ainsi, plusieurs pistes (problèmes) vous sont ouvertes :

Comment, quand et pourquoi la neige fond-t-elle ?
Ce qui est en jeu ici, est de faire découvrir que :

la neige fond à condition qu'elle reçoive de la chaleur de l'extérieur (donc de faire découvrir que la neige fond si elle est placée dans un milieu à une température supérieure),
sa température reste constante et égale à 0 °C pendant la durée de fusion.

Cette activité peut démarrer par la recherche de solutions pour faire fondre de la neige, le plus rapidement possible (par exemple, la main, le radiateur, une plaque chauffante, le Soleil, de l'eau chaude). Les essais vont rapidement poser le problème de la séparation de variables : pour pouvoir comparer, nécessité d'un témoin et nécessité de se placer dans des conditions identiques (quantité et même récipient). On pourra alors comparer, dans la mesure du possible, la température des sources. On pourra aussi comparer la température de la neige en train de fondre dans les différents cas. Et en tirer les conclusions.

Sur les pistes (de ski), les enfants vont probablement faire des observations surprenantes : les cailloux (sur la neige) font fondre la neige. Il en est de même des pylônes des remontées mécaniques (à leur base la neige fond plus rapidement). Ils relèveront ces observations à condition qu'ils se soient investis dans leurs travaux de recherche. Les faits sont alors perçus, car non conformes aux conclusions tirées en classe. Ces questions peuvent être un nouveau point de départ pour étudier comment faire fondre la neige le plus rapidement possible au Soleil ("piste réservée aux bons skieurs")

Comment empêcher la neige de fondre ?
Ici, ce ne sont pas les changements d'états qui sont visés, mais la découverte des isolants thermiques. L'entrée à partir de la neige est particulièrement motivante pour les enfants. Puisque la neige fond dès qu'on la rentre dans une salle chauffée, on peut leur demander de trouver des solutions pour conserver la neige le plus longtemps possible.
Il sera alors intéressant de mettre la neige dans des gobelets en plastique et rechercher différentes solutions (en prenant soin de prévoir un témoin). Bien sûr le freezer sera rapidement sollicité, puis les objets qui habituellement conservent le froid : boîtes en polystyrène pour conserver les glaces, la bouteille thermo, la glacière. Evidemment ils ne penseront pas à mettre les gobelets de neige dans la laine de verre, ou dans un pull de laine, ou dans une couverture (ces objets apportant pour les enfants de la chaleur). Après la première investigation, une réflexion sera donc nécessaire pour amener les enfants à trouver le point commun des objets qu'ils ont d'abord sélectionnés. Le terme isolant est rapidement prononcé. On testera alors d'autres isolants, par exemple la laine de verre. Ils ne penseront pas au pull de laine (la laine ça tient chaud), on pourra les inviter à tester la laine. Ils seront persuadés qu'elle va faire fondre la neige. La surprise engendrée par le résultat va relancer le débat sur les isolants thermiques.

Qu'est-ce que la neige ? (mais attention, c'est une piste noire !) Bonnes expérimentations, mais surtout bon ski !

Bonjour, le questionnement de départ pour un travail sur les états de l'eau va évoluer sur l'ensemble du cycle 2 et ne sera pas le même pour une GS ou pour un CE1. Pour choisir un questionnement de départ il peut être intéressant pour l'enseignant de préciser jusqu'où il souhaite aller avec ses élèves (quels objectifs notionnels).
En fin de cycle 2 un enfant doit savoir que la glace, le givre, la neige, le brouillard c'est aussi de l'eau (pour un enfant de cet âge-là, l'eau c'est forcément l'eau qui coule comme celle que l'on boit). Personnellement j'écarterais au cycle 2 tout ce qui concerne l'eau à l'état gazeux, la fameuse vapeur d'eau qui ne se voit pas, ne se sent pas et dont l'existence ne peut être pour un enfant de cycle 2, qu'un objet de pensée qui permet conceptualiser ce que devient l'eau entre l'état liquide (je peux tremper mes mains dedans, je peux la boire, elle mouille, etc.) et l'eau à l'état solide (elle est froide, je peux l'attraper, etc.). Si on se centre au cycle 2 sur cette idée de coexistence et de transformation eau état solide / eau état liquide alors des questionnements de départ possibles en classe de neige pourraient être : - comment garder de la neige ? des aiguilles de glace (les stalactites qui pendent des toitures le matin), peut-on attraper et garder un flocon de neige pour le dessiner ? etc. Dans tous les cas les enfants constatent qu'ils se retrouvent rapidement avec de l'eau liquide dans les mains. - à partir de là on peut engager les enfants sur la recherche de moyens permettant de garder le plus longtemps possible de la neige ou le morceau de glace. il ne s'agit pas de faire au cycle 2 les activités isolant / conducteur thermique qui seront systématisées au cycle 3 mais d'amener les enfants à concevoir que suivant les conditions chaud / froid l'eau se présente tantôt à l'état solide et tantôt à l'état liquide. - à partir de ces activités on pourra bien sûr se poser la question de savoir si avec de l'"eau" (eau à l'état liquide) on peut obtenir de la glace (eau à l'état solide). Que faudrait-il faire ? ("donner du froid" à l'eau), Comment ? en classe de neige mettre de l'eau liquide dehors la nuit, en classe utiliser le mélange réfrigérant (glace + sel voir fiche Ysengrin cycle 1) - au CE1 uniquement, utiliser un thermomètre pour observer à quelle température se fait ce changement. * * * * * * Je profite de l'occasion donnée par cet échange pour dénoncer une "expérience" souvent présentée comme point de départ crucial pour engager les enfants dans l'idée que l'eau s'évapore : celle de l'observation de flaques d'eau qui dans la cour sèchent en quelques heures aprés la pluie. Attribuer le séchage des flaques à l'évaporation de l'eau, c'est négliger le fait que la plus grande partie de l'eau ainsi "disparue" s'est infiltrée dans le sol. Il suffit pour s'en convaincre de laisser dans une assiette de l'eau sur le rebord d'une fenêtre pour constater que plusieurs jours après l'eau est toujours là !
Il faut se méfier des observations et des interprétations qui ne sont évidentes que pour l'enseignant qui est le seul à savoir ce qu'il faut voir. C'est que nous avons facilement tendance dans nos propositions d'activité à privilégier une lecture orientée des phénomènes alors que nous affirmons par ailleurs constamment qu'un des objectifs de la main à la pâte et de favoriser chez les enfants la capacité d'avoir une multi-lecture d'un même phénomène. Apprendre à voir autrement ce que l'on a l'habitude de voir, ne pas s'enfermer et enfermer nos élèves trop vite dans une grille de lecture d'un phénomène voilà me semble-t-il une compétence caractéristique de l'activité scientifique que l'école doit contribuer à développer chez les jeunes enfants.
Cordialement.

Si on les sollicite davantage, ils disent que l'eau a disparu, ou qu'elle s'est transformée en air. Ils ne conçoivent pas l'existence d'une substance à l'état invisible. Cet obstacle, que nous avons étudié de près, (voir Aster24), n'est pas facilement franchissable dans le cas présent. Il est en effet renforcé par un raisonnement des enfants sous forme de pensée catégorielle : l'eau est pour les enfants le prototype des liquides, elle s'oppose de ce fait à l'air et aux gaz. De plus le langage courant ne facilite pas les choses : dans la vie quotidienne, on parle bien de vapeur d'eau, par exemple quand on ouvre la cocotte minute, mais alors ça se voit !.

Pas étonnant donc que vous éprouviez des difficultés. (ça ne fait pas beaucoup progresser, mais ça rassure !)