Résumé : Les enfants étudient le contenu de poubelles et s'interrogent sur le devenir des déchets : dégradation, recyclage, destruction.
Objectif : Distinguer les déchets biodégradables de ceux qui ne le sont pas. Etudier quels éléments de réponse sont apportés au traitement des déchets.
Etape 1 : Questionnement initial
On propose la fiche « pré-test » aux élèves répartis par groupes de quatre. La consigne est de réfléchir en groupe et de se mettre d'accord pour répondre aux questions posées. Un rapporteur par groupe vient ensuite exposer le fruit des réflexions de son équipe.
Etape 2 : Le contenu de poubelles
Matériel pour un groupe de 4 :
- Gants ; papier journal ; poubelles
Mot de la main à la pâte
Les poubelles sont constituées par quelques enseignants, ou parents complices de l’opération qui veilleront à ne pas y mettre de matières pouvant présenter des risques pour l’hygiène ou la sécurité des enfants. De plus, Ils veilleront à ce que les poubelles contiennent le type de déchets sur lesquels le maître veut faire travailler les élèves.
Munis de gants, les élèves vident les poubelles sur le papier journal étalé sur la table. On leur demande de choisir des critères de classement puis de faire des familles de déchets. Les élèves inscrivent leurs résultats sur leur cahier d'expériences. Le rapporteur pourra faire un compte-rendu oral.
On peut aussi utiliser la fiche le contenu de nos poubelles.
Lexique : matériaux ou effluents (liquides ou gaz) jetés parce que l’on en a plus d’utilisation.
Lors d’une discussion collective, en considérant le volume de la poubelle ainsi que le temps qu'il a fallu pour la remplir, on peut interroger les élèves sur le temps qu'il faudrait pour remplir toute la classe de détritus si le ramassage d'ordures ne se faisait pas.
Mot de la main à la pâte
Ce serait alors l’objet d’une séance de mathématiques.
Par exemple, les élèves peuvent inventer des problèmes en utilisant les données suivantes :
- Un sac-poubelle contient : 20, 30, 50 ou 100 litres
- En une semaine, une famille remplit un conteneur (120 litres, 200l, ou plusieurs sacs de .. litres)
- Le volume d’une classe 8m x 8m x 2,5 m= 160 m3
- Pour rappel, équivalence des unités : 1m3 correspond à 1000 litres
Etape 3 : Notion de biodégradabilité
Matériel pour un groupe de 4 :
un bac en plastique ; un déchet de chaque catégorie ; de la terre
On lance la discussion : Si on prend un déchet, comment vérifier s'il peut se dégrader ? Les élèves vont peut-être proposer de l'enterrer puis d'attendre... En supposant que ce déchet soit vraiment dégradable, comment faire pour qu'il se dégrade le plus vite possible ? On s'attend à ce que les élèves évoquent la pluie, le soleil... Comment savoir si un déchet est détruit « plutôt grâce à la chaleur, plutôt grâce à l'eau ou plutôt grâce à la terre etc … » ?
Il s'agit d'amener les élèves à concevoir des expériences tests où les paramètres sont séparés.
On lance les expériences.
Organisation possible : On peut prévoir une expérience par groupe. Voici une proposition si la classe compte huit groupes.
Type de déchets
Conditions
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papier
carton
épluchures
pain rassis
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métal
verre
plastique...
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dans la terre seule
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G1
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G5
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dans la terre près d'une source de chaleur
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G2
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G6
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dans le terre avec un peu d'eau tous les jours
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G3
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G7
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dans l'eau seule
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G4
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G8
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Remarques :
Dans les expériences où l'on arrose les déchets, on veillera à ce qu'il n'y ait pas trop d'eau pour éviter que les déchets organiques ne se liquéfient et dégagent des odeurs désagréables.
Néanmoins, on gardera un bac où il y a trop d'eau : il sera utile pour introduire la séance sur la pollution de l'eau.
Mot de la main à la pâte
Le maître peut suggérer de réaliser les mêmes expériences avec de la terre stérilisée (passé au micro-ondes). En l’absence de microorganismes, il n’y aura pas de dégradation.
Lexique : Biodégradable: se dit d’un déchet susceptible d’être décomposé par des organismes vivants (en général par l’action de bactéries, de moisissures ou de vers existants dans le sol et dans les eaux). Exemple : les épluchures de légumes sont biodégradables.
Etape 4 : Le dépouillement des expériences
Matériel pour un groupe de 4 :
- 4 masques protecteurs (type masques pour travaux de bricolage)
- 4 paires de gants
- des journaux
En groupe, les élèves vident leur bac et essaient de retrouver les déchets qu'ils y avaient placés auparavant. Ils notent sur leur cahier d'expériences les éventuelles transformations des déchets. On leur demande d'observer quels sont les déchets qui se sont le plus décomposés.
On pourra introduire les mots " organique " (qui provient du monde vivant. Ex : les épluchures, les fruits, le bois, le papier, le carton...) et " non organique " (qui ne provient pas du monde vivant. Ex : métal, verre, plastique).
On fait une première conclusion : Quels sont les déchets biodégradables ? Collectivement, on discute des facteurs température, humidité, terre ...en comparant les résultats des différents groupes. Dans le cas des déchets non organiques, les résultats d'un groupe à l'autre sont presque identiques : il n'y a pas eu dégradation et ce, quelles que soient les conditions de l'expérience. Dans le cas des déchets organiques, on remarque que, dans chaque groupe, le phénomène de biodégradation s'est déclenché (présences de moisissures, déliquescence...).
En revanche, il est plus ou moins avancé en fonction de la présence ou non d'eau.
On pourra s'attarder sur le rôle à la fois positif et négatif de l'eau sur les déchets (décomposition et pollution).L’eau est en fait un agent indirect de la biodégradation (processus de dégradation # biodégradabilité) puisqu’elle favorise le développement des micro-organismes qui dégradent les déchets organiques.
Pour anticiper sur la séance suivante, on discute ensemble du devenir des déchets non biodégradables.
Etape 5 : Le recyclage des déchets
Les résultats des expériences précédentes nous ont appris que les déchets biodégradables sont, pour la grande majorité, des déchets organiques. Or ceux-ci représentent un faible pourcentage de la totalité des déchets domestiques (environs 20%). Que faire alors des autres déchets qui ne peuvent pas être décomposés naturellement ?
Le recyclage est un élément de réponse.
On commence une discussion sur les objets jetés (de la classe par exemple) qui peuvent être réutilisés. Cette phase de discussion peut faire l'objet d'une séance entière où l'on aboutit à un classement des déchets recyclables.
Une piste de prolongement : le recyclage du papier est tout à fait réalisable en classe.
Matériel :
- papier journal
- un cadre en bois et tamis.
- un grand bac
- des vieux torchons
- une plaque en bois.
Réalisation :
- Couper le papier journal en petits morceaux.
- Mettre l'ensemble dans une bassine et mélanger avec de l'eau. Mixer afin d'obtenir une pâte. - Mettre la pâte dans un grand bac plein d'eau.
- Mettre le tamis recouvert du cadre en bois au fond du grand bac puis remonter l'ensemble : la pâte se dépose dessus.
- Egouttez le tout. Retirer le cadre en bois : la future feuille de papier est visible.
- Recouvrir la feuille de papier avec un torchon. Retourner l'ensemble. Tapoter le tamis : la feuille se décolle.
- Recouvrir la feuille d'un autre torchon.
- Appliquer la plaque en bois sur la feuille de papier prise entre les deux torchons et appuyer très fort pour faire sortir l'eau de la feuille.
- Laisser sécher sous presse (pendant deux jours environs) puis à l'air libre.
Quand les enfants ont fabriqué du papier à partir de papier recyclé, selon une démarche que la maître choisira en fonction du temps dont il dispose (fiche technique, recherche documentaire, essais…) on peut alors leur demander de rédiger sur ce papier le protocole que devrait suivre une personne qui n'a jamais recyclé du papier et qui voudrait essayer…
En laissant un maximum de liberté et en exigeant de la précision (matériel, étapes, astuces de savoir-faire...), ce travail de groupe peut être assez fertile.
Une autre piste : Visite d’une usine de traitement des déchets
- Aborder la notion de valorisation des déchets.
- Utiliser ses connaissances à propos de la conservation de la matière afin d'être critique face aux filières proposées pour traiter les déchets : que deviennent les résidus de l'incinération, les cendres, les fumées ? Que faire des déchets ultimes ?
- Conclure quant au devenir des déchets en général, éventuellement en élaborant un organigramme.