Découvre l’air!

Durée de travail estimée

Prérequis

Aucun.

Attente(s)

A1. utiliser une démarche de recherche, une démarche expérimentale et un processus de design en ingénierie pour effectuer des recherches et des expériences ainsi que pour résoudre des problèmes, tout en respectant les consignes de santé et de sécurité.Démontrer sa compréhension des façons dont l’air et l’eau influent sur les êtres vivants et sont essentiels à leur survie.

E2. démontrer sa compréhension des propriétés de l’air et de l’eau, y compris l’eau sous divers états, et des façons dont les êtres vivants dépendent de l’air et de l’eau pour leur survie.

Contenu(s) d’apprentissage

A1.2  utiliser une démarche expérimentale et les habiletés connexes pour effectuer des expériences.

E2.1  examiner les principales propriétés de l’air et de l’eau.

E2.5  décrire la dépendance des êtres vivants, y compris les humains, à l’égard de l’air et de l’eau.

Déroulement et directives

Mise en train :

1. Dans le but de susciter la discussion au sujet de l’air, placer, sur une table, différents objets qui fonctionnent avec de l’air (p. ex. un sifflet, une flûte, un ballon de soccer, une mini pompe pour gonfler un ballon de baudruche, un éventail, un séchoir à cheveux, un ventilateur). Laisser l’élève explorer et observer.
Poser ensuite la question suivante : que remarques-tu à propos de ces objets? Amener l’élève à réaliser que ces objets fonctionnent grâce à l’air.

Exploration :

2. Demander à l’élève de réfléchir aux divers endroits où l’on retrouve l’air. Poser la question suivante : Où peut-on trouver de l’air?

Proposer à l’élève d’utiliser l’organigramme Où se trouve l’air? en fichier joint pour identifier des endroits où l’on trouve de l’air. Aider l’élève afin qu’elle ou il puisse relever dix endroits (p. ex. dans l’atmosphère, nos poumons, un pneu, un ballon, une montgolfière, des bulles dans l’eau, dans la crème fouettée, le pain, les gâteaux, les bulles de savon, les boissons pétillantes).

3. Commencer la lecture du texte de l’affiche L’air autour de toi où l’activité suivante est proposée : Observe les images. Comment l’air est-il utilisé?

Demander à l’élève d’expliquer ce qu’elle ou il voit sur les images et d’expliquer la façon dont l’air est utilisé.

• Le poisson respire. Il a besoin d’air pour vivre.
• La fille respire. Elle a besoin d’air pour vivre.
• Les graines d’asclépiade s’envolent. Grâce à l’air en mouvement, elles pourront se disperser.
• L’air aide à faire tourner les pales de l’éolienne. Grâce à l’air en mouvement, l’éolienne pourra produire de l’électricité.

Amener l’élève à réaliser que l’air sert à des activités essentielles, comme respirer, faire sécher les vêtements et disperser des graines, à nous transporter (montgolfière et avion) et qu’il sert aussi à des activités de loisirs, comme faire voler un cerf-volant et gonfler un ballon de soccer.
L’air en mouvement nous permet également de produire de l’énergie.

Susciter la réflexion en posant la question suivante :

• Quelles activités ne seraient pas possibles sans l’air? Amener l’élève à reconnaître que les êtres vivants dépendent de l’air pour la respiration, l’énergie, le transport, la dissémination des graines, etc. L’air est donc essentiel aux êtres vivants.

4. Inviter l’élève à découvrir les propriétés de l’air en réalisant trois expériences. Le fichier joint L’air a une masse explique la marche à suivre et énumère le matériel nécessaire pour la réalisation de celles-ci.

Poser les questions suivantes :

• D’après toi, l’air a-t-il une masse?
• L’air occupe-t-il de l’espace?
• L’air peut-il faire bouger un objet?

Inciter l’élève à émettre des hypothèses.

Poursuivre en lisant les consignes pour chaque expérience afin de s’assurer que l’élève comprend ce qu’elle ou il doit faire.

Expérience 1 : L’air a une masse
Résultat escompté : L’air a une masse, car la masse du ballon gonflé est plus grande que la masse du ballon dégonflé. Il y a une différence, car l’air a été chassé du ballon.

Si vous n’avez pas de balance à plateau, vous pouvez faire cette démonstration en plaçant en équilibre, sur un mètre, deux ballons contenant une quantité différente d’air.

Expérience 2 : L’air occupe de l’espace
Résultat escompté : L’air occupe de l’espace, car le verre, qui est rempli d’air, empêche l’eau d’y entrer. Par conséquent, le papier essuie-tout demeure sec.

Expérience 3 : L’air en mouvement
Résultat escompté : L’air en mouvement peut faire remuer l’eau en surface, les pales d’un moulinet ou d’une girouette ainsi que de petits objets comme des feuilles d’arbres, des plumes d’oiseaux et des petits bouts de papier.

5-Proposer à l’élève de s’amuser en réalisant l’activité proposée à la section Va plus loin de l’affiche L’air autour de toi.

Elle ou il doit fabriquer une machine qui se sert de l’énergie du vent pour lever un objet. En cliquant ici, vous trouverez un modèle prêt à reproduire pour la fabrication des pales.

Poser à l’élève la question suivante : À quoi ressemble cette machine?

(Elle ou il a peut-être déjà fabriqué un vire vent. Amener l’élève à différencier le vire vent de la machine à fabriquer qui peut lever un objet. Faire observer l’illustration, au coin gauche, au bas de l’affiche L’air autour de toi).

Consulter le fichier joint Voici la marche à suivre pour la fabrication d’une machine pour connaître une marche à suivre d’une machine ainsi que le matériel suggéré.

Lorsque l’élève a construit sa machine, poser la question suivante :

• Quelle propriété de l’air cette machine utilise-t-elle?

(La machine utilise la propriété « l’air a un mouvement ». Lorsque l’air est en mouvement, il y a du vent. La machine se sert du vent pour faire tourner les pales qui font tourner l’axe et qui, par conséquent, font monter l’objet).

Donner la chance à l’élève de présenter sa machine à un(e) ami(e) ou des membres de sa famille et d’en expliquer le fonctionnement.

Activité(s) d’apprentissage

1. Découverte d’objets qui utilisent l’air pour fonctionner.
2. Trouver dix endroits où l’on retrouve l’air.
3. Observation d’illustrations et expliquer la façon dont l’air est utilisé.
4. Expérimentation pour découvrir les propriétés de l’air.
5. Fabrication d’une machine qui fonctionne avec l’air.

Matériel

Expérience 1 :

1. Un ballon gonflé.
2. Une balance à plateaux avec des cubes.