3. Utilisation de modèles pour expliquer des concepts invisibles

Les activités de cette section auront commencé à donner aux élèves une idée de ce qu'on appelle « la nature particulaire de la matière ». Si vous observez la manière dont une feuille de papier se fraie un chemin à travers l'air en tombant, vous pouvez presque vous imaginer les particules invisibles qui lui barrent le chemin. Paulina a mentionné les particules quand elle a expliqué la faible pression au-dessus de l'aile d'un avion.

Il est difficile de montrer aux élèves les particules dans l'air – celles-ci sont beaucoup trop petites pour être vues, même au microscope ; nous devons donc utiliser des modèles pour aider nos élèves à construire une image de ce qu’est l'air. Dans l'Activité-clé, les élèves deviennent des particules dans l'air. Beaucoup d'élèves aiment apprendre en touchant et en faisant. Ils aiment être actifs et il est plus facile pour eux de se rappeler ce qu'ils ont vécu réellement.

Dans l'étude de cas 3, un enseignant construit un modèle pour montrer comment l'air est constitué d'un mélange de différentes particules et enchaîne avec un travail d’investigation sur la respiration. Les deux types d'approche donnent la possibilité d'évaluer ce que vos élèves apprennent.

Étude de cas 3: Un modèle pour l'air

Ayélé Mensah avait vraiment apprécié les sciences à l'École Normale d’Instituteurs (ENI) de Notsè, et souhaitait vivement que ses élèves apprennent les sciences d'une manière active.

Sa classe avait étudié l'air et avait discuté du fait qu’il était composé de différents gaz et du fait que les gens inspirent de l'oxygène et expirent du dioxyde de carbone. Ayélé a voulu montrer que ce n'est pas exact. On inspire un mélange de gaz et on expire un mélange de gaz. C'est un fait qu'il y a plus d'oxygène dans l'air qu’on inspire et plus de dioxyde de carbone dans l'air qu’on expire. Comment pourrait-elle montrer cela ? Les particules de chaque gaz sont invisibles. Pour rendre cela plus clair, Ayélé s’est servie d’un modèle pour faire sa démonstration.

Elle a utilisé des solides granulaires de tous les jours (sel, poivre, sucre, sable) pour représenter les constituants individuels séparés de l'air et puis les a ensuite très clairement mélangés. Elle a ensuite été en mesure de démontrer qu'il n'était pas possible de ne respirer que l'oxygène. Au contraire, tous les gaz passent dans nos poumons, mais seulement l'oxygène est absorbé par le sang. (Ressource 5 : En savoir plus sur l’air donne plus de détails sur le plan de la leçon d’ Ayélé)

Elle a enchaîné en posant deux questions à ses élèves:

  • Combien de fois expirez-vous en une minute ?
  • Quelle quantité d'air expirez-vous dans un souffle normal ?

Elle a été ravie de leurs résultats. La classe a produit un grand nombre de données. Ensemble, ils ont examiné les données et ont tenté de répondre à des questions telles que: Qui respire plus rapidement, les filles ou les garçons ? Les élèves les plus âgés ou les élèves les plus jeunes ? Et ainsi de suite. Ils ont présenté leurs résultats dans des tableaux sur le mur à l'aide de grandes feuilles de papier journal.

Activité clé : Qu’est-ce que l’air ?

D’abord, pulvérisez une petite quantité d'un purificateur d'air dans l'air dans un coin de votre salle de classe. Dites aux élèves de lever la main quand ils peuvent le sentir.

Demandez: « Comment est-il arrivé à votre nez ? » Guider leur discussion vers l’idée des particules. L'air est constitué de très petites particules qui se déplacent sans arrêt.

  • Maintenant, dites à vos élèves qu'ils vont être des particules d'air.
  • Emmenez-les dehors vers un espace approprié.
  • Dites-leur qu'ils doivent se pétrifier lorsque vous criez « stop ».
  • Demandez-leur de courir.
  • Après une minute criez « stop ».
  • Posez la question: Où êtes-vous tous ? Comment êtes-vous organisés ?
  • Sélectionnez cinq élèves et demandez-leur de se tenir près de vous et donnez-leur un chapeau chacun.
  • Maintenant, demandez à tout le monde de se remettre à courir.
  • Criez « stop » après une minute.
  • Posez la question: Où sont les élèves qui portent les chapeaux ? Sont-ils répartis parmi vous ?

Rassemblez vos élèves autour de vous et parlez de ce modèle. Qui étaient les élèves qui portaient les chapeaux ? Comment vont-ils se déplacer si le gaz est plus chaud ? Et s’il est plus froid ?

Faites rentrer vos élèves dans la classe et demandez-leur d'utiliser ces idées pour travailler en groupes et dessiner une affiche pour montrer comment les odeurs de cuisine se répandent dans une maison.

2. Exploration des propriétés de l’air

Ressource 1 : Cours d’introduction sur l’air