Extrait du fascicule n°11 : Activités de sciences physiques à l'école maternelle

Sommaire

Introduction

Objet ou matériau en MS

Conductivité thermique GS/CP/CE1

Le coin eau

Élasticité : essai de répartition de la PS à la GS

La surface horizontale des liquides : MS et GS

Élasticité PS

Densité PS

Élasticité MS

Densité MS

Élasticité GS

Densité GS

Sonorité PS

Magnétisme, section enfantine

Sonorité MS

Odeur MS

Sonorité GS
Opacité section enfantine

Bibliographie scientifique maternelle

 

Conductibilité thermique 

Cadre pédagogique

PS MS GS CP CE1

Le travail s’adresse plus particulièrement aux GS, CP, CE1, les PS et MS participent quand c’est possible

Nombre de séances : 5, y compris l’évaluation

 Intentions pédagogiques

Notions :

notion de propagation de la chaleur

 notion d’isolant thermique

Méthodes :

 tri/rangement

séparation des variables

 Matériel

 2 casseroles de même taille, une toute en aluminium (A), une en fonte émaillée à manche en matière plastique (B)

un casse noix en acier inoxydable

une cuillère en bois

un couteau en inox

3 règles de même longueur en aluminium, bois, et matière plastique

un chiffon

du beurre

un moyen de chauffage

Sécurité

Les brûleurs à gaz étant interdits dans les classes, nous conseillons d’apporter l’eau chaude de la cantine ou d’utiliser une plaque électrique. 

1ère séance

Rencontrer un phénomène physique

« Un matériau conduit plus ou moins la chaleur ».

Les deux casseroles A et B sont remplies d’eau très chaude. On touche les manches.

 L’entretien fait apparaître que tout le monde, au toucher, trouve le manche d’aluminium plus chaud que celui de matière plastique.

Certains enfants (les plus grands) expliquent ce constat par la différence des matériaux, quelques uns l’expliquent par l’absence de contact entre le manche et eau chaude.

La maîtresse propose une contre-expérience.

La casserole (B) est plongée partiellement dans une bassine d’eau très chaude (voir dessin).

 

Petits et grands constatent une différence de température entre les deux parties émergées :

le bout du manche qui ne touche pas l’eau chaude est froid,

le fond de la casserole qui ne touche pas l’eau chaude est chaud

Trace écrite

Conclusion

La chaleur ne monte pas dans le plastique du manche : le plastique ne conduit pas bien la chaleur

 

2ème séance

Ranger les matériaux

D’après leur conductibilité

Le matériel proposé :

Cuillère en bois et casse-noix en inox ont été choisis pour favoriser, dans la démarche scientifique, la séparation des variables longueur et matériau.

Déroulement

Une noix de beurre est déposée à l’extrémité émergée du casse-noix et de la cuillère trempés dans la casserole

Observations

Le beurre fond très vite sur le casse-noix (tout le monde)

 

Hypothèses

la chaleur passe plus vite dans l’inox que dans le bois (1 enfant)

c’est parce que le casse noix est plus court que la cuillère (plusieurs enfants).

  

3ème séance

Vérifier une hypothèse

La longueur des objets a-t-elle une influence ?

Matériel :

Le casse-noix en inox et un couteau également en inox, plus long, sont plongés dans une casserole d’eau chaude. Leur extrémité supérieure porte une noistte de beurre.

Observation :

Le beurre qui fond d’abord est celui qui est sur le casse-noix

On discute :

le casse-noix est plus court

mais il aussi plus gros

 il faudrait la même grosseur

 il faudrait la même forme

On conclut :

Il est difficile de dire que c’est seulement à cause de la petite longueur du casse noix que le beurre a fondu très rapidement.

On décide :

Pour comparer les quantités de chaleur conduites par les matériaux, on prend les mêmes objets dans des matériaux différents et on refait les expériences.

 

4ème séance

Ranger des matériaux

d'après leur conductivité thermique, en neutralisant le paramètre longueur

  ...

5ème séance

Évaluation