Les matériaux à l’origine des objets de notre quotidien

Le.la PE distribue la trace écrite aux élèves et leur demande de la coller dans leur cahier.

1. Matériaux naturels et transformés : définitions

Les matériaux naturels sont ceux que l’on trouve dans la nature sans transformation majeure. Par exemple, le bois provenant des arbres, la laine issue des moutons ou encore la pierre extraite des carrières. À l’inverse, les matériaux transformés nécessitent une intervention humaine et un processus industriel. Ainsi, le plastique est obtenu après raffinage du pétrole, le verre après fusion du sable et l’acier après transformation du minerai de fer. Cette distinction est fondamentale pour sensibiliser les élèves à l’origine des objets. Aujourd’hui, environ 70 % des objets de consommation courante sont issus de matériaux transformés. Cette proportion montre combien les sociétés humaines se sont progressivement éloignées de l’utilisation brute des matériaux naturels. Enseigner cette différence permet d’amener les élèves à comprendre le rôle des techniques et des industries dans leur vie quotidienne.

2. Le bois : un matériau naturel encore largement utilisé

Le bois est un matériau naturel directement disponible dans la nature. Sa consommation reste massive : en France, environ 38 millions de mètres cubes de bois sont récoltés chaque année. Le bois est utilisé sous différentes formes : planches, poutres, papier ou carton. Sa transformation reste limitée par rapport aux matériaux industriels : sciage, séchage, assemblage. Le bois possède des propriétés remarquables : il est léger, résistant et isolant. De plus, il est renouvelable si les forêts sont gérées durablement. À l’école, il est intéressant d’illustrer la diversité des usages du bois : une table, un cahier ou une charpente ont tous pour origine un tronc d’arbre. Le bois permet de montrer concrètement la continuité entre la matière première (arbre) et l’objet fini. Il constitue un exemple pédagogique idéal de matériau naturel directement utilisable.

3. Les métaux : du minerai à l’objet

Les métaux comme le fer, l’aluminium ou le cuivre ne sont pas disponibles directement dans la nature sous forme pure. Ils sont extraits de minerais. Par exemple, le fer provient de l’hématite ou de la magnétite, et l’aluminium de la bauxite. La production mondiale d’acier atteint près de 2 milliards de tonnes par an, ce qui en fait le matériau industriel le plus fabriqué au monde. En France, l’acier est omniprésent dans la vie quotidienne : voitures, appareils électroménagers, outils. La transformation est énergivore : il faut chauffer les minerais dans des hauts-fourneaux à plus de 1 500 °C pour obtenir le métal. Pour les élèves, comparer un clou ou une règle en métal avec le minerai d’origine permet de visualiser la chaîne de transformation. L’étude des métaux illustre parfaitement la différence entre matière première et matériau transformé.

4. Le plastique : un matériau entièrement fabriqué

Le plastique est un exemple emblématique de matériau transformé. Il n’existe pas dans la nature et provient du pétrole. Après raffinage, on obtient du naphta, qui est ensuite transformé par procédés chimiques en polymères. Ces granulés sont fondus et moulés pour créer bouteilles, sacs, jouets. La production mondiale de plastique est aujourd’hui supérieure à 390 millions de tonnes par an (données 2021). Le plastique présente des qualités recherchées : léger, résistant, facile à mouler. Cependant, il pose un défi environnemental majeur, car seulement 9 % des plastiques produits sont recyclés. Expliquer aux élèves que leur bouteille d’eau en plastique provient du pétrole extrait sous terre permet de rendre concrète l’idée de matériau transformé. Cet exemple relie directement science, technologie et enjeux écologiques actuels.

5. Le verre et la céramique : transformation des minéraux

Le verre est obtenu en chauffant du sable riche en silice à plus de 1 500 °C. On y ajoute parfois de la chaux et de la soude pour améliorer ses propriétés. Le verre est utilisé depuis plus de 5 000 ans, d’abord pour fabriquer des perles et des vases. Aujourd’hui, la production mondiale de verre plat dépasse 80 millions de tonnes par an. La céramique, quant à elle, est fabriquée à partir d’argile façonnée puis cuite à haute température. Elle sert pour les tasses, les assiettes ou les carrelages. Ces matériaux illustrent bien la transformation des minéraux en objets du quotidien. Pour les élèves, voir qu’une simple poignée de sable peut devenir une vitre transparente constitue une démonstration marquante de la notion de matériau transformé.

6. Enjeux environnementaux et recyclage

La distinction entre matériaux naturels et transformés ouvre à une réflexion sur l’environnement. Les matériaux naturels, comme le bois ou la laine, sont renouvelables, mais nécessitent une gestion durable des ressources. Les matériaux transformés, comme le plastique ou l’acier, mobilisent une grande quantité d’énergie et de ressources fossiles. En France, environ 70 % de l’acier est recyclé, ce qui en fait un matériau exemplaire du point de vue de l’économie circulaire. En revanche, le plastique reste problématique, avec seulement 29 % recyclé en Europe. Introduire ces données permet de sensibiliser les élèves à l’importance du tri et du recyclage. Expliquer que leurs cahiers peuvent provenir de papier recyclé ou que les canettes d’aluminium sont refondues pour créer de nouvelles canettes rend les apprentissages concrets et porteurs de sens citoyen.