Les changements d'état de l'eau : la solidification

Thème: Les trois états de la matière et les changements d’états

Séquence: Les états de la matière

PE: Plateforme MagiQol

Année Scolaire: 2025-2026

60 minutes
Cycle 2
Séance 5

Questionner le monde du vivant, de la matière et des objets

Objectifs

  • Savoir identifier les 3 états de matière.

  • Savoir reconnaître les états de l'eau dans la nature.

  • Être capable d'imaginer et de mettre en place une expérience.

  • Savoir que l’eau à l’état liquide devient solide avec le froid et que l’eau a l’état solide devient liquide avec la chaleur.

Matériel Nécessaire

  • QLM - 1 personnage lego par élève, un bac à glaçons

  • QLM - Fichier : QLM.MATIERE.SEANCE5.ATELIER (1 par élève)

  • QLM - Fichier : QLM.MATIERE.SEANCE5.TRACE-ECRITE (1 pour 4 élèves)

  • QLM - Accès a un congélateur

  • QLM - Le matériel demandé par les élèves pour leurs expériences lors de la première phase: bac à glaçons, eau ...

Phase: Préparation de séance

Individuelle 5min

La veille de la séance, le.la PE place un personnage LEGO dans un bac à glaçons avec de l'eau (1 par élève) et met le tout au congélateur.

Phase: Mise en situation

Classe Entiere 7min

Le.la PE démarre la séance : « Lors des dernières séances, nous avons fait des expérimentations pour comprendre ce que signifient les états solide et liquide de la matière. Il nous reste une question : comment l’eau change-t-elle ? Comment devient-elle de la glace, et comment la glace redevient-elle de l’eau ? Pour le découvrir, vous allez travailler comme de vrais scientifiques. Vous allez imaginer une expérience, la réaliser et observer ce qui se passe pour en tirer vos conclusions. »

L’enseignant sort le glaçon qui contient le personnage et lance le défi : «  Regardez ! Le petit personnage LÉGO est enfermé dans ce glaçon. Votre mission : trouver comment emprisonner le personnage dans la glace. »

Les élèves vont vouloir intervenir et proposer des hypothèses, le.la PE projette la fiche d'émission d'hypothèse et explique : « Cette fois-ci chacun va imaginer son expérience par écrit. Ce sera votre hypothèse, ce que vous pensez qu'il faut faire. Vous allez dessiner l'expérience et écrire le matériel dont vous aurez besoin sur cette fiche. Il faudra imaginer tout cela avec le matériel de l’école ou des choses faciles à se procurer. »

Phase: émission d'hypothèses

Individuelle 20min

Le.la PE distribue une fiche émission d'hypothèses à chaque élève pour la première situation. Les élèves travaillent individuellement. Le.la PE circule entre les élèves pour aider ceux qui en auraient besoin à écrire. Il.elle vérifie que les expériences imaginées sont réalisables dans les conditions de l'école. Il.elle guide ceux qui n'auraient pas d'idée en utilisant des situations de la vie courante.

Quand tout le monde a terminé, le.la PE explique : « Aujourd’hui, nous nous arrêterons là. Je vais rassembler le matériel que vous avez demandé. À la prochaine séance ,vous mettrez en place vos expériences. »

Phase: Préparation hors classe

Individuelle 15min

Le.la PE rassemble le matériel demandé par chaque élève dans une barquette à son nom et y ajoute la fiche complétée lors de la première partie de la séance.

Phase: Mise en place des expériences

Individuelle 10min

Le jour j, le.la PE explique : « J'ai réuni le matériel que vous aviez demandé pour réaliser la première expérience et relever le défi : comment emprisonner le personnage dans la glace ? »

Le.la PE distribue sa barquette à chaque élève, projette la fiche de suivi d'expérience et explique : « Vous allez mettre en place votre expérience. Cette fiche vous permettra de suivre l'évolution de votre expérience. Vous dessinerez ce que vous avez fait en précisant l'heure. Dans la case en bas de chaque cadre, vous préciserez à chaque fois l'état de l'eau : en entourant "liquide" ou "solide". »

Chaque élève installe son expérience, puis le.la PE distribue la fiche d'observation et rappelle la consigne: « Tu dessines ton expérience, tu précises l'heure de début et l'état de l'eau. »

Le.la PE écrit l'heure au tableau.

Quand tous les élèves ont terminé leur schéma, le.la PE explique : « Maintenant, nous allons faire d'autres activités. Nous irons régulièrement dans la journée observer l'évolution des expériences. »

Phase: Suivi des expériences

Classe Entiere 10min

Toutes les 30 à 45 minutes, le.la PE invite les élèves à aller observer leurs expériences et rappelle les consignes pour remplir la fiche de suivi d'expérience : "Vous observez, vous dessinez ce que vous voyez, vous notez l'heure et entourez l'état de l'eau."

Les élèves vont observer leur expérience et note leurs observations.

Cette étape est répétée autant de fois que nécessaire pour que ceux qui ont mis leurs glaçons au congélateur aient obtenu un glaçon.

Phase: Conclusion de l'expérience 1

Classe Entiere 10min

Quand les premiers glaçons sont formés, le.la PE invite les élèves à tirer des conclusions de leur expérience : « Certains d'entre vous ont obtenu des glaçons. Expliquez aux autres comment vous avez fait. »

Le.la PE interroge les élèves qui ont réussi. Il.elle questionne les autres : « D'après vous, pourquoi vos personnages n'ont pas été emprisonnés ? »

Réponses attendues : l'endroit n'était pas assez froid, la glace n'a pas eu le temps de se former...

Le.la PE précise : « L’eau se transforme en glace autour de 0°. Dans le congélateur, il fait moins de 0°C c’est donc le meilleur endroit que l’on ait pour transformer de l’eau en glace. C’est aussi un endroit qui reste toujours à cette température, l’eau y reste à l’état de solide. »

Il .elle projette la trace écrite et la lit avec la classe avant de la distribuer et de la faire coller dans le cahier avec les fiches d'expériences.

Compétences visées

  1. Communiquer en français, à l’oral et à l’écrit, en cultivant précision, syntaxe et richesse du vocabulaire.
  2. Manipuler avec soin.
  3. Observer des objets simples et des situations d’activités de la vie quotidienne. - Imaginer et réaliser des objets simples et de petits montages.
  4. Pratiquer, avec l’aide des professeurs, quelques moments d’une démarche d’investigation : questionnement, observation, expérience, description, raisonnement, conclusion.
  5. Restituer les résultats des observations sous forme orale ou d’écrits variés (notes, listes, dessins, voire tableaux).
  6. S’approprier des outils et des méthodes - Choisir ou utiliser le matériel adapté proposé pour mener une observation, effectuer une mesure, réaliser une expérience.

Astuces De Prof

Cette séance a une durée effective avec les élèves de 60 minutes. Elle se déroule sur plusieurs jours pour avoir le temps de réunir le matériel. Le jour de la mise en place des expériences, le.la PE prévoit plusieurs moments d'une même journée pour l'expérience en elle-même et les observations. Un glaçon met généralement 2h30 à 3h pour se former dans un congélateur.

Si des élèves ont choisi le congélateur pour leur expérience, le.la PE se chargera de la manipulation et l'expérience sera réalisée en une fois.

Il est possible de mener les séances 5 et 6 sur la fusion et la solidification de l'eau en parallèle. Pour cela, le.la PE sépare la classe en 2 groupes. Un groupe travaille sur la solidification de l'eau (séance 5) pendant que le deuxième groupe travaille sur la fusion de l'eau (séance 6). Lors de la mise en commun les 2 expériences sont alors présentées à tous les élèves.