Ce dernier enjeu ne se sous-divise pas en enjeu de niveau inférieur. Il est décrit par le synopsis ci-dessous (cf. Tableau 8).
Tableau 8 : Synopsis de l’enjeu N5 « Utilisation de la catégorisation des états de la matière pour décrire l’eau dans la nature » Enjeux de
niveau N niveau N-1 Enjeux de
Phases d’action
Apports principaux dans la mésogenèse en termes de contenus
Résultats d’institutionnalisation en gras
Organisation sociale- Empan temporel
Utilisation de la catégorisation des états de la matière pour classifier l’eau dans la nature N5 Utilisation de la catégorisation des états de la matière pour classifier l’eau dans la nature N51 Consigne de l’exercice
Consigne : Il faut classifier 10 images accompagnées de leur dénomination a) verglas, b) nuages, c) grêle, d) eau de la rivière, e) neige, f) brouillard, g) pluie, h) eau du robinet, i) vapeur d’eau invisible, j) iceberg sous un des trois états (solide, liquide, gaz).
Collectif - S4(69’ – 75’)
N51a
Classification des 10 images sous un des états de l’eau
Individuel - S4(75’ – 78’)
N51b
Correction de l’exercice
Verglas : solide / Grêle : solide / Eau de la rivière : liquide
Neige : solide / Nuage : liquide / Brouillard : liquide / Pluie : liquide / Eau du robinet : liquide / Vapeur d’eau : gaz / Iceberg : solide
Collectif - S4(78’ – 85’)
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Enjeu N51 : Utilisation de la catégorisation des états de la matière pour classifier l’eau dans la nature
- Dans la première phase qui se déroule en collectif (N51a), Amélie demande aux élèves de déterminer dans quel état physique est l’eau qui apparait dans dix images, qui représentent des objets/phénomènes liés à l’eau. Une dénomination est déjà associée à chaque image (cf. Tableau 9).
Tableau 9 : La dénomination des dix images représentant différents états de l’eau qu’il s’agit de déterminer
- Dans la deuxième phase (N51b), un petit temps de travail individuel est consacré à cette tâche.
- Dans la troisième phase (N51c), une correction de l’exercice est menée dans laquelle le verglas, la neige, la grêle, les icebergs sont catégorisés comme relevant de l’état solide. L’eau du robinet, les nuages, le brouillard, la pluie et l’eau de la rivière sont catégorisés comme étant de l’eau à l’état liquide. Seule la vapeur d’eau relève de l’état gazeux. Cette phase constitue la cinquième qui sera analysée au niveau microscopique (cf. la partie grisée dans le Tableau 8, p. 157).
7.3.4 Choix des phases étudiées
En résumé, nous effectuons l’analyse microscopique de cinq phases (cf. les parties grisées dans le Tableau 5, p. 152, le Tableau 7, p. 155 et le Tableau 8, p. 157).
- La première phase étudiée (N13c) introduit la catégorisation des états de la matière (solide, liquide, gaz) qui servent d’appui à la construction des savoirs tout au long de la séquence ;
- La deuxième phase (N41c) et la troisième phase (N43a) sont relatives à l’ébullition. La deuxième correspond à la mise en commun des idées des élèves quant à une expérience qui permettrait de transformer l’eau liquide en vapeur d’eau et au choix du protocole expérimental pertinent. La troisième traite de la mise en place et réalisation de l’expérience d’ébullition à travers le chauffage d’une bouilloire remplie d’eau, puis à son interprétation en termes de vaporisation ;
- La quatrième phase (N45a) s’occupe de la condensation : deux expériences successives qui donnent à voir ce phénomène sont mises en œuvre. Dans les deux cas, un objet froid est placé au contact de la vapeur et de la buée apparaît. Comme pour l’ébullition, ces expériences sont interprétées en termes de changement d’état de l’eau et de vapeur d’eau. a Verglas e Neige h Eau du robinet
b Nuages f Brouillard i Vapeur d’eau invisible
c Grêle g Pluie j Iceberg
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- Dans la dernière phase (N51c), les élèves doivent déterminer dans quel état physique est l’eau qui apparait dans dix images, qui représentent des objets / phénomènes liés à l’eau. Ces 10 images représentent les mêmes phénomènes que les 20 photographies exposées dans la première phase (N13c). La consigne qui accompagne ces deux phases est très proche : dans la première, il s’agissait de trouver une catégorisation des 20 photographies ; dans la dernière, la catégorisation étant fournie (solide, liquide, gaz), les élèves doivent placer les images sous la catégorie appropriée. La proximité de ces deux tâches, l’une se situant en début de séquence et l’autre à la toute fin, donne une occasion idéale pour évaluer l’évolution des rapports aux objets des élèves sur les mêmes phénomènes, en particulier ceux qui concernent l’état gazeux et ses ambigüités (nuage, brouillard).
Nous avons choisi de traiter ces phases en profondeur dans la suite car leur analyse nous permet de retracer la dynamique de construction des savoirs relatifs à la vapeur d’eau, aux changements d’états qu’elle subit, et au traitement des objets ambigus (brouillard, nuages, etc.).
Avant de procéder à l’analyse microscopique de ces segments, nous questionnons le positionnement de la séquence observée par rapport aux documents institutionnels de référence.
7.3.5 Positionnement par rapport aux documents institutionnels de
référence
On peut établir une connexion entre la nature des institutionnalisations ci-dessus et les parties suivantes du PER du sous-domaine « Phénomènes naturels et techniques » en 5P et 6P (cf. analyse plus détaillée du plan d’études au paragraphe 3.2).
Figure 15 : Extrait du PER sur les propriétés de la matière en 6P
D’après l’intitulé des deux premières activités (à gauche, sur la Figure 15), l’étude au niveau 5P et 6P se concentre sur « les états solide et liquide » de l’eau et « le changement d’état dans sa transformation solide-liquide ». Autrement dit, l’état gazeux de l’eau n’est pas mentionné, ce qui signifie, qu’en choisissant de l’aborder explicitement dans la séquence filmée, Amélie fait un pas de côté par rapport aux prescriptions institutionnelles.
Cependant, la vapeur d’eau n’apparaît-elle pas en filigrane dans le plan d’études ? Il semble en effet incontournable d’y faire appel, d’une façon ou d’une autre, pour arriver à comprendre et décrire « le cycle naturel de l’eau » ou « les différentes formes de l’eau dans l’environnement », comme le préconise le PER (à droite et à gauche, sur la Figure 15). Amélie choisit de donner
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une certaine cohérence à la séquence qu’elle propose en introduisant la vapeur d’eau préalablement au cycle de l’eau mais, puisque cet objet d’enseignement constitue un angle mort du PER, elle doit décider seule quoi enseigner sur ce thème et surtout, comment l’enseigner : le recours à des ressources, internes16 ou externes à la Suisse romande semble indispensable dans le processus de conception de sa séquence.