Informer et accompagner les professionnels de l’éducation CYCLES 2 3 4 PHYSIQUE-CHIMIE Mettre en oeuvre son enseignement Organisation et transformationsde delalamatière matière Which cola is the strongest ? Le fichier source au format Word Cette ressource, proposée en anglais, invite à mener une activité dans une langue vivante disponible en étrangère dans le cadre du programme de physique-chimie. Le vocabulaire utilisé est téléchargement volontairement simple et le recours aux schémas doit faciliter la compréhension des documents. « Matière – Coca or Pepsi, which is the La maîtrise de compétences linguistiques dans une langue étrangère ne constitue pas un strongest » objectif du programme de physique-chimie et n’est évidemment pas exigible. Il apparaît toutefois possible et intéressant de diversifier l’approche de l’enseignement au cycle 4 et de sensibiliser les élèves à l’usage fréquent de termes scientifiques anglais dans le monde des sciences et de la recherche. THÈME : ORGANISATION ET TRANSFORMATIONSDE DELA LAMATIÈRE MATIÈRE Attendus de fin de cycle : Décrire l’organisation de la matière dans l’Univers Registre d’enseignement : Enseignement commun. Descriptif : Menée en anglais, cette activité a pour but d’effectuer des mesures de pH en suivant des protocoles donnés, d’identifier le soda le plus acide puis de vérifier que le dioxyde de carbone est en partie responsable de l’acidité des sodas1. La présence de supports iconographiques permet à l’élève de contourner les éventuelles difficultés liées à la langue anglaise en se focalisant sur les mots clés et sur les messages induits par ces images. On peut laisser les élèves en autonomie pour lire, exploiter les documents et effectuer les mesures par eux-mêmes. Un travail de reformulation est nécessaire pour réaliser la deuxième partie de l’activité, afin d’élaborer une question de nature scientifique avant d’élaborer les protocoles d’expérience. Repère de progressivité : Cette activité peut être utilisée pour introduire la notion de pH et sa mesure. Objectifs d’apprentissage Compétences travaillées : Découvrir les constituants de l’atome, structure interne d’un noyau atomique (nucléons : protons, Pratiquer des neutrons), démarches électrons. scientifiques • Proposer une ou des hypothèses pour répondre à une question scientifique. Concevoir une expérience pour la ou les tester.travaillées Compétences • Mesurer des grandeurs physiques de manière directe ou indirecte. Domaine 4 : Pratiquer des démarches scientifiques •Pratiquer Développer des modèles simples pour expliquer des faits d’observations et mettre en œuvre des démarches des langages • propres aux Utiliser la sciences. langue française en cultivant précision, richesse de vocabulaire et syntaxe pour rendre compte des observations, expériences, hypothèses et conclusions. Domaine 1 : Pratiquer des langages • Lire et comprendre des documents scientifiques. Connaissances et compétences associées Domaine 2 : S’approprier des outils et des méthodes •Propriétés Effectueracidobasiques des recherches : bibliographiques. • Identifier le caractère acide ou basique d’une solution par mesure de pH. Domaine • Mesure5 du : Adopter pH un comportement éthique et responsable •Constituant Expliquer,deparlal’histoire matière :des sciences et des techniques, comment les sciences évoluent et influencent la • société. Concevoir et réaliser des expériences pour caractériser des mélanges. Retrouvez Éduscol sur 1. Le dioxyde de carbone n’est pas le seul constituant acide dissous dans les sodas ; un prolongement par la lecture d’une étiquette de la boisson permettra de voir qu’elle comporte aussi de l’acide phosphorique (E388). eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016 1 CYCLE 4 I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement THÈME : ORGANISATION ET TRANSFORMATIONSDE DELA LAMATIÈRE MATIÈRE Prérequis de cycle 3 Quelques propriétés de la matière solide ou liquide (par exemple : densité, solubilité). Identifier à partir de ressources documentaires les différents constituants d’un mélange. Nature de la ressource : activité expérimentale. Type d’approche pédagogique : démarche d’investigation Contribution possible à un parcours : parcours santé. Remarque importante : Pour des raisons de sécurité, il conviendra de faire mettre impérativement des lunettes de sécurité aux élèves et de les faire manipuler debout. Ces deux mesures de protections sont indispensables pour toutes les expériences de chimie. Mots clefs : acidité, mesure de pH, mélange, anglais Which cola is the strongest ? The aim of this work is to discover informations about the pH, it measurements, then to measure the pH of some solutions and to compare the pH of two sodas2. Documents : about pH mesurments ACID OR BASIC ? In chemistry, pH is a measure of the acidity or basicity of an aqueous solution. Pure water is said to be neutral, with a pH close to 7. Solutions with a pH inferior to 7 are said to be acidic and solutions with a pH superior to 7 are basic (or alkaline). pH measurements are important in medicine, biology, chemistry, agriculture, food science, environmental science, oceanography… PH SCALE pH values are in a range of values between 0 to 14, from acid solutions (pH<7) to alkaline solutions (pH>7). Source : d’après Wikimedia commons Retrouvez Éduscol sur 2. Il appartient à l’enseignant de choisir deux boissons au cola distinctes. eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016 2 CYCLE CYCLE 44 II PHYSIQUE-CHIMIE PHYSIQUE-CHIMIE II Mettre Mettre en en oeuvre oeuvre son son enseignement enseignement USING PH STRIPS TO MEASURE THE PH OF A SOLUTION pH strips Step 1 Step 2 Step 3 Step 4 USING A PH METER TO MEASURE THE PH OF A SOLUTION pH meter Step 1 Step 2 Step 3 Step 4 Part one : Training Measure the pH of the following solutions USING PH STRIPS USING PH METER ACIDIC, NEUTRAL OR BASIC ? Solution 1 : hydrochloric acid 1 1,1 Solution 2 : lemon juice Solution 3 : white vinegar Solution 4 : grapefruit juice Solution 5 : water neutral Solution 6 : milk Solution 7 : drain cleaner Solution 8 : soap Solution 9 : whitewash Part two : which cola is the strongest ? USE THE DIFFERENT DOCUMENTS TO : • discover which soda is the “strongest”; • discover if carbon dioxide is responsible of this acidity. Your report should include your experience schemes, your observations and a conclusion. Retrouvez Retrouvez Éduscol Éduscol sur sur eduscol.education.fr/ressources-2016 eduscol.education.fr/ressources-2016 -- Ministère Ministère de de l’Éducation l’Éducation nationale, nationale, de de l’Enseignement l’Enseignement supérieur supérieur et et de de la la Recherche Recherche -- Juin Juin 2016 2016 33 CYCLE 4 I PHYSIQUE-CHIMIE I Mettre en oeuvre son enseignement Fiche professeur SCÉNARIO POSSIBLE Durée envisagée : 2 séances d’une heure et demie. Mode de travail : classe entière, travail en binôme. Organisation possible : Séance 1 Exposé des règles de sécurité. Présentation du matériel ; les élèves peuvent utiliser le papier pH et le pH-mètre en autonomie à partir des vignettes décrivant schématiquement leur utilisation en anglais. Mesures de pH de solutions (partie 1). Séance 2 Etude comparative des deux sodas (partie 2). Structuration des connaissances. Différenciation pédagogique mise en œuvre éventuellement (coups de pouce, …) : Possibilité de création d’un lexique français-anglais très succinct, distribué selon d’éventuels besoins identifiés par l’enseignant. Remarque éventuelle pour la mise en commun : • La question « which one is the “strongest” » n’a pas de sens en tant que telle : par contre, elle permet d’aboutir à la nécessaire comparaison de l’acidité des deux sodas et donc à la question « which one is the most acid ? ». Le but est de faire émerger le questionnement et non d’énoncer d’emblée la question. • Les séances peuvent être menées intégralement en anglais : les élèves sont alors plus attentifs et plus effi- caces dans la recherche et l’utilisation des informations. • Les élèves ont le choix entre plusieurs expériences pour vérifier l’impact du dioxyde de carbone sur le pH : dégazage du soda par chauffage, dégazage du soda par agitation, mesure du pH d’une solution avant et après injonction de dioxyde de carbone… • Un prolongement possible peut être envisagé sur le thème de la santé et les risques encourus par la consom- mation répétée de sodas. Retrouvez Éduscol sur eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Juin 2016 4