Progression Sciences CM1 CM2

Séance 3 : Analyse des modèles & Institutionnalisation 1h30

Objectif : Faire le lien entre l'expérience en classe (le modèle) et la réalité géologique (le volcan).
Déroulement :

• • Mise en commun : La purée de pommes de terre (lave visqueuse) a emprisonné le gaz, provoquant des projections explosives d'amas de purée. La sauce tomate (lave fluide) a laissé s'échapper le gaz sous forme de petites bulles tranquilles, coulant le long du gobelet.
• • Vocabulaire scientifique à introduire : Viscosité (résistance à l'écoulement), magma (sous la Terre), lave (sorti à l'extérieur), nuée ardente, dôme et coulée de lave.
• • Schématisation : Légender le schéma d'un volcan (chambre magmatique, cheminée, cratère) sur la fiche élève page 2. Copie de la trace écrite dans le cahier.

Séance 4 : Les risques volcaniques et la prévention 1h30

Objectif : Étudier la répartition des volcans et les comportements à adopter face aux risques majeurs.
Déroulement :

• • Analyse de documents : Présentation d'une carte du monde montrant les volcans actifs (notion de "Ceinture de feu du Pacifique").
• • Débat sur le risque volcanique : Pourquoi des populations vivent-elles près des volcans ? (terres agricoles fertiles, géothermie).
• • Prévention : Rôle des volcanologues (sismographes, inclinomètres pour surveiller les déformations du cône). Plan d'évacuation et consignes de sécurité en cas d'alerte.

Conseils pour l'évaluation

Évaluez l'élève sur sa capacité à faire le lien entre le modèle et la réalité. Le gobelet représente la cheminée volcanique, la purée/sauce tomate simule le magma, et le mélange bicarbonate/vinaigre simule le gaz sous pression. Un élève de CM2 doit être capable d'expliquer que l'explosivité dépend directement de la viscosité de la lave qui empêche ou favorise la libération des gaz.

Séquence Volcans CM1/CM2 — Guide de Préparation Page 2 / 2

Phase 4 : Émergence de la question scientifique (10 min) Collectif

Consigne : « Au vu de ces deux éruptions si différentes, quelle grande question scientifique devons-nous nous poser pour notre prochaine séance ? »

Rôle de l'enseignant : Amener les élèves à formuler le problème : « Pourquoi certains volcans coulent-ils tranquillement alors que d'autres explosent violemment ? ». Valider et écrire la question en grand au tableau pour que les élèves la recopient sur leur fiche.

Phase 5 : Institutionnalisation et Trace écrite (10 min) Individuel

Consigne : « Nous allons coller et recopier la synthèse de notre première séance dans notre cahier de sciences. »

Rôle de l'enseignant : Distribuer la trace écrite simplifiée ou la faire copier au tableau. Elle doit formaliser l'existence des deux grands types de volcans (effusifs et explosives) et poser la problématique pour l'expérience de la séance 2.

Volcans Séance 1 — Guide Enseignant Page 2 / 2

Étape 3 : Notre question scientifique (La Problématique)

Problématique de la classe validée :

« Pourquoi certains volcans coulent-ils tranquillement (éruptions effusives) alors que d'autres explosent violemment (éruptions explosives) ? »

Volcans Séance 1 — Corrigé Enseignant Page 2 / 2

Rôle de l'enseignant : Circuler parmi les groupes pour s'assurer du respect des règles de sécurité et du protocole. Veiller à ce que la purée soit bien homogène et bien épaisse. Encourager la prise de notes et le dessin précis : les élèves doivent dessiner les bulles d'air/gaz dans la sauce tomate, et l'accumulation de gaz créant des explosions d'amas de purée projetés hors du gobelet.

Phase 4 : Mise en commun et confrontation (15 min) Collectif

Consigne : « Qu'avez-vous observé dans l'expérience A ? Et dans l'expérience B ? Comment le gaz s'échappe-t-il dans chacun des modèles ? »

Rôle de l'enseignant : Animer la mise en commun orale. Structurer les réponses : dans l'expérience A (sauce tomate liquide), le gaz s'échappe très facilement en faisant de petites bulles, le liquide déborde tranquillement et coule le long de la paroi. Dans l'expérience B (purée épaisse), la purée résiste au gaz ; le gaz s'accumule sous la purée jusqu'à ce que la pression soit trop forte et projette des lambeaux de purée violemment.

Phase 5 : Lien modèle-réalité et conclusion (10 min) Collectif / Individuel

Consigne : « Reliez chaque modèle de l'expérience à ce qui se passe réellement dans la nature sur un volcan. Complétez la conclusion de votre fiche d'activité. »

Rôle de l'enseignant : Amener les élèves à conceptualiser la notion de viscosité (résistance à l'écoulement). Faire le lien : sauce tomate = lave fluide (éruption effusive) ; purée de pommes de terre = lave visqueuse (éruption explosive). Le bicarbonate + vinaigre = gaz dissous dans le magma. Valider la conclusion collective et préparer les cahiers pour coller la trace écrite institutionnalisée.

Volcans Séance 2 — Guide Enseignant Page 2 / 2

Grâce à cette expérience, j'ai compris que plus le magma est visqueux (épais), plus le gaz a du mal à s'échapper / se libérer. C'est cela qui provoque des explosions violentes avec projections de lave.

À l'inverse, si le magma est fluide (liquide), le gaz s'échappe facilement (tranquillement) et la lave coule tranquillement le long des pentes.

Séquence Volcans — Séance 2 : CORRIGÉ ENSEIGNANT Page 2 / 2

Phase 4 : Institutionnalisation et Trace écrite (15 min) Individuel

Consigne : « Nous allons maintenant coller la synthèse anatomique et copier le résumé final dans notre cahier de sciences. »

Rôle de l'enseignant : Distribuer la trace écrite de la séance 3. Faire repérer les mots clés en couleur. Répondre aux dernières questions des élèves concernant la structure géologique.

Phase 5 : Évaluation formative rapide (10 min) Individuel

Consigne : « Répondez au petit quiz de 3 questions en bas de votre fiche pour valider vos connaissances sur le vocabulaire. »

Rôle de l'enseignant : Ce mini-quiz sert de ticket de sortie pour vérifier la compréhension de la distinction magma/lave et cône/dôme avant la séance finale sur les risques volcaniques.

Volcans Séance 3 — Guide Enseignant Page 2 / 2

④ ____________________________

Volcan de type Explosif

[ SCHÉMA DU VOLCAN EXPLOSIF ]

Dessin d'un dôme pointu bouchant la cheminée, d'un nuage gigantesque de cendres s'élevant très haut (panache), et d'avalanches de gaz et roches brûlants dévalant la pente (nuée ardente).

⑤ ____________________________

⑥ ____________________________

⑦ ____________________________

⑧ ____________________________

Étape 4 : Ton Ticket de Sortie (Mini-Quiz)

• Comment s'appelle le volcanisme calme caractérisé par des rivières de feu ? ________________________

• Quelle matière géologique s'écoule uniquement en surface ? ________________________

Séquence Volcans — Séance 3 : Anatomie comparée Page 2 / 2

Phase 4 : Les règles de sécurité et la prévention (15 min) Individuel / Collectif

Consigne : « Si une alerte volcanique retentit, quelles sont les consignes de sécurité à suivre immédiatement ? Associez chaque consigne à sa justification. »

Rôle de l'enseignant : Insister sur l'éducation aux risques majeurs (programme national de sécurité civile).
Consignes clés : Évacuer la zone immédiatement, ne pas se réfugier dans des vallées (à cause des lahars/nuées ardentes), écouter la radio pour les instructions officielles, avoir un sac d'urgence prêt.

Phase 5 : Institutionnalisation et Trace écrite finale (10 min) Individuel

Consigne : « Collons la trace écrite de cette séance 4 pour clôturer notre grand cahier d'enquête sur les volcans. »

Rôle de l'enseignant : Faire une synthèse rapide de la séquence. Valider que les élèves ont compris que si le risque géologique ne peut être éliminé (on ne peut empêcher un volcan d'éclater), la prévention et la surveillance permettent de sauver des vies humaines.

Volcans Séance 4 — Guide Enseignant Page 2 / 2

Comportement D

Évacuer immédiatement la zone rouge vers un abri sûr sans attendre le dernier moment.

Séquence Volcans — Séance 4 : Surveillance et prévention civile Page 2 / 2

Comportement B (NE PAS COCHER)

Se réfugier au fond d'une vallée (risque mortel de lahars/coulées de boue).

Comportement C (NE PAS COCHER)

Emporter ses jouets volumineux (ralentit grandement l'évacuation d'urgence).

Comportement D (À COCHER)

Évacuer immédiatement la zone rouge sans attendre le dernier moment.

Séquence Volcans — Séance 4 : CORRIGÉ ENSEIGNANT Page 2 / 2

4 Exercice 4 : La surveillance et la prévention civile

/ 5 points

Coche uniquement la bonne réponse pour chaque situation (une seule case par ligne) :

1. Quel appareil enregistre les séismes pour prévoir les éruptions ?

Inclinomètre Sismographe

2. Quel est l'atout majeur des terres volcaniques pour les hommes ?

Terres très fertiles Terres sans séismes

3. Lors d'une alerte volcanique imminente, quelle est la priorité ?

Prendre des photos Évacuer immédiatement

4. Où s'alignent la majorité des volcans actifs terrestres ?

Frontières des plaques Au milieu des déserts

5. En cas de panache de cendres, où ne faut-il pas fuir ?

Dans les vallées basses Vers les sommets

Évaluation Sciences CM1 — Les Volcans Page 2 / 2

3. Lors d'une alerte volcanique imminente, quelle est la priorité ? Évacuer immédiatement

4. Où s'alignent la majorité des volcans actifs terrestres ? Frontières des plaques

5. En cas de panache de cendres, où ne faut-il pas fuir ? Dans les vallées basses

Évaluation Sciences CM1 — Les Volcans (CORRIGÉ) Page 2 / 2

___ La pression interne monte énormément car le gaz dissous est complètement bloqué sous le dôme.

___ Un magma très visqueux (épais) remonte lentement du réservoir magmatique souterrain.

___ Des nuées ardentes dévalant les pentes et un grand panache de cendres et roches sont projetés.

___ Le magma commence à boucher le conduit de la cheminée volcanique car il s'écoule très difficilement.

4 Exercice 4 : Légender l'anatomie d'un volcan explosif

/ 5 points

Légende le schéma géologique du volcan explosif avec les termes correspondants :

① : _________________

② : _________________

③ : _________________

④ : _________________

⑤ : _________________

Mots étiquettes à utiliser : Cratère • Nuée ardente / Cendres • Cheminée • Réservoir magmatique • Dôme volcanique

Évaluation Sciences CM2 — Les Volcans Page 2 / 2

/ 5 points

Réponses attendues pour le volcan de type explosif :

① : Nuée ardente / Cendres

② : Dôme volcanique

③ : Cheminée

④ : Réservoir

⑤ : Cratère

Évaluation Sciences CM2 — Les Volcans (CORRIGÉ) Page 2 / 2

• • Défi : Rendre limpide un gobelet d'eau sale boueuse.
• • Expérimentation : Les élèves conçoivent des étapes successives :
  - La décantation (laisser reposer pour faire couler les matières lourdes au fond).
  - La filtration (faire passer à travers des couches de coton, sable, gravier et filtre à café).
  - L'évaporation (chauffer l'eau ou la laisser sécher au soleil pour séparer et récupérer les solides dissous ou les impuretés les plus fines).
• • Conclusion : L'eau obtenue est limpide mais n'est pas encore potable (microbes invisibles).

Séance 4 : Dissoudre dans l'eau (Mélanges homogènes) 1h30

Objectif : Comprendre la dissolution et la conservation de la masse.
Déroulement :

• • Démarche : Dissoudre du sel ou du sucre dans un volume précis d'eau.
• • Pesée : Peser l'eau d'un côté, le sucre de l'autre, puis le mélange final pour démontrer que la masse se conserve (le sucre n'a pas « disparu »).
• • Saturation : Ajouter du sel jusqu'à ce que l'eau ne puisse plus le dissoudre (notion de saturation). Distinction rigoureuse entre fusion (changement d'état lié au chaud) et dissolution (mélange homogène lié à un solvant).

Séance 5 : La Station d'Épuration 1h30

Objectif : Faire le lien avec le circuit collectif de l'eau potable et des eaux usées.
Déroulement : Visite virtuelle ou analyse de schémas d'une station d'épuration. Apprendre comment l'homme utilise la décantation et la filtration à grande échelle, puis le traitement biologique (bactéries) pour dépolluer les eaux usées avant de les rejeter dans la nature.

Conseils pour l'évaluation de cette séquence

Évaluez l'élève sur l'acquisition du vocabulaire (les 4 changements d'état, mélange homogène vs hétérogène, dissolution vs fusion). Validez sa capacité à schématiser proprement une expérience (décantation et filtration) avec des légendes normées et sa compréhension de la conservation de la masse au cours des mélanges.

Séquence Eau CM1/CM2 — Guide de Préparation Page 2 / 2

Consigne : « Versez prudemment l'eau très chaude, scellez le film plastique et déposez immédiatement les glaçons. Regardez attentivement le changement rapide : que se passe-t-il sous les glaçons ? Dessinez votre schéma. »

Rôle de l'enseignant : Veiller au versement sécurisé de l'eau très chaude. Superviser l'étanchéité du film étirable. Guider les élèves dans le constat de la vitesse du phénomène : l'eau très chaude s'évapore intensément, la vapeur monte très vite et se condense brutalement sous forme de grosses gouttes lourdes sous les glaçons, avant de tomber de façon continue dans le petit pot sec (l'averse orageuse).

Phase 4 : Lien modèle-réalité d'un orage d'été (15 min) Collectif / Écrit

Consigne : « Faisons correspondre notre expérience avec ce qui se passe dans le ciel en été. Que représente l'eau très chaude ? Les glaçons ? La formation ultra-rapide des gouttes ? »

Rôle de l'enseignant : Structurer les analogies : l'eau très chaude = les sols et mers surchauffés par le soleil de plomb d'été ; les glaçons = l'air glacial présent en haute altitude ; le film plastique = l'atmosphère ; les grosses gouttes condensées = le nuage d'orage (le cumulonimbus) ; la chute brutale dans le pot = la précipitation violente (l'averse orageuse).

Phase 5 : Institutionnalisation et Trace écrite (10 min) Individuel

Consigne : « Nous allons copier et coller la trace écrite dans notre cahier de sciences pour retenir le voyage perpétuel de l'eau. »

Rôle de l'enseignant : Distribuer la trace écrite simplifiée et colorée. Expliquer que l'orage d'été est l'illustration parfaite et accélérée du cycle naturel de l'eau provoqué par l'énergie du Soleil.

Séquence Eau Séance 1 — Guide Enseignant Page 2 / 2

Enfin, ces gouttes géantes tombent subitement sous forme d'averses violentes (déluge) : ce sont les ___________________.

Séquence Eau — Séance 1 : Transposition orageuse Page 2 / 2

Cette vapeur d'eau monte très haut. Elle rencontre alors de l'air extrêmement froid, ce qui la transforme brutalement en de lourdes gouttes liquides (nuages cumulonimbus) : c'est la CONDENSATION.

Enfin, ces gouttes géantes tombent subitement sous forme d'averses violentes (déluge) : ce sont les PRÉCIPITATIONS.

Séquence Eau — Séance 1 : CORRIGÉ ENSEIGNANT Page 2 / 2

Consigne : « Démarrez le chronomètre. Toutes les minutes, le secrétaire écrit la température sur le tableau de la fiche. Les autres surveillent la fonte de la glace et remuent délicatement. »

Rôle de l'enseignant : Circuler dans les groupes pour veiller à la bonne prise de mesures. Aider les élèves à lire les températures négatives si la glace sort directement du congélateur (ex: -5°C). Attirer l'attention des élèves sur le fait que la température monte rapidement jusqu'à 0°C, puis s'arrête complètement de monter tant qu'il reste de la glace dans le gobelet.

Phase 4 : Tracé du graphique et analyse du palier (20 min) Individuel / Guidé

Consigne : « Placez vos points de mesure sur le graphique de votre fiche (temps en bas, température sur le côté). Reliez les points. Que remarquez-vous entre la minute 3 et la minute 10 ? »

Rôle de l'enseignant : Projeter la grille graphique au tableau et montrer comment placer les premiers points (ex: 0 min -> -4°C, 1 min -> -2°C, 2 min -> 0°C). Guider l'analyse de la ligne horizontale : c'est le palier de température. Expliquer que pour un corps pur comme l'eau, le changement d'état (la fusion) se fait à température constante (0°C). La température ne remontera qu'une fois toute la glace fondue en eau liquide.

Phase 5 : Structuration du vocabulaire de changement d'état (10 min) Collectif / Individuel

Consigne : « Apprenons les 4 mots scientifiques exacts pour désigner les changements de forme de l'eau. Complétez le schéma en cercle de votre fiche. »

Rôle de l'enseignant : Fixer le vocabulaire institutionnel :
• Liquide -> Solide : Solidification • Solide -> Liquide : Fusion.
• Liquide -> Gaz : Vaporisation • Gaz -> Liquide : Liquéfaction (ou condensation liquide).
Faire coller la trace écrite et préparer les cahiers pour la séance suivante.

Séquence Eau Séance 2 — Guide Enseignant Page 2 / 2

D. Gaz --> Liquide s'appelle : ____________________

Étape 5 : Ton Ticket de Sortie (Vrai ou Faux)

La vapeur d'eau est un gaz invisible à l'œil nu : Vrai Faux

Séquence Eau — Séance 2 : Fusion et changements d'états Page 2 / 2

Rôle de l'enseignant : Superviser la fabrication du filtre. Expliquer que les différentes couches agissent comme des tamis de plus en plus fins : le gravier retient les morceaux de feuilles, le sable retient le gros de la terre, et le coton ou le filtre à café stoppe les particules de poussière les plus petites. Faire dessiner et légender le montage.

Phase 4 : Expérience 3 - L'Évaporation des résidus fins (20 min) Démonstration Enseignant / Groupes

Consigne : « Notre eau filtrée semble transparente. Mais contient-elle encore des impuretés invisibles ? Déposons une goutte sur une coupelle en verre et faisons-la évaporer au-dessus de la bougie. »

Rôle de l'enseignant : (Gérer la sécurité d'utilisation de la bougie de chauffe). After évaporation complète de l'eau, faire constater aux élèves le dépôt de résidus fins et blancs au fond de la coupelle (sels minéraux ou argile ultra-fine dissoute). Expliquer que l'évaporation permet de séparer les constituants d'un mélange homogène (eau + solides dissous) en volatilisant le liquide.

Phase 5 : Débat final et Trace écrite (10 min) Collectif

Consigne : « L'eau filtrée et limpide est-elle bonne à boire ? Pourquoi ne faut-il jamais boire l'eau filtrée en classe ? »

Rôle de l'enseignant : Insister sur la distinction fondamentale : **Limpide n'est pas Potable**. La filtration retient les solides visibles, mais laisse passer les microbes invisibles (bactéries, virus) et certains polluants chimiques. Pour rendre l'eau potable, il faut des traitements chimiques ou biologiques (comme en station de potabilisation). Distribuer et faire coller la trace écrite.

Séquence Eau Séance 3 — Guide Enseignant Page 2 / 2

Séquence Eau — Séance 3 : CORRIGÉ ENSEIGNANT Page 2 / 2

Phase 4 : Distinction Conceptuelle : Fondre ou Dissoudre ? (15 min) Collectif / Écrit

Consigne : « On dit souvent "le sucre fond dans l'eau". Est-ce correct scientifiquement ? Quelle est la différence entre la glace qui fond et le sel qui se dissout ? »

Rôle de l'enseignant : Mener une phase de clarification conceptuelle indispensable à ce niveau :
• La fusion : changement d'état provoqué par la chaleur (le solide devient liquide sous l'effet du chaud, sans apport d'un autre corps. Ex: la glace devient eau).
• La dissolution : dispersion des molécules d'un solide dans un liquide (solvant) sans chauffage obligatoire (Ex: le sel se dissout dans l'eau).

Phase 5 : Institutionnalisation et Trace écrite (10 min) Individuel

Consigne : « Nous allons coller et recopier le bilan de notre séance sur la dissolution de la matière dans notre cahier de sciences. »

Rôle de l'enseignant : Distribuer la trace écrite de la séance 4. Valider la compréhension du rôle de la balance et de la différence fusion/dissolution, concepts clés souvent confondus par les élèves de Cycle 3.

Séquence Eau Séance 4 — Guide Enseignant Page 2 / 2

Fusion Dissolution

Séquence Eau — Séance 4 : Saturation et distinction Fusion/Dissolution Page 2 / 2

Fusion X DISSOLUTION

Séquence Eau — Séance 4 : CORRIGÉ ENSEIGNANT Page 2 / 2