Fabienne Rappinet

Ecole Maternelle Pasteur

VILLEPINTE

Grande section ( cycle 1 et cycle 2 )

                                                

                                                         Le feu a besoin d’air.

Objectifs généraux:

- savoir que le feu a besoin d’air.

-  connaître ce qui est combustible? Ce qui ne l’est pas?

Sommaire:

- Séance p1: évaluation diagnostique “que savent les enfants du feu?”

- Séance p2 et p3: le feu a besoin d’air

- Séance p4 et p5: fabrication d’un bougeoir

Première séance:

A/ Ce qui était prévu:

Objectifs :

- connaître les conceptions des enfants

- acquérir le vocabulaire spécifique: la flamme, la chaleur, brûler, l’étincelle

Matériel:

Cahier d’expériences, documents sur le feu, Dictaphone

Déroulement:   

Demander aux enfants où est-ce qu’on trouve du feu.

Quels sont les effets du feu?

Comment obtient-on du feu? Etincelle et surchauffe.

Regarder des photos, documents représentant différents types de feu.

Demander de dessiner un feu puis une bougie allumée dans le cahier d’expériences.

B/ Ce qui s’est passé:

Entretien enregistré au Dictaphone.

Qu’est-ce que le feu pour vous?        Que savez-vous du feu?

Rappel des consignes de sécurité.

- il ne faut pas se brûler. Quand on touche avec les doigts, ça fait très mal.

- on peut se brûler quand on fait cuire le manger.

- ma soeur m’a dit que quand on passe le doigt dans le feu du briquet ça ne fait pas mal. (Hamidiata)

- il ne faut pas mettre le feu à la maison, à l’école car il y a plein d’enfants.

- on peut mettre du bois sur le feu pour chauffer, dans la forêt, chez les Indiens, dans le barbecue pour cuire la viande.

- à la maison, il y a du feu dans le four, dans le micro-ondes, dans les lumières si ça tombe par terre ça met le feu, c’est de l’électricité.

- il y a du feu dans les lumières ( pour la majorité des enfants)

- on a du feu sur le briquet, dans les bougies, quand on allume avec des allumettes.

- on frotte l’allumette et on met le feu dans le four pour chauffer

- le feu c’est pour se réchauffer

- le feu sert à brûler des choses comme le carton, des bouts de bâton. Le feu ça sert à souffler les bougies

- quand on met du fer, ça fait du feu, c’était tout droit, le monsieur l’a mis dans le feu, c’est devenu rouge, c’était mou, c’était pour fondre le fer. Après il l’a mis dans l’eau pour que ça réchauffe plus, pour le laver, pour le refroidir. ( les enfants se souviennent du maréchal ferrant vu lors de la visite de la mini-ferme)

- l’électricité des fois ça peut mettre le feu.

- si on lance une lampe brutalement par terre et après ça casse, ça peut mettre le feu. C’est pour ça qu’il ne faut pas mettre les mains dans l’électricité.

- on s’éclaire avec la bougie quand il y a une panne de lumière.

- quand quelque chose brûle ça devient noir et le papier est out déchiré en petites miettes comme la farine.

- les pierres restent comme elles sont.

- les maisons sont faites en ciment, en mur et elles brûlent.

OBSERVATION DU BRIQUET:

- La flamme bouge à cause de l’air.

- on voit du bleu, du jaune, du orange.

- le bleu est en bas, le orange au milieu et le jaune en haut.

- le gaz a les mêmes couleurs à la maison.

OBSERVATION D’UNE ALLUMETTE:

- C’est la même couleur que le briquet.

- elle devient noire, elle est en bois, elle s’est tordue et à la fin ça fait comme le papier.

- si on met l’allumette chaude dans la poubelle on va mettre le feu car c’est chaud et le plastique ça fond.

OBSERVATION D’UNE BAGUETTE “FEU D'ARTIFICE”

- on voit des étoiles

- c’est un feu d’artifice

- il y avait de l’électricité

- quand on met la main sur les étincelles on ne sent rien

- ça sent le brûlé

- ça n’est pas tordu

- c’est noir

- il reste le morceau de fer sous la “mousse”.                                 

Deuxième séance:

A/ Ce qui était prévu:

Objectif:

Savoir que le feu a besoin d’air; il respire.

Matériel:

Une bougie type chauffe-plat, un bac en aluminium pour poser la bougie, des morceaux de papier, des textiles divers, des cuillères, des assiettes, des verres, des bocaux, des couvercles ...

Consigne:

Sous forme de défi: comment éteindre la bougie sans souffler dessus ni la toucher avec les mains?

Chaque groupe doit trouver au moins 2 méthodes différentes.

Les groupes font leurs expériences puis expliquent aux autres leur démarche et ce qui s’est passé. Leur demander pourquoi à leur avis, la bougie s’est éteinte ou ne s’est pas éteinte.

Dessiner dans les cahiers et dicter à la maîtresse ses commentaires et réflexions.

B/ Ce qui s’est vraiment passé:

Les enfants sont par groupe de 4; sur chaque table se trouve une bougie chauffe-plat dans une barquette en aluminium.

Après avoir allumé les bougies, j’ai demandé aux enfants de chercher comment l’éteindre sans souffler dessus ni la toucher avec les mains ( cela leur paraissait évident sinon ils allaient se brûler).

Première solution trouvée par tous: faire du vent

-” on bouge avec la main comme si on faisait coucou.”

- “on fait du vent”.

- “on tape dans les mains”.

- “on fait danser les mains à côté”.

- “on a fait des mouvements avec la main, ça a fait bouger la flamme, ça l’a fait tourner et ça coule”.

-” il faut faire bouger les mains près de la flamme.”

- “on l’éteint aussi en bougeant les cheveux” ( un rappel des consignes de sécurité est devenu nécessaire)

Deuxième solution: je leur propose d’aller regarder sur la table le matériel mis à leur disposition

Le premier geste est de faire du vent avec l’objet qu’ils ont pris.

Je leur demande de chercher un autre moyen. Là certains tentent d’approcher les objets de la flamme mais ils ont un peu peur de se brûler, ils ne vont pas au bout de leur idée, je les encourage et très vite les résultats fusent:

- “j’ai tapé la flamme avec le morceau de bois”

- “on a mis l'assiette dessus et après la bougie s’est éteinte. Avant la flamme était toute petite”.

- “on a collé l'assiette, la bougie s’est éteinte et l'assiette est noire”.

- “on a posé la cuillère sur la flamme, au début on a touché la flamme.”

- “on a mis l’assiette sur le feu; quand on l’a rapproché, la bougie est un petit peu descendu et elle s’est éteinte”.

- “on a approché la cuillère.”

- “on a posé le bocal, la bougie s’est éteinte un petit peu et après elle s’est éteinte en entier”.

 

 

Remarques:

- personne n’a utilisé les morceaux de papier (demander pourquoi à l’oral lors de la prochaine séance)

- j’ai passé beaucoup de temps à rallumer les bougies.

- les enfants ont été  très prudents.

- je ne sais pas si les bougies ont été étouffées parfois ou bien si la mèche n’a pas été noyée dans la cire liquide: en approchant couvercles, cuillère ou assiettes, les enfants ont touché les mèches.

- Kathleen a posé le bocal par-dessus la bougie en disant :” la bougie va s’éteindre”; Le groupe a observé la flamme diminuer jusqu’à l’extinction et Kathleen a rétorqué:” c’est normal, il n’y a pas d’air” (à réexploiter, lui demander des explications).

Commentaires des enfants après la séance:

- “Nous n’avons pas pris le morceau de papier pour éteindre sinon en l’approchant il aurait pris feu”.

-” quand on approche un objet assez près de la flamme, elle devient petite et elle s’éteint. Mais si on reste un petit peu loin, elle ne s’éteint pas.”

- “pour éteindre une flamme, il faut utiliser quelque chose de froid; si on prend quelque chose de chaud, on n’arrivera pas à l’éteindre.”

Troisième séance:

A/ Ce qui était prévu:

Objectif:

Vérifier que les enfants ont compris que le feu a besoin d’air

 

Matériel:

1 bocal en verre par groupe, une bougie chauffe-plat, une barquette en alu, des bouteilles plastique dont le fond a été découpé, de l’eau.

Consignes:

- Renverser le bocal sur la bougie allumée et attendre.

Observer et commenter pourquoi la bougie s’est éteinte à leur avis.

- mettre une bougie allumée dans une barquette alu avec de l’eau au fond .

Demander aux enfants ce qui va se passer quand ils auront posé la bouteille au-dessus de la bougie.

 - poser la bouteille par-dessus la bougie et observer.

La bougie doit logiquement s’éteindre car le gaz carbonique est plus lourd et donc reste au fond de la bouteille. L’oxygène ne peut pas venir du bas puisque la bouteille est dans l’eau.

Commenter et expliquer pourquoi la bougie s’éteint.

B/ Ce qui s’est vraiment passé:

Après un bref rappel de ce que nous avions observé la semaine dernière, je propose de refaire l’expérience avec le bocal sur la bougie. Même observation: la bougie s’éteint parce qu’il n’y a pas d’air.

Les enfants répètent que la flamme s’éteint quand on approche quelque chose de froid.

Question: est-ce qu’on peut l’éteindre avec un objet chaud ou du vent chaud?

Réponse unanime des enfants: non.

Je leur propose de vérifier leurs dires en essayant avec un objet chaud, tous sont d’accord et me demandent de l’eau chaude pour pouvoir y tremper une cuillère à soupe.

La bougie s’est éteinte de la même façon qu’avec la cuillère froide.

Un enfant de chaque groupe amène ensuite sa bougie (toujours posée au fond d’un moule métallique) près du sèche-cheveux en position air chaud: la bougie s’éteint.

Les enfants constatent qu’ils ont obtenu les mêmes résultats avec le chaud qu’avec le froid.

Dans un deuxième temps, je leur fais remarquer que sur chaque table se trouve une bouteille en plastique coupée au fond; qu’ils vont devoir la mettre sur la bougie.

Avant qu’ils manipulent, je verse de l’eau au fond de leur récipient , j’allume les bougies et je leur demande ce qui va se passer.

Tous disent que la bougie va rester allumée puisque la bouteille est ouverte en haut (le goulot).

Après manipulation, toutes les bougies se sont éteintes et les enfants pensent que c’est à cause de l’eau au fond.  ( il n’était pas possible de leur dire pourquoi j’en avais mis au fond ).

Nous retirons toutes les bouteilles et je rallume les bougies qui restent allumées en ayant les “pieds” dans l’eau. L’eau n’éteint la flamme si on ne met pas la bouteille alors qu’est-ce qui l’éteint?

- 1 ère proposition des enfants: le vent est entré par le goulot et a soufflé la flamme.

- 2 me proposition: l’air est sorti par le goulot et s’il n’y en a plus la bougie s’éteint.

La séance terminée, nous constatons avec Nicolas que l’eau au fond les a vraiment gêné et nous cherchons une autre solution pour assurer l’étanchéité.

Quatrième séance:

A/ Ce qui était prévu:

Objectifs:

- fabriquer un bougeoir avec une bougie dans une bouteille.

- réinvestir le concept: le feu a besoin d’air.

Matériel:

- une bougie chauffe-plat par groupe ( 2 bougies sont collées l’une sur l’autre pour en obtenir une plus haute)

- un bac métallique par groupe

- des bouteilles plastique type Coca-Cola dont le fond a été découpé

- des vis à bois

- de la pâte à modeler à la base des bouteilles

Déroulement:

Montrer le matériel aux enfants

Refaire l’expérience de la semaine dernière avec la pâte à modeler à la place de l’eau. La bougie s’éteint.

Marc avait dit que le vent était entré par le goulot et avait soufflé la flamme. Comment savoir si c’est vrai?

- leur proposer de souffler dans la bouteille ( normalement la bougie ne s’éteint pas, nous avons essayé avec le sèche-cheveux ).

Problème: ce n’est pas le vent qui souffle la flamme. Alors quoi?

Noter les réponses des enfants.

Leur demander comment fabriquer un bougeoir qui ne s’éteint pas et qui résiste au vent.

Les laisser manipuler.

Peut-être vont-ils proposer de surélever la bouteille? Leur dire qu’on ne peut pas.

Si le perçage de la bouteille n’est pas suggéré, leur remontrer le matériel. Ils vont bien penser à faire des trous.  la bougie doit restée allumée

Est-ce que leur bougeoir résiste au vent?

Utiliser le sèche-cheveux pour vérifier.

Comment faire pour que le vent ne souffle pas la bougie?

Réessayer avec de nouvelles bouteilles et observer s’ils font des trous ailleurs.

B/ Ce qui s’est vraiment passé:

Encore une fois, la séance ne s’est pas déroulée comme prévu. Le responsable du point média conseil  est venu filmer. Heureusement car j’avais le moral à zéro, rien n’avait fonctionné comme je voulais, mais après visionnage, je me suis aperçue que les enfants avaient tout de même proposé des expériences, observé des choses et conclu avec de nouvelles hypothèses intéressantes à vérifier la prochaine fois.

( Depuis combien d’années demande-t-on à être 2 par classe ?....)

Les enfants sont autour des tables et reprennent l’expérience de la dernière fois ( la bougie à l’intérieur de la bouteille).

L’étanchéité est  réalisée avec de la pâte à modeler autour du fond de la bouteille.

- hypothèse à vérifier: le vent est entré par le goulot.

Nous avions préparé une manipulation pour prouver que l’air ne peut pas entrer par le haut de la bouteille:

La bougie allumée à l’intérieur et le sèche-cheveux au-dessus du goulot, nous avions essayé plusieurs fois et la flamme n’avait pas bougé. Mais quand rien ne va... j’ai demandé aux enfants de souffler par le goulot et évidemment toutes les bougies se sont éteintes. (Nicolas m’a expliqué que le souffle du sèche-cheveux n’était pas aussi puissant que notre souffle surtout quand on veut éteindre une bougie!)

Bref, j’ai des enfants formidables qui n’ont pas tenu compte de ce que je venais de leur faire faire et qui m’ont dit qu’en posant la main au-dessus du goulot, ils empêcheraient le vent d’entrer.

Ainsi fut fait et les bougies se sont éteintes. Ce n’est pas le courant d’air mais la main qui a éteint la bougie...

- hypothèse p2: l’air est sorti.

Pas de manipulation prévue; je demande aux enfants de trouver une solution pour que ma bouteille devienne un bougeoir et que je puisse m’éclairer avec.

Fabien propose timidement de faire un trou dans la bouteille; tous percent leur bouteille avec une vis à bois.

Je rallume et nous observons: nouvel échec, ils décident de faire plusieurs trous.

4 bougies sur 6 restent allumées jusqu’à ce que je souffle dessus à la fin de la séance.

En grand groupe, nous récapitulons les résultats:

Est-ce que percer les bouteilles est une solution? Oui pour la plupart mais ceux dont les bougies se sont éteintes sont septiques. Nous observons les bouteilles et regardons à quel endroit ils ont fait les trous et combien. Il apparaît que les bougies placées dans les bouteilles percées dans la moitié inférieure sont allumées alors que les trous faits en haut n’ont pas empêché la flamme de s’éteindre.

Un enfant est cependant persuadé que sa bougie s’est éteinte parce que le vent est entré par les trous et ressorti par le goulot ( encore le courant d’air ), il propose de fermer la bouteille avec un bouchon et de ne faire qu’un seul trou. Je lui suggère de vérifier son hypothèse lors de la prochaine séance.

Les enfants proposent de plus en plus de protocoles expérimentaux, leurs représentations sur les cahiers d’expériences sont plus précises (respect des vraies couleurs, traces des phénomènes observés...)

Je nage (ou presque ) dans le bonheur et j’espère que tout ceci leur profitera réellement.

Il faut être honnête, je suis moins détendue lors des séances sur le feu que pendant les observations des plantations! Pourtant les enfants font attention, de plus pour la préparation des panneaux du carnaval, j’ai beaucoup insisté sur la prévention des accidents liés au feu.

Cinquième séance:

A/ Ce qui était prévu:

Objectifs:

- comprendre que l’air ne rentre pas par le haut (le goulot)

- constater l’importance de la place des trous: si les enfants percent la bouteille en haut, la flamme s’éteindra; par contre si les ouvertures sont situées entre le milieu et le bas de la bouteille, la flamme résistera.

Matériel:

Par groupe: une bougie placée dans un bac en aluminium, une bouteille plastique sans fond, outils pour percer le plastique, pâte à modeler pour empêcher l’air de rentrer par le bas de la bouteille, un bouchon de bouteille.

Déroulement:

1/  en grand groupe, rappeler les observations faites lors de la séance précédente:

- l’air n’est pas entré par le goulot pour souffler la flamme  ( proposition de Marc)

- l’air n’est pas sorti complètement par le goulot provoquant ainsi l’extinction ( proposition d’Hawat).

Ces 2 hypothèses ont été vérifiées en mettant la main sur le goulot ( protocole donné par les enfants).

Leur faire en plus la démonstration avec le sèche-cheveux soufflant de l’air juste à l’entrée de la bouteille et constater que la flamme ne vacille même pas.

2/  Rappeler que 4 des 6 bougies sont restées allumées la dernière fois. Pourquoi?

Réponse attendue: nous avions percé les bouteilles.

Est-ce la bonne solution? Peut-être.

Marc a insisté sur l’air qui rentre par le goulot et voulait fermer la bouteille avec un bouchon puis ne percer qu’un seul trou.

Demander à chacun des groupes de vérifier ses hypothèses:

- il faut fermer et faire un trou

- il faut percer des trous

Les laisser manipuler et noter leurs observations.

Synthèse:

En grand groupe, espérer avoir cette conclusion: la flamme a besoin d’air donc il faut percer des trous pour que l’air puisse entrer; il faut que les ouvertures se situent plus vers le bas de la bouteille.

B/ Ce qui s’est vraiment passé:

Cette séance a été très intéressante; les enfants ont bien participé.

Marc a beaucoup de difficulté à accepter d’avoir tord. Il a donc essayé de boucher sa bouteille avec 3 autres enfants qui pensaient qu’il avait raison. Sa bougie s’est éteinte très rapidement mais il a accusé son camarade d’avoir parlé juste en face du seul trou ;”l’air qui est sorti de sa bouche a soufflé la bougie quand il a parlé”.

Une deuxième tentative avec des enfants muets autour de la bouteille n’a pas plus de succès.

Tous les autres groupes ont percé leur bouteille:

- certains ont fait des trous assez grands au milieu et en bas ; leur flamme est restée allumée jusqu’à la disparition totale de la bougie.

- des groupes n’arrivaient pas à maintenir leur bougie allumée: 1 groupe a regardé la bougie d’à côté qui flambait; nous avons échangé les bouteilles et les enfants ont constaté que les trous des voisins étaient beaucoup plus gros que les leurs. Ils ont conclu que “leur bouteille étouffait leur bougie parce que leurs trous ne laissaient pas entrer d’air”. Après avoir repris leur matériel, ils ont agrandi les trous et Eurêka! la bougie est restée allumée.

Lors de la conclusion (en grand groupe), chaque rapporteur a expliqué les manipulations de son groupe.

Marc n’a pas totalement admis son erreur et ses échecs mais il a constaté que les autres avaient réussi à maintenir la flamme allumée et pas lui.

Les enfants sont d’accord pour dire que la bougie a besoin d’air, que l’air doit entrer par des trous assez grands sinon la flamme s’étouffe.

Nous n’avons pas obtenu de remarques sur la position des trous, mais les enfants qui n’en avaient fait qu’en haut

des bouteilles en ont rajouté plus bas pour que la flamme ne s’éteigne plus.

Le surlendemain, alors que je leur disais qu’on en avait terminé avec l’étude de la flamme, les enfants m’ont dit qu’ils comprenaient pourquoi “ dans les films où des gens ont du feu sur eux, les autres prennent des nappes ou des rideaux pour les couvrir: c’est pour étouffer les flammes!” 

Ils ne pouvaient pas trouver meilleure conclusion; un petit morceau du voile de la connaissance des phénomènes naturels s’est soulevé....

Mot du maître:

Cette séance sur le feu a été provoquée par le thème du carnaval de la Maternelle “les 4 éléments”.

J’avais au départ un deuxième objectif général “connaître ce qui est combustible et ce qui ne l’est pas”. De plus, avec le souci de la prévention des accidents domestiques, j’aurais aimé montrer aux enfants comment brûle ce qui les entoure (des tissus divers en coton,  des synthétiques, de la moquette, des matières plastiques, des cheveux, des liquides...). Mais les enfants de 5 ou 6 ans aiment changer de thème assez souvent et l’étude du feu a duré de la rentrée de Février  aux vacances de Pâques.

Il était judicieux d’étudier un autre phénomène naturel à la rentrée d’Avril ( les ombres).

Les enfants ont été attentifs et très prudents.

Par contre, j’ai passé un temps fou durant toutes les séquences à rallumer les bougies et par conséquent j’ai dû passer à côté de nombreuses conversations internes aux petits groupes. Je disposais d’un Dictaphone que je posais sur une table; mais les enfants ayant très vite repéré le voyant rouge du témoin d’enregistrement  prenaient beaucoup de plaisir à raconter n’importe quoi.... Ce que je découvrais le soir en écoutant la bande. Ils ont perdu cette attitude en fin d’année, ils ne trouvaient plus ça drôle!