La démarche d`investigation au collège

La démarche d’investigation au collège
Synthèse des réunions disciplinaires académiques
Année 2008-2009
Auteurs :
Viviane CHEMINEAU (professeur au collège de St Joseph)
Jean-Louis TINAS (professeur au lycée de Bellevue à Fort-de-France)
Introduction
Ce document est une synthèse des réunions disciplinaires qui se sont tenues dans l’académie
durant l’année scolaire 2008-2009. Il se propose de donner quelques repères pour la mise en œuvre
d’une démarche d’investigation au collège (voir document PowerPoint en annexe). Quelques
exemples de TP par investigation, présentés lors des réunions disciplinaires sont ensuite proposés
pour illustrer cette méthode. Enfin un bilan rassemblant les points de vue, les questions et attentes
des professeurs ainsi que les réponses apportées, est proposé.

Niveau 3ème
NOTION ABORDEE : Conduction d’électricité par les solutions contenant des ions.
PRE-REQUIS :
Mesure d’intensité (4°) ; connaissance de l’existence des ions.
OBJECTIFS :
Savoir qu’une solution est conductrice s’il elle contient des ions
LES DIFFERENTES ETAPES DE LA DEMARCHE :
Situation de départ : Présenter en testeur d’humidité car utilisé personnellement ou un
testeur de niveau d’eau dans la piscine (suivant le public) .
Description du produit
L’alarme anti-débordement fonctionne sur piles et peut être ainsi
utilisée absolument sans danger dans n’importe quel sanitaire. Un
palpeur d’eau est raccordé de manière fixe au boîtier de l’alarme
anti-débordement. Il est doté de deux contacts métalliques permettant
de détecter le niveau d’eau et d’un câble de raccordement
de 150 cm de longueur.
Le palpeur doit être installé à l’intérieur du bac à la hauteur du maximum
de niveau d’eau à atteindre. Si l’eau atteint ce niveau, l’eau
relie les deux contacts métalliques et l’alarme anti-débordement
émet immédiatement un signal d’alarme.
L’alimentation en tension est assurée par trois piles de type AAA
Problématisation : recherche de questionnements
Faire chercher individuellement aux élèves quelles questions suscitent chez eux la situation exposée
puis pratiquer une mise en commun pendant laquelle on retiendra particulièrement certaines
questions (celles qui nous intéressent …)
Questionnements attendus :
- Comment ça marche cet instrument ?
- Qu’est ce qui fait que le testeur détecte l’eau ?
- Comment le courant peut-il passer dans l’appareil ?
- Est-ce que si on met que de l’eau dans la piscine, ça marche ?
Remarque : D’autres questions peuvent être posées sur d’autres domaines qui pourront être vues
plus tard ou de suite si les compétences sont acquises

Mise en place d’hypothèses :
Faire chercher individuellement aux élèves les réponses intuitives qu’ils donneraient aux
questionnements retenus.
Hypothèses formulées :
- Cela capte le taux d’humidité de la pièce comme un hygromètre
- L’humidité permet le passage du courant
- Ce sont les produits de la piscine qui permettent ça et il y a plein de choses dedans !
- Qu’y a-t-il dans ces produits ? (on lit l’étiquette !)
- Tous les liquides peuvent laisser passer le courant dans le testeur ?
Expérimentation :
Faire chercher aux élèves un protocole à suivre pour pouvoir répondre aux questionnements à partir
des résultats des expériences proposées.
Après cette étape, il et possible de faire une mise ne commun et de retenir éventuellement un
protocole commun à suivre mais cette démarche assez fermée se prête volontiers à leur laisser
toute liberté d’action.
Protocole expérimental attendu :
- Montages électriques avec différentes solutions qui permettent ou non le passage du
courant. Ex : eau avec de l’engrais, eau pure, eau salée, eau sucrée, eau avec du sulfate
de cuivre…
Faire réaliser aux élèves le schéma (à vérifier) puis le montage (à vérifier) et les laisser noter
observations puis conclusion
Observations :
Les solutions d’eau avec le produit de la piscine, d’eau salée, d’eau et le sulfate de cuivre
conduisent le courant. Plus il y a de sel ou de sulfate de cuivre dissout, plus l’intensité est
forte. L’eau pure ne permet pas le passage du courant.
REM : Enumérer, avec les élèves, les constituants des solutions qui conduisent ou non le
courant et en déduire pourquoi une solution peut conduire le courant électrique.
Les solutions qui conduisent le courant électriques contiennent des ions ; plus
elles contiennent d’ions dissouts plus elles sont conductrices.