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Ministère de l'éducation nationale — Direction de la programmation et du développement (DP&D)
C4SRAM075.doc — 1/4
NIVEAU : COLLEGE : cycle central (4ème)
DISCIPLINE(S) : Sciences de la vie et de la Terre
CHAMP : 4ème(D2) La Terre change en surface : l'évolution des paysages, effets de
l'activité interne du globe
COMPÉTENCE : RAISONNER(RAR 11) Repérer et formuler le problème scientifique ou
technologique
MOTS CLÉS : Lave - Viscosité - Dôme - Coulée - Nuée
TITRE
Formuler un problème scientifique à propos d’éruptions volcaniques
Nature de l’activité
Formuler un problème scientifique à partir de la comparaison de deux éruptions volcaniques, l’une
déjà étudiée en classe, l’autre décrite dans un document.
Pré-requis (compétences non évaluées mais nécessaires) :
- Réinvestir des connaissances acquises récemment dans la discipline (MCO 21) :
* notion de magma, et , à propos de l’éruption du Piton de la Fournaise :
* produits émis : coulée de lave, fragments de roches de différentes tailles projetés lors de petites
explosions, gaz, cône de projections, plateau de basalte,
* caractéristiques de cette éruption : lave fluide, volcan de type effusif, peu explosif.
- Comparer (COM 22).
Type et origine des supports
Extrait d’un article paru dans le quotidien « Le Monde » le 8 août 1997
CONSIGNES DE PASSATION
Consignes pour le professeur (lecture orale de l’énoncé, vérification par le professeur
du montage ou d’un résultat en cours de travail...)
Les élèves, oralement, localisent la Soufrière à l’aide des cartes proposées.
Une lecture collective du document permet de vérifier que tous les termes sont compris.
Trois photographies : dôme de lave, nuée ardente, ville de Plymouth ensevelie sous les cendres,
peuvent être projetées pendant la lecture et mises à la disposition des élèves pendant l’activité.
Des échantillons de roches différentes sont posés sur les tables ; le professeur les présente (les roches
sombres ont déjà été observées).
Le professeur lit les questions et insiste sur l’importance des critères de réussite.
La comparaison de la question 1 (support à la formulation du problème) doit être corrigée avant que
les élèves ne réfléchissent au problème scientifique à émettre (question 2 seule évaluée).
Conditions de l’évaluation (temps imparti, travail en groupe ou individuel, documents
autorisés, matériel fourni...)
Travail individuel
Temps imparti : 20 minutes
Document autorisé : classeur ; le livre n’est pas autorisé.
Matériel fourni : échantillons de roches sombres (basalte) et de roches claires (trachyte).
COMMENTAIRES
Cet exercice s’insère dans la partie du programme intitulée « Évolution des paysages : effets de
l’activité interne du globe ». Son objectif est la mise en place du matériel volcanique.
La résolution du problème permet d’arriver à la notion : « Selon la composition des magmas, les
éruptions sont de types différents et les laves plus ou moins fluides ».

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NATURE ET EXPLOITATION DES REPONSES
Réponses attendues : « Comment expliquer l’existence de types éruptifs différents ? »
« Comment expliquer l’existence de laves de viscosités différentes ? ».
Les élèves proposent des hypothèses pour l’origine de l’existence de laves de viscosités différentes :
magmas différents, sous-sols différents, localisations géographiques différentes, …
sont les réponses les plus fréquentes proposées par les élèves.
Types de réponses repérées
• La majorité des élèves identifient un des problèmes attendus, comme :
« Comment expliquer les différents types d’éruptions ? »
« Comment expliquer que l’éruption du piton de la fournaise soit moins violente que celle de la
Soufrière ? », « Comment expliquer que la lave soit différente ? »
« Comment expliquer la différence de fluidité de la lave émise ? »
« Comment expliquer les différences (dôme de lave visqueuse, coulée de lave fluide) ?»
« Comment expliquer les nuées ardentes de Montserrat et les petites explosions de la Fournaise ? »
• Des élèves, non rigoureux à la question 1, proposent un problème non attendu, comme :
« Comment expliquer l’émission d’un panache de cendres à Montserrat au lieu d’une coulée comme
au Piton de la Fournaise ? »
« Comment expliquer les nuées ardentes à Montserrat au lieu de la lave ? »
• Certains élèves ne respectent pas les critères de réussite et proposent :
« Comment expliquer qu’il y ait autant de blocs rocheux ? »,
« Comment expliquer qu’il n’y ait pas de morts à Montserrat ? »
« Comment expliquer les violentes explosions ? »
« Comment expliquer les nuées ardentes ? »
Suggestions pédagogiques
L’ensemble des élèves corrige oralement les réponses rejetées (identifier le critère de réussite non
respecté, reformuler le problème en respectant les critères de réussite).
• Quelques élèves formulent un problème en respectant les critères de réussite mais la
réponse en est déjà donnée dans le document, comme :
« Comment expliquer que l’éruption de Montserrat soit dangereuse et pas celle de la Fournaise ? »
Suggestions pédagogiques
Demander à l’élève de retrouver la réponse à son problème dans le document.
• Certains problèmes sont identifiés mais mal formulés, comme :
« Comment expliquer que l’on retrouve les mêmes choses mais à des échelles différentes ? »
« Comment expliquer la différence de la coulée de lave ? ».
Suggestions pédagogiques
Demander à l’élève de formuler un problème suffisamment explicite pour qu’une personne absente au
cours précédent le comprenne.
• Autres réponses erronées :
- Confusion problème et hypothèse : « On explique ces différences… ».
- Saisie des informations incorrectes :
« Comment expliquer que la Soufrière a des projections moins dangereuses que le Piton ? »
Suggestions pédagogiques
Solliciter la curiosité de l’élève pour qu’il s’implique dans les activités.

NOM : ……………….. CLASSE : ……………….. DATE : … / … / …
Nombre de questions : 2 Nombre de pages : 2 Temps imparti : 20 min.
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Question1 :
Compétence mise en œuvre : Comparer
Critères de réussite :
- Les produits émis lors de l’éruption de la Soufrière sont identifiés.
- 2 ou 3 adjectifs caractérisant cette activité volcanique sont fournis.
- Les produits émis lors de chacune des 2 éruptions (Fournaise et Soufrière)
sont comparés.
- Les caractéristiques de chacune des éruptions sont comparées.
- Une ou plusieurs différences entre ces deux éruptions sont repérées.
Question 2 :
Compétence évaluée : Repérer et formuler un problème
Critères de réussite :
Une phrase interrogative commençant par « Comment expliquer ……. ? » est
formulée.
LES VOLCANS SONT-ILS TOUS LES MÊMES ?
Nous avons étudié en classe les caractéristiques et les produits émis
par l’éruption d’un volcan : le Piton de la Fournaise.
Grâce à un document, nous allons la comparer aujourd’hui
à l’éruption d’un autre volcan : la Soufrière.
Question 1 (compétence : « comparer »)
a) Indiquez les caractéristiques de l’éruption de la Soufrière de Montserrat et
les caractéristiques de l’éruption du Piton de la Fournaise.
(vous pouvez rédiger votre réponse sous la forme d’un tableau comparatif :
caractéristiques de l’éruption, produits émis, …)
b) Repérez une ou plusieurs différences entre ces 2 éruptions.
Question 2 (compétence évaluée)
En vous basant sur les réponses de la question 1, formulez un des problèmes
scientifiques que peuvent amener ces remarques :
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
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NOM : ……………….. CLASSE : ……………….. DATE : … / … / …
Nombre de questions : 2 Nombre de pages : 2 Temps imparti : 20 min.
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DOCUMENTS
Le 12 août 97, Plymouth est devenue une ville fantôme ensevelie sous les cendres
Témoignage :
« L’éruption de la Soufrière s’est intensifiée depuis le 3 août. En trois jours, le
dôme de lave a explosé 5 fois ; les explosions successives du dôme se sont
accompagnées d’un nuage de cendres et d’une pluie de fragments de roches qui
se sont répandus dans un rayon atteignant 7 km autour du volcan.
Plymouth, la capitale, est complètement détruite. La plupart des bâtiments ont
été incendiés par les nuées ardentes dévastatrices déboulant à 200 Km par
heure. Ces nuées, qui charrient des roches incandescentes dont certaines
atteignent la taille d’une voiture ou d’un camion, détruisent tout sur leur passage
et recouvrent la région d’une poudre grise.
5500 personnes, encore présentes dans le nord de Montserrat, vont être
évacuées par la mer ».
« Le Monde », le 8 août 1997
Information :
Une lave visqueuse, pâteuse et épaisse s’est mise en place constituant un nouveau
dôme de lave.