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un projet scientifique du collège de l'Anglée (Saint Hermine en Vendée)

mis à jour le 31/07/2013


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Le projet « pourquoi les mers et les océans sont ils salés? » a été mené avec des élèves volontaires de l'atelier scientifique et technique du collège de l'Anglée et l'implication d'un enseignant-chercheur d'IFREMER. Sa valorisation s'est faite lors de la phase régionale puis nationale du concours Faites de la science. Le projet est également arrivé 2ème lors de la phase régionale du concours C.génial.

mots clés : atelier scientifique et technique, Faites de la science, partenariat scientifique, production, valorisation


Présentation et objectifs

Le projet a été mené par le groupe de l'atelier scientifique et technique (AST) du Collège de l'Anglée, qui existe depuis 6 ans.

Ce groupe était constitué d'élèves volontaires des classes de cinquième.
   
Le projet a été réalisé en partenariat avec Gilles Bocquené, chercheur à l'IFREMER. Il a impliqué également Valérie Cottereau du CCSTI Terre des sciences et colporteur des sciences en Vendée.

Le travail mené a été présenté et valorisé lors des phases régionales puis nationales du concours Faites de la science et lors de la phase régionale du concours C.génial.

Nous savons que l'eau de mer est salée. D'accord mais pourquoi ? D'où peut bien provenir ce sel dissous dans l'eau de mer ? Était il présent initialement, dès la formation des premiers océans ? En quelle quantité ? Par quels phénomènes physicochimiques ?
Quelques hypothèses ont été émises (érosion, ruissellement, êtres vivants, corail, cycle de l'eau ...). Durant ce projet, les élèves ont essayé de trouver des explications en passant par l'expérimentation et une maquette a été réalisée.


Les objectifs étaient les suivants:

  • développer la démarche scientifique et l'autonomie à travers la démarche d'investigation,
  • apporter un regard objectif et contribuer à renforcer l'éducation à l'environnement vers un développement durable,
  • développer les compétences du socle commun de connaissances, de compétences et de culture,
  • améliorer la liaison école-collège.

Les disciplines et la thématique retenue

L'atelier était mené initialement par deux professeurs, l'un de physique chimie et l'autre de SVT. Cette année un professeur de technologie et un professeur d'histoire-géographie se sont impliqués également dans le projet. Cette ouverture est importante pour un atelier fonctionnant en pluridisciplinarité.
  





 

La démarche

A l'origine, ce projet avait été initié pour donner aux élèves le goût des sciences expérimentales (très peu développées dans la commune). Dès le début, un partenariat s'est créé avec Valérie Cottereau de Terre des sciences.
Les élèves sont tous des volontaires provenant de plusieurs classes, ce qui leur permet de devenir des éléments moteurs dans les différentes classes au niveau des sciences expérimentales.

Cette année, lors de la première séance, après avoir rappelé les recherches des années précédentes, nous leur avons demandé de réfléchir sur un problème scientifique qu'ils aimeraient résoudre. A la deuxième séance, il y avait autant de sujets que d'élèves et nous leur avons demandé de voter pour en choisir trois. Celui qui est arrivé en première position était « Pourquoi les mers et les océans sont-ils salés ? »
Après émission de plusieurs hypothèses, nous sommes partis sur celle de l'origine de la dissolution des roches continentales. La recherche et la mesure de la salinité par évaporation des eaux de pluie, de rivière (qui passe près du collège) et de l'eau de mer ont permis de prouver que le sel provenait des roches, et la composition du granite (principale roche continentale) sain et altéré a conduit à la notion de transformation due à l'eau.

Un élève a alors eu l'idée de regarder la composition de l'eau de source et il nous a fallu aborder la notion d'ions et donc de diversité des sels. Une recherche personnelle de la part des élèves a montré que certains de ces ions pouvaient être mis en évidence par différents tests. Ils ont alors réalisé ces tests et se sont rendu compte que certains ions étaient présents dans l'eau de mer mais pas dans l'eau de rivière.

Notre partenariat avec Gilles Bocquene, chercheur à l'Ifremer, nous a, à ce moment, permis de réaliser que nous avions dû faire une erreur au moment de la recherche des ions chlorure. En effet, nous en trouvions dans l'eau de rivière alors que la composition chimique du granite en est exempte (pollution, dissolution d'autres roches?).
 
Les élèves ont alors repris une autre hypothèse : origine des ions due au volcanisme sous-marin. Les élèves se sont orientés vers la dissolution des gaz volcaniques. L'expérience de la fontaine jaillissante a permis de déterminer l'origine des ions chlorure et sulfate.

Cette recherche s'est terminée sur la cause de la prépondérance des ions chlorure et sodium. Des expériences de mélanges entre différents ions a permis de montrer que certains précipitaient spontanément, donnant par exemple le carbonate de calcium, à l'origine du calcaire.

Pour appuyer les résultats de leur recherche, les élèves ont construit une maquette montrant la différence de salinité, le volcanisme sous-marin, la précipitation et la différence de conductivité électrique selon les eaux.
 

La valorisation

 Cette recherche a été soutenue lors de deux concours : « Faites de la Science » et « C Génial », où les élèves ont terminé deuxièmes au niveau académique dans les deux cas, ce qui leur a permis de participer (en terminant 5èmes sur 23 projets) à la finale nationale du concours « Faites de la science »
 

 
auteur(s) :

pascal gerbaud, enseignant

information(s) pédagogique(s)

niveau : Collèges tous niveaux

type pédagogique : activité de découverte, activité de recherche

public visé : enseignant

contexte d'usage : atelier

référence aux programmes : Les ateliers scientifiques et techniques.

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