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	Les fiches pédagogiques :

Exemple de situations-problème :

 "La pluie tombe sur les lacs, la mer, la terre . L'eau passe dans la terre .Comment est l'eau dans la terre?"
 

Hypothèses faites par les élèves :

L'eau fait des nappes souterraines.
Quand on a un puits on peut récupérer de l'eau qui est sous la terre.
Dans la terre il y a des trous remplis d'eau.
On voit de l'eau qui reste à la surface de la terre, la terre empêche l'eau de partir.
L'eau qui sort la terre est propre.
L'eau qui est dans la rivière est sale.
 

Expériences proposées par les élèves :

Comment l'eau arrive-t-elle dans le puits?
Peut-on trouver des terres qui retiennent l'eau?
Peut-on mettre beaucoup d'eau dans la terre?
Comment l'eau sale est-elle nettoyée ?
 
 

Expériences réalisées en classe :

Expérience n°1

Peut-on trouver des terres qui retiennent l'eau?.

Matériel :
seau et pelle, aquarium en plastique

Déroulement :
Le temps est très pluvieux. L'école est en zone rurale, il est facile de sortir de l'école pour aller observer les environs et repérer les endroits où l'eau de pluie ne s'est pas évacuée. Un terrain avec un chantier de construction de maison retient notre attention: on voit un bassin à la place des fondations et nous avons remarqué que cette eau est retenue depuis deux semaines. La terre est collante, un peu rouge, elle reste sur les chaussures. La terre très molle est même ramassée à la main.

En classe: dans l'aquarium, on fait un "barrage" avec cette terre : on inonde un côté du barrage pendant 4 jours . L'eau n'a pas traversé. Nous pourrons utiliser cette terre pour d'autres expériences.

Conclusion :
Cette terre ne laisse pas traverser l'eau, elle peut former une couche imperméable. La maîtresse indique que c'est de l'argile.

Visite de l'exposition "Quelle eau pour demain" à l'Espace Mendès-France  Poitiers
 

Expérience n°2

Peut-on mettre beaucoup d'eau dans la terre?

Matériel:
gobelets en plastique transparent tous identiques, différents  matériaux, sables, graviers, carafes graduées ( ou autres matériels permettant de mesurer les volumes )

Déroulement:
Remplir à ras bord les gobelets avec les matériaux à tester. Verser de l'eau. On se rend compte qu'on peut toujours mettre de l'eau dans un gobelet qui semble rempli.
Entre les grains de sable, il reste de la place. Pour savoir quel espace reste libre, ajouter  de l'eau à la limite du débordement du gobelet. Verser le même volume d'eau dans un gobelet vide. Comparer les volumes versés.  Il y a des gobelets où les matériaux  vont se tasser sous l'action de l'eau, et d'autres, comme les sables et graviers, qui ne vont pas se tasser.

Conclusion:
Dans le sol, l'eau va chercher à occuper tous les espaces libres,elle va s'infiltrer dans le sol. Selon la nature du terrain, la quantité d'eau qui peut s'infiltrer varie.
On a remarqué que, pour les sables et les graviers, matériaux qui laissent bien passer l'eau, quelle que soit la taille des grains, on va verser le même volume d'eau dans le gobelet.
 

Expérience n°3

Comment récupérer l'eau dans le sol

Matériel:
un aquarium en plastique, de l'argile, du sable, des graviers de différentes tailles, une petite bouteille en plastique
On peut utiliser des graviers lavés ( il y a souvent plein de petites particules collées aux grains )

Déroulement:
Près de l'école, il y a un puits qui n'est plus utilisé. En l'observant, nous essayons de comprendre comment fonctionne ce puits (dessin).
Découper la bouteille pour obtenir un cylindre. Dans l'aquarium, faire une séparation avec de l'argile . Mettre le cylindre près d'une paroi et combler autour avec les graviers déposés en couches. Terminer par une fine couche de terre. Arroser du côté où le "puits" n'est pas: on voit l'eau descendre à travers les graviers.L'argile empêche l'eau de passer du côté du puits  qui reste vide (dessin).
Arroser du côté où est le "puits": on voit l'eau descendre au fond de l'aquarium et remonter dans le puits Le niveau d'eau dans le puits correspond au niveau d'eau emprisonnée dans les couches de graviers. Notre puits est installé dans une nappe phréatique. Il est alimenté par l'eau de la nappe.

Conclusion:
Quand on a un puits, on peut récupérer l'eau qui va sous la terre, qui est infiltrée dans la terre. L'ensemble constitué par des eaux infiltrées dans des couches  de sables et de graviers et retenues par des matériaux imperméables constitue une nappe phréatique.
En visitant l'exposition "Quelle eau pour demain" à l'Espace Mendès-France de Poitiers, nous avons appris que les
 nappes phréatiques  représentent la plus grande partie de l'eau emprisonnée sous terre. Les poches d'eau qui sont des lacs souterrains sont en petit nombre.
 

Expérience n°4
 

Matériel:
le modèle de nappe phréatique avec son puits fabriqué à l'expérience n°3
de l'eau boueuse  (garder un échantillon)
 

Déroulement:
S'assurer avant de commencer que le puits est vide.
Verser doucement l'eau sale du côté de la nappe qui a le puits. L'eau descend doucement à travers les graviers . L'eau recueillie dans le puits est plus propre que l'eau qui a été versée. Elle a été nettoyée . Les sables et graviers ont retenu une partie des "saletés" .

Conclusion:
Dans la nature, les terrains jouent le rôle de filtres.. Mais, la visite de l'exposition nous a appris que, dans la nature, cette filtration se réalise sur des dizaines ,des centaines d'années et on peut salir l'eau, la polluer, en 1 seconde. L'eau peut être difficile à nettoyer, cela peut coûter cher.
 

Documents utilisés :

Livres:
-l'eau, un bien à protéger    AlbinMichel Jeunesse   série "les petits débrouillards"
-lecture de la presse pour enfants: Journal des enfants, Mon quotidien, Wapiti
-collection d'articles de presse dans les quotidiens locaux
 

Le mot du maître :

Chaque séance de travail, compte tenu de l'installation du matériel et du rangement , dure 1h15. Le travail est organisé par groupes de 4 ou 5.
Cette recherche sera complétée par la visite d'une station de traitement des eaux et d'une station d'épuration.
De nombreuses activités complémentaires peuvent être mises en place:
-fabrication de filtres complexes ( avec multiples couches de sable)
-mise en évidence de nos habitudes de consommation d'eau ( un lien avec l'histoire)
-rechercher comment consommer moins d'eau