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Projet pédagogique,Lâcher de ballons du 26 octobre 2012

Adresse créée pour l’évènement [email protected]

Lâcher de ballons, septembre, octobre et novembre 2012 Ecole Saint Donatien Conquereuil 1

mailto:[email protected]

SOMMAIRE

I. UN POINT SUR LA RÉGLEMENTATION 5

A. Sur le lâcher de ballons 5

B. Rappel des instructions officielles 61. Préambule 1 : Rappel des IO pour les cycles 1 62. Préambule 2 : Rappel des IO pour les cycles 2 ; DÉCOUVERTE DU MONDE 63. Préambule 3 : Rappel des IO pour les cycles 3 : 6

II SÉQUENCE CYCLE 1 8

C. Agir et s’exprimer avec son corps 81. La notion de pesanteur 8La forme ronde 8Danser avec un ballon, se le lancer, le déplacer… (le rôle du vent) 8

D. L’existence de l’air 10

E. Arts visuels 111. Observer des oeuvres : 112. Notion de volume (collage sur des ballons) 113. L'affiche : 114. La notion de couleur: 12

III SÉQUENCE CYCLE 2 DÉCOUVERTE DU MONDE : 12

F. L’air et le vent 12

G. La notion d’espace 12

H. Le temps 14

I. La protection de la nature. 15

II. SÉQUENCE CYCLE 3 16

A. Quel ballon (dimension et volume de gaz) 161. Définition d’un ballon 16

2. Quel volume de gaz doit-on mettre dans le ballon : expérience ? 16

163. La longueur de la ficelle et la création de l’étiquette avec son logo (quel message souhaite-t-on envoyer ?) 16

B. Comment faire s’envoler un ballon, ie pourquoi le ballon ne reste-t-il pas au sol ? 171. Ce que sais 172. La poussée d’Archimède 173. Exemple de la montgolfière. (Le rôle de l’air chaud) 18


4. Fabrication d’une lanterne volante (art visuel avec des parents) 205. Ce que je retiens : 21

C. Lecture documentaire : le cas de l’hydrogène et de l’hélium. 21

III. QUELS ÉLÉMENTS INFLUENCENT LE VOYAGE D’UN BALLON ? 22

A. Ce que je sais : 22

B. La pression dans le ciel (altitude) 22

C. Le rôle du vent 23

D. La matière du ballon : élasticité et explosion. 23

IV. « VOUS AVEZ DIT BIODÉGRADABLE ? » QUE DEVIENT LE BALLON DANS LA NATURE ? 23

V. LES RECORDS 25

VI. « LE CHEMIN PARCOURU PAR MON BALLON » 26

A. Repérage sur une carte (coordonnées GPS), calcul de distance grâce à l’échelle de la carte. 26

B. Ecriture d’un message de remerciement pour celui qui a reçu le ballon. 26


I.

II. Un point sur la réglementationA.Sur le lâcher de ballons

Les règlements pris en application du code de l’aviation civile ne prévoient pas d’autorisation explicite pour les lâchers de ballons de baudruche, mais disposent « qu’un ballon libre non habité sera exploité de manière qu’il présente le moins de danger possible pour les personnes, les biens ou d’autres aéronefs » (arrêté du 3 mars 2006 modifié).

Des mesures très strictes de sécurité doivent être respectées lors des opérations de gonflage des ballons : Ils devront être gonflés avec un gaz inerte (hélium par exemple). les bouteilles contenant les gaz devront être marquées aux couleurs conventionnelles des gaz qu’elles

contiennent et pourvues d’étiquettes portant la mention « gaz destiné au gonflage des ballons baudruches ». Ces bouteilles devront être entreposées hors d’atteinte des enfants.

Par ailleurs, des précautions s’imposent afin de limiter les risques aux aéronefs : les ballons ne seront pas reliés entre eux les ballons devront être constitués d’une enveloppe non réfléchissante pour les radars, d’un volume

inférieur à 50 litres, sans charge utile solide autre qu’une carte de correspondance et sans emport de pièces métalliques ou rigides. le lâcher de nombreux ballons devra être espacé (entre 50 et 100 ballons maximum à la fois).

Les lâchers de ballons de baudruche font l’objet d’une déclaration auprès de la DDPP, laquelle informe les services de l’aviation civile.

DDPP de la LOIRE-ATLANTIQUE (Mme Desnos et Mr Vanacker 02 40 08 81 24)

10 boulevard Gaston DoumergueBP 7631544263 NANTES CEDEX 2

Tél. : 02 40 08 86 55fax : 02 40 08 86 66mél : [email protected]

Cf les autorisations en Annexe.

Annexe 1 : formulaire de demande de lâcher de ballons.

Annexe 2 : Autorisation de la mairie.

Annexe 3 : Autorisation de la DDPP



B. Rappel des instructions officielles

1. Préambule 1 : Rappel des IO pour les cycles 1

AGIR ET S’EXPRIMER AVEC SON CORPS : Les activités d’expression à visée artistique que sont les rondes, les jeux dansés, le mime, la danse permettent tout à la fois l’expression par un geste maîtrisé et

le développement de l’imagination.

DÉCOUVRIR LE MONDE: Découvrir la matièreC’est en coupant, en modelant, en assemblant, en agissant sur les matériaux usuels comme le bois, la

terre, le papier, le carton, l’eau, etc., que les enfants repèrent leurs caractéristiques simples. Ils prennent aussi conscience de réalités moins visibles comme l’existence de l’air et commencent à

percevoir les changements d’état de l’eau.

PERCEVOIR, SENTIR : Le dessin et les compositions plastiques (fabrication d’objets) sont les moyens d’expression privilégiés.

Les enfants expérimentent les divers instruments, supports et procédés du dessin. Ils découvrent, utilisent et réalisent des images et des objets de natures variées. Ils construisent des objets en utilisant

peinture, papiers collés, collage en relief, assemblage, modelage...,

2. Préambule 2 : Rappel des IO pour les cycles 2 ; DÉCOUVERTE DU MONDE

Se repérer dans l’espace et le temps : Les élèves découvrent et commencent à élaborer des représentations simples de l’espace familier : la classe, l’école, le quartier, le village, la ville. Ils comparent ces milieux familiers avec d’autres milieux et espaces plus lointains. Ils découvrent des formes usuelles de représentation de l’espace (photographies, cartes, mappemondes, planisphères, globe). Ils utilisent des outils de repérage et de mesure du temps : le calendrier, l’horloge.

Découvrir le monde du vivant, de la matière et des objets : Ils comprennent les interactions entre les êtres vivants et leur environnement et ils apprennent à respecter l’environnement. Ils distinguent les solides et les liquides et perçoivent les changements d’états de la matière.

Arts visuels : Leur enseignement s’appuie sur une pratique régulière et diversifiée de l’expression plastique, du dessin et la réalisation d’images fixes ou mobiles. Il mobilise des techniques traditionnelles (peinture, dessin) ou plus contemporaines (photographie numérique, cinéma, video, infographie) et propose des procédures simples mais combinées (recouvrement, tracés, collage/montage). Ces pratiques s’exercent autant en surface qu’en volume à partir d’instruments, de gestes techniques, de médiums et de supports variés. Les élèves sont conduits à exprimer ce qu’ils perçoivent, à imaginer et évoquer leurs projets et leurs réalisations en utilisant un vocabulaire approprié.

3. Préambule 3 : Rappel des IO pour les cycles 3 : Bien qu’attachée à l’interdisciplinarité, cette séquence embrasse deux grands domaines.


a) SCIENCES EXPÉRIMENTALES ET TECHNOLOGIE « Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectif de comprendre et de décrire le monde réel, celui de la nature et celui construit par l’Homme, d’agir sur lui, et de maîtriser les changements induits par l’activité humaine. Leur étude contribue à faire saisir aux élèves la distinction entre faits et hypothèses vérifiables d’une part, opinions et croyances d’autre part.

Observation, questionnement, expérimentation et argumentation pratiqués, par exemple, selon l’esprit de la Main à la pâte sont essentiels pour atteindre ces buts ; c’est pourquoi les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d’une démarche d’investigation qui développe la curiosité, la créativité, l’esprit critique et l’intérêt pour le progrès scientifique et technique.

Familiarisés avec une approche sensible de la nature, les élèves apprennent à être responsables face à l’environnement, au monde vivant, à la santé. Ils comprennent que le développement durable correspond aux besoins des générations actuelles et futures. En relation avec les enseignements de culture humaniste et d’instruction civique, ils apprennent à agir dans cette perspective.

Les travaux des élèves font l’objet d’écrits divers consignés, par exemple, dans un carnet d’observations ou un cahier d’expériences. »

La matièreL’eau :

- le trajet de l’eau dans la nature ; ( masse d’air)

L’air et les pollutions de l’air. (composition)Mélanges et solutions. (composition)

Les déchets : réduire, réutiliser, recycler.

b) Géographie« Le programme de géographie a pour objectifs de décrire et de comprendre comment les hommes vivent et aménagent leurs territoires. Les sujets étudiés se situent en premier lieu à l’échelle locale et nationale ; ils visent à identifier, et connaître les principales caractéristiques de la géographie de la France dans un cadre européen et mondial. La fréquentation régulière du globe, de cartes, de paysages est nécessaire.

Le programme de géographie contribue, avec celui de sciences, à l’éducation au développement durable.Les repères indispensables sont mentionnés en italique, ils intègrent et construisent progressivement le cadre européen et mondial du programme. Ils peuvent être complétés en fonction des choix du professeur. »

Etiquette pour le lâcher de ballon


III.Séquence cycle 1A.Agir et s’exprimer avec son corps

1. La notion de pesanteurSéance gonflage du ballon : Que faire de cet objet ballon de baudruche? Proposition unanime : « Il faut le gonfler ! »Comment ?« En soufflant par le trou du ballon ».Expérimentation : Les élèves essaient de gonfler chacun leur ballon. Constats : il faut souffler très fort pour que le ballon commence à se gonfler. Il faut bien remplir nos poumons d'air avant de souffler. L'air s'échappe avant qu'il ne soit complètement gonflé. Il faut pincer le trou où l'on souffle pour empêcher l'air de ressortir à la fin de chaque expiration dans le ballon.Attention : il va éclater ! Il faut arrêter de le remplir d'air à un moment donné...sinon, il va éclater.

Séance manipulation libre d' un ballon de baudruche gonflé avec de l'air. Expérimentation : un groupe d'enfants observe et commente les actions d'un autre groupe qui palpe les ballons.Observation / Constats : Nécessité des deux mains pour le prendre.Il tombe à terre, plus lentement que d'autres ballons de la cour, s'il échappe des mains. Si on appuie un peu dessus : il se déforme un peu et dès qu'on relâche la pression, le ballon reprend sa forme ovale. Si un pied tape dans le ballon : il s'envole et retombe doucement. Il est très léger.

Séance manipulation libre d'un ballon de baudruche gonflé avec de l'hélium :Expérimentation : Proposer à un élève de prendre le ballon tendu, attaché à un fil(sans énoncer le fait que l'air a été remplacé par de l'hélium pour le moment).Constats : S'il échappe des mains : il monte au plafond. ! Il ne faut pas le laisser s'envoler !!! Tenu par un fil : il tire un peu vers le haut. Pourquoi ? Propositions très imaginatives des élèves...Vérifier en « ouvrant » le ballon!!!Constat : on a rien vu de différent avec nos yeux, que lorsque l'on dégonflait les autres ballons...Explications de l'adulte : montrer la bouteille d'hélium...gaz que l'on ne voit pas mais qui a gonflé le ballon et s'est échappé dans l'air ensuite.

2. La forme rondeManipuler librement un ballon de baudruche;- Faire rouler le ballons sur divers plans (vertical, horizontal, incliné).

3. Danser avec un ballon, se le lancer, le déplacer… (le rôle du vent)Agir et s'exprimer avec son corps Coopération et opposition individuelle ou

collective.

Compétences - Coopérer avec des partenaires dans un jeu


collectif : transporter, lancer.-Réaliser une danse avec des ballons

Nom séance / Objectifs Organisation / Matériel Déroulement

1 – Manipulation libre Ballons de baudruche – en salle Observer, imiter, verbaliser son action et la trajectoire du ballon;

2 – Porter avec diverses parties du corps. Collaborer pour porter.

Idem + bancs Se déplacer avec le ballon. Avec mains, 1 main, bras, deux doigts ; jambes : cuisses, mollets, genoux, pieds.Imaginer d'autres possibilités (tête/épaule...)- Ramper, escalader, suivre un parcours avec le ballon.Variable didactique : avec ou sans aide. Taille du ballon.

3 – Faire rouler sur divers plans(horizontal, vertical, incliné)Varier la pression de son corps sur le ballon. Ne pas le lâcher.

Ballons de baudruche + plans inclinés- Indivuduellement,- Deux à deux.

Faire rouler - au sol le ballon, avec diverses parties du corps (pieds, mains)- sur le mur - sur un plan incliné- Deux par deux : se faire rouler le ballon sur le corps : debout, allongé en le tenant avec les mains.

4 – Lancer : dans une boîte, en l'air et rattraper, au travers d'un cerceau.

Ballons de baudruche, boîtes, cerceaux, fils tendus.

- Lancer le ballon dans une boîte (varier les distances).-Lancer par dessus une corde tendue à l'horizontale.Lancer dans un cerceau (au sol, en hauteur).Lancer à la main, au pied, avec la tête.

5 – Jouer à deuxFaire des rebondsLancer à un partenaire;Porter d'un endroit à un autre, à deux.Mener son action pendant un certain temps;

Ballons de baudruche. - Souffler l'un en face de l'autre sur le ballon. D'un endroit à un autre;- Se lancer le ballon face à face(debout:assis) avec les mains, les pieds, la tête.Porter d'un endroit à un autre sous forme de relais, par équipe de couleurs. Idem en portant le plus de ballons en un certain temps (celui d'une comptine).

6 – Jouer à plusieurs


le relais

Intercepter

Sur une ligne : se passer le ballon en avant/ en arrière (entre les jambes, par dessus la tête).Intercepter : En cercle : se le lancer, le rattraper ; le lancer à un enfant au centre du cercle;En ligne : 1 lance ; 2 attrape, 3 essaie d'intercepter.

Réagir vite (développer les réflexes, la coordination générale).Lancer et rattraper, anticiper la trajectoire du ballon.

Un ballon de baudruche, une craie pour quadriller au sol.

“La chasse au ballon” : chaque enfant dispose d'un carré dans l'espace quadrillé au sol. (possibilité de faire varier la taille des carrés). Obj. : empêcher le ballon de tomber dans son aire.Obtenir le moins de points de pénalité.

Rouler comme un ballon, avec un ballon

Lien : www4.ac-nancy-metz.fr/eps57/IMG/pdf/module_ballon_baudruche.pdf

Danser avec un ballon Ballons de baudruche : Musique : valse

Statue avant et à la fin de la musique; Introduire des expressions de visage (si échanges réussis ou non)Faire vivre son ballon tout le long de l'extrait : se baisser, tourner, sauter, lancer, s'enrouler autour... ; avec main, pied, tête...

B.L’existence de l’airManifestations de la présence de l'air dans notre vie de tous les jours.

- Les branches et ses feuilles bougent ainsi que le linge sur le fil.

Le courant d'air qui pousse les feuilles sur la table ou qui fait claquer la porte.

J'utilise l'air continuellement : il entre par mes narines, gonfle mes poumons et ressort par mes narines ou par ma bouche (je le sens : main devant la bouche / je le vois : air+vapeur d'eau quand il fait froid).

Cf Léa et l'air :www.inpes.sante.fr/professionnels-education/outils/lea_air/lea.asp


http://www.inpes.sante.fr/professionnels-education/outils/lea_air/lea.asp

Cf main à la pâte :http://www.lamap.fr/?Page_Id=4&DomainScienceType_Id=11&ThemeType_Id=22

C.Arts visuels1. Observer des oeuvres :

S Delaunay : Observation de ses tableaux : cf « Joie de vivre » : différentes couleurs (froides / chaudes); les encastrements de formes rondes, oppositions ...

Productions d'élèves à la manière de S. Delaunay.

2. Notion de volume (collage sur des ballons)

3. L'affiche : Objectif : informer les parents du laché de ballons en attirant leur regard. Matériel : papier Canson de grand format, peintures et feutres de couleurs vives

fond de l'affiche : remplir l'espace de peinture étalée à la main. dessins évocateurs : dessins, coloriage, découpage puis collage de ballons en l'air, dessins au feutre de bonhommes de tailles variées (enfants et adultes) en dessous des ballons. Ajout du texte ( objet de la manifestation, date, lieu, heure) écrit à la main (différentes écritures

possibles : script/cursif selon le niveau des élèves) ; par collage de lettres.


http://www.lamap.fr/?Page_Id=4&DomainScienceType_Id=11&ThemeType_Id=22

4. La notion de couleur: Apprécier la variété des couleurs des ballons (nommer, rassembler représenter sur une affiche leurs diversités)Mélange de couleurs : introduire un ballon coloré, non opaque, dans un autre d'une autre couleur : les gonfler : constat : mélange des 2 couleurs.

IV. Séquence cycle 2 Découverte du monde :A.L’air et le vent

Cf main à la pâte :http://www.lamap.fr/?Page_Id=4&DomainScienceType_Id=11&ThemeType_Id=22

Cf Léa et l'air :www.inpes.sante.fr/professionnels-education/outils/lea_air/lea.asp

Le voyage n’est pas infini. Le ballon finit par exploser. Le ballon est gonflé à l’hélium. Cf infra

B.La notion d’espace

Démarche en trois étapes : 1/ je dessine, 2/ photo google earth, 3/ carte

L’espace de la classe :

1 – Première représentation individuelle par le dessin :Dessiner le plan de la classe; ce que voit le ballon ( gonflé à l'hélium) du plafond de notre classe.


http://www.inpes.sante.fr/professionnels-education/outils/lea_air/lea.asp

http://www.lamap.fr/?Page_Id=4&DomainScienceType_Id=11&ThemeType_Id=22

Constats en collectif :Comparer les différentes représentations: des oublis, des éléments ne sont pas représentés, représentations approximatives, organisation variable des éléments les uns /t aux autres.

2 – Elaboration collective d'une maquette.

Proposer un tracé, sur plan horizontal, délimitant le contour de notre classe. Il représente les limites. Préparer un matériel simple : des légos (ou du papier découpé) représentant les différents éléments de la classe (tables, chaises, bureau de l'enseignant, placards, armoires, étagères, tableau...).

Les élèves, guidés par l'enseignant, procèdent à l'inventaire des meubles posés au sol.

Des échanges sont mis en place pour choisir la représentation d'un meuble vu d'en haut : emplacements et dimensions. Possibilité de monter sur une chaise, ou un escabeau pour constater que ce que l'on voit de face est différent vu d'en haut.L'expression est prépondérente : précision du vocabulaire (devant, derrière, à droite de, à gauche de, à côté, au fond...). Trace écrite : la maquette est une représentation miniature de la réalité. Elle permet de voir la totalité d'un lieu, sans les détails.Evaluations possibles : 1 - sur une maquette, les élèves situent leur place, la table du maître, posent un légo de taille adéquat pour représenter l'armoire... 2- Deuxième représentation sur feuillede l'espace classe, vue d'en haut.

3 – Vers le plan :

Avec les légos, et lorsque les éléments sont posés, l'enseignant peut répendre de la neige (farine) sur la maquette. Il retire ensuite délicatement les légos pour amener les élèves à constater les formes non-enneigées rectangulaires, ou carrées protégées par les « meubles ». Les élèves observent les formes et retrouvent l'emplacement des meubles.

Ensuite, on peut passer à une représentation papier de ce que l'on voit, sur plan horizontal puis l'afficher sur plan vertical.

Constats : différences entre maquette et plan (volume, à plat ; notion de hauteur conservée ou non...).

Trace écrite : le plan est un dessin d'un lieu vu du dessus. Il permet de voir la place des élèves, de l'ensemble de la classe. En revanche, il ne donne pas certaines informations, comme la hauteur des murs, la décoration de la classe...

Evaluations possibles :Sur un plan donné de la classe, l'élève situe, par une croix de couleur, des meubles énoncés par l'enseignant ; note le nom des meubles / prénoms des élèves à l'endroit correspondant sur le plan.

Voir également le site : http://www.ecole-primaire.org (document réalisé par Maryline)


http://www.ecole-primaire.org/

Extension à un espace plus large : La commune.

1 – Représenter, par le dessin, ce qu'à « vu » notre ballon lorsqu'il a commencé son ascension dans le ciel. Difficile, car nous n'étions pas avec lui...mais, il y avait des arbres et des champs, et nous étions sur le terrain de foot.Comparaison, constats des différentes représentations (taille des éléments représentés: arbres, maisons, voitures, champs...; vue aérienne ou non). 2 – Google earth : s'approcher du lieu du lâché de ballon.Demander aux élèves s'ils reconnaissent cet endroit. Nommer les éléments reconnus. Elargir à la commune. Aider les élèves à se repérer. 3 – Vers le plan de la commune :Amener les élèves à se souvenir du plan de la classe réalisé précédemment. Montrer le plan de la commune. Faire du lien...Repérer les emplacements connus de tous les élèves ( école, bâtiments, rues, terrain de sport, étangs, bois …) . Repérer les déplacements pour se rendre d'un point à un autre sous une vue aérienne.

La région géographique : 1 – Représenter par le dessin ce qu'a « vu » notre ballon lorsqu' il est monté encore plus haut. 2 – Google earth : repérer les couleurs, l'organisation de l'espace (ville, campagne, routes...);3 – Vers le plan du département / de la région. Situer l'école dans ce plan. Se repérer / t aux villes connues, déplacements effectués pour s'y rendre...

La France

Le voyage n'est pas infini : des gens ont retrouvé le ballon éclaté et nous ont répondu, grâce au petit message attaché sous le ballon avant l'envoi : travail d'expression écrite des cycles 3 ( Expérience : merci de nous renvoyer le lieu et le jour où vous avez retrouvé ce ballon à l'adresse mail de l'école ...).

Situer le lieu et la date où il a été retrouvé sur une carte de France . Constats : lieux rapprochés géographiquement.Investigation : raison : le vent...(lien avec séance sur le vent réalisé avant l'envoi des ballons).Repérer les grandes villes qui nous entourent, la présence de l'océan..., les fleuves qui s'y déversent, les montagnes qui sont très loin...

Google earth en complément.

C.Le tempsCombien de temps le ballon va-t-il rester dans les airs ?1/ représentations initiales des enfants. On ne le verra plus (pas de suite envisagée). Il va faire le tour de la terre ? Il va monter dans l'espace...: voyage infini. Il va s'éclater contre un avion...


2/ Le voyage n'est pas infini : des gens ont retrouvé le ballon éclaté et nous ont répondu, grâce au petit message attaché sous le ballon avant l'envoi : travail d'expression écrite des cycles 3 ( Expérience : merci de nous renvoyer le lieu et le jour où vous avez retrouvé ce ballon à l'adresse mail de l'école ...).

Situer le lieu et la date où il a été retrouvé sur une carte.

Estimer le temps que le ballon a pris pour se rendre depuis le lieu de lâché jusqu 'au lieu où il a été retrouvé.

D.La protection de la nature.La biodégradabilité du ballon.

Avant le lâché des ballons, nous avons parlé de gestes éco-citoyens.

Les objets que l'on abandonne un peu partout...vigilance ! Que va devenir ce ballon que l'on va laisser partir dans le ciel ? Il va polluer l'espace ? Explications sur la bio-dégradabilité de certaines matières : les plantes, fleurs fanées, épluchures

de légumes, cartons...et certains ballons qui se décomposent rapidement ne souillent pas notre terre.


V. Séquence cycle 3Explication du projet aux élèves : Nous allons effectuer un lâcher de ballons le vendredi 26 octobre 2012 sur le terrain de sport de Conquereuil. Notre objectif est de connaître le chemin parcouru par chacun d’entre eux. Nous voulons savoir où et quand ils vont retomber. Nous allons créer une messagerie internet spécialement pour cela.

A.Quel ballon (dimension et volume de gaz)Objectif: les enfants caractériseront l’objet « ballon », sa forme, son volume.

1. Définition d’un ballon(a) Ma définition : Emergence des représentations individuelles: Qu’est ce qu’un ballon ?(b) Définition de la classe : Ecriture collective de la définition :Un ballon est un objet gonflable (ballon de baudruche ou en nylon métallisé ou en cuir) qui peut servir de décoration et de jouet pour enfants ou pour adultes. (def wiki)

2. Quel volume de gaz doit-on mettre dans le ballon : expérience ?(a) Ton expérience : Emergence des représentations individuelles : quelle expérience pourrais-tu imaginer pour mesurer le volume d’un ballon ?(b) L’expérience collective :Mise en commun. Représentation de l’expérience sur papier (titre + nomenclature) et mise en œuvre par groupes de 4.(c) Ce que je retiens : Les ballons que nous avons choisi peuvent contenir 1.5 litres d’eau. Le volume du ballon est donc de 1.5 litres.

3. La longueur de la ficelle et la création de l’étiquette avec son logo (quel message souhaite-t-on envoyer ?)

(a) Ton message : Quel message souhaites-tu envoyer avec ton ballon ? (Rappel de l’aspect scientifique de notre expérience. Nous souhaitons savoir où et quand le ballon a été trouvé. Nous pouvons tout de même créer un message sympathique. Pour inciter les receveurs à renvoyer les informations nous pouvons indiquer que l’enfant et le receveur dont le ballon sera allé le plus loin auront un cadeau offert par l’école. Attention, la ficelle et le morceau de papier ne devront pas être trop lourds.(b) Message collectif :Ceci est une expérience scientifique. En allant sur la messagerie de notre école dont l’adresse est ……pouvez-vous nous indiquer où exactement et quand vous avez trouvé notre ballon. Merci de tout cœur. (c) Création : Tous les élèves écrivent leur propre message sur une fiche préparée à cet effet. Les étiquettes seront plastifiées.


http://fr.wikipedia.org/wiki/Jouet

http://fr.wikipedia.org/wiki/Arts_d%C3%A9coratifs

http://fr.wikipedia.org/wiki/Ballon_(jouet)

B.Comment faire s’envoler un ballon, ie pourquoi le ballon ne reste-t-il pas au sol ?

1. Ce que saisEmergence des représentations initiales. Comment faire pour que le ballon s’élève dans les airs ?Mise en commun des représentations initiales.

2. La poussée d’Archimède(Montrer aux élèves que pour s’élever, un objet doit être plus léger que son milieu).(1)Expérience de la bouteille dans un bac d’eau.

La bouteille est vide : elle flotte mais la bouteille est à moitié pleine d’eau : elle est entre deux eaux

Alors que la bouteille est pleine d’eau : elle coule

Les élèves dessinent l’expérience et écrivent le texte explicatif.

(2)Visionnage d’un documentaire sur la poussée d’Archimède.

http://www.ec-chartreux-issy.ac-versailles.fr/IMG/swf/archimede.swf

Ecriture du résumé de la vidéo.


http://www.ec-chartreux-issy.ac-versailles.fr/IMG/swf/archimede.swf

3. Exemple de la montgolfière. (Le rôle de l’air chaud)(1)Lecture du document : La première Montgolfière : 19 septembre 1783

Premier vol aérostatique de l’Histoire, l’expérience conduite par les frères Montgolfier à Versailles en 1783 va permettre enfin à l’Homme de réaliser son rêve : voler !

Le 19 septembre 1783 est une date clé de l’histoire de l’humanité. Depuis Léonard de Vinci au XVe siècle, l’homme veut s’élever dans les airs. Le siècle des Lumières va enfin y parvenir. Joseph-Michel et Jacques-Etienne Montgolfier, d’origine ardéchoise, ont entamé en 1782 une série d’expériences autour d’une pièce de tissu gonflée par un feu de laine et de paille mouillée. Une démonstration les fait remarquer de l’Académie royale des sciences qui les appelle à renouveler leur expérience à Paris.

Jacques-Etienne se livre en 1783 à un premier essai captif concluant, qu’il réitère une seconde fois, sept jours avant la démonstration devant le Roi à Versailles. Le ballon s’étant déchiré, il doit le reconfectionner rapidement. De toile de coton encollée de papier sur les deux faces, le ballon mesure 18,47 m de haut sur 13,28 de large et pèse 400 kg. Il se nomme Le Reveillon, du nom de son ami Jean-Baptiste Reveillon, directeur de la Manufacture royale de papiers peints. Celui-ci a réalisé un décor à fond bleu azur aux chiffres du Roi – deux L entrelacés – reliés par divers ornements, le tout doré.

La démonstration a lieu devant Louis XVI et la famille royale, dans l’avant-cour du Château, noire de monde. Des animaux, par précaution, ont été retenus pour le vol. Annoncés par un coup de canon, un mouton, un canard et un coq embarquent à 13h dans le panier rond en osier, accroché au ballon par une corde. Onze minutes plus tard, un second coup retentit, annonçant que le panier est prêt à partir. Le ballon s’élève, à la stupéfaction et sous les acclamations du public. Il monte à 500 mètres. Endommagé par une déchirure, il descend lentement huit minutes plus tard, après avoir parcouru 3,5 km. Il atterrit dans le bois de Vaucresson, au carrefour Maréchal.

Les animaux sont recueillis par Pilâtre de Rozier, physicien et futur aéronaute. Ils sont vivants. L’expérience est un succès. La porte du premier vol humain est ouverte. En guise de récompense, les animaux, véritables héros des airs, sont recueillis par Louis XVI à la Ménagerie de Versailles. L’expérience est renouvelée, avec des hommes cette fois, devant le Dauphin au château de La Muette, le 21 novembre. Pilâtre de Rozier devient le premier homme d’un vol habité. Une page de l’histoire de l’humanité est tournée.

Ce que je retiens :

En 19 septembre 1783, les frères Montgolfier vont permettre enfin à l’Homme de réaliser son rêve : voler !

Un gros ballon de coton et de papier est gonflé avec de l’air chaud. En effet, l’air chaud est plus léger que l’air froid !

Des animaux seront les premiers à voler : un mouton, un canard et un coq.


(2) Expérience dans la classe du sachet de thé sur une bougie

Principe de l’expériencehttp://www.dailymotion.com/video/x9eldt_la-boite-a-bidouilles-le-sachet-de_tech?start=122

Matériel ; un sachet de thé, une paire de ciseaux et une boîte d’allumettes.

Faire le dessin de l’expérience.

On pose un tube formé par le sachet de thé vide. Posé dans le sens de la hauteur, on allume avec une allumette le haut de cette colonne.

Avec ce papier fin et léger, une colonne d’air chaud se forme dans le tube. L’air chaud monte et entraîne avec lui la cendre du papier.Quand l’air chaud refroidit, la cendre du papier retombe.


http://www.dailymotion.com/video/x9eldt_la-boite-a-bidouilles-le-sachet-de_tech?start=122

4. Fabrication d’une lanterne volante (art visuel avec des parents)http://www.lejardindekiran.com/fabriquer-une-lanterne-volante-modele-biodegradable/


http://www.lejardindekiran.com/fabriquer-une-lanterne-volante-modele-biodegradable/

5. Ce que je retiens : La poussée d’Archimède est une force dirigée vers le haut, qui s’applique sur les objets qui sont dans un fluide, comme l’eau. C’est cette force qui fait flotter un objet, ou qui le fait paraître moins lourd dans l’eau quand il ne flotte pas.

(Cette poussée ou force est égale au poids d’un volume du fluide égal au volume de l’objet qui est dans ce fluide. Pour un objet qui dépasse de la surface de l’eau c’est seulement le volume de sa partie sous la surface qu’il faut prendre en compte. La poussée d’Archimède est égale au poids de ce volume en eau.)

Donc, pour que ballon s’élève dans les airs, il faut le remplir d’un gaz plus léger que l’air. On pourrait mettre de l’air chaud mais celui-ci se refroidirait très vite.

Il en existe notamment deux : l’hélium et l’hydrogène. (Cette information est donnée aux élèves.)

C.Lecture documentaire : le cas de l’hydrogène et de l’hélium.

Quel gaz peut-on utiliser pour gonfler les ballons ? L’hélium ou l’hydrogène ?Cas du dirigeable « l’Edinbourg » :

Le dirigeable Zeppelin LZ 129 Hindenburg était un aéronef allemand ; il s'agit du plus grand jamais construit1. Son vol inaugural est effectué en 1936. Après 14 mois de service actif affecté au transport commercial de passagers, il est détruit par un incendie, le 6 mai 1937 2, lors de son atterrissage à Lakehurst.

Vidéo de la catastrophe : http://youtu.be/9-3xPJnTtEw

Ce que je retiens : Selon le principe de la poussée d’Archimède, le ballon ne peut s’élever que s’il est plus léger que l’air. On ne peut le gonfler avec de l’air chaud, celui-ci refroidirait trop vite et le ballon redescendrait. Nous savons que l’hydrogène et l’hélium sont plus légers que l’air. Mais l’hydrogène est très dangereux. Nous allons donc utiliser de l’hélium.


http://youtu.be/9-3xPJnTtEw

http://fr.wikipedia.org/wiki/Lakehurst_(New_Jersey)

http://fr.wikipedia.org/wiki/LZ_129_Hindenburg#cite_note-1

http://fr.wikipedia.org/wiki/1937

http://fr.wikipedia.org/wiki/Mai

http://fr.wikipedia.org/wiki/6_mai

http://fr.wikipedia.org/wiki/LZ_129_Hindenburg#cite_note-0

http://fr.wikipedia.org/wiki/Allemagne

http://fr.wikipedia.org/wiki/A%C3%A9ronef

http://fr.wikipedia.org/wiki/Ballon_dirigeable

VI. Quels éléments influencent le voyage d’un ballon ?

A.Ce que je sais :Recherche individuelle : Nous allons lâcher un ballon gonflé à l’hélium. Son vol sera libre, ou presque. Selon toi, quels éléments peuvent influencer le voyage de ton ballon ?

Mise en commun : dans un tableau, trier les éléments proposés par les enfants. Dégager ce qui influence son parcours horizontal (le vent), son ascension (la pression), sa longévité (matière du ballon).

Nb : les facteurs sont bien entendus beaucoup plus nombreux que ceux que nous allons décrire avec les élèves.

B.La pression dans le ciel (altitude)Lecture documentaire :

« L’ascension d’un ballon de baudruche gonflé à l’hélium.

Le ballon peut monter très haut. Quand le ballon prend de l'altitude, la pression baisse, comme quand je viens du fond de la piscine et que je remonte à la surface. L'hélium contenu dans le ballon va chercher à monter, ie il cherche l’équilibre avec la pression extérieure. Plus le ballon monte et plus l’hélium prend de la place dans le ballon : le ballon grossit. Selon le principe de la poussée d’Archimède, le ballon va alors gonfler de plus en plus vite.

Le ballon monte très haut…mais il arrive un moment où l’hélium prend tellement d’espace, on dit qu’il est dilaté, qu’il va faire exploser le ballon.

Donc moins le ballon est gonflé au départ, c'est-à-dire, moins il contient d'hélium au départ, plus il ira haut.

Le ballon peut atteindre une altitude de l'ordre de 15 à 20 km, plus haut que les avions de ligne. »

Questions : Pourquoi le ballon explose-t-il au bout de quelques minutes ou heures de vol ? Quelle altitude le ballon peut-il atteindre ?Que faire pour que le ballon aille le plus loin possible ?

Ce que je retiens : Plus le ballon monte et plus l’hélium occupe un espace important dans le ballon : le ballon grossit.


Au bout d’un moment, il explose. Si je veux que mon ballon aille loin, il ne doit pas contenir trop d’hélium.

C.Le rôle du ventCe que je sais : d’où vient généralement le vent à Conquereuil ? Dans quelle direction emporterait-il mon ballon ?

(1)Document : Lecture de la carte météorologique du jour et repérage dans l’espace :http://www.meteociel.fr

Ce que je retiens : Au sol, le vent est variable. Il dépend des conditions météorologiques du jour. L’idéal serait d’avoir un vent de nord ouest ou de sud ouest, pas trop fort pour que le ballon puisse monter au dessus des arbres.

(2) Document : A 10 km d’altitude passe les courants appelés « jet-streams ». Ce sont des courants très rapides pouvant atteindre plus de 300 km/h. Si le ballon atteint cette altitude, il peut alors parcourir une distance très importante.Ainsi, un ballon avec un petit mot parti de Normandie a été retrouvé au Danemark, à plus de 1500km de là.

Ce que je retiens : Il faut que mon ballon atteigne l’altitude de 10 km pour être emporté par le jet-stream.

D.La matière du ballon : élasticité et explosion.Question : Retour sur un point de détail : Pourquoi un ballon gonflé à l’hélium éclate-t-il à une certaine altitude ?

Document : Le gaz à l’intérieur du ballon prend de plus en plus de place car la pression atmosphérique à l’extérieur diminue.Il s’agit de la loi de Boyle-Mariotte : le volume d’un gaz est inversement proportionnel à la pression qu’il reçoit. Les plongeurs en ont conscience sous l’eau : avant de remonter à la surface, il faut vider ses poumons, l’air ayant tendance à prendre plus de place à la surface.

Ce que je retiens : Le ballon explose au bout d’un moment au cours de son vol. Plus le ballon est résistant plus il ira loin.Alors qu’elle matière va-t-on choisir ?

VII. « Vous avez dit biodégradable ? » Que devient le ballon dans la nature ?IO C2 : Ils comprennent les interactions entre les êtres vivants et leur environnement et ils apprennent à respecter l’environnement ; C3 : Les déchets : réduire, réutiliser, recycler. Objectif : les élèves mesureront l’impact de deux pollutions marines, l’Erika et les « petits » déchets.


http://www.meteociel.fr/

Ce que je sais : Que devient le ballon que nous allons envoyer dans la nature ? Comment faire pour qu’il ne soit pas une source de pollution ?

Réponse collective : regrouper au tableau les propositions de la classe.

Lecture de documents

L’association Robin des bois : Les ballons qui polluent d’en haut.

Perdre un ballon dans le ciel rend tous les enfants du monde un peu tristes. Les grands, eux, adorent lâcher des baudruches chamarrées dans le bleu du ciel: pour un anniversaire, un mariage, un oui ou un non, une cause humanitaire, un message publicitaire. En France, pas moins d'1 million de ballons flirtent avec les nuages chaque année. Les grands, souvent, mériteraient de redevenir des enfants.

Le lâcher de ballons nuit à l'environnement. Ce n'est pas que l'on mette en danger la sécurité des avions, ni le vol des oies sauvages, mais le ballon, une fois dégonflé est irrésistiblement ballotté par les courants d'air, jusqu'à finir dans les océans du monde entier. Là, il joue le rôle d'un leurre avant d'être mangé par des tortues, des dauphins, des poissons, ..., bref, tout animal marin incapable de distinguer l'objet. Mais à chaque lâcher de ballons devant lequel vous vous esbaudissez, ayez une pensée pour la faune marine qui s'étrangle avec les résidus de votre moment de bonheur.

Cela fait cinq ans que l'association Robin des bois -entre autres- attire l'attention sur le lâcher de ballons polluant le ciel, les océans et les forêts. En 2004, elle a même organisé une «explosition» de photos de fragments récupérés lors des journées de ramassage des plages de la Manche. On en trouve tant et partout que le ballon de fête est devenu un indicateur mondial pour les macro-déchets. Dans son rapport sur les déchets marins, le Programme des Nations-Unies pour l'environnement (Pnue) dénombre, page 195, plus de 896000 fragments de ballons recensés sur une période de vingt années de ramassage des plages (plus que les briquets, (850000), mais moins que les mégots de cigarette (27 millions) et les sacs plastique (9 millions). "Cela a l'air peu, mais ce n'est que la face émergée de l'iceberg", prévient Charlotte Nihart, chargée de campagnes chez Robin des bois. "Un ballon explose en plusieurs fragments, on ne retrouve souvent que l'embout avec le bolduc, mais il y en a probablement des millions."

Décomposition du plastique : Combien de temps faut-il à un ballon en plastique pour se décomposer ?

Entre 100 et 400 ans selon leur composition.Si on prend l’exemple des sacs en plastique et pour faire face à cette pollution plusieurs pays dont l’Irlande, l’Afrique du Sud, Taïwan ou encore la Corse ont banni leur utilisation. Mais les sacs en plastique ne sont pas prêt de disparaître de notre paysage car chaque année, plus de 18 milliards d’exemplaires sont distribués en France

Le plastique biodégradable


http://www.unep.org/regionalseas/marinelitter/publications/docs/Marine_Litter_A_Global_Challenge.pdf

http://www.robindesbois.org/expo_ballons/explosition_de_ballons_manche_nord_robin_des_bois.html

Depuis juillet 2002, les agriculteurs ne peuvent plus déposer leurs déchets de plastique en décharge. Brûlage et enfouissement sont interdits, et les usines de récupération, éparses sur le territoire, hésitent à accepter des films souvent souillés par de la terre, donc coûteux à nettoyer. Des tentatives existent, mais il n'y a pas encore de filières réellement organisées pour la collecte des films agricoles usagés. D'où l'intérêt croissant des agriculteurs pour les plastiques biodégradables, ainsi que pour les fabricants de ces matériaux.

Ce matériau a été conçu dans les années quatre-vingt sous forme de sacs d'emballage de déchets verts ou de sacs-poubelles « compostables ». Comme son nom l'indique, le polyéthylène additivé est un mélange de polyéthylène et d'additifs (amidon) qui permettent la fragmentation du matériau.

Or, après des tests en laboratoire, la disparition du polyéthylène additivé n'est donc qu'une illusion : les poussières de polyéthylène restent intactes dans le sol.

Le latex

Les ballons de latex sont 100% biodégradable Les ballons de latex sont fabriqués à partir de caoutchouc naturel ; la sève blanche est extraite de l'arbre Haevae Brasilienis et récoltée sous forme liquide, désigné sous le nom de latex. Le latex est extrait sans nuire à l'arbre en employant un ancien procédé sécuritaire semblable au procédé utilisé pour extraire la sève des érables pour le sirop. Les arbres de la forêt tropicale sont très précieux, très convoité, et une ressource naturelle très protégée. Ces précieux arbres jouent également un rôle écologique appréciable dans l'équilibre écologique fragile de la terre en éliminant l'anhydride carbonique de l'atmosphère ce qui aide à prévenir le réchauffement global de la planète. Comme l’utilisation du caoutchouc est extrêmement variée, il y a une grande demande dans la vie moderne. Les ballons de latex sont fabriqués avec du caoutchouc naturel à 100% permettant aux ballons d’être complètement biodégradables. Le processus de dégradation commence immédiatement lorsque les ballons sont gonflés et ceci est accéléré une fois que les ballons sont exposés à la lumière. Les premiers signes du processus sont visibles après une heure quand la surface du ballon devient opaque ou laiteuse, connue sous le nom d'oxydation. La longueur du processus de dégradation dépend de l'exposition à la lumière UV, mais selon la recherche scientifique la longueur de ce processus

Questions : Quel problème le lâcher de ballons pose-t-il à l’environnement ?Pouvons utiliser des ballons en plastique ? en plastique biodégradable ? en latex ?Qu’allons-nous choisir ?

Ce que je retiens : Le latex semble être le matériau le mieux adapté à un lâcher de ballons qui protège l’environnement.

VIII. Les recordsLe Darwin Award de la mort la plus stupide de l'année 2008 revient à un prêtre brésilien, le révérend Adelir Antonio di Carli. Il voulait battre le record du plus long vol accroché à des ballons de


baudruche, soit 19 heures. Pour ce faire, il s'est harnaché à mille ballons gonflés à l'hélium et s'est élancé. Problème : ne sachant pas se servir d'un GPS, il s'est laissé emporter par le vent au-dessus de l'océan et n'a pas pu indiquer sa position aux secours qu'il avait joints grâce à son téléphone. Son corps a été retrouvé sur la côte brésilienne trois mois après le décollage.

IX. « Le chemin parcouru par mon ballon »

IO c2 : se repérer dans l’espace et le temps, c3 : Géographie et Histoire : Donner des repères temporels et spatiauxObjectif : les enfants pointeront sur une carte le lieu où le ballon a été trouvé. Ils calculeront la distance ainsi parcourrue.

A.Repérage sur une carte (coordonnées GPS), calcul de distance grâce à l’échelle de la carte.

Les ballons sont envoyés avec un message : Expérience Scientifique du 26 octobre 2012

Si vous trouvez ce ballon, merci de bien vouloir envoyer le jour et le lieu sur la messagerie [email protected]

Une récompense sera donnée à l’envoyeur et au receveur du ballon retrouvé le plus loin.MERCI

Aussi, chaque message reçu devra suivre le protocole suivant : 1/chercher sur une carte le lieu de réception.2/ Pointer une punaise3/ tendre un fil entre le lieu de départ et celui d’arrivé.4/ mesurer le fil.5/ cf. séance de mathématiques sur les échelles pour le calcul de la distance parcourue.

B.Ecriture d’un message de remerciement pour celui qui a reçu le ballon.

Cf. Séance de français. Ecrire un message électronique.



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