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Le cycle de l’eau

Le cycle de l’eau (anilyanik, iStockphoto)

Qu’est-ce que le cycle de l’eau?

Équipe des programmes numériques
Format
Texte,  Images
Sciences environnementales,  Sciences
Eau
États de l'eau

Résumé

Les élèves développent les habiletés « observer » et « consigner » des observations en étudiant le cycle de l’eau.

Survol

Les étudiants conçoivent et créent, à l’aide de matériel simple, un modèle réduit du cycle de l’eau afin de démontrer leur compréhension de ce processus naturel.

Durée

45-60 minutes

Mise en contexte

Le cycle de l’eau (ou cycle hydrologique) décrit la circulation continue de l’eau sur Terre. Le Soleil réchauffe l’eau, ce qui provoque l’évaporation des molécules d’eau liquide, qui s’élèvent dans l’atmosphère sous forme de vapeur. À mesure que la vapeur d’eau gagne en altitude dans l’atmosphère, la température baisse, ce qui entraîne sa condensation et sa transformation en gouttelettes d’eau liquide. Quand ces gouttelettes deviennent trop lourdes, elles tombent sur Terre sous forme de précipitations (pluie, neige, grésil ou grêle).

Dans cette enquête, les élèves utilisent leurs habiletés d’observation pour repérer des exemples des divers états de l’eau dans leur environnement. Ils utilisent ces informations pour concevoir et créer, à l’aide de matériel simple, un modèle réduit du cycle de l’eau afin de démontrer leur compréhension de ce processus naturel.

Cette enquête pourrait partir:

  • des questions ou des commentaires émis par les élèves sur les différentes formes que revêt l’eau et sur les effets de ces différentes formes sur la vie sur Terre. Lancez la discussion à l’aide de questions comme:
    • « Selon vous, d’où viennent la pluie et la neige? »
    • “« Si je voulais trouver de l’eau liquide dans notre collectivité ou dans notre environnement, où devrais-je chercher? Où pourrais-je trouver de l’eau sous d’autres formes? » (p. ex., eau liquide : flaque, rivière, fleuve, lac, océan, étang, ruisseau, nappe phréatique, rosée, citerne pluviale, arroseur, fontaine; eau solide : neige, glace, patinoire, glaçon, givre; eau gazeuse [vapeur d’eau] : brouillard, brume, vapeur, haleine par temps froid)
    • « De quelles manières les différentes formes de l’eau influent-elles sur notre vie quotidienne? » (p. ex., choix des vêtements et des chaussures, activités extérieures, conditions routières, questions de sécurité, problèmes de conservation de l’eau)
Le cycle de l’eau
Le cycle de l’eau (Wikimedia Commons).
  • d’une promenade d’exploration dans la cour de l’école, le quartier ou un parc local afin de trouver des indices de la présence d’eau dans l’environnement. Lancez la discussion à l’aide de questions comme:
    • « Où pourrions-nous trouver de l’eau dans cette zone? »
    • « Si vous cherchiez de l’eau dans notre collectivité, où pourriez-vous en trouver? »  (p. ex., lieux naturels : flaque, rivière, fleuve, lac, océan, étang, ruisseau, nappe phréatique; lieux artificiels : bain d’oiseaux, fontaine, arroseur, piscine, puits, égout, réseau d’alimentation en eau, réservoir, château d’eau)
    • « En [période de l’année], sous quelle forme voyons-nous l’eau dans l’environnement? » (p. ex., solide – glace, neige, grésil, grêle, givre; liquide – pluie, brume, rosée; gaz – brouillard, vapeur)
Personne marchant dans une flaque d’eau
Personne marchant dans une flaque d’eau (Source : Holeysocksart via Pixabay).
Glaçons
Glaçons (KRiemer via Pixabay).
Lac sous la brume
Lac sous la brume et arbres aux couleurs automnales (Source : DenisTangneyJr via iStockphoto).
  • de la lecture d’un livre comme Un p’tit ruisseau par Françoise Laurent et Chiara Dattola ou Flocons par Paule Brière et Gabrielle Grimard. Lancez la discussion à l’aide de questions comme: 
    • « Comment l’eau présente dans l’environnement change-t-elle au fil des saisons? »
    • « Qu’est-ce qui provoque ces changements? »
    • « Où l’eau peut-elle aller lorsqu’elle est sous forme liquide? »
    • « Sous quelles différentes formes l’eau est-elle présente dans l’histoire ou dans les images ? »
Couverture d’Un p’tit ruisseau de Françoise Laurent et Chiara Dattola
Couverture d’Un p’tit ruisseau de Françoise Laurent et Chiara Dattola (Source : Les libraries).

Détails

Matériel
  • Seau ou pot à eau
  • Élastique ou longue ficelle
  • Grand bol mélangeur
  • Grande tasse
  • Pellicule de plastique
  • Eau
  • Bouilloire (pour chauffer l’eau)
  • Cubes de glace (pour refroidir l’air)
Modèle réduit du cycle de l’eau
Modèle réduit du cycle de l’eau (© 2019 Parlons sciences).

 

Préparation
  • Trouvez un modèle du cycle de l’eau que les élèves pourront reproduire facilement avec les matériaux mis à leur disposition. Vous pouvez utiliser le modèle proposé ici ou un autre mieux adapté à vos besoins (voir les images de modèles simples de cycle de l’eau).
  • Rassemblez tous les matériaux nécessaires pour fabriquer le modèle réduit.
Exemple de modèle réduit du cycle de l’eau
Exemple de modèle réduit du cycle de l’eau (photo de Parlons sciences)
Exemple de modèle réduit du cycle de l’eau
Exemple de modèle réduit du cycle de l’eau (photo de Parlons sciences)

 

Quoi Faire

Les élèves développent les habiletés « observer » et « consigner » des observations en étudiant le cycle de l’eau.
Les élèves:

  • travaillent en équipe pour fabriquer un modèle réduit de cycle de l’eau avec le matériel fourni.
  • placent leur modèle réduit dans un endroit chaud et ensoleillé afin de chauffer l’eau.
    • Facultatif : Utiliser de l’eau chaude pour accélérer le processus du cycle de l’eau.
    • Remarque: Si cette solution est choisie, il est préférable que ce soit l’éducateur qui manipule l’eau chaude.
  • observent le modèle réduit du cycle de l’eau et consignent leurs observations dans un organisateur de leur choix, en utilisant des mots, des images ou des photos.
  • décrivent, en utilisant leurs organisateurs complétés et leurs modèles réduits, la manière dont l’eau circule dans le cycle de l’eau.
Modèle réduit du cycle de l’eau créé avec un bol vu d’en-haut
Modèle réduit du cycle de l’eau créé avec un bol vu d’en-haut (photo de Parlons sciences).

 

Évaluation

Observez et consignez, à l’aide de commentaires annotés, de photos ou de vidéos, la capacité des élèves à:

  • Consigner - Les élèves établissent une méthode appropriée pour consigner leurs observations à propos de leur modèle réduit du cycle de l’eau.
  • Collaborer - Les élèves travaillent en équipe pour accomplir une tâche (p. ex., écouter les idées et réflexions présentées par d’autres élèves).
  • Communiquer - Les élèves communiquent oralement de manière claire et cohérente, en présentant l’information sous une forme facile à comprendre (p. ex., expliquer le cycle de l’eau en s’appuyant sur leur modèle réduit; utiliser le vocabulaire scientifique approprié comme précipitations, condensation, évaporation ou stockage en discutant du cycle de l’eau).
Nuages en formation au-dessus de montagnes
Nuages en formation au-dessus de montagnes (Source : carloyuen via Pixabay).

 

Co-construction des connaissances
Les élèves :
parler, faire et représenter
Les éducateurs :
interagir en répondant et en questionnant
Les élèves démontrent leur capacité à reconnaître l’eau dans l’environnement.
  • « Quelles formes différentes (états) l’eau peut-elle prendre? »
  • « Quels noms donnons-nous à ces différentes formes (états) de l’eau? » (p. ex., glace, brume, brouillard, eaux courantes, pluie, neige, grêle, grésil, vapeur)
  • « Comment l’eau passe-t-elle d’un état à un autre? »
  • « Quand et où avez-vous vu de l’eau sous différents états dans l’environnement? » (p. ex., en hiver, il y a de la neige et de la glace; le matin, il y a du brouillard; au crépuscule et à l’aube, il y a de la rosée sur l’herbe)

Les élèves collaborent pour fabriquer et étudier un modèle réduit du cycle de l’eau.

  • « Que pouvez-vous faire pour aider votre équipe à fabriquer le modèle réduit? »
  • « Quelles tâches peuvent être partagées? Quelles tâches est-il préférable de confier à une seule personne? »
  • « Pourquoi est-il important de travailler en équipe pour manipuler le modèle réduit? »
Les élèves consignent leurs observations du cycle de l’eau en utilisant la méthode de leur choix.
  • « Comment pourriez-vous consigner vos observations à propos du cycle de l’eau? »
  • « Quels types de précipitations peuvent intervenir dans le cycle de l’eau? »
  • « Comment allez-vous organiser et représenter vos observations à propos du cycle de l’eau afin qu’elles soient facilement compréhensibles? »
  • « Quelle technologie pourriez-vous utiliser pour consigner vos observations? »
Les élèves utilisent un vocabulaire scientifique approprié et précis pour communiquer ce qu’ils ont compris du cycle de l’eau (ils font appel à leurs connaissances antérieures et nouvelles) en tant que processus continu ayant des étapes distinctes.
  • « Pourquoi parle-t-on de "cycle" à propos du processus que vous venez d’étudier? »
  • « Comment le Soleil active-t-il le cycle de l’eau? »
  • « Comment résumeriez-vous les étapes du cycle de l’eau, en utilisant le vocabulaire scientifique adéquat? » (p. ex., évaporation, condensation, précipitations, stockage, ruissellement)
  • « Que pourriez-vous faire pour aider quelqu’un à comprendre le cycle de l’eau? »
  • « En quoi les conditions météorologiques influent-elles sur le cycle de l’eau? »
  • « Comment l’eau circule-t-elle une fois au sol? »

 

Liens Interdisciplinaires

Littératie

  • Décrire en détail les principaux éléments du cycle de l’eau à l’aide d’un support (p. ex., utiliser le modèle réduit du cycle de l’eau pour expliquer ce processus).
  • Comprendre les critères de réussite d’une tâche (p. ex., remplir un rôle qui aide l’équipe à fabriquer le modèle réduit du cycle de l’eau).

Pensée mathématique

  • Effectuer et consigner des mesures à l’aide d’unités standards appropriées (p. ex., mesurer en millimètres la quantité d’eau liquide ajoutée dans le modèle réduit au début de l’expérience, et ce qu’il en reste à la fin; mesurer la température de l’eau en degrés Celsius au début et à la fin de l’expérience; mesurer le temps qu’il faut pour que de la condensation se forme dans le modèle réduit).

Art dramatique

  • Utiliser les éléments et les conventions de l’art dramatique pour communiquer des sentiments, des idées et des histoires (p. ex., jeu de rôle sur les changements que subissent les molécules d’eau dans le cycle de l’eau : les molécules d’eau sont réchauffées par le Soleil; au fur et à mesure qu’elles se réchauffent, elles bougent de plus en plus vite jusqu’à se transformer en gaz [vapeur d’eau]; la vapeur d’eau s’élève dans l’atmosphère et forme les nuages; là, elle refroidit et se condense pour se transformer en eau liquide [précipitations] qui retombe au sol, ruisselle, s’accumule et forme des flaques, des ruisseaux, des rivières, des fleuves et des lacs).
Enrichissement

Si vos élèves souhaitent en apprendre plus, voici quelques pistes pour stimuler leur curiosité :

  • Lisez un livre comme Par ici, la pluie! par Karen Hess et étudiez les événements extrêmes qui peuvent se produire durant un cycle de l’eau. Lancez la discussion à l’aide de questions comme :
    • « Pouvez-vous deviner pourquoi il n’a pas plu depuis si longtemps dans ce livre?
    • « Comment les prévisionnistes savent-ils qu’il va pleuvoir ou pas? Quels types de technologies les météorologistes utilisent-ils pour faire leurs prévisions? »
    • « Quelles conséquences l’absence ou l’excès de pluie ont-elles dans l’histoire? »
    • « Comment une sécheresse ou une inondation modifient-elles l’environnement? Comment changent-elles les sentiments et les attitudes des gens? »
    • « Comment vous sentez-vous généralement quand il pleut? Quand vos sentiments à propos de la pluie peuvent-ils être différents ou changer? »
Couverture de Par ici, la pluie! de Karen Hess
Couverture de Par ici, la pluie! de Karen Hess (Source : Les libraires).
  • Étudiez une représentation du cycle de l’eau comme celle-ci, qui a été élaborée par l’USGS, le service géologique des États-Unis. Cette page propose plusieurs versions du cycle de l’eau, dont une de niveau intermédiaire avec des renseignements complémentaires. Lancez la discussion à l’aide de questions comme:
    • « À quels différents endroits l’eau peut-elle s’accumuler sur Terre? Comment l’eau circule-t-elle une fois au sol? »
    •  « Qu’avez-vous appris à propos des différentes formes de précipitations? »
    • « Quelle est la cause de la condensation dans le cycle de l’eau? »
Le cycle de l’eau pour les enfants : niveau débutant (USGS)
Le cycle de l’eau pour les enfants : niveau débutant (USGS)
Ressources complémentaires
Couverture d’Un p’tit ruisseau de Françoise Laurent et Chiara Dattola
Couverture d’Un p’tit ruisseau de Françoise Laurent et Chiara Dattola (Source : Les libraries).

Un p’tit ruisseau
de Françoise Laurent et Chiara Dattola
Plic, ploc, plic, ploc ! D'où vient l'eau de la pluie ? Des nuages bien sûr ! Mais, où va l'eau de la pluie ? Une petite comptine raconte le cycle de l'eau.
ISBN-10: 2352631300

Couverture de Par ici, la pluie! de Karen Hess
Couverture de Par ici, la pluie! de Karen Hess (Source : Les libraires).

Par ici, la pluie!
De karen Hess
Bien plus qu'un simple récit sur le temps, Par ici, la pluie ! dépeint la tendresse des relations mères-filles, le rythme de la vie urbaine et le pouvoir de la nature de transformer et de revigorer toutes formes de vie.
ISBN: 9781443153607