Deux idées reçues, et un refus qui les corrige
Le programme demande de « décrire les états et la constitution de la matière à l'échelle macroscopique », et précise que « l'état physique d'un échantillon de matière dépend de conditions externes, notamment de sa température ».
Un élève dira volontiers « le fer est solide ». C'est vrai dans une pièce, faux au-delà de 1 538 °C. La première fiche installe ce point : on ne peut pas dire l'état d'une matière sans dire à quelle température on se place.
La seconde idée reçue est plus tenace : filtrer de l'eau salée permettrait de récupérer le sel. Non — le sel dissous traverse le filtre avec l'eau. Le moteur qui produit ces fiches refuse cette séparation : il lève une erreur au lieu de l'écrire, et c'est ce refus qui garantit qu'aucune fiche n'enseignera l'inverse.
Trois bornes ont été vérifiées dans les textes officiels avant d'écrire : pas de nombres négatifs, pas de pourcentages, pas d'atomes ni de molécules. Les trois relèvent du collège, et les trois sont contrôlées.
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Fiche 1 — l'état dépend de la température
Lire une droite graduée en degrés Celsius et en déduire l'état de l'eau.
L'état d'une matière n'est pas une propriété fixe : il dépend de la température. La fiche s'ouvre donc sur une droite graduée en degrés Celsius, où quatre repères sont à lire et l'état de l'eau à déduire pour deux d'entre eux.
Le QCM de l'exercice 2 fait reconnaître un changement d'état, et sa question compare deux métaux : le fer fond à 1538 °C, l'aluminium à 660 °C. Chaque matière a donc sa propre température de fusion — il n'existe pas une température unique où tout fond.
Le dernier exercice pose trois questions qui bordent la notion. L'eau bout à 100 °C. Le bois, lui, ne fond pas : chauffé, il brule et se transforme. Et l'on ne peut pas dire « le fer est solide » sans préciser une température, puisqu'il est liquide au-delà de 1538 °C.
La droite part de 0 °C : les nombres relatifs ne sont pas au programme du cycle 3, et « en dessous de 0 » se dit avec des mots.
- Une droite graduée en degrés Celsius
- Trois états, deux températures de changement
- Chaque matière a les siennes
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Fiche 2 — la diversité de la matière
Reconnaitre les cinq familles du programme et classer des corps selon leur état à 20 °C.
Le programme distingue cinq familles : les métaux, les minéraux, les verres, les plastiques et la matière issue du vivant. L'exercice 1 relie chaque objet à sa famille, et sa question montre qu'un objet peut en assembler plusieurs — une bouteille d'eau minérale en réunit deux ou trois.
L'exercice 2 range six corps selon leur état, et la consigne précise « à 20 °C ». La question fait dire pourquoi : sans température, la réponse n'aurait pas de sens, puisque l'état en dépend. C'est le rappel de la fiche précédente, employé cette fois comme condition d'un classement.
Le dernier exercice fait citer les cinq familles, puis en attribuer une à deux objets courants : une cuillère en fer relève des métaux, une planche de bois de la matière issue du vivant. Nommer la famille d'un objet familier est ce qui rend la classification utilisable.
Vingt degrés est la température ordinaire d'une pièce — la référence implicite de toutes les questions du chapitre.
- Cinq familles nommées par le programme
- Un objet peut en associer plusieurs
- Classer par état suppose une température
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Fiche 3 — reconnaitre un mélange
Lire la composition de l'air, corriger deux idées reçues, peser un mélange.
Un mélange réunit plusieurs constituants, qu'on les distingue ou non. L'eau et le sable se voient ; l'eau salée ne montre rien. Le diagramme circulaire de l'exercice 1 le prouve sur un cas surprenant : l'air, qui est un mélange de gaz dont le diazote occupe environ huit parts sur dix.
Les trois copies de l'exercice 2 contiennent deux erreurs, dont celle qui définit le chapitre : croire que le sel dissous a disparu. Il n'a pas disparu, il est seulement invisible — et le distinguer de la disparition demande une preuve.
Le dernier exercice fournit cette preuve par la balance. Cent grammes d'eau plus vingt grammes de sel font cent vingt grammes, et après évaporation il reste bien les vingt grammes de sel. La masse ne se perd pas : c'est l'argument le plus solide du chapitre, et il est chiffré.
Les parts sont données « sur 10 », le pourcentage relevant du programme de sixième.
- L'air est un mélange de gaz
- Dissous ne veut pas dire disparu
- La balance tranche la question
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Fiche 4 — séparer les constituants d'un mélange
Reconstituer un protocole d'évaporation et choisir la méthode adaptée à chaque mélange.
Trois méthodes seulement sont au programme. La décantation laisse reposer et le plus lourd descend ; la filtration retient ce qui ne passe pas ; l'évaporation fait partir l'eau et laisse ce qui était dissous. L'exercice 1 reconstitue un protocole dont deux étapes sont effacées.
Le tableau de l'exercice 2 fait choisir la méthode selon le mélange, et sa question porte sur le cas décisif : pourquoi ne peut-on pas filtrer l'eau salée ? Parce que le sel est dissous, et qu'il traverse le filtre avec l'eau. La taille du filtre n'y changerait rien.
Le dernier exercice fait décider avant d'agir. Pour l'eau et le sable, deux méthodes conviennent — décantation et filtration. Pour les gaz de l'air, aucune des trois ne convient, et le reconnaître vaut mieux que d'en proposer une au hasard.
La dernière question porte sur l'air : aucune des trois méthodes ne le sépare, et savoir qu'une méthode ne convient pas fait partie de la démarche.
- Trois méthodes, trois emplois
- Filtrer l'eau salée ne sépare rien
- Savoir qu'une méthode ne convient pas
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Fiche 5 — synthèse du chapitre
Organiser le chapitre en quatre branches et comparer des températures de fusion.
La dernière fiche rassemble le chapitre en quatre branches : trois états, cinq familles, les mélanges, les séparer. Sa question fait distinguer les deux dernières — l'une dit ce qu'est un mélange, l'autre ce qu'on fait pour le défaire.
L'exercice 2 compare des températures de fusion sur un diagramme en barres : le plastique fond à 130 °C, le fer à 1538 °C. L'écart, huit cent soixante-dix-huit degrés avec l'aluminium, se calcule à partir de deux hauteurs lues.
Le dernier exercice ferme le chapitre sur ses deux acquis. On ne peut pas dire qu'une matière est solide sans préciser une température. Et l'on prouve qu'un sel dissous n'a pas disparu en pesant : la masse du mélange est la somme des deux masses, avant comme après.
La dernière question demande comment prouver qu'un sel dissous est toujours là — par la balance, ou par l'évaporation.
- Quatre branches pour tout le chapitre
- Du plastique au fer, 1 408 degrés d'écart
- Deux façons de prouver que le sel est là
Compétences travaillées
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L'état dépend de la température
Solide, liquide, gazeux : ce n'est pas une propriété fixe. Le fer est solide dans une pièce et liquide au-delà de 1 538 °C.
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Cinq familles de matières
Métaux, minéraux, verres, plastiques, matière issue du vivant — les mots du programme, et un même objet peut en associer plusieurs.
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Dissous ne veut pas dire disparu
Le sel qu'on ne voit plus est toujours là : la balance affiche la somme des masses, et l'évaporation le rend intact.
-
Chaque méthode a son emploi
Décanter, filtrer, évaporer : la méthode se choisit selon que les constituants sont visibles ou dissous. Filtrer de l'eau salée ne sépare rien.
Le refus qui porte tout le chapitre
Le module qui produit ces fiches ne décrit pas les séparations : il les décide. Demandez-lui de filtrer de l'eau salée, il lève une erreur — « la filtration ne sépare pas l'eau salée : le sel dissous traverse le filtre avec l'eau ».
Ce refus n'est pas une coquetterie. C'est l'erreur la plus répandue du chapitre, et une table de réponses écrite à la main aurait pu la contenir sans que rien ne le signale. Un module qui refuse ne peut pas se tromper dans ce sens-là.
Le même principe vaut pour les états : `etat("bois", 500)` lève une erreur, parce que le bois ne fond pas — il brule. Écrire « le bois est liquide à 500 °C » aurait été possible avec une table ; c'est impossible avec une règle.
Trois bornes vérifiées dans les textes
Avant d'écrire, trois questions ont été posées aux programmes officiels plutôt que tranchées de mémoire.
Les nombres négatifs : le mot « négatif » compte zéro occurrence dans le programme de mathématiques du cycle 3. La droite des températures part donc de 0 °C, et « en dessous de zéro » se dit avec des mots.
Les pourcentages : le programme les réserve explicitement à la classe de sixième. La composition de l'air se dit « 8 parts sur 10 ». Et les atomes : le programme de sciences du cycle 3 travaille « à l'échelle macroscopique », les molécules et les formules chimiques relèvent du collège. Les trois interdits sont contrôlés à chaque génération.
Méthode et vérification
Contenus originaux, cadrés sur le programme de sciences et technologie du cycle 3 en vigueur au CM2 en 2026-2027. Les états sont déduits des températures de fusion et d'ébullition, jamais recopiés ; les séparations sont décidées par un module qui refuse les méthodes que la physique ne permet pas. Pas de nombres négatifs, pas de pourcentages, pas d'atomes : les trois relèvent du collège, et les trois sont contrôlés.
- Arrêté du 9 novembre 2015 modifié — programme d'enseignement du cycle de consolidation (cycle 3), annexe 2 du Bulletin officiel nº 31 du 30 juillet 2020, partie « Sciences et technologie », thème « Matière, mouvement, énergie, information ».
- Arrêté du 5 juin 2026, article 3 — échelonnement de l'entrée en vigueur du nouveau programme de sciences : CM2 à la rentrée 2027-2028.
- Arrêté du 10 avril 2025 — programme de mathématiques du cycle 3 : pourcentage situé en classe de sixième, absence des nombres relatifs.
