pour apprendre autrement scientifiques€¦ · La guitare à élastiques Les verres enchanteurs la...
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dès 3 ans VALÉRIE MAËSTRE 100 activites scientifiques pour apprendre autrement
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dès 3 ansVALÉRIE MAËSTRE
100 activitesscientifiques
pour apprendre autrement
Illustrations de Christine Alcouffe
dès 3 ans
VALÉRIE MAËSTRE
100 activitesscientifiques
pour apprendre autrement
Sommaire
Des objets qui coulent/qui flottent
Coule ou flotte ?
Bateau sous l’eau
Une petite flotte
Un sous-marin bouteille
Flotter entre deux eaux
Une mandarine qui coule et flotte
« Parachute » sous-marin
La danse des grains de raisin
Des liquides qui coulent et flottent
Un œuf bien salé
Un plongeur et son tuba
Lâcher de bouteille
Le ludion stylo
Le ludion ballon
Le ludion paille
Le ludion bouchon
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Les boîtes à bruits
Le panier d’objets à écouter
Un tambour qui fait danser du sel
À fond les enceintes
La flamme qui danse
La paille sifflet
Un cor de jardin
L’inverseur d’oreilles
Le message du tambourin
Le tunnel du réveil
Un téléphone à ficelle
La fourchette qui chante
Autour du diapason
Trois « œufs » à écouter
Le métallophone du bricoleur
Le réglet musicien
La guitare à élastiques
Les verres enchanteurs
la flottabilité
le son
2 | Sommaire
La réaction
Le ballon qui gonfle tout seul
Lourd comme un ballon
Le vinaigre est un artiste
Le volcan
La chaîne de volcans sous l’eau
La bombe en sac
Une minibombe en boîte
La fusée bicarbonate
Le bateau à propulsion carbonique
La voiture chimique
Le bouchon sauteur
Le gaz carbonique et la bougie
La fontaine à mousse
Le bain de couleurs
Le chou rouge changeant
La lampe à lave
Une colline d’eau
Une pièce gonflée
Faire flotter un trombone
Faire flotter un collier de punaises
Des gouttes artistes
Sabordage au liquide vaisselle !
La fuite du poivre
Fuir ou résister ?
Un bateau à moteur très propre
Des bouchons farceurs
Le fil de l’eau
Le verre à l’envers
La bouteille à l’envers
Un sac d’eau fakir
Les jets d’eau qui s’aiment
Une bouteille percée sans fuite
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la tension superficielle de l’eau
La réaction bicarbonate-vinaigre
niveau de difficulté
âge requis
activité issue de la pédagogie Montessori
coût du matériel (abordable, un peu plus coûteux)
niveau de préparation (aucune, un peu de préparation, préparation plus complexe)
dès 3 ans
facile assez facile
Sommaire | 3
LA SCIENCE, DÈS LE PLUS JEUNE ÂGEQuand j’étais animatrice scientifique, j’ai
beaucoup travaillé avec des enfants de moins
de 6 ans, une spécificité qui m’a amenée à
toucher du doigt combien il est important
pour eux de pouvoir comprendre le monde
qui les entoure.
Il était généralement admis dans ce milieu
que ces enfants étaient trop jeunes pour
comprendre les phénomènes scientifiques
les plus simples, et trop malhabiles pour
réaliser des expériences dont l’exécution
demande de la délicatesse et de la patience.
Pourtant, lorsqu’on côtoie des tout-petits, on
constate rapidement qu’ils sont en expéri-
mentation constante du monde, dans leur vie
de tous les jours : quand ils sautent dans une
flaque d’eau, quand ils remplissent un verre
et l’observent attentivement déborder, quand
ils lancent inlassablement une balle dans un
escalier pour observer sa descente…
Vivre avec eux nous prouve chaque jour qu’ils
peuvent manipuler de petits objets avec
délicatesse, transporter des objets parfois
lourds ou encombrants, observer avec une
grande patience une fourmi laborieuse trans-
portant une miette…
Oser leur faire confiance et leur offrir la
possibilité de faire de petites expériences
simples, c’est leur donner prise sur le monde
qui les entoure, leur permettre de le découvrir
avec acuité et pertinence. Si on leur donne
cette clé, on constate qu’ils vont devenir plus
habiles peu à peu, meilleurs observateurs,
leur curiosité va les guider et leur permettre
d’oser d’autres manipulations.
Les adultes ont du mal à le concevoir mais
les enfants n’ont pas besoin de connaître les
explications scientifiques de tel ou tel phé-
nomène. Beaucoup pensent à tort que s’ils
ne comprennent pas ce qu’ils ont sous les
yeux, ça ne sert à rien de le leur faire vivre.
Or c’est justement parce qu’ils observent et
expérimentent le monde qu’ils arrivent à le
comprendre. Parfois après quelques minutes,
parfois après des années, ce qui a éveillé leur
curiosité les conduira à chercher, à tester et
Introduction
4 | Introduction
à comprendre. Le plus souvent, vouloir à
tout prix expliquer le phénomène physique
qui sous-tend l’expérience les coupe de
leurs propres observations, puisqu’ils vont
chercher à voir ce qui est expliqué.
Ma rencontre avec la pédagogie Montessori
a confirmé cette intuition très forte que les
jeunes enfants sont petits ET capables.
Lorsque j’ai découvert que la plupart des en-
fants peuvent rentrer dans la lecture ou dans
le nombre et les opérations avant 5 ans, mon
passé d’animatrice scientifique est revenu
me questionner : qu’attendons-nous pour
permettre aux jeunes enfants de construire
les bases d’un esprit scientifique ?
La pédagogie Montessori permet l’accès des
enfants de maternelle aux sciences de ma-
nière assez succincte. Quelques expériences
leur sont proposées, et un coin science est
aménagé en classe (voir p. 6) mais la part
large des expériences et des sciences de
manière générale est réservée aux enfants
plus âgés (à partir de 6 ans).
De ces années d’intervention en science
auprès de jeunes enfants, je garde pourtant
la conviction qu’ils sont très réceptifs. Ils ont
besoin de connecter plusieurs expériences
entre elles dans le cadre d’une thématique
complète, pour apprendre à observer par
eux-mêmes et à développer, dans une
démarche déjà scientifique, ce qui deviendra
l’esprit scientifique.
COMMENT FONCTIONNE CE LIVRE
Cet ouvrage est conçu pour rendre acces-
sible l’expérimentation aux tout-petits (à
partir de 2 ans et demi, 3 ans) ; chaque
chapitre commence par des expériences très
simples permettant d’observer (et plus tard
de comprendre) le phénomène scientifique à
la base de la thématique abordée.
Le dialogue est une ressource pour rendre
cette expérience vivante et ludique, à chacun
de se l’approprier à sa manière. Rappelez-
vous qu’un enfant écoute ou observe, il ne
peut pas faire les deux à la fois ! Évitez de
parler pendant les moments de manipulation.
Ensuite, l’enfant aura accès à des expé-
riences plus complexes mettant parfois en jeu
plusieurs phénomènes, à des constructions
et à des variantes des manipulations pour
aller plus loin. Les plus grands ne sont pas
en reste et les expériences de cet ouvrage
les intéresseront aussi.
Les informations introduisant les expé-
riences et permettant aux parents de les
réviser peuvent progressivement être trans-
Introduction | 5
mises à ces enfants plus âgés dès lors
qu’ils ont eu la possibilité de manipuler.
Gardez à l’esprit qu’un phénomène est
toujours mieux assimilé quand l’enfant le
comprend par lui-même au cours de ses
expérimentations plutôt qu’à travers l’expli-
cation de l’adulte.
LE COIN SCIENCE « L’enfant peut faire et refaire ces expé-
riences, car c’est par la répétition, par l’ab-
sorption de ce qu’il est en train d’observer
que le jeune enfant apprend. » Voilà le point
de départ de la proposition d’un coin science
pour l’enfant à la maison.
Ce coin peut être aménagé dans la chambre
de l’enfant, au moins pour la partie obser-
vations (la partie expériences nécessitant
souvent un peu de nettoyage), dans la pièce
à vivre ou dans la cuisine. S’il est important
que la partie observations soit permanente,
la partie expériences peut être réduite à la
proposition, sur des petits plateaux, des
expériences réalisées récemment et d’un
peu de matériel pour aller plus loin.
Dans la partie observations d’un coin science,
l’enfant trouvera une table bien éclairée avec
une bonne loupe (une loupe binoculaire si
votre budget le permet), des petites boîtes
transparentes pour observer une feuille
ramassée en balade, un petit insecte qu’il
faudra bien rapidement relâcher, des cail-
loux brillants… Ces boîtes leur permettent
d’organiser et conserver leurs trouvailles de
manière organisée et peuvent être rangées
dans une caisse en plastique.
On pourra donner aux enfants une paire de
gants en coton pour manipuler leurs spéci-
mens les plus fragiles. L’enfant aura aussi
accès à une presse toute simple, où il fera
lui-même sécher des feuilles et des fleurs.
Si vous possédez une plastifieuse, vous
pourrez ensuite l’utiliser pour les conserver
dans un classeur, avec la date de la collecte.
L’enfant pourra observer les différences
dans la végétation suivant la saison de la
collecte. En découpant le contour d’une fleur
plastifiée, l’enfant pourra observer celle-ci
à la loupe binoculaire ou à la loupe simple et
la manipuler facilement.
À la fin de chaque expérience, en-couragez votre enfant à reprendre l’activité proposée à chaque fois qu’il le souhaite. Laissez le maté-riel à disposition pour qu’il puisse la réaliser seul.
6 | Introduction
On gardera à l’esprit qu’il peut aussi modifier
ses collectes pour mieux les observer. Il faut
qu’il trouve à proximité de sa table une boîte
avec des ciseaux, de petites pinces, une
pipette et un peu d’eau, de la colle, une petite
poire soufflant de l’air…
Il trouvera également quelques livres sur les
thématiques qui le passionnent, des livres
simples pour enfant, mais aussi des livres
illustrés plus « érudits » dont on consultera
avec lui les pages qui lui sont accessibles. Il
peut être également très pertinent de mettre
dans ce coin un kaléidoscope, une lampe de
poche, une boussole, un aimant, une collec-
tion de minéraux ou de fossiles...
Pour la partie expériences, si la place le per-
met, organisez une petite étagère où l’enfant
trouvera environ deux tiers des expériences
qui lui ont été présentées, afin qu’il puisse les
refaire à sa guise. Cela implique de présenter
chacune de ces expériences sur un petit pla-
teau bien organisé, avec tout le matériel, mais
aussi de mettre sur cet espace le nécessaire
pour que l’enfant puisse se protéger (tablier,
éventuellement lunettes de protection), lui et
son espace (toile cirée…). L’enfant trouvera
enfin tout ce qui lui permet de nettoyer lui-
même son « atelier » (éponges, torchon, ser-
pillière, balai… propres et prêts à l’emploi).
Pour que l’enfant puisse manipuler aisé-
ment, transférez les produits dans de petits
contenants : petites bouteilles et petites
boîtes s’ouvrant facilement (l’enfant les
manipulera plus facilement et il y aura moins
de nettoyage en cas de maladresse).
Enfin, en plus des plateaux tout prêts, mettez
à la disposition de l’enfant des éléments qui
lui permettront d’aller plus loin et d’imaginer
d’autres manipulations, en séparant les
produits (sel, liquide vaisselle...), les conte-
nants (boîtes, flacons…) et le petit matériel
(ballons à gonfler, pinces, tuyau souple pour
aquarium…).
Le matériel proposé dans les expériences
vous donnera des idées de ce qui peut
constituer le coin science, mais il vous ap-
partiendra bien sûr, avec votre connaissance
de votre enfant (et en fonction de son
âge), de décider de ce qui est
pertinent de lui laisser en
accès libre, en toute
sécurité.
Introduction | 7
la flottabilitéPetite introduction pour les parents
LA FLOTTABILITÉ est la manifestation de la poussée d’Archimède qui s’oppose à la force de gravité en poussant les objets vers le haut. Elle dépend de deux choses : la différence de densité entre l’objet et l’eau et la surface qu’oppose l’objet à l’eau.
u Quand un objet plongé dans l’eau est moins dense que l’eau, la flottabilité est positive : l’objet flotte.
u Quand un objet plongé dans l’eau est plus dense que l’eau, la flottabilité est négative : l’objet coule.
u Quand un objet plongé dans l’eau est aussi dense que l’eau, la flottabilité est neutre : l’objet flotte entre deux eaux.
Dans les expériences qui suivent, l’enfant pourra jouer avec des objets de densité différentes, les alourdir ou les alléger pour les faire flotter, couler ou même danser dans l’eau.
LA DENSITÉ, c’est la masse (la quantité de matière) d’un matériau défini par rapport à un volume défini.
u Par exemple, la masse d’un cube de 1 m sur 1 m de liège et celle d’un cube de 1m sur 1m de plomb sont très différentes, même si les deux cubes font la même taille.
POUR UN OBJET SOLIDE ET POUR L’EAU, C’EST LA MÊME CHOSE.u Un cube de 1 m sur 1 m rempli d’eau est plus lourd
qu’un cube de même taille en liège : le liège flotte.
u Un cube de plomb est, lui, plus lourd qu’un cube de même taille rempli d’eau, il coule.
u L’acier, plus dense que l’eau, coule. Si un bateau en acier peut flotter, c’est parce qu’il a une grande surface en contact avec l’eau, une fine épaisseur d’acier et un intérieur creux, rempli d’air. La densité totale du bateau est celle de l’acier plus celle de l’air contenu dans le bateau. Moins dense que l’eau, le bateau flotte. Si la coque se perce, l’eau rentre dans le bateau et l’alourdit : le bateau coule !
Bateau sous l’eauAprès « Des objets qui coulent/qui flottent » (p. 10) et « Coule ou flotte ? » (p. 11), voici un petit bateau en papier plié pour comprendre comment le faire chavirer en l’alourdissant. Dans cette expérience, l’enfant apprend aussi à définir une ligne de flottaison.
MATÉRIELUn grand récipient transparent, rempli d’eau. Un petit bateau en papier plié.
Des pièces de monnaie ou des rondelles de métal pour le bricolage ou encore des billes.
12 | La flottabilité
dès 3 ans facile
PRÉSENTATION u Présenter le petit bateau à l’enfant. « Tu vois ce petit bateau ? Je vais le poser sur l’eau. » u Poser délicatement le bateau sur l’eau. « Que dirais-tu de ce petit bateau, il coule ou il flotte ? » L’enfant répond qu’il flotte. « Il flotte. »u Glisser une première pièce dans le bateau, puis une deuxième, puis une troisième, en faisant attention à bien répartir les pièces sur la coque du bateau. Attirer l’attention de l’enfant sur le fait qu’on répartit bien les pièces partout sur le bateau. u Proposer à l’enfant de prendre le relais, en lui donnant les pièces. « À toi. »u L’enfant pose délicatement les pièces dans le bateau, une à une. S’il met toutes les pièces au même endroit, l’inviter à les répartir. u Peu à peu, le bateau s’alourdit, s’enfonce dans l’eau, puis coule. « Que dirais-tu du bateau maintenant ? » « Il coule. »
EXPÉRIENCES POUR ALLER PLUS LOIN Marquer le niveau où l’eau arrive sur le bateau avec un marqueur quand le bateau est vide. Donner à l’enfant le nom de cette ligne : « On appelle cette ligne la ligne de flottaison du bateau. » Attirer son attention sur la marque qui s’enfonce progressivement dans l’eau quand on pose les pièces et lui proposer de tracer la nouvelle ligne de flottaison du bateau alourdi. Placer ensuite le bateau dans de l’eau très salée et regarder où se situe la ligne de flottaison. Proposer différents types de bateaux : plus petits, plus grands, avec des rebords bas ou hauts... Présenter différents objets à placer dans le bateau : plus petits, plus gros, plus légers, plus lourds…
La flottabilité | 13
le sonPetite introduction pour les parents
UN SON est une vibration qui peut se propager dans un liquide, un solide ou un gaz. Nous allons permettre à l’enfant, à travers cette série d’expériences, d’approcher ces notions de manière très simple.
u Quand un objet vibre, un tambour par exemple, l’air en contact avec cet objet vibre aussi, les vibrations se propagent de proche en proche dans les molécules composant l’air et parviennent jusqu’à nos oreilles. Nos oreilles captent ces vibrations et les transmettent à notre cerveau qui les transforme en son.
Dans les expériences de cette thématique, nous mettrons en évidence cette vibration, puis nous regarderons comment elle se propage ; nous aborderons les notions de fréquence et d’intensité, puis nous fabriquerons quelques instruments de musique.
LE SON NE VA PAS SE TRANSMETTRE DE LA MÊME MANIÈRE DANS UN LIQUIDE, UN SOLIDE OU UN GAZ, NI À LA MÊME VITESSE. u La manière dont une onde sonore se déplace dans un milieu étant
différente de celle dont elle se déplace dans un autre milieu, le passage de cette onde de l’un à l’autre est souvent difficile, même quand elle se propage facilement dans le milieu où elle est émise.
u En se transmettant, la vibration sonore va subir des transformations liées à des phénomènes d’atténuation, de réflexion, d’absorption suivant les milieux qu’elle traverse ou sur lesquels elle rebondit. Le son peut ainsi ricocher comme l’écho, s’éteindre sur la distance ou s’étouffer comme il le ferait contre un rideau de velours.
LA FRÉQUENCE D’UN SON, c’est le nombre de vibrations produites par l’objet émetteur et transmises dans l’air.
u Plus ces vibrations sont nombreuses, plus la fréquence est élevée, plus le son est aigu.
u Moins les vibrations sont nombreuses, plus la fréquence est basse, et plus le son est grave.
0 10 msIntensité (dB)
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0 10 msIntensité (dB)
Les boîtes à bruitsCette activité, très riche, est une activité sensorielle issue de la pédagogie Montessori. Elle entre dans les activités d’éducation au son et permet tout à la fois la mise en paires de sons identiques, la mise en nuances, ici sur le critère d’intensité (du plus faible au plus fort), et des jeux impliquant la mémorisation interne du son pour aller chercher, soit le même son, soit un son un peu plus faible ou un peu plus fort sur un autre tapis.
MATÉRIELDouze bouteilles vides de mini yaourt à boire. Deux rouleaux d’adhésif d’électricien,
un rouge et un bleu. Du sable fin, de la semoule, du riz, des flageolets secs, des haricots rouges, de gros haricots blancs. Deux petits plateaux (ou corbeilles), un rouge et un bleu.
36 | Le son
dès 3 ans facile
FABRICATION 1. Préparer deux séries de bouteilles, chaque série comportant : une bouteille avec du sable fin, une avec de la semoule, une avec du riz, une avec des flageolets secs, une avec des haricots rouges et une avec de gros haricots blancs.2. Refermer les bouteilles et les sceller (une série avec de l’adhésif bleu et l’autre avec de l’adhésif rouge).
PRÉSENTATION u Sortir les deux plateaux avec les deux séries de bouteilles sur la table. Il faut avoir préparé deux bouteilles, vers l’avant d’un plateau, une avec du sable et une avec des haricots blancs et vers l’avant de l’autre plateau, une bouteille avec du sable.u Présenter deux bouteilles à l’enfant (une avec du sable et une avec des haricots blancs). Secouer la première bouteille (sable) : « Tu entends ? Ça fait du bruit. »u Secouer la deuxième bouteille (haricots blancs) : « Tu entends ? C’est pareil ? » « Non. »u Ranger la bouteille sur son plateau. « Pour la première bouteille, dirais-tu que le son est faible ou fort ? (Parler d’une petite voix en disant faible et d’une grosse voix en disant fort.) « Faible ».u « Oui, et le son de la deuxième bouteille est fort. »u Secouer la première bouteille de sable, puis l’autre bouteille de sable. « Tu entends ? C’est pareil. »u Inviter l’enfant à secouer les deux bouteilles pour les écouter. Apparier les bouteilles sur la table. Faire de même pour toutes les paires de bouteilles : écouter une bouteille et chercher sa pareille dans l’autre plateau.u Mélanger les bouteilles sur chacun des deux plateaux. « À toi. »u Pour contrôler, inviter l’enfant à réécouter les paires et à rectifier s’il le juge utile.
EXPÉRIENCES POUR ALLER PLUS LOINProposer à l’enfant une mise en paires à distance avec une série de bouteilles sur un tapis ou une table, l’autre série toujours sur un tapis ou une table mais plus loin dans la pièce.Sortir les six bouteilles d’un plateau et faire une mise en nuances du son du plus faible au plus fort. Puis proposer à l’enfant une mise en nuances à distance.Fabriquer avec d’autres bouteilles un nouveau jeu à apparier, juste avec des bruits différents, sans nuance d’intensité dans le son. Par exemple de la farine, des grelots, des pièces en métal…
Le son | 37
La tension superficielle de l’eau
Petite introduction pour les parents
LA TENSION SUPERFICIELLE DE L’EAU EST UNE PROPRIÉTÉ DE LA SURFACE DE L’EAU ASSEZ COMPLEXE. En effet, les molécules d’eau se lient entre elles plus fortement au niveau de la surface de l’eau, qu’en plein milieu du liquide. Les molécules d’eau se lient entre elles, grâce à une liaison hydrogène.
u Au milieu du liquide, cette liaison est moins forte qu’à la surface, car chaque molécule est liée à toutes ses voisines (sur les côtés, au-dessus et au-dessous).
u À la surface, les molécules d’eau ne se liant pas aux molécules de l’air, leur liaison entre elles est plus forte. À la surface, l’eau est donc plus résistante et forme comme une « peau » invisible, très cohérente et solide. Cela permet de jouer avec la forme et la résistance de l’eau à sa surface. Ainsi, on peut déposer de petits objets plus denses que l’eau sur cette peau et les faire flotter, alors qu’ils devraient couler.
ENFIN, UNE PARTIE DE CES EXPÉRIENCES DOIT LEUR EFFET SPECTACULAIRE À UNE PROPRIÉTÉ DES SAVONS (ils sont tensio-actifs), qui peuvent « casser » la tension superficielle et « détricoter » cette peau invisible de la surface de l’eau.
u Une molécule de savon a un côté qui aime l’eau (hydrophile) et un côté qui ne l’aime pas et la repousse (hydrophobe). Lorsqu’une goutte de savon tombe à la surface de l’eau, les très nombreuses molécules la composant se rangent toutes ainsi : leur partie hydrophile côté eau et leur partie hydrophobe côté air. Se faisant, elles rendent la surface de l’eau plus faible et rompent la tension superficielle.
Les expériences de ce chapitre jouent sur cette propriété et sur d’autres phénomènes comme la cohésion des molécules d’un liquide (tel l’eau), suffisamment liées entre elles pour rester solidaires, même dans des positions acrobatiques semblant parfois défier la pesanteur.
Une colline d’eauCette manifestation de la tension superficielle est facilement observable et réalisable par les plus jeunes. Ici, le fragile dôme d’eau, sous la « peau » de la tension de surface, se tend jusqu’au débordement.
MATÉRIELUne petite carafe d’eau. Un petit verre.
Un récipient contenant des pièces de monnaie ou des rondelles de visserie.
PRÉSENTATION u Remplir le verre d’eau à ras bord. « Tu as vu, mon verre est vraiment plein. Penses-tu pouvoir le remplir davantage ? »u Si l’enfant dit oui, lui proposer de le faire. « Maintenant que le verre est plein à ras bord, nous allons ajouter ces pièces dans le verre. Tu m’aides ? » « Oui. »u Déposer une pièce dans le verre en la faisant glisser le long de la paroi interne. Proposer à l’enfant de continuer à les déposer. u S’arrêter pour observer la « bulle » qui se forme au-dessus du verre et donner le vocabulaire de la forme de cette colline d’eau. « Tu as vu, ça fait comme une colline d’eau. Tu vois cette forme arrondie ? On dit que cette colline d’eau est convexe. »u Continuer à ajouter les rondelles, une à une, jusqu’à ce que la première goutte déborde et face déborder tout le verre.
68 | La tension superficielle de l’eau
Dès 3 ans facile
Une pièce gonfléeCette autre expérience très simple et réalisable par de jeunes enfants permet d’introduire le maniement de la pipette, utilisée plusieurs fois dans ce chapitre (pp. 72 et 76).
MATÉRIELUne pièce de monnaie. Un verre d’eau. Une pipette.
PRÉSENTATION u « Tu vois cet objet, c’est une pipette. Quand on plonge le bout de la pipette dans l’eau, comme ça, et qu’on appuie sur la partie arrondie, la pipette se remplit d’eau. Tu veux essayer ? » « Oui. »u Laisser l’enfant manipuler la pipette, en la vidant goutte à goutte. « Tu vois cette pièce, nous allons déposer des gouttes d’eau pour la recouvrir, à l’aide de la pipette. Tu m’aides ? » « Oui. »u Déposer goutte à goutte de l’eau, jusqu’à recouvrir la pièce. « Maintenant, nous allons ajouter autant d’eau que possible sur la pièce, toujours avec la pipette. Il ne faut pas que ça déborde. Tu m’aides encore ? » « Oui. »u Attirer l’attention de l’enfant sur la colline d’eau qui se forme progressivement au-dessus de la pièce. « Oh, tu as vu ? Ça fait comme avec le verre et la colline d’eau ! »u Proposer à l’enfant de refaire l’expérience. « Tu veux essayer de recommencer tout seul ? »
La tension superficielle de l’eau | 69
Dès 3 ansfacile
La réaction bicarbonate-vinaigre
Petite introduction pour les parents
LE MÉLANGE BICARBONATE-VINAIGRE EST UN MÉLANGE ACIDO-BASIQUE SIMPLE ET SANS RISQUE. Le vinaigre est constitué d’acide éthanoïque et d’eau ; quand on le mélange au bicarbonate de soude (ou de sodium) qui est une base, il se produit une réaction (une réaction dite acido-basique) qui dégage, notamment, de l’acide carbonique. L’acide carbonique va immédiatement se décomposer en CO2 (gaz carbonique) et en eau. Il se produit donc un dégagement gazeux, le CO2.
Les expériences de ce chapitre explorent et utilisent cette réaction pour des résultats toujours surprenants, parfois poétiques et artistiques.
u Le dégagement de CO2 n’est pas la seule conséquence de cette réaction : en se mélangeant, acide et base se neutralisent. Le liquide qui résulte du mélange n’est plus ni aussi acide, ni aussi basique que le vinaigre ou le bicarbonate. Suivant la concentration de l’un ou de l’autre, il va rester faiblement acide ou basique.
u Le dégagement gazeux de CO2 prend bien plus de place que l’espace occupé par le bicarbonate et le vinaigre non mélangés. Si on ne lui laisse pas prendre la place dont il a besoin, le gaz va pousser et chercher à se dilater. C’est ce qui permet par exemple au ballon de la deuxième expérience (p. 87) de gonfler « tout seul », ses parois souples permettant au gaz de prendre de la place en augmentant de volume.
Bien utilisé, ce dégagement gazeux peut ouvrir une boîte ou un sac plastique, faire avancer une voiture ou un bateau. Lorsqu’on ajoute à cette réaction un produit moussant, le gaz se mélange à ce produit et le dégagement gazeux prend la forme d’une belle mousse dont la production semble ne plus vouloir d’arrêter.
Le gaz carbonique et la bougieUne flamme pour brûler a besoin d’un carburant, ici la cire fondue de la bougie, et de ce qu’on appelle un comburant, l’oxygène de l’air. Privée d’oxygène lorsqu’elle est plongée dans le CO2 dégagé par la réaction, elle s’éteint.
MATÉRIELUne boîte de bicarbonate de soude (ou de sodium). Une bouteille de vinaigre d’alcool.
Un peu d’essuie-tout. Un verre ou un pot de yaourt en verre. Une bougie de gâteau d’anniversaire et une bougie normale.
PRÉSENTATION u « Tu vois ce petit verre ? Nous allons mettre un peu de bicarbonate au fond. Tu m’aides ? »u Mettre un peu de bicarbonate au fond du verre. « Tu vois, cette petite bougie de gâteau d’anniversaire ? Nous allons l’allumer, et cette bougie-là aussi. »u « Maintenant, Nous allons vite verser un peu de vinaigre dans le verre. Tu veux le faire ? » « Oui. »u « À présent, nous allons délicatement mettre la flamme de la bougie dans le verre, mais pas dans le vinaigre, juste en haut du verre. » Introduire la petite bougie dans le haut du verre.« Oh, la bougie s’éteint ! »u « Maintenant, tu vas pencher le verre au-dessus de l’autre bougie, mais sans verser le vinaigre dessus. C’est juste le gaz qui se trouve en haut du verre que l’on va verser. » L’enfant penche le verre au-dessus de la bougie. « Oh, la bougie s’éteint aussi ! »u « Tu veux essayer de refaire l’expérience ? » Aider l’enfant à la reproduire.u « Maintenant, chaque fois que tu le souhaiteras, tu pourras reprendre cette expérience avec moi. Quand nous l’aurons répétée plusieurs fois tous les deux et que tu sauras allumer une allumette, tu pourras la refaire seul. »
Dès 3 ans
EXPÉRIENCE POUR ALLER PLUS LOINLa bouteille extincteur : percer le bouchon d’une petite bouteille d’eau vide et insérer une paille dans le trou. Orienter la paille vers le bas, verser du vinaigre dans la bouteille et déposer du bicarbonate sur un carré d’essuie-tout. Glisser le papier dans la bouteille et la fermer rapidement. Orienter la paille vers la bougie : elle s’éteint.
facile
106 | La réaction bicarbonate-vinaigre
Direction : Guillaume PôDirection éditoriale : Tatiana DelesalleÉdition : Julie CotDirection artistique : Chloé EveMise en pages : Natacha MarmougetIllustrations : Christine AlcouffePhotographie de couverture : © IstockDirection de fabrication : Thierry DubusSuivi de fabrication : Axelle Hosten
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1re édition - N° d’édition : M18057ISBN : 978-2-3170-1245-7Code MDS : 63642
Achevé d’imprimer en Espagne par Edelvives en mars 2018© Mango, 2018Dépôt légal : mai 2018www.mangoeditions.com
dès 3 ans
Développez l’esprit scientifique des tout-petits par le jeu et l’expérimentation ! Les très jeunes enfants peuvent manipuler de petits objets et faire preuve d’une grande patience pour observer le monde qui les entoure. Leur offrir la possibilité de réaliser de petites expériences encourage leur soif d’apprendre et développe leur curiosité scientifique. L’auteur, formatrice Montessori et animatrice scientifique, propose des expériences simples et sans danger que les enfants prendront plaisir à faire et refaire.
> 100 activités classées en 4 thématiques : la flottabilité, le son, la tension superficielle de l’eau et la réaction bicarbonate-vinaigre.
> Des focus pour les parents pour expliquer les phénomènes observés.
> Une approche basée sur la pédagogie positive, où l’observation et l’expérimentation sont autant d’occasions de s’amuser.
> Pour chaque expérience, le parent est guidé pas à pas pour présenter l’activité à l’enfant de manière simple et didactique.
Valérie Maëstre a fait des études de psychologie du développement. Formatrice dans le secteur de la petite enfance, elle a créé l’école Montessori d’Albi et forme à cette pédagogie parents et enseignants. Ancienne animatrice scientifique, elle a à cœur de sensibiliser les plus petits à la science dans le respect de la pédagogie positive.
MDS : 63642
12,95 €
100 activitesscientifiquespour apprendre autrement
scientifiques
