5 expériences scientifiques simples et gratuites : faites découvrir à votre enfant la physique et chimie

Dans ce sujet nous vous présentons une méthode facile et intéressante pour découvrir la physique et la chimie peu importe l'âge de l'élève, il n'y a pas de limites.

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oeuf activite scientifique densité

Vous pensez que la miscibilité, l’aérodynamique, la densité ou encore la réfraction apparaissent comme des termes trop techniques pour un enfant.

À travers cet article nous vous proposons une approche simple et amusante pour découvrir physique et chimie dès le plus jeune âge.

Même les plus petits peuvent découvrir les sciences, la biologie ou encore la matière cependant pour que ces apprentissages soient bénéfiques, rien de mieux que de découvrir celles-ci par des manipulations et des expériences scientifiques.

Par conséquent, nous avons sélectionné cinq activités pédagogiques simples et accessibles à tous. Vous pouvez faire celles-ci à la maison et sans matériel spécifique.

Les enfants naissent avec une curiosité naturelle, tous petits ils apparaissent déjà prêts à tester et découvrir le monde, ils possèdent des capacités de raisonnement innées. Ils ont un besoin d’essayer et de manipuler les choses.

Ainsi est leur façon d’apprendre, car c’est en essayant les choses et en les observant qu’ils apprennent peu à peu comment elles fonctionnent.

L’enfant possède naturellement ce pouvoir de déduction. Pour l’aider à le développer rien de mieux que d’attiser sa curiosité. Mais attention, n’oublions pas qu’un enfant a besoin de manipuler les choses pour apprendre, alors rappelez-vous que votre cuisine regorge de matières premières qui rendent les expériences scientifiques riches et passionnantes.

Table des matières

Une expérience aide votre enfant à raisonner de façon scientifique. Vous allez l’aider à réfléchir avec méthodologie. Voici quelques points que vous devez retenir pour l’aider à avancer comme un chercheur.

  1. Montrez-lui le matériel et décrivez-lui l’expérience puis demandez : « à ton avis que va-t-il se passer ? ».
  2. Effectuez ensemble l’expérience et questionnez toujours celui-ci : « que se passe-t-il ? » C’est important de faire parler l’enfant, qu’il se pose des questions, ne bloquez pas son imagination, laissez-le faire des suppositions (même si celles-ci vous semblent invraisemblables)…
  3. Une fois l’expérience finie, demandez-lui : « que s’est-il passé ? Comment penses-tu que cela se soit produit ? Et pourquoi ? »

Voici donc 5 expériences simples à réaliser, avec leurs réponses à faire à la maison, si votre enfant est très jeune, vous pouvez simplifier les explications.

Commencez par faire un avion en papier et effectuez ensuite quelques essais de vol. Pliez un coin d’une des ailes. L’avion vole-t-il différemment ?

Activité scientifique avion papier aérodynamique
Activité scientifique avion papier aérodynamique

Cette expérience montre à votre enfant les principes de l’aérodynamique. Un petit changement dans la conception pourrait avoir des répercussions importantes sur la façon dont l’avion vole.

Allez encore plus loin dans cette expérience en proposant différents modèles d’avions en papier.

Mesurez la distance que l’avion a parcourue.

Demandez à votre enfant son avis sur : pourquoi un avion vole-t-il plus loin que l’autre ? Mesurer également combien de temps les avions reste dans l’air. Est-ce que les avions qui volent le plus longtemps sont les avions qui volent le plus loin ?

2. L’œuf flottant : la densité

Mettez un œuf cru dans un verre d’eau. Celui-ci flotte-t-il ou coule-t-il ? Qu’est-ce qui se passe si vous ajoutez du sel dans l’eau ?

oeuf activite scientifique densité

Commencez cette expérience en mettant un œuf cru dans un verre d’eau douce, il coule au fond.

Mais que se produit-il si vous y ajoutez du sel ? Le résultat est très intéressant et vous pouvez expliquer le concept de « densité » à votre enfant. Pour cette expérience, vous allez maintenant utiliser du sel, remplissez la moitié du verre avec de l’eau douce. Ensuite ajoutez 6 cuillères à soupe de sel fin, aussi appelé sel de table, faites bien dissoudre celui-ci dans l’eau.

Placez l’œuf dans le verre d’eau et observez : l’œuf flotte maintenant !

Comment est-ce possible ?

L’eau salée est plus dense que l’eau douce, plus un liquide est dense, plus l’objet flotte. Cela est vrai non seulement pour les œufs, mais aussi pour nous : nous flottons mieux dans l’eau de mer que dans une piscine, tout simplement parce que l’eau de mer est salée contrairement à celle de la piscine.

Vous pouvez aller plus loin dans cette expérience en remplissant le verre à moitié d’eau salée puis ajoutez le plus doucement possible de l’eau douce, nous vous conseillons de faire couler l’eau sur la paroi en procédant de façon lente, puis posons le verre sur une table et n’y touchez plus pour éviter que les eaux ne se mélangent. Mettez l’œuf dans l’eau, ensuite demandez à votre enfant ce qu’il pense du résultat : « l’œuf va-t-il couler ou flotter ? »

Si vous avez réussi à ne pas trop mélanger l’eau salée et l’eau douce, le résultat est étonnant : l’œuf coule à travers la couche supérieure (eau douce) et s’arrête sur la couche d’eau salée, résultat : l’œuf reste comme suspendu au milieu du verre.

3. L’huile et l’eau : la miscibilité

Miscibilité activité éducative
Miscibilité activité éducative

L’enfant est habitué à mélanger des liquides ; la peinture qu’il mélange avec de l’eau, le sirop pour faire une eau à la grenadine, le café au lait des grands, le miel dans le yaourt… Aussi surprenant que cela puisse paraître, tous les liquides ne se mélangent pas ! Nous vous proposons cette expérience pour le lui démontrer.

Mettez de l’eau puis de l’huile dans un verre, celles-ci sont deux liquides, mais vous ne pouvez pas les mélanger, c’est ce qu’on appelle en chimie un liquide non miscible. Ceux-ci se repoussent mutuellement.

L’huile est plus légère que l’eau et flotte donc sur l’eau. Vous pouvez utiliser n’importe quelle huile, mais pour que ce soit plus flagrant nous vous proposons d’utiliser une huile foncée, comme l’huile d’olive.

Vous pouvez aller plus loin dans cette expérience :

Ajouter une cuillère de sel dans le verre. Le sel est plus lourd que l’eau et l’huile tombe au fond de l’eau comme si elle devenait plus lourde que l’eau ! En fait au cours de sa descente dans l’eau, le sel a d’abord traversé l’huile. L’huile adhère au grain de sel (rappelez-vous que le sel et l’huile ne se mélangent pas) et tombe avec celui-ci qui est lui toujours plus lourd que l’eau.

Mais quelque temps après, vous voyez l’huile remonter au-dessus de l’eau. Ceci s’explique tout simplement parce que le sel s’est dissous dans l’eau.

L’huile n’avait plus où s’accrocher, elle a donc remonté en surface. Multipliez les expériences et utilisez à la place du sel fin : du gros sel, puis du sucre et encore du sable…

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4. L’eau glacée : le changement d’état

Remplissez une bouteille en plastique avec de l’eau. Marquer la hauteur de l’eau avec un stylo-bille ou un marqueur indélébile. Placer ensuite celle-ci au congélateur. Laissez-la se reposer quelques heures. Que s’est-il passé ?

Quand l’eau gèle elle devient de la glace et se dilate. L’eau est liquide alors que la glace est dure. Si l’enfant ne l’a pas remarqué rappelez-lui, où été le marqueur avant congélation. On constate alors que la glace prend plus de place que l’eau. Par conséquent il n’est pas rare pendant les hivers froids que les conduites d’eau éclatent.

Pour aller plus loin

Laissez la bouteille décongeler. Que constatez-vous ? L’eau est redevenue liquide et est revenue au marqueur initial. Vous pouvez aussi remplir une bouteille en plastique avec de l’eau (laissez 5 cm vides à partir du goulot). Attention, surtout pas de bouteille en verre, sinon celle-ci explosera ! Ainsi vous constatez : que la glace a fait grossir la bouteille.

5. L’arc-en-ciel : la réfraction

Remplissez un verre transparent avec de l’eau. Mettez une feuille que vous pliez en deux derrière celui-ci, et placez le verre en direction du soleil. Que voyez-vous ?

Pour cette expérience, il faut que le rayon du soleil traverse le verre pour venir « taper » dans la feuille, qui se trouve derrière. Attendez que l’eau ne bouge plus et gardez le papier bien droit, vous verrez un arc-en-ciel apparaître sur la feuille. Bougez le verre et découvrez comment l’arc-en-ciel change.

Bon à savoir :

La lumière du soleil contient toutes les couleurs de l’arc-en-ciel, mais vous voyez une lumière « blanche », c’est parce que vous apercevez en fait tout l’ensemble de celles-là en même temps. L’eau va donc « décomposer » les couleurs du soleil. Quand celles-ci se décomposent, on parle alors de spectres colorés.

Cette expérience scientifique est une activité aimée des enfants, ils apprécient de découvrir l’arc-en-ciel sur la feuille.

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