Marie Curie : mettre l'air en évidence
Comment prouver que l'air, invisible, occupe pourtant de la place ? Les élèves de cycle 3 mènent l'enquête avec des bouteilles et de l'eau, dans l'esprit des leçons de Marie Curie, et consignent leurs observations dans FizziQ Junior.
Activité pour FizziQ Junior · Cycle 3
Ouvrez l'application FizziQ Junior, allez dans « Activités » et saisissez le code ci-contre (ou scannez le QR code correspondant) pour télécharger cette activité dans le cahier d'expériences.
Description détaillée
Les élèves cherchent à mettre en évidence la présence de l'air, une matière invisible qui les entoure, en s'inspirant des leçons de Marie Curie conçues pour initier les enfants aux sciences. En plongeant des bouteilles et un verre retourné dans l'eau, ils observent que l'air occupe un volume, résiste à l'entrée de l'eau et s'échappe sous forme de bulles. Avec FizziQ Junior, ils consignent leurs hypothèses, schémas et observations dans le cahier d'expériences numérique.
Objectifs pédagogiques
- Formuler une hypothèse sur la présence de l'air dans un récipient apparemment vide.
- Concevoir une expérience simple pour mettre en évidence la présence de l'air.
- Observer que l'air occupe un volume et peut empêcher l'eau d'entrer dans un récipient.
- Communiquer ses observations et ses conclusions à l'oral et à l'écrit.
Concepts scientifiques
Fonctionnalités FizziQ
- Cahier d'expériences — consigner les hypothèses, les schémas et les observations
- Ouverture par code / QR code — télécharger l'activité dans FizziQ Junior avec le code ADUZUTXJ
Matériel nécessaire
- Tablette avec l'application FizziQ Junior
- Des bouteilles en plastique transparentes, vides
- Un grand récipient ou une bassine remplie d'eau
- Un verre et un mouchoir en papier
- Cahier d'expériences FizziQ Junior
Protocole expérimental
Présentation du défi (10 min) : comment prouver que l'air est présent partout, même dans une bouteille qui semble vide ? Recueil des hypothèses des élèves.
Expérience 1 (20 min) : par groupes, les élèves plongent une bouteille ouverte, à l'envers, dans la bassine d'eau et observent ce qui se passe (résistance à l'entrée de l'eau, bulles quand on incline la bouteille).
Expérience 2 (15 min) : ils enfoncent un mouchoir en papier au fond d'un verre, retournent le verre et le plongent verticalement dans l'eau, puis constatent que le mouchoir reste sec en le retirant.
Prise en main de FizziQ Junior : créer un cahier d'expériences, puis ouvrir l'activité avec le code ADUZUTXJ (ou le QR code).
Consigner les observations : schématiser les deux expériences dans le cahier d'expériences, noter ce qui a été observé et proposer une explication.
Mise en commun (15 min) : comparer les observations et les explications proposées par les groupes.
Conclusion (10 min) : l'air, bien qu'invisible, est une matière qui occupe un volume ; il peut résister à l'eau et l'empêcher de remplir totalement un récipient.
Explications scientifiques
L'air, bien qu'invisible, est une matière qui occupe un volume et exerce une pression. Quand une bouteille ou un verre retourné est plongé dans l'eau, l'air emprisonné à l'intérieur empêche l'eau d'y entrer complètement ; en inclinant légèrement le récipient, on voit l'air s'échapper sous forme de bulles pendant que l'eau prend sa place. Cette expérience, reprise des leçons de Marie Curie destinées à initier les enfants aux sciences, montre que l'air se comporte comme une substance matérielle, moins dense que l'eau.
Ressource : Fondation La main à la pâte.
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