Extraits d’ateliers scientifiques réalisés avec des classes et familles
A – Comprendre la décomposition des couleurs
Comment être sûr que le bleu mélangé à du jaune donne du vert ? Facile, il suffit d’avoir un peu d’eau, de la peinture et un pinceau. Tout d’abord, il est intéressant de tenter sans dire aucun résultat d’avance. Intuition et réflexions suffiront-elles à deviner quelles sont les bons mélanges à faire ? S’il est logique de penser qu’ajouter du blanc au rouge par donner du rose, d’autres tons sont bien plus difficiles à trouver.
On débute ainsi avec les couleurs primaires : rouge, jaune et bleu. Avec des mélanges, on doit en obtenir les couleurs secondaires : orange, vert et violet. Puis, on cherche à créer davantage de couleurs selon nos envies. Mauve, rose, bleu-nuit… A l’aide notamment du noir et du blanc.
De la chimie facile et amusante avec… de l’eau !
A présent, la chromatographie va nous permettre de faire partiellement… le contraire. Car c’est un phénomène qui décompose les couleurs. Pour cela, on peut tester plusieurs matières : feuille classique, feuille cartonnée, coton… Le mieux étant le filtre à café, blanc de préférence.
On trace des traits de couleurs au feutre. (Celle qui se décompose le mieux est le marron). Puis, on met un peu d’eau, sur le papier, à quelques centimètres. On peut aussi découper des rectangles de papier et en tremper le bout dans un verre d’eau.
Un labo d’apprentis chimistes qui font et défont les couleurs
L’eau remonte par capillarité et décompose chaque couleur. On peut ajouter de l’eau pour étendre l’effet sur une plus grande surface. Puis, on peut laisser sécher pour se faire des marques-pages, si le papier est épais (buvard, filtre à café). Il faut alors que les papiers ne soient pas collés les uns contre les autres, faire sécher dans une assiette et… être patient, car cela peut prendre du temps.
Astuce bonus : sur un filtre blanc, quelques gouttes d’acide citrique (à manier par un adulte) décomposent le marron de façon assez spectaculaire.
B – Comprendre la taille réelle de la terre… par rapport au soleil
Des notions scientifiques découvertes par l’amusement
Réduisons la terre à une tête d’épingle (un point de feutre sur une feuille). Quelle serait alors la taille du soleil ? Serait-ce un petit rond, gros comme une pièce d’un euro, de deux euros, ou bien plus gros encore ? Chacun prendre une feuille et dessine son soleil. On peut en relier plusieurs si on pense que la taille dépasse la feuille… Puis, on place cette feuille dans un endroit de la pièce : car il faut aussi trouver, selon ces proportions, à quelle distance de la terre le soleil se trouve.
Il est intéressant de constater à quel point enfants comme parents se font souvent de fausses idées sur les distances entre une planète et une étoile, ainsi que les différences de tailles.
Apprendre, comprendre. Plus rigolo qu’à l’école ou au collège ?
Mais c’est assez logique : depuis l’école nous voyons des représentations du système solaire très erronées (et pourtant dans les livres scolaires !) présentant des planètes ayant toutes un peu la même taille, et étant à équidistance.
Mais ceci n’est pas si étonnant : il est très compliqué de représenter la réalité sur les pages d’un livre. Même sur deux pages centrales, si on tente de montrer une représentation réaliste du système solaire, tout sera presque invisible !
C – Comprendre les lois de l’équilibre et de la gravité
Petit jeu pour assimiler une loi universelle… souvent vue en classe
Tiens-toi debout, pieds joints, ferme les yeux. Quelqu’un est chargé de te pousser (gentiment et doucement) une épaule, l’autre épaule, le dos… Recommence en changeant ta position : sur un pied / sur la pointe des pieds / en prenant l’écart de jambes de ton choix / à genoux ou assis en tailleur. Puis, on inverse les rôles. A quels moments étais-tu le plus stable ? Le moins stable ? Sachant cela, si tu devais construire un bâtiment, quelle forme lui donnerait le plus de chances de résister à un tremblement de terre ?
D – Comprendre les illusions d’optique
Le carré du haut est-il vraiment plus sombre que le carré du bas ? Eh non : ils sont de la même couleur. Mais comment le vérifier ? Il suffit de mettre deux doigts sur ce dessin de sorte que le milieu (les bords séparant les deux carrés) soit caché.
Réponses :
B – Si la terre était aussi petite qu’une tête d’épingle, le soleil serait aussi gros qu’un pamplemousse (14 cm de diamètre), situé à environ 15 mètres de la terre. La pièce n’est pas toujours assez grande !
C – Une bonne stabilité repose sur 3 critères :
1 – Hauteur ! A genoux ou en tailleur, tu es plus près du sol, donc plus stable.
2 – Surface ! Deux pieds à plat ou un écart de pieds occupe plus de surface, tu es donc plus stable que sur un seul pied. Un écart de pied augmente la surface occupée au sol, on est donc à priori plus stable : mais tout dépend de l’écart. Il faut trouver celui qui stabilise le plus !
3 – Poids. Plus le poids est réparti vers le bas, plus on est stable. Le bâtiment le plus stable est la pyramide, le moins stable est le gratte-ciel.
Un objet du quotidien permet de vérifier immédiatement tout cela : la bouteille. Posée à l’envers, il y a peu de poids et de surface vers le bas. On a même du mal à la faire tenir ! Et si on la touche légèrement elle est déjà instable, voire tombe. Posée à l’endroit, le plus grand poids et la plus grande surface est vers le bas… Et il y a moins de poids et de surface vers le haut.
Pour rendre la bouteille encore plus stable (sur la base d’une bouteille vide en plastique par exemple) on peut y verser de l’eau au quart. Ainsi, il y a encore plus de poids vers le bas… Si on referme la bouteille et qu’on y donne de petites « tapes », on remarque nettement la différence.
Nota Bene : Pourtant, beaucoup de buildings tiennent assez bien, notamment au Japon où les secousses sismiques sont pourtant nombreuses. Une des raisons : les fondations. L’immeuble n’est pas « posé » sur le sol, on creuse d’abord un grand trou pour y enfouir toute une structure. L’immeuble est donc en réalité relié à toute une construction souterraine qui la stabilise, un peu comme un arbre et ses racines.