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Expérience scientifique d’Halloween: le sachet de thé fantôme

Je profite de l’approche d’Halloween pour vous proposer ce premier article de notre rubrique STIAM.

J’espère régulièrement pouvoir vous proposer des idées d’activités et d’expériences pour encourager l’approche STIAM/STEAM avec les jeunes enfants (maternelle et primaire).

J’invite ceux qui s’interrogeraient sur cette approche à lire mon précédent article STIAM pour la petite enfance.

L’expérience

Ce qui est bien avec cette activité c’est qu’elle nécessite peu de chose: des sachets de thé, une paire de ciseaux, un support ininflammable, des feutres si on souhaite personnaliser notre fantôme et des allumettes ou un briquet.

J’ai tout d’abord proposer aux enfants (4 et 2 ans) de découper le bout des sachets de thé et de les vider.

Ensuite nous avons dessiné des visages de fantôme avec un feutre noir (pour faciliter le tracé j’ai glissé un petit morceau de bois dans le sachet cylindrique).

Pour finir il ne reste plus qu’à faire tenir le sachet à la verticale et à l’allumer.

Dans un premier temps pour bien profiter de l’effet de surprise, j’ai demandé aux enfants de se reculer un peu et c’est moi qui ai mis le feu au sachet de thé. Le fantôme qui s’envole a titillé la curiosité des enfants et nous avons du reproduire l’expérience à plusieurs reprises.  Les enfants ont ensuite beaucoup aimé manipuler les allumettes et le briquet pour allumer seuls le sachet (avec l’accompagnement d’un adulte).

 

 

L’explication scientifique

Pour aborder le côté scientifique de cette expérience avec notre fille de 4 ans, j’ai expliqué que l’air occupait de l’espace à l’intérieur et à l’extérieur du cylindre formé par le sachet de thé. Puis je lui ai posé une question ouverte: ” D’après toi qu’est qu’il arrive à l’air lorsqu’on allume le sachet?”

“Il chauffe” me répondit-elle

Je lui ai répondu : “oui, et lorsque les molécules dans l’air deviennent chaudes, elles bougent plus et prennent plus de place”

Nous avons ensuite imaginé que nous étions des molécules d’air chaud et nous avons dansé sur la musique  “la danse macabre” (thème abordé suite à notre lecture de la nouvelle revue  La petite fabrique  )

Avec l’approche STIAM, on peut faire en même temps de la Science et de l’ART

Ensuite, nous avons changé de rôle et nous sommes devenues des molécules d’air froid se déplaçant lentement dans la pièce. J’ai demandé à B. si nous pouvions mettre davantage de molécules d’air froid dans la pièce sans se heurter les unes aux autres. Ce à quoi elle répondit “Oui, mais il faudrait qu’on bouge doucement”.

Je lui ai donné d’autres informations : “Les molécules sont plus nombreuses dans l’air froid à l’extérieur de notre cylindre, il est donc plus dense que l’air chaud à l’intérieur de notre cylindre qui a moins de molécules du fait de son mouvement induit par la chaleur”

L’air chaud étant moins dense il s’élève au-dessus de l’air plus froid.

Lors de la suite de nos échanges, j’ai introduit le principe de la convection. “La combustion du cylindre a également provoqué un courant d’air (convection) qui explique pourquoi les cendres volent au dessus d’un feu de camp.” (on en pratique régulièrement lors de nos sorties en forêt ou au bord de la rivière, elle a donc déjà eu des cendres dans les cheveux!).

“Lorsque l’air devient chaud et se disperse, il laisse suffisamment de place aux molécules d’air plus froides. Ce mouvement de molécules d’air crée un courant qui aide à pousser le sachet de thé presque en cendre (ou la cendre d’un feu de camp) dans l’air. ”

A vos fantômes volants!

 

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