Flotte ou coule

Flotte ou coule ?

Objectif : S'initier à la flottabilité
Cycles d'apprentissage: Préscolaire
Compétences du 21e siècle: Résolution de problème
Programme-cycle de l'éducation préscolaire
Axe développement : cognitif
Manifester de la curiosité à l’égard de l’utilisation et du fonctionnement d’objets fabriqués (ex.: faire rebondir une balle, attirer des objets à l’aide d’aimants, créer des ombres avec la lumière);
Composante : exercer son raisonnement
Expliquer à sa façon les raisons d'un événement, d'un phénomène ou d'une observation
Émettre des hypothèses et faire des prédictions

Préparation

Éponges
Bouchons de liège
Dominos en bois
Attaches à pain
Billes en verre
Pâte à modeler minérale
Trombones
"Diamants" en plastique

Pourquoi les bateaux flottent ?

Les élèves formulent leurs hypothèses

Placer les élèves en équipes de deux
Demander aux élèves de formuler leur hypothèse : classe les objets entre ceux qui coulent et ceux qui flottent
Ajouter ceci : si tu crois que certains objets peuvent à la fois couler et flotter, place-les entre les deux ensembles
Demander aux élèves de justifier leur hypothèse : je le pense parce que ...
Par la suite, remplir les petits contenants d'eau

On saute à l'eau !

Pas à pas, demander aux élèves de formuler leur hypothèse avant de mettre à l'eau chaque objet
Questionner les élèves : pourquoi l'éponge flotte-t-elle ? Et si on la plongeait sous l'eau ?
Pourquoi le bouchon de liège flotte-t-il ? Est-ce que sa masse qui est en jeu ? Sa forme ?
Et si on essayait de plonger le domino, est-ce que cela affecte sa flottabilité ?
L'attache à pain flotte et coule, pourquoi ? Est-ce que sa forme est en jeu ?
Pourquoi la bille coule-t-elle ?
Comment pourrait-on faire flotter la pâte à modeler ? Quelle forme permettrait de flotter ?
Peut-on faire flotter un trombone ?

La tension superficielle avec le gerris

Après avoir fait flotter le trombone, expliquer la tension superficielle aux enfants :
Tu sais quand tu verses un peu d’eau sur une table, et que l’eau fait une petite boule au lieu de s’étaler partout tout de suite ? C’est parce que l’eau aime bien rester collée à elle-même. Elle fait comme si elle se tenait la main pour ne pas se séparer. C’est ça, la tension superficielle : c’est comme une peau invisible à la surface de l’eau, qui garde l’eau ensemble
Faire la démonstration devant les élèves
As-tu déjà vu un petit insecte marcher sur l’eau, comme s’il patinait ? C’est un gerris. Il peut marcher sur l’eau parce qu’il est très léger, et parce que l’eau a une peau invisible à sa surface, un peu comme un trampoline très doux. Cette peau, c’est la tension superficielle. Le gerris, avec ses longues pattes, ne casse pas cette peau, alors il peut glisser dessus sans couler.
Le trombone, c’est comme le gerris : il reste sur la peau de l’eau.
Présenter la vidéo aux élèves et l'explication de C'est pas sorcier

Concepts scientifiques

Dans cette situation d’apprentissage, les élèves explorent pourquoi certains objets flottent alors que d’autres coulent lorsqu’on les dépose dans l’eau. En testant différents objets du quotidien, ils découvrent que ce n’est pas seulement le poids qui compte, mais aussi la forme, la surface et la façon dont l’objet prend place sur l’eau. Ils observent aussi que certains objets plus lourds peuvent flotter si on change leur forme, et que la surface de l’eau peut parfois agir comme une petite peau invisible, ce qui permet d’aborder la tension superficielle.