Relever des défis scientifiques et technologiques

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Conçues selon une approche qui s’inspire des plus récentes recherches en enseignement des sciences, le expériences de cet ouvrage se distinguent de ce genre de recettes par le fait qu’elles sont des activités de résolution de problème qui permettent une véritable expérimentation par les jeunes. De plus, pour qu’elles soient encore plus stimulantes, ces expériences prennent la forme de défis que les jeunes doivent essayer de relever le mieux possible. Ces défis, destinés à des jeunes de 8 à 14 ans environ, visent à faire évoluer leurs conceptions non scientifiques fréquentes, comportent tous plusieurs solutions ou approches possibles et impliquent une plus grande créativité et une plus grande initiative que de simples activités de manipulation.

Table of contents
Couverture	1
Couverture	1
Table des matières	7
Table des matières	7
Présentation de l’ouvrage	11
Présentation de l’ouvrage	11
Proposer des défis scientifiques et technologiques à des jeunes	13
Proposer des défis scientifiques et technologiques à des jeunes	13
Comment animer les défis de cet ouvrage	16
Comment animer les défis de cet ouvrage	16
Module 1 – La structure de la matière	17
Module 1 – La structure de la matière	17
1. Montrer que l’air pèse quelque chose	18
1. Montrer que l’air pèse quelque chose	18
2. Faire apparaître de l’eau	19
2. Faire apparaître de l’eau	19
3. Dissoudre du sucre dans l’eau	20
3. Dissoudre du sucre dans l’eau	20
4. Faire une grosse bulle de savon	21
4. Faire une grosse bulle de savon	21
Module 2 – Les forces et les mouvements	23
Module 2 – Les forces et les mouvements	23
1. Estimer le poids d’une graine de tournesol	24
1. Estimer le poids d’une graine de tournesol	24
2. Estimer le volume d’un objet de forme irrégulière	25
2. Estimer le volume d’un objet de forme irrégulière	25
3. Réduire le poids apparent d’un objet à l’aide d’un liquide	26
3. Réduire le poids apparent d’un objet à l’aide d’un liquide	26
4. Tirer une flèche	27
4. Tirer une flèche	27
5. Choisir un liquide qui ralentit la chute d’un objet	28
5. Choisir un liquide qui ralentit la chute d’un objet	28
6. Faire glisser un cube de bois sur un plan incliné	29
6. Faire glisser un cube de bois sur un plan incliné	29
7. Faire varier la période d’oscillation d’un pendule	30
7. Faire varier la période d’oscillation d’un pendule	30
8. Construire un équilibriste	31
8. Construire un équilibriste	31
9. Concevoir une machine qui lance des projectiles	32
9. Concevoir une machine qui lance des projectiles	32
Module 3 – La chaleur et la pression	35
Module 3 – La chaleur et la pression	35
1. Choisir un antigel	36
1. Choisir un antigel	36
2. Faire évaporer de l’eau	37
2. Faire évaporer de l’eau	37
3. Choisir un conducteur de chaleur	38
3. Choisir un conducteur de chaleur	38
4. Faire passer de l’eau d’un contenant à un autre	39
4. Faire passer de l’eau d’un contenant à un autre	39
5. Concevoir un récipient qui garde de l’eau chaude	40
5. Concevoir un récipient qui garde de l’eau chaude	40
Module 4 – Le magnétisme et l’électricité	41
Module 4 – Le magnétisme et l’électricité	41
1. Fabriquer un électroaimant	42
1. Fabriquer un électroaimant	42
2. Rendre visible le champ magnétique produit par un aimant	43
2. Rendre visible le champ magnétique produit par un aimant	43
3. Choisir une substance qui conduit le courant électrique	44
3. Choisir une substance qui conduit le courant électrique	44
4. Fabriquer une pile électrique	45
4. Fabriquer une pile électrique	45
5. Préparer une solution qui conduit le courant électrique	46
5. Préparer une solution qui conduit le courant électrique	46
Module 5 – La lumière et le son	49
Module 5 – La lumière et le son	49
1. Agrandir du texte sans se servir d’une loupe	50
1. Agrandir du texte sans se servir d’une loupe	50
2. Obtenir d’autres couleurs à partir du jaune, du cyan et du magenta	51
2. Obtenir d’autres couleurs à partir du jaune, du cyan et du magenta	51
3. Décomposer la lumière blanche en plusieurs couleurs	52
3. Décomposer la lumière blanche en plusieurs couleurs	52
4. Fabriquer une boîte insonorisante	54
4. Fabriquer une boîte insonorisante	54
5. Amplifier le son produit par la vibration d’une bande élastique	55
5. Amplifier le son produit par la vibration d’une bande élastique	55
6. Rendre visible la production ou les effets d’un son	56
6. Rendre visible la production ou les effets d’un son	56
Module 6 – Les produits chimiques	57
Module 6 – Les produits chimiques	57
1. Fabriquer des cristaux	58
1. Fabriquer des cristaux	58
2. Préparer un indicateur de l’acidité d’un liquide	59
2. Préparer un indicateur de l’acidité d’un liquide	59
3. Neutraliser un acide	61
3. Neutraliser un acide	61
4. Faire réagir de la craie et du vinaigre	62
4. Faire réagir de la craie et du vinaigre	62
5. Fabriquer un parfum	63
5. Fabriquer un parfum	63
6. Faire sa propre préparation pour céramique	64
6. Faire sa propre préparation pour céramique	64
7. Décolorer du papier de couleur	66
7. Décolorer du papier de couleur	66
8. Éteindre une bougie	67
8. Éteindre une bougie	67
9. Faire disparaître des morceaux de polystyrène expansé	68
9. Faire disparaître des morceaux de polystyrène expansé	68
Module 7 – Les planètes et les étoiles	69
Module 7 – Les planètes et les étoiles	69
1. Construire un instrument pour mesurer le temps	70
1. Construire un instrument pour mesurer le temps	70
2. Représenter la formation d’un cratère de météorite	72
2. Représenter la formation d’un cratère de météorite	72
3. Représenter le ciel étoilé de l’hémisphère Nord	73
3. Représenter le ciel étoilé de l’hémisphère Nord	73
4. Représenter les tailles et les distances du système Terre-Lune-Soleil	75
4. Représenter les tailles et les distances du système Terre-Lune-Soleil	75
5. Observer le Soleil	76
5. Observer le Soleil	76
6. Observer les objets célestes visibles la nuit	77
6. Observer les objets célestes visibles la nuit	77
Module 8 – La Terre et l’atmosphère	79
Module 8 – La Terre et l’atmosphère	79
1. Trouver dans quelle direction est le nord	80
1. Trouver dans quelle direction est le nord	80
2. Représenter et expliquer les saisons	82
2. Représenter et expliquer les saisons	82
3. Réduire l’érosion causée par l’eau et le vent	83
3. Réduire l’érosion causée par l’eau et le vent	83
4. Représenter la formation du delta d’un cours d’eau	84
4. Représenter la formation du delta d’un cours d’eau	84
5. Construire un détecteur de tremblementde terre	85
5. Construire un détecteur de tremblementde terre	85
6. Représenter le cycle de l’eau	86
6. Représenter le cycle de l’eau	86
7. Estimer la vitesse du vent	87
7. Estimer la vitesse du vent	87
8. Estimer le taux d’humidité de l’air	89
8. Estimer le taux d’humidité de l’air	89
9. Simuler l’effet de serre de l’atmosphère	90
9. Simuler l’effet de serre de l’atmosphère	90
Module 9 – Les champignons et les végétaux	91
Module 9 – Les champignons et les végétaux	91
1. Déclencher l’action de la levure	92
1. Déclencher l’action de la levure	92
2. Montrer qu’une plante peut se diriger vers la lumière	93
2. Montrer qu’une plante peut se diriger vers la lumière	93
3. Modifier la couleur d’une fleur blanche	94
3. Modifier la couleur d’une fleur blanche	94
4. Obtenir une nouvelle plante sans se servir de graines	95
4. Obtenir une nouvelle plante sans se servir de graines	95
5. Distinguer un fruit d’un légume	96
5. Distinguer un fruit d’un légume	96
6. Améliorer la qualité d’un sol pour la culture	97
6. Améliorer la qualité d’un sol pour la culture	97
7. Sérier des échantillons de jus selon leur taux d’acidité	98
7. Sérier des échantillons de jus selon leur taux d’acidité	98
Module 10 – Les micro-organismes et les animaux	101
Module 10 – Les micro-organismes et les animaux	101
1. Voir des micro-organismes	102
1. Voir des micro-organismes	102
2. Attirer des oiseaux	103
2. Attirer des oiseaux	103
3. Fabriquer le modèle d’un insecte imaginaire	105
3. Fabriquer le modèle d’un insecte imaginaire	105
4. Fabriquer le modèle d’un vertébré imaginaire protégé contre des prédateurs	106
4. Fabriquer le modèle d’un vertébré imaginaire protégé contre des prédateurs	106
5. Fabriquer un modèle du squelette d’un vertébré	107
5. Fabriquer un modèle du squelette d’un vertébré	107
6. Représenter la formation d’un fossile	108
6. Représenter la formation d’un fossile	108
Module 11 – Le corps humain	111
Module 11 – Le corps humain	111
1. Mesurer la capacité pulmonaire	112
1. Mesurer la capacité pulmonaire	112
2. Réagir rapidement	113
2. Réagir rapidement	113
3. Reconnaître des poudres blanches	114
3. Reconnaître des poudres blanches	114
4. Dessiner une illusion d’optique	115
4. Dessiner une illusion d’optique	115
5. Distinguer des goûts peu prononcés	116
5. Distinguer des goûts peu prononcés	116
6. Distinguer de l’eau douce et de l’eau sucrée sans y goûter	117
6. Distinguer de l’eau douce et de l’eau sucrée sans y goûter	117
Module 12 – L’environnement	119
Module 12 – L’environnement	119
1. Clarifier de l’eau sale	120
1. Clarifier de l’eau sale	120
2. Enlever une flaque d’huile à la surface de l’eau	121
2. Enlever une flaque d’huile à la surface de l’eau	121
3. Montrer qu’il y a des particules en suspension dans l’air	123
3. Montrer qu’il y a des particules en suspension dans l’air	123
4. Faire chauffer de l’eau à l’aide du rayonnement solaire	124
4. Faire chauffer de l’eau à l’aide du rayonnement solaire	124
Module 13 – Les techniques de construction	127
Module 13 – Les techniques de construction	127
1. Construire une tour	128
1. Construire une tour	128
2. Supporter un poids à l’aide d’une feuille de papier	129
2. Supporter un poids à l’aide d’une feuille de papier	129
3. Trouver la hauteur d’un édifice sans la mesurer directement	130
3. Trouver la hauteur d’un édifice sans la mesurer directement	130
4. Disposer une planche de façon horizontale	131
4. Disposer une planche de façon horizontale	131
Module 14 – Les techniques du mouvement	133
Module 14 – Les techniques du mouvement	133
1. Ralentir la chute d’un objet	134
1. Ralentir la chute d’un objet	134
2. Constuire un planeur	135
2. Constuire un planeur	135
3. Protéger un oeuf pour l’empêcher de se briser en tombant	136
3. Protéger un oeuf pour l’empêcher de se briser en tombant	136
4. Construire un cerf-volant	137
4. Construire un cerf-volant	137
Module 15 – Les techniques de la lumière, du son et des communications	139
Module 15 – Les techniques de la lumière, du son et des communications	139
1. Fabriquer un instrument de musique	140
1. Fabriquer un instrument de musique	140
2. Imaginer un système qui permet de lire sans voir	142
2. Imaginer un système qui permet de lire sans voir	142
3. Produire un dessin animé	143
3. Produire un dessin animé	143
4. Fabriquer une torche, une lampe ou une bougie artisanale	144
4. Fabriquer une torche, une lampe ou une bougie artisanale	144
Module 16 – Les techniques de l’alimentation et du vêtement	147
Module 16 – Les techniques de l’alimentation et du vêtement	147
1. Fabriquer du beurre	148
1. Fabriquer du beurre	148
2. Fabriquer du sirop d’érable artificiel	149
2. Fabriquer du sirop d’érable artificiel	149
3. Faire lever une pâte	150
3. Faire lever une pâte	150
4. Fabriquer des sandales en papier	151
4. Fabriquer des sandales en papier	151
5. Fabriquer un imperméable	152
5. Fabriquer un imperméable	152
Annexe 1 – Faire des sciences et des technologies en toute sécurité	154
Annexe 1 – Faire des sciences et des technologies en toute sécurité	154
Annexe 2 – Le matériel	158
Annexe 2 – Le matériel	158
Bibliographie	165
Bibliographie	165
Couverture arrière	166
Couverture arrière	166