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Les jeunes enfants sont intrinsèquement curieux de leur monde. Les enseignants et les parents peuvent tirer parti de cette curiosité pour enseigner aux enfants les principes scientifiques de base. Les activités de congélation et de fusion présentent plusieurs concepts scientifiques aux élèves de maternelle, y compris les liquides et les solides en tant qu'états de la matière, le cycle de l'eau de la Terre et ses molécules, les atomes et leur comportement. En explorant le gel et la fonte de différentes substances, les enfants de maternelle bénéficieront de leçons pratiques sur leur monde.
Par observation
L'observation est la première étape de la découverte. Les enfants de maternelle peuvent observer la présence d’eau, ou d’autres substances, en changeant d’état en gelant et en fondant. Vous pouvez utiliser les conditions météorologiques extérieures pour intégrer une mini-sortie sur le terrain à l'extérieur de la leçon. Les jours de neige, donnez un bol aux enfants et demandez-leur de ramasser la neige pour la ramener à l'intérieur. Laissez-les regarder la neige fondre et discuter de leurs observations. S'il fait froid mais qu'il ne neige pas, remplissez les gobelets en plastique avec un pouce d'eau le matin et apportez-les à l'intérieur l'après-midi pour regarder la fonte des glaces. Par temps chaud, vous pouvez préparer des glaçons au congélateur et les faire fondre à l’extérieur. Montrez aux enfants que l'eau ne change pas de poids quand elle change de forme; demandez-leur de vous regarder peser l'eau avant et après qu'elle change de forme. Pour toute activité, aidez les enfants à enregistrer collectivement leurs observations dans un tableau.
Par expérience
Les enfants apprennent souvent mieux lorsqu'ils expérimentent un concept à travers plusieurs sens. Permettez aux enfants de la maternelle de tenir des glaçons pendant qu'ils fondent pour sentir la forme de l'eau changer. Intégrez le sens du goût et l'odorat aux explorations glacées et fondantes en faisant sauter du jus ou en faisant fondre des pépites de chocolat. Demandez aux enfants d’observer, de sentir, de toucher et de goûter le jus ou les pépites de chocolat avant et après la congélation ou la fonte. Posez des questions telles que le jus a-t-il le même goût sous forme solide que sous forme liquide? Le chocolat a-t-il la même odeur? La quantité de chocolat ou de jus change-t-elle? Aidez les enfants à discuter et à enregistrer leurs observations en dessinant des journaux, en complétant des phrases ou en complétant des graphiques.
Par explication
Les explorations de la congélation et de la fusion sont un excellent moyen d’introduire le concept de molécules et d’atomes aux enfants de la maternelle. S'ils ne sont peut-être pas prêts à approfondir la science moléculaire, ils peuvent être réceptifs à l'idée que tout est fabriqué à partir de pièces plus petites, que ces pièces sont toujours en mouvement et qu'elles se comportent différemment dans des conditions différentes. Démontrez comment les molécules se rapprochent sous forme de solide et se séparent sous forme de liquide en utilisant des cacahuètes dans une bouteille en plastique transparente. Remplissez la bouteille à mi-hauteur avec des cacahuètes et affichez l'état solide lorsque les cacahuètes reposent ensemble au fond de la bouteille. Utilisez un sèche-cheveux réglé à basse température pour créer un mouvement des cacahuètes d’emballage afin de démontrer le mouvement moléculaire à l’état «liquide». Si les élèves sont intéressés, discutez des gaz en tant que troisième état de la matière.
Qu'est-ce que tout cela signifie
Les activités de congélation et de fusion démontrent le premier principe de la thermodynamique: la matière et l’énergie ne sont ni créées ni détruites. Les élèves de maternelle acquerront une expérience pratique de cette loi grâce à leurs explorations du gel et de la fusion. Aidez les enfants à comprendre la signification des concepts en ce qui concerne les ressources finies de la Terre, en particulier le cycle de l'eau.