Description
Nombre de participants : 6 à 12 en moyenne
Les sabliers (6 à 8) sont disposés sur une table. L’animateur/animatrice va poser un ensemble de questions qui vont permettre de construire de manière simple et efficace une base de démarche scientifique.
Le rythme du jeu est enlevé et attractif. Laisser le temps aux participants pour répondre et ne pas avoir peur d’un peu de silence où se forgent les raisonnements.
OBJECTIFS DE L'ATELIER
Se poser les questions qui construisent une démarche scientifique :
— Poser une hypothèse / Vérifier une hypothèse
— les 5 M
Aborder de manière ludique des notions de métrologie :
— méthode / répétabilité / référence / raccordement / incertitude de mesure
Déroulement
Première étape – Première série de questions
- Qu’est ce que cet objet ? (sablier)
- De quoi est-il fait ? (bois, sable, tube de verre…)
- A quoi il sert ? (à mesurer la durée…)
- Que mesure t-il ? (des minutes – souvent 3 minutes (+ ou – quelque chose) pour ce type de sabliers)
- Quelle est sa fonction ? (mesurer le temps nécessaire pour cuire un œuf à la coque, se brosser les dents…)
- Quelle est l’unité fondamentale de temps ? (la seconde)
Deuxième étape – Deuxième série de questions
Qu’est ce qu’une hypothèse ? (on arrive souvent à : une idée)
Alors, prenons une idée : pensez vous que si nous retournons les sabliers ensemble, la durée d’écoulement du sable sera la même pour tous les sabliers ? (en général les participants disent non).
Sinon, pourquoi ? (les réponses varient et il importe de laisser les idées s’organiser en laissant l’émulation faire son œuvre)
Troisième étape
- Laisser planer le doute sur le fait que « peut-être » la durée d’écoulement pourrait être la même pour plusieurs ou tous les sabliers
- Alimenter le doute, la durée d’écoulement sera ou ne sera pas la même ?
- Suspens !!!!
- Comment vérifier ? (en expérimentant)
Quatrième étape
Suivant le nombre de participants, distribuer un sablier ou deux par personne, confier un chronomètre à une autre personne et faire en sorte que le top ! soit envoyé par une autre personne encore. ( ce qui permet un joyeux mouvement et de faire participer entre 6 et jusqu’à 12 personnes – maxi)
La consigne : au top vous retournez les sabliers tous ensemble – vous lancez les chronomètres – on évite de trop poser de conditions – les questions de méthode seront déduites par les participants
Remarques
3 minutes, cela peut être assez long, en profiter pour :
- expliquer, surtout aux petits, qu’il n’y a pas de gagnant, pas de perdant, l’important est de vérifier notre hypothèse, oui ou non le sable contenu dans tous les sabliers va t-il s’écouler dans un même laps de temps ?
- profiter du temps d’écoulement pour faire réfléchir sur les causes de dispersion possibles (En général, les participants trouvent – le trou d’écoulement serait plus ou moins grand, le retournement n’aurait pas été simultané entre tous, le sable pourrait être plus ou moins humide, ses grains plus ou moins gros, la table serait bancale, on aurait bougé les sabliers en leur donnant un mouvement qui fausse la donne, on aurait pas bien lu le résultat sur le cadran du chronomètre… bref, en général, les participants font le tour de la question et pour certains ajoutent la pression atmosphérique, des conditions géographiques et d’altitude… bref, ce brainstorming est toujours fécond
Cinquième étape
A la fin, quand le sable des sabliers s’est écoulé :
- les participants constatent la dispersion des résultats et en tirent des conclusions
- amener l’idée que l’incertitude de mesure est intrinsèque au résultat, quelque soit le niveau de sophistication de l’instrument
- introduire les notions de référence, de chaîne de raccordement et de traçabilité métrologique (même de jeunes enfants comprennent ces notions, quand elles restent des notions de base)
- S’aider des posters pour ancrer le raisonnement qui suit l’expérimentation
Matériel
- sabliers de ménage, de 8 à 10
- chronomètres à cadrans 1 ou 2 (ou téléphones avec chronomètres)
- montres bracelet
- 1 table
Durée
[Manipulation/Expérience/Jeu] : 1/4 h environ