Questions aux experts
Matière et matériaux
Pourquoi les enfants ne comprennent-ils pas les expériences sur l'évaporation et la condensation?
Lors d'un stage j'ai réalisé plusieurs séance sur l'évaporation. J'ai présenté aux enfants l'expérience suivante : on pose à l'intérieur d'un saladier contenant de l'eau et fermé par du papier film une tasse. On pose le saladier sur le radiateur et, au bout de quelques jours, le niveau d'eau a baissé dans le saladier, des gouttes sont apparues sur le papier film et de l'eau apparaît dans la tasse. Après confrontation des idées pour expliquer le phénomène, et malgré mes explications, plus de la moitié des élèves n'a pas été convaincue par le fait que de l'eau s'évaporait, montait dans le saladier sous forme de gaz et se recondensait au contact du papier froid. Pourquoi ont-ils autant de problème pour comprendre ce phénomène et comment y remédier ?
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Votre expérience :
Vous venez de faire la preuve qu'il n'existe pas d'expérience cruciale. Une expérience n'a d'intérêt que si elle est réalisée pour répondre à un problème précis. Si le problème n'a pas été clairement formulé précédemment, des hypothèses éventuellement énoncées, l'expérience n'apportera que peu d'informations supplémentaires, surtout dans ce cas où les représentations des élèves sont particulièrement résistantes.
J'émets de plus quelques réserves à propos de cette expérience. Telle que vous la décrivez, elle est souvent réalisée pour récupérer l'eau pure à partir de l'eau salée en utilisant le phénomène d'évaporation. Il y a là un enjeu, c'est dessaler l'eau. Dans le cas présent, je ne vois pas trop son intérêt.
Une alternative ? :
C'est tout un cheminement qui va amener l'enfant à faire évoluer sa pensée. Bien souvent le point de départ de l'évaporation est l'observation de matières qui sèchent : le tableau, la vaisselle, la terre. On pourra se demander si l'eau dans un verre peut aussi disparaître. Le fait de placer un verre d'eau sur un plateau d'une balance équilibrée nous amènera à constater que quelques jours plus tard la balance est déséquilibrée. L'eau a disparu, mais où est-elle ? Dans l'air ? Alors, il faudrait comparer, en mettant un verre d'eau sur une balance, et mettre autour du verre quelque chose pour empêcher l'eau de partir dans l'air ? Un sac en plastique transparent par exemple. Et oui, au bout de quelques jours, la balance reste équilibrée, mais il se forme des gouttelettes sur le sac. Comment l'expliquer ? Une partie de l'eau a dû s'évaporer et sest déposée sur le sac. Alors si on ne met pas de sac autour du verre d'eau, l'eau doit aller dans l'air ?
A ce stade, les enfants ne sont pas capables de proposer une expérience pour prouver qu'il y a de l'eau dans l'air. C'est en effet, comme nous l'avons dit plus haut, non conforme à leurs représentations. Alors vous pourrez leur amener une bouteille qui sort du réfrigérateur, et leur demander d'expliquer pourquoi elle se couvre de buée. Certains vous diront que c'est l'eau de la bouteille. C'est une réponse cohérente avec la pensée de l'enfant de cet âge et c'est bien qu'elle s'exprime. Il faut cependant prévoir une autre situation, moins ambiguë, par exemple leur proposer une boule de pétanque que vous sortirez aussi du réfrigérateur (je sais bien que ce n'est pas habituel, mais c'est une expérience !) et qui se couvre de buée. Ils diront probablement que c'est le choc thermique (le contact de l'objet froid avec le chaud) qui provoque ces gouttelettes. On pourra faire le rapprochement avec les gouttelettes recueillies sur le sac et rechercher, dans le cas de la boule de pétanque dans la salle, d'où vient cette eau.
Bonne investigation.