28 expériences scientifiques sur l'énergie à réaliser avec votre classe élémentaire

 28 expériences scientifiques sur l'énergie à réaliser avec votre classe élémentaire

Anthony Thompson

Vous étudiez les idées scientifiques qui sous-tendent les différentes formes d'énergie dans vos cours ? Vous souhaitez mener des activités pratiques avec vos enfants pour donner vie à vos leçons sur l'énergie ? Pourquoi ne pas envisager d'inclure quelques expériences scientifiques sur l'énergie dans votre plan de cours ?

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En utilisant des expériences, vous pouvez réellement impliquer vos enfants dans la compréhension des différents types d'énergie. Cela permet aux apprenants de s'engager et de participer au cours, en y ajoutant une composante interactive.

Énergie potentielle et énergie élastique

1. étirement par élastique

Les élèves participent à cet exercice en étirant et en relâchant les élastiques afin d'observer la corrélation entre la quantité de tension et la distance parcourue par l'élastique.

2. voiture à élastique

Dans ce projet de niveau élémentaire, les élèves construisent un véhicule propulsé par la force d'un élastique. L'enroulement de l'essieu de la voiture étire l'élastique, stockant de l'énergie potentielle. L'énergie potentielle de la voiture se transforme en énergie cinétique lorsque l'élastique est relâché.

3. lanceur d'avions en papier

Les élèves créeront un lanceur d'avions en papier alimenté par un élastique qui utilisera l'énergie élastique d'un élastique pour les faire s'envoler. Les jeunes apprendront que l'utilisation de la main et du bras pour lancer un avion est différente de l'utilisation d'un lanceur à élastique.

4. catapulte fabriquée avec des bâtons de popsicle

Dans cet exercice, les enfants du primaire construisent une catapulte de base à l'aide de matériaux recyclables, de bâtons de bricolage et d'élastiques. Lorsque vous appuyez sur le bâton de lancement, il accumule de l'énergie potentielle, comme le ferait un élastique lorsque vous le tendez. L'énergie accumulée dans le bâton est transformée en énergie cinétique lorsqu'il est relâché.

5. réaction en chaîne de bâtons de glace

Dans ce projet, les apprenants tissent délicatement des bâtons de bois ensemble, en veillant à ce que chaque morceau fléchisse. Les bâtons tordus sont maintenus en position et emmagasinent de l'énergie potentielle. Le bâton libre reprend sa forme habituelle lorsque le premier bâton est relâché, convertissant ainsi l'énergie élastique en énergie cinétique.

Énergie gravitationnelle

6. accélération et gravité

À l'aide de tubes en carton, les élèves étudient le lien entre la hauteur de chute et la vitesse d'un objet. La gravité augmente la vitesse d'un objet de 9,8 mètres par seconde (m/s) lorsqu'il est en chute libre. Les élèves testent les effets de la gravité en chronométrant la distance parcourue par une bille le long d'un tube en carton en une seconde, deux secondes, etc.

7. modélisation de la gravité

Dans cette activité, les élèves étudient le fonctionnement de la gravité dans le système solaire à l'aide d'une feuille de papier, d'une balle de billard et de billes. En utilisant une balle de billard pour le Soleil et des billes pour les planètes, les élèves testent la force gravitationnelle de la masse et de l'attraction du Soleil.

8. manœuvres utilisant l'assistance à la gravité

Les élèves étudient les éléments qui contribuent à la réussite d'un mouvement de fronde tout en simulant une rencontre planétaire à l'aide d'aimants et de roulements à billes.

Énergie chimique

9. les couleurs des feux d'artifice

Dans cette leçon sur l'énergie chimique, les élèves testent la relation entre les couleurs des feux d'artifice et les produits chimiques et les sels métalliques qui, en raison de l'énergie chimique qu'ils génèrent, brûlent avec des teintes de lumière variées.

Énergie lumineuse

10. réflexion de la lumière sur un CD

Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi la lumière CD reflète un arc-en-ciel ? Vos enfants se sont probablement posé la même question. Ce projet explique aux enfants pourquoi et comment fonctionne l'énergie lumineuse. C'est une merveilleuse façon d'amener la science à l'extérieur.

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Énergie nucléaire

11. observer l'énergie nucléaire dans une chambre à nuages

Cette activité énergétique vise à permettre aux élèves de construire et de tester une chambre à nuages. Une vapeur saturée d'eau ou d'alcool est présente dans une chambre à nuages. Des particules pénètrent dans la chambre à nuages lorsque le noyau de l'atome libère de l'énergie nucléaire lors de sa désintégration.

Énergie cinétique et énergie du mouvement

12. sécurité automobile en cas d'accident

Afin de concevoir et de construire un pare-chocs efficace, les élèves doivent tenir compte de la vitesse et de la direction de l'énergie du mouvement de la voiture juste avant l'impact.

13. créer un dispositif pour faire tomber les œufs

Bien que l'expérience de la chute d'un œuf permette d'enseigner l'énergie potentielle &, les types d'énergie cinétique et la loi de conservation de l'énergie, cette leçon se concentre sur la prévention de l'éclatement de l'œuf.

Énergie solaire

14. four solaire pour boîte à pizza

Dans cette activité, les enfants utilisent des boîtes à pizza et du film plastique pour construire un four solaire simple. En captant les rayons du soleil et en les transformant en chaleur, un four solaire est capable de préparer des repas.

15. tour solaire à courant ascendant

Dans le cadre de ce projet, les élèves créent une tour solaire en papier et étudient la possibilité de convertir l'énergie solaire en mouvement. L'hélice supérieure tournera lorsque l'air de l'appareil se réchauffera.

16) Les différentes couleurs absorbent-elles mieux la chaleur ?

Dans cette expérience classique de physique, les élèves cherchent à savoir si la couleur d'une substance a une incidence sur sa conductivité thermique. Ils utilisent des boîtes en papier blanc, jaune, rouge et noir et prédisent l'ordre dans lequel les glaçons fondent au soleil. Ils peuvent ainsi déterminer la séquence des événements qui ont provoqué la fonte des glaçons.

Énergie thermique

17. thermomètre maison

Les élèves créent des thermomètres à liquide de base dans cette expérience classique de physique pour examiner comment un thermomètre est fabriqué en utilisant la dilatation thermique des liquides.

18. métal thermoformé

Dans le cadre de cette activité, les élèves étudient la relation entre la température et la dilatation de divers métaux. Les élèves constatent que les bandes produites à partir de deux matériaux se comportent différemment lorsqu'elles sont placées au-dessus d'une bougie allumée.

19. air chaud dans un ballon

Cette expérience est le meilleur moyen de montrer comment l'énergie thermique affecte l'air. Pour ce faire, il faut une petite bouteille en verre, un ballon, un grand bécher en plastique et de l'eau chaude. La première étape consiste à faire passer le ballon par-dessus le bord de la bouteille. Après avoir inséré la bouteille dans le bécher, remplissez-le d'eau chaude de manière à ce qu'elle entoure la bouteille. Le ballon commence à se dilater au fur et à mesure que l'eau se réchauffe.

20. expérience sur la conduction de la chaleur

Quelles sont les substances les plus efficaces pour transférer l'énergie thermique ? Dans cette expérience, vous allez comparer comment différents matériaux peuvent transporter la chaleur. Vous aurez besoin d'une tasse, de beurre, de paillettes, d'une cuillère en métal, d'une cuillère en bois, d'une cuillère en plastique, de ces matériaux et d'un accès à de l'eau bouillante pour réaliser cette expérience.

Énergie sonore

21. guitare à élastique

Dans cette leçon, les élèves construisent une guitare de base à partir d'une boîte recyclable et d'élastiques et étudient comment les vibrations produisent de l'énergie sonore. Lorsque l'on tire sur la corde d'un élastique, elle vibre, ce qui provoque le déplacement des molécules d'air. Cela génère de l'énergie sonore, qui est entendue par l'oreille et reconnue comme un son par le cerveau.

22. les saupoudrages dansants

Les élèves apprennent dans cette leçon que l'énergie sonore peut provoquer des vibrations. À l'aide d'un plat recouvert de plastique et de bonbons saupoudrés, les élèves fredonnent et observent ce qui arrive aux bonbons. Après avoir mené cette enquête, ils peuvent expliquer pourquoi les bonbons saupoudrés réagissent au son en sautant et en rebondissant.

23. gobelet en papier et ficelle

Vos enfants devraient être habitués à participer à des activités telles que cette expérience sonore. Il s'agit d'une idée scientifique amusante et simple qui montre comment les ondes sonores peuvent traverser les objets. Vous n'avez besoin que de ficelle et de gobelets en papier.

Énergie électrique

24. batterie à pièces de monnaie

Une pile de pièces de monnaie peut-elle générer de l'énergie électrique ? Dans le cadre de cette activité, les élèves fabriquent leurs propres piles à l'aide de quelques pièces de monnaie et de vinaigre. Ils étudient les électrodes ainsi que le mouvement des particules chargées d'un métal à l'autre à travers les électrolytes.

25. pâte à modeler électrique

Dans cette leçon, les élèves acquièrent des connaissances de base sur les circuits en utilisant de la pâte conductrice et de la pâte isolante. Les enfants construisent des circuits "mous" de base à l'aide des deux types de pâte et allument une DEL afin d'observer directement ce qui se passe lorsqu'un circuit est ouvert ou fermé.

26. conducteurs et isolateurs

Vos enfants aimeront utiliser cette feuille de travail sur les conducteurs et les isolants pour explorer la façon dont l'énergie électrique peut voyager à travers différents matériaux. Le document comprend une liste de plusieurs matériaux, que vous devriez tous pouvoir vous procurer rapidement. Vos élèves doivent deviner si chacune de ces substances sera un isolant qui ne transporte pas une forme d'énergie électrique ou un conducteur d'électricité.

Combinaison de l'énergie potentielle et cinétique

27. montagnes russes en papier

Dans cette leçon, les élèves construisent des montagnes russes en papier et essaient d'ajouter des boucles pour voir s'ils peuvent. La bille des montagnes russes contient de l'énergie potentielle et de l'énergie cinétique à différents endroits, par exemple au sommet d'une pente. La pierre dévale une pente avec de l'énergie cinétique.

28. faire rebondir un ballon de basket

Les ballons de basket ont une énergie potentielle lorsqu'ils sont dribblés pour la première fois, qui se transforme en énergie cinétique lorsque le ballon touche le sol. Lorsque le ballon entre en collision avec quelque chose, une partie de l'énergie cinétique est perdue ; par conséquent, lorsque le ballon rebondit, il n'est pas en mesure d'atteindre la hauteur qu'il avait atteinte auparavant.

Anthony Thompson

Anthony Thompson est un consultant pédagogique chevronné avec plus de 15 ans d'expérience dans le domaine de l'enseignement et de l'apprentissage. Il se spécialise dans la création d'environnements d'apprentissage dynamiques et innovants qui soutiennent l'enseignement différencié et engagent les élèves de manière significative. Anthony a travaillé avec un large éventail d'apprenants, des élèves du primaire aux apprenants adultes, et se passionne pour l'équité et l'inclusion dans l'éducation. Il est titulaire d'une maîtrise en éducation de l'Université de Californie à Berkeley et est un enseignant certifié et un coach pédagogique. En plus de son travail de consultant, Anthony est un blogueur passionné et partage ses idées sur le blog Teaching Expertise, où il aborde un large éventail de sujets liés à l'enseignement et à l'éducation.