Découvrir les 4 éléments : origine et expériences scientifiques faciles
Les 4 éléments expliqués aux enfants : origine de la théorie
Dès l’Antiquité, les êtres humains se sont demandés de quoi pouvait être constituée la matière de tout ce qui les entouraient. Il faudra quelques siècles et pas mal de débats avant de pouvoir répondre à cette question. Au Ve siècle avant J.C., Empédocle élabore une théorie selon laquelle tout ce qui existe sur terre serait constitué à partir de 4 éléments naturels : l’eau, la terre, le feu et l’air. Démocrite émet une théorie complètement différente. Pour lui, la matière serait composée de minuscules particules invisibles et indivisibles. Il leur donne même le nom d’atomes, qui signifie insécable en grec.
Un peu plus tard, Aristote valide la théorie des 4 éléments et la complète en leur associant 4 qualités contraires : le froid et le chaud, le sec et l’humide. C’est bien sûr Démocrite qui était le plus proche de la vérité, mais comme Aristote disposait d’un prestige beaucoup plus grand que lui, c’est la théorie des 4 éléments qui a été retenue par les scientifiques pendant plus de 2000 ans ! Au XIXe siècle, elle est enfin remise en cause grâce aux travaux de John Dalton, premier scientifique à poser les bases de la théorie atomique.
4 activités scientifiques amusantes autour des 4 éléments
Maintenant que vos enfants en savent un peu plus sur les 4 éléments de la nature, nous leur proposons de réaliser 4 expériences scientifiques amusantes en relation avec les éléments.
1) Vérifier que la pression de l’air est plus forte que celle de l’eau
Et si nous commencions par faire un peu de physique en jouant avec de l’eau ? Cette expérience simple et bluffante va beaucoup amuser vos enfants.
Matériel :
- 1 verre d’eau
- 1 morceau de papier
- 1 bassine
Nous vous recommandons de mener cette expérience au-dessus d’une bassine pour éviter de tout inonder en cas d’échec (on n’est jamais trop prudent !). Commencez par découper un carré de papier plus grand que le diamètre du verre. Placez le papier sur le verre. Prenez le verre dans une main et posez l’autre main bien à plat sur le papier, afin que l’étanchéité soit parfaite. Retournez le verre avec précaution et retirez la main qui maintient le papier. Si tout se passe bien, le papier doit rester collé au verre. Grâce à cette expérience, votre enfant vient de prouver que la pression de l’air est plus forte que celle de l’eau !
2) Produire un son avec un verre et de l’eau
Faire de la musique avec des verres et de l’eau… voilà une expérience étonnante et très facile à réaliser.
Matériel :
- 1 ou plusieurs verres à pied
- de l’eau
Commencez par remplir un verre à moitié d’eau. Trempez le doigt dans l’eau et faites-le tourner sur le bord en exerçant une légère pression. Cela produit un son ! On peut le faire varier en remplissant plus ou moins le verre. Plus le verre est rempli, plus le son est grave. Moins il est rempli, plus il est aigu. En utilisant plusieurs verres, on peut même composer une petite mélodie personnelle !
3) Vérifier la présence d’air dans une bouteille
Comment être certain qu’il y a bien de l’air dans une bouteille ? En réalisant cette petite expérience, cela ne fera plus aucun doute !
Matériel :
- 1 bouteille en plastique
- 1 ballon de baudruche
Commencez par retirer le bouchon de la bouteille. Puis, fixez le ballon sur le goulot. En pressant la bouteille, vous constatez que vous pouvez gonfler le ballon. En réduisant le volume de la bouteille, une partie de l’air qu’elle contient passe dans le ballon. Il n’y a donc pas de doute possible, il y a bien de l’air dans la bouteille !
4) Fabriquer un nuage dans un bocal
En automne, les nuages viennent souvent perturber le temps. Comment se forment-ils ? Une petite expérience permettra à vos enfants d’apprendre le principe de leur formation.
Matériel :
- 1 bocal muni d’un couvercle
- 1 spray aérosol (déodorant ou autre)
- eau chaude
- glaçons
Avant toute chose, nous vous recommandons de faire très attention en manipulant l’eau chaude, qui peut provoquer des brûlures ! Mettez de l’eau très chaude dans le fond du bocal, sur quelques centimètres. Agitez le bocal pour réchauffer le fond. Retournez le couvercle, posez-le sur le bocal, placez quelques glaçons dedans. Ouvrez un peu le bocal et mettez un petit coup de spray à l’intérieur. Refermez vite ! Le nuage devrait se former.
Cette expérience reproduit la formation d’un nuage. Dans la réalité, l’eau chauffée par le soleil s’évapore. Lorsqu’elle entre en contact avec l’air froid en altitude (dans notre expérience, les glaçons), elle forme des gouttelettes qui se condensent autour de petites particules présentes dans l’atmosphère (les particules d’aérosol dans notre expérience).
Pour jouer avec l’air, votre enfant peut aussi s’inspirer des créations DIY Mapiwee et fabriquer des spirales à vent pour le jardin ou un moulin à vent en papier, faire voler un avion et une fusée, ou créer un frisbee coloré !
Pas de commentaire pour le moment.