Une activité scientifique qui va au-delà de la simple recette pour plonger les élèves dans une démarche d'investigation scientifique à la recherche de la meilleure texture de glu jamais vue. Un petit défi de dosage et de patience, où ils devront inévitablement mettre les mains à la glu.
Brouillard, M., et Brouillard, S. (2019). Les neurones atomiques explorent les polymères : Glu et autres matières plastiques. Éditions MultiMondes.
Atome
Molécule
Macromolécule
Chaîne
Liaison
Élastomère
Monomère
Polymère
Réticulation
Homogénéité
Élasticité
Viscosité
Friabilité
Échantillon témoin ou de contrôle
Fluide non-newtonien
Liquide
Solide
Borax
Le caoutchouc (latex provenant de l'hévéa)
La gomme des conifères, la résine (un polymère naturel)
La recherche d'un substitut au caoutchouc pendant la Seconde Guerre mondiale (découverte accidentelle de la Silly Putty)
Le polyester ou l'élasthanne dans les vêtements (lire l'étiquette de son chandail pour essayer d'en trouver)
L'impact écologique des plastiques
Le film "Plaxmol" de Robin Williams
Les effets spéciaux au cinéma sont souvent réalisés grâce aux polymères
La gomme balloune
*** Question pour rire: "Est-ce que le mucus (la morve) est un polymère, selon toi?"
Cette activité constitue un vrai problème, car les élèves ne peuvent pas deviner le résultat, ils doivent absolument s'engager dans une démarche d'investigation scientifique afin d'y répondre. Par la manipulation et l'observation, les élèves devraient constater que l'ajout d'un ingrédient modifie les propriétés physiques de la glu, comme son élasticité, sa dureté et sa texture. Ils devraient être en mesure de comprendre que la quantité d'un ingrédient influence le résultat. Ils devront donc contrôler chaque variable et ne pas en modifier plus d'une à la fois pour pouvoir expliquer les changements observés.
Voici une liste de solutions possibles en fonction des ingrédients ajoutés :
INGRÉDIENT AJOUTÉ
EFFET SUR LA GLU
Billes de polystyrène
Rend la glu texturée, moins homogène, bruit de craquement lorsque les bulles d'air coincées entre les billes éclatent
Crème hydratante
Rend la glu plus molle et extensible
Fécule de maïs
Rend la glu plus dure, moins visqueuse et moins élastique
Mousse à raser
Rend la glu plus légère, opaque et volumineuse
Sable
Rend la glu granuleuse et moins élastique
Certains élèves pourraient aussi constater des changements s'ils décidaient de modifier les proportions de la recette de base (eau, borax, colle), sans ajouter d'autres ingrédients. Les élèves pourraient ainsi comprendre que la texture de la glu dépend non seulement de l'ajout de nouveaux ingrédients, mais aussi des proportions des ingrédients de la recette de base. Il ne s'agit donc pas seulement de réussir une recette, mais bien de comprendre comment les propriétés de la matière changent lorsqu'on modifie une variable.
INGRÉDIENTS POUR LA RECETTE DE BASE (PAR ÉQUIPE)
1 c. à thé (3g) tétraborate de sodium décahydraté (borax, vendu en pharmacie)
125 ml d'eau chaude
1 verre
125 ml de colle blanche liquide
1 tasse à mesurer
2 petits bols pour mélanger
1 cuillère pour brasser
1 sac de plastique refermable (ex : Ziploc)
Colorant alimentaire (optionnel)
Gants de caoutchouc (optionnel)
INGRÉDIENTS POUR RÉALISER L'ACTIVITÉ AVEC UNE CLASSE COMPLÈTE (10 ÉQUIPES)
10 c. à thé (30 g) tétraborate de sodium décahydraté (borax, vendu en pharmacie)
1,25 litre d'eau chaude
10 verres
1,25 litre de colle blanche liquide
10 tasses à mesurer
20 petits bols pour mélanger
10 cuillères pour brasser
10 sacs de plastique refermable (ex : Ziploc)
Colorant alimentaire (optionnel)
Gants de caoutchouc (optionnel)
MATÉRIEL SUPPLÉMENTAIRE POUR L'INVESTIGATION
Prévoir une quantité supplémentaire de chaque ingrédient de la recette de base (pour les petits accidents et les expérimentations)
Mousse à raser
Fécule de maïs
Crème hydratante pour le corps
Billes de polystyrène
Sable fin
MATÉRIEL DIVERS
Nappes en plastique
Tabliers ou vieilles chemises
Savon à vaisselle
Accès à un point d'eau
Torchons, tampons à récurer
Pour contextualiser l'expérience, les élèves recevront une mission :
« Les dirigeants de l'entreprise québécoise, S.L.I.M.E. (Studio de Liaisons Invisibles entre Molécules pour l'Élasticité) sont en panique. Les enfants n'ont plus envie de jouer avec la glu classique qui fit, jadis, leur succès. Ils disposent de quelques semaines à peine pour développer une nouvelle recette avec une texture jamais vue. Reconnus pour leur innovation, ils engagent donc une équipe de chercheurs (les élèves) afin d'expérimenter et de créer LA meilleure recette de glu. Les chercheurs devront faire preuve d'une grande rigueur dans la création de leur protocole. En effet, la recette choisie sera produite à grande échelle, juste à temps pour Noël, alors il n'y a aucune marge d'erreur! »
Les élèves reçoivent une mission claire et engageante, soit de créer une nouvelle texture de glu en élaborant un protocole clair et reproductible. On leur fournit la recette de base de la glu et les ingrédients nécessaires à sa réalisation. Sur une table à l'avant sont disposés d'autres ingrédients qui les aideront à modifier sa texture afin de remplir leur mission.
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