Initiation à la démarche

L'utilisation d'un compte goutte n'est pas évident pour tout le monde (petits et grands). Vous développerez ainsi leur capacité à utiliser des outils scientifiques. Portez attention à la manière dont les gens l'utilisent. Beaucoup ont tendance à écraser la poire pour chaque goutte alors qu'il faut exercer une pression constante. C'est l'embout qui permet de faire des gouttes quand le débit est suffisament lent.

Assurez-vous de prévoir un nombre suffisant d'essais pour pouvoir tirer des conclusions. Demandez aux élèves de bien les noter.  Avec les plus vieux, pensez à introduire le concept d'une moyenne.

Lors de la formulation de l'hypothèse,  assurez-vous d'avoir une justification, aussi mince soit-elle.

Il arrive souvent que les gens refusent de faire leurs hypothèses sans voir la pièce de monnaie, sans voir de quoi à l'air une goutte. À vous de voir si vous voulez aller là en fonction du temps dont vous disposez. Plusieurs portes peuvent s'ouvrir.  À vous de décider de les ouvrir... ou pas.

Pendant l'activité, soyez attentif à tout ce qui peut faire varier l'expérience.  Les participants sont généralement vites à les identifier. Certains vont assurément vouloir faire des tests. Des exemples: la hauteur du compte-goutte, l'angle, le débit, la température de l'eau, l'ordre dans lequel les gouttes sont déposées, etc...  Profitez-en pour introduire le concept de constance : s'ils changent le protocole PENDANT  l'expérience, cela invalide les résultats. Il vaut mieux noter ce que l'on veut faire varier et faire un nouveau test.  C'est une belle occasion pour permettre aux plus vites d'aller plus loin ou de noter la question et y revenir plus tard.

La réponse varie selon la pièce de monnaie testée. Généralement beaucoup plus qu'on l'imagine!

Explications
Les gouttes d'eau se comportent un peu comme des aimants. Les aimants ont un pôle Sud et un pôle Nord qui peuvent s'attirer ou se repousser. Les petites gouttes d'eau, quant à elle, ont un côté chargé positivement (+) et un côté chargé négativement (-).

Elles ont tendance à s'attacher les unes aux autres. Les plus (+) sont attirés par les moins (-) . Ce principe est beaucoup plus important pour les gouttes exposées à l'air. Elles se tiennent très fortement entre elles et forment un genre de filet à la surface. II y a toutefois une limite au dôme qu'elles peuvent créer. C'est pour cette raison que l'eau déborde éventuellement.  Les molécules d'eau finissent par se séparer les unes des autres.

Léon, un enfant de 6 ans, exprimait le phénomène ainsi : « C'est comme si toutes les gouttes d'eau se faisaient des "colleux". » Plus tard, au secondaire, il en apprendra davantage sur les liaisons hydrogènes et il fera le lien avec les "colleux".

Bon à savoir
- La tension de surface existe à l'interface d'un milieu gazeux et liquide (ex. : entre l'air et l'eau).
- La tension de surface permet à certains insectes de marcher sur l'eau.

Si vous souhaitez que le contenu soit vulgarisé par quelqu'un, vous pouvez vous servir de la vidéo que j'ai réalisée. Elle se trouve sur youtube, ici: https://youtu.be/_UXzhV0PDE4. Vous devez copier/coller le lien dans une autre fenêtre de votre navigateur.

Une fois le concept compris, il est fort probable que de nouvelles questions surgissent. Elles sont probablement apparues lors du bilan également. Exemples: Qu'arrivevrait-il avec de l'eau chaude? De l'eau glacée? De l'huile? Si on déposait nos gouttes sur une pièce carrée? Bref, ça peut partir dans plusieurs directions.  Soyez attentifs.

Une activité de réinvestissement intéressante pourrait être celle-ci (il y en a d'autres sur la même page du même site)

https://lesneuronesatomiques.com/le-labo/tension-de-surface-savon-a-vaisselle/