Les aimants en classe : 6 expériences pour l’école primaire
Six expériences simples avec des aimants pour les classes de CM1 à CM4 : du tri des matériaux magnétiques à la fabrication d’une boussole, avec des conseils pour une utilisation en toute sécurité en classe.
Les aimants sont l’un des sujets les plus passionnants pour les cours de sciences et de technologie : les enfants peuvent immédiatement voir et ressentir par eux-mêmes ce qui se passe. Avec quelques aimants simples et des objets de la classe, vous pouvez réaliser des expériences qui marquent les esprits. Voici six idées d’activités pour les classes supérieures du primaire (de la 4e à la 6e année), avec le matériel nécessaire et ce que les enfants vont découvrir.
D’abord : travailler en toute sécurité avec des aimants en classe
Pour les expériences réalisées par les enfants, privilégiez les aimants en barre et les aimants pédagogiques, comme les aimants en barre en alnico. Ils sont suffisamment grands pour ne pas être avalés. Les petits aimants en néodyme très puissants conviennent uniquement aux démonstrations par l’enseignant : si un enfant en avale deux, ils peuvent se coincer dans les intestins. Pour en savoir plus, consultez aimants, enfants et animaux de compagnie.
1. Qu’est-ce qui est magnétique ou non ?
Matériel : un aimant en barre et un bac contenant divers objets : une agrafe, des pièces de monnaie, du papier aluminium, un bouchon en plastique, un clou, une clé, un morceau de bois, une boîte en métal.
Déroulement : demandez d’abord aux enfants de prédire quels objets resteront accrochés à l’aimant, puis faites-leur tester leurs prédictions. Classez les objets en deux piles.
Ce qu’ils découvrent : tous les métaux ne sont pas magnétiques. Le fer et l’acier le sont, mais pas l’aluminium ni le cuivre, et les pièces de monnaie varient selon leur composition. C’est un bon point de départ pour expliquer la différence entre « métal » et « magnétique ». Pour aller plus loin : quels métaux sont magnétiques ?
2. Rendre visible le champ invisible
Matériel : un aimant en barre, une feuille de papier ou un bac en plastique transparent, et de la limaille de fer (ou quelques boussoles).
Déroulement : placez l’aimant sous le papier, puis saupoudrez délicatement une fine couche de limaille de fer par-dessus. Tapotez doucement le papier. Il est préférable de mettre la limaille dans un sachet ou un petit récipient fermé afin qu’elle ne touche pas l’aimant et que la classe reste propre.
Ce qu’ils découvrent : la limaille forme des lignes reliant les pôles : c’est le champ magnétique. Près des pôles, les lignes sont les plus serrées, c’est là que l’aimant est le plus puissant. Consultez également qu’est-ce qu’un champ magnétique ?
3. Attraction et répulsion
Matériel : deux aimants en barre et, si possible, quelques aimants en anneau et un crayon.
Déroulement : approchez les aimants par leurs différentes faces et demandez aux enfants de décrire ce qu’ils ressentent. Ensuite, faites glisser des aimants en anneau l’un vers l’autre sur un crayon posé verticalement, en les orientant avec les pôles identiques : ils vont flotter l’un au-dessus de l’autre. Pour cette dernière expérience, utilisez des aimants puissants et gardez les doigts à l’écart des anneaux.
Ce qu’ils découvrent : les pôles différents s’attirent, les pôles identiques se repoussent. Pour aller plus loin : pourquoi les aimants s’attirent-ils ?
4. Un aimant fonctionne-t-il à travers d’autres matériaux ?
Matériel : un aimant, des agrafes et de fines plaques de différents matériaux : papier, carton, bois, verre ou plexiglas, couvercle en acier.
Déroulement : placez un matériau entre l’aimant et une agrafe. L’attraction fonctionne-t-elle toujours ? Ensuite, empilez de plus en plus de feuilles de papier jusqu’à ce que l’agrafe se détache, puis comptez-les.
Ce qu’ils découvrent : un aimant fonctionne à travers le papier, le bois et le verre, mais son pouvoir s’affaiblit à mesure que la distance augmente. En revanche, une plaque d’acier « bloque » le champ magnétique. Consultez un aimant peut-il fonctionner à travers le bois, le verre et le plastique ?
5. Fabriquer soi-même une boussole
Matériel : une aiguille à coudre, un aimant, un morceau de liège et un petit récipient d’eau.
Déroulement : frottez l’aiguille vingt à trente fois dans le même sens avec un pôle de l’aimant, en allant toujours de l’œil à la pointe. Posez l’aiguille sur le liège et laissez-la flotter. Comparez-la à une véritable boussole.
Ce qu’ils découvrent : l’aiguille est devenue magnétique et s’oriente vers le nord, car la Terre possède elle aussi un grand champ magnétique. C’est le même principe que vous utilisez pour magnétiser un tournevis.
6. Quel aimant est le plus puissant ?
Matériel : différents aimants (grands, petits, en barre, en disque) et un bac d’agrafes.
Déroulement : demandez aux enfants de former une chaîne d’agrafes pour chaque aimant : combien peuvent-elles rester attachées les unes aux autres ? Consignez les résultats dans un tableau ou un graphique.
Ce qu’ils découvrent : plus grand ne signifie pas toujours plus puissant. Le matériau compte beaucoup : un petit aimant en néodyme peut être plus puissant qu’un grand aimant en ferrite. C’est une excellente occasion de parler de mesure et de comparaison équitable. Pour aller plus loin : quelle est la puissance d’un aimant en néodyme ?
Commander des aimants pour l’école
Pour la classe, il est préférable de choisir des aimants robustes qui résistent bien aux chocs, comme nos aimants pédagogiques et nos aimants en barre. Vous commandez pour plusieurs classes ou pour toute une école ? Vous bénéficierez automatiquement d’une remise dégressive et, pour les grandes quantités, vous pourrez demander un devis. Vous hésitez sur le modèle adapté à votre classe ? Contactez-nous.
