Physique du primaire et du collège · Grades 1–9
1Observer le monde : les cinq sens
Un oiseau chante quelque part au-dessus de toi. Le pain sent bon, tout chaud. Le trottoir est froid sous tes chaussettes. Avant toute autre chose, la physique regarde, écoute et touche : ce chapitre parle d’observer le monde avec les cinq sens — et des tours qu’ils peuvent nous jouer.
1.1 Les cinq sens
Définition 1.1 (Les cinq sens)
Un sens est une façon, pour le corps, d’apprendre quelque chose sur le monde. Nous en avons cinq :
- la vue — les yeux voient la lumière, les couleurs et les formes ;
- l’ouïe — les oreilles entendent les sons ;
- le toucher — la peau sent le rugueux ou le lisse, le chaud ou le froid ;
- l’odorat — le nez sent le pain chaud ;
- le goût — la langue goûte le sucré, le salé, l’acide.
Exemple 1.2 (Une pomme, cinq sens)
Manger une pomme met en jeu tous les sens : tu vois sa peau rouge, tu la sens lisse et ronde dans ta main, tu entends le croquement, tu sens son parfum, tu goûtes son jus sucré. Cinq sens, une seule pomme.
Exemple 1.3 (À toi de jouer : la promenade des sons)
Assieds-toi sans bouger, ferme les yeux, et compte pendant un petit moment les sons autour de toi : une voiture, une voix, le vent, ta propre respiration. Les yeux fermés, les oreilles remarquent des sons que les yeux, trop occupés, t’avaient fait manquer. La plupart des gens trouvent ou sons qu’ils n’avaient pas entendus avant.
Remarque 1.4 (Des sens qui nous protègent)
Les sens sont aussi des gardiens. Le nez sent la fumée avant que les yeux ne voient le feu ; la peau retire la main d’une casserole brûlante ; un goût amer prévient : « n’avale pas ça ». Ne goûte jamais et ne respire jamais exprès quelque chose d’inconnu : demande d’abord à un adulte. Les gardiens travaillent mieux quand on les traite avec soin.
1.2 Observer avec soin
Regarder n’est pas encore observer. Tout le monde a vu une coccinelle ; qui peut dire combien elle a de pattes ?
Définition 1.5 (Observation)
Observer, c’est se servir de ses sens avec soin, exprès, pour répondre à une question — puis dire ou dessiner exactement ce qu’on a remarqué, et non ce qu’on s’attendait à voir. Une observation est ce qu’un regard attentif a découvert.
Méthode 1.6 (Comment observer)
- Choisir une question : combien de pattes a la coccinelle ?
- regarder (ou écouter, ou toucher) lentement, sans se presser ;
- dire ce qu’on remarque avec des mots précis : pas « elle est petite », mais « elle est plus petite que mon ongle » ;
- le dessiner ou le raconter, pour que quelqu’un d’autre puisse vérifier.
Une bonne observation peut être vérifiée par un camarade : si vous regardez tous les deux, vous devez trouver tous les deux pattes.
Exemple 1.7 (Des mots précis)
Compare « le caillou est joli » avec « le caillou est gris, lisse, rond, et plus froid que ma main ». La seconde phrase est une observation : un autre enfant peut retrouver ce caillou-là dans tout un panier.
1.3 Quand les sens se trompent
Les sens sont merveilleux, mais on peut les tromper. C’est exactement pour cela que, dans les chapitres qui viennent, nous apprendrons à mesurer.
Exemple 1.8 (Deux traits)
Sur le dessin ci-dessous, quel trait est le plus long ? Presque tout le monde répond « celui du haut ». Vérifie maintenant avec un bout de ficelle : les deux traits sont exactement aussi longs l’un que l’autre. Les yeux se sont laissé tromper par les pointes de flèches.
Exemple 1.9 (À toi de jouer : trois bols)
Demande à un adulte de préparer trois bols d’eau : un frais, un tiède, un bien chaud mais agréable. Garde une main dans le bol frais et l’autre dans le bol chaud pendant que tu comptes lentement jusqu’à . Plonge ensuite les deux mains ensemble dans le bol du milieu : la même eau paraît chaude à une main et fraîche à l’autre ! Le toucher seul ne peut pas décider du chaud et du froid — le chapitre suivant reprend exactement ce problème.
Remarque 1.10 (Des aides pour les sens)
Les gens fabriquent des outils qui aident les sens : les lunettes et la loupe aident les yeux, le stéthoscope du médecin aide les oreilles. Plus loin dans ce livre, des outils appelés instruments feront encore mieux : ils changeront le regard et le toucher en comptage et en mesure, et un nombre est bien plus difficile à tromper.
1.4 Exercices
Exercice 1.1 ★
Nomme les cinq sens et, pour chacun, la partie du corps qui fait le travail.
Exercice 1.2 ★
Quel sens te dit : (a) que la radio est allumée ? (b) que la soupe est trop salée ? (c) que ton pull gratte ? (d) que la lumière s’est éteinte ?
Exercice 1.3 ★
Un gâteau cuit dans le four, porte fermée, dans une autre pièce. Quel sens le trouve en premier ? Quels sens utiliseras-tu quand tu en auras enfin une part ?
Exercice 1.4 ★
Fais la promenade des sons de Exemple 1.3 : les yeux fermés, compte les sons autour de toi. Combien en as-tu entendu ? Lequel t’a surpris ?
Solution
Solution de Exercice 1.4.
Les réponses varient ; la plupart des enfants comptent ou sons, et la surprise vient souvent d’un son discret — le réfrigérateur qui ronronne, ou leur propre respiration.
Exercice 1.5 ★
Donne une observation de ta chaussure avec trois mots précis, comme dans Exemple 1.7. « Jolie » et « belle » sont interdits !
Solution
Solution de Exercice 1.5.
Par exemple : « Ma chaussure est bleue, en caoutchouc, et plus longue que ma main. » Trois mots précis qu’un camarade peut vérifier conviennent.
Exercice 1.6 ★
Ana dit : « Le chat est doux. » Bob dit : « Le chat est le meilleur des chats. » Quelle phrase est une observation, et quel sens l’a faite ? Qu’est-ce que l’autre phrase ?
Solution
Solution de Exercice 1.6.
La phrase d’Ana est l’observation, faite par le toucher. La phrase de Bob est un avis : personne ne peut vérifier « le meilleur » en regardant ou en touchant.
Exercice 1.7 ★
Quel sens te prévient de chaque danger : (a) de la fumée quelque part dans la maison ; (b) une casserole trop chaude pour être tenue ; (c) une voiture qui arrive derrière toi ?
Exercice 1.8 ★
Un camarade ferme les yeux. Tu poses devant lui une cuillère, une éponge et un caillou, l’un après l’autre. Peut-il nommer les trois rien qu’au toucher ? Lequel était le plus facile à reconnaître ?
Solution
Solution de Exercice 1.8.
Le toucher seul nomme les trois sans peine : la cuillère de métal (dure, froide, lisse), l’éponge (molle, légère), le caillou (dur, lourd, rond). La cuillère est en général la plus facile — un métal froid ne se confond avec rien.
Exercice 1.9 ★★
Regarde les deux traits de Exemple 1.8. Explique à un camarade comment savoir à coup sûr quel trait est le plus long, sans faire confiance aux yeux. Ta méthode permet-elle aussi de comparer un trait avec un bout de ficelle tout tortillé ?
Solution
Solution de Exercice 1.9.
Pose un bout de ficelle le long du premier trait et coupe-le, ou pince-le, à la même longueur ; pose-le ensuite le long du second trait : la ficelle compare sans que les yeux décident. La même ficelle peut aussi suivre un trait tortillé, puis être tendue bien droite — la méthode compare donc même une courbe et une ligne droite.