Physical science is concerned with understanding and explaining the physical world. It involves the exploration of physical relationships and phenomena such as cause and effect, movement and force, and energy transference and transformations(MacDonald, 2015, p.225).

Physical science is about understanding the cause and explanation of a phenomenon. 

When you ask why something happened, you are looking for the cause. When you ask what happened, you are looking for the effect. Exploring cause-and-effect relationships helps promote children's scientific inquiry and reasoning ( Stelzer, 2005, cited in MacDonald, 2015, p.226).

Children begin to investigate movement from birth. Movement is the result of force acting upon an object. Young children have many everyday opportunities to distinguish the various ways objects move- for example, pushing, pulling, twisting, rolling, sliding, spinning, falling and swinging. From these opportunities, children begin to develop an understanding that stationary objects will not move unless an external force acts upon them, such as wind, gravity, or themselves! (MacDonald, p. 229)

A force can be defined as the effect that one object has on the other. While we cannot see the force itself, we can see its effect on an object ( Kenny & Colvill, 2013, cited in MacDonald, 2015, p.229). Children's initial explorations of forces and their effects tend to be simple acts of pushing and pulling. Through these actions, they begin to understand how forces can change the position and motion of an object.

As children ride bikes, push prams, or drag carts over different surfaces, they also begin to learn about friction—the force that tries to stop one surface from moving against another.

1. Outil de coin

2. la vis

3. la rampe

4. Le levier

5. la roue et l'essieu; et

6.   La poulie.

   
   

   Machines serve an essential function; they help us to do work with less effort ( Stelzer, 2005, cited in MacDonald, 2015, p.229). Six simple machines illustrate the primary ways we do work, complete work faster, or use machines to do things we would otherwise be unable to do. These simple machines are:

   1. Wedge

   2. Screw

   3. Ramp

   4. Lever

   5. Wheel and axle; and

   6. Pulley.

La force de l'attraction gravitationnelle dépend de la masse des objets et de la distance qui les sépare : plus un corps est grand, plus l'attraction gravitationnelle est grande ( Loxley et al., 2010 ; Stelzer, 2005, cité dans MacDonald, 2015, p. 233).La Terre est l'une des forces les plus importantes en notre présence, c'est pourquoi les expériences de gravité destinées aux jeunes enfants se concentrent en grande partie sur l'exploration de la manière dont la force de gravité attire essentiellement les objets vers le centre de la Terre. Cependant, la gravité peut être une idée plutôt abstraite pour les jeunes enfants, car lorsque des objets tombent au sol sous l’effet de la gravité, aucune force évidente ou visible ne tire l’objet vers le bas. Vous ne pouvez pas voir la gravité elle-même ; uniquement son effet sur les objets (Kenny & Colvill, 2013, cité dans MacDonald, 2015, p.233). Cela peut être difficile à comprendre !

Gravity can be defined as a natural force that pulls objects together ( Loxley et al., 2010, cited in MacDonald, 2015, p.233).

The strength of the pull of gravity depends on the mass of the objects and the distance between them- the larger the body, the greater the gravitational pull ( Loxley et al., 2010; Stelzer, 2005, cited in MacDonald, 2015, p.233).The Earth is one of the largest forces in our presence, so gravity experiences for young children largely focus on exploring the way that gravity essentially pulls things towards the Earth's centre. However, gravity can be a rather abstract idea for young children, because when objects fall to the ground as a result of gravity, there is no obvious or visible force pulling the object down. You cannot see gravity itself; only its effect on objects (Kenny & Colvill, 2013, cited in MacDonald, 2015, p.233). This can be difficult to comprehend!

 ( Loxley, Dawes, Nicholls & Dore, 2010, cité dans MacDonald, 2015, p.237). L'énergie est essentiellement la capacité d'effectuer un travail et l'énergie peut être transférée sous différentes formes telles que la chaleur, la lumière, le son ou le mouvement (Kenny et Colvill, 2013).

Energy makes things happen; it is used every day to heat and light our houses, to run our cars, and to make our electronic gadgets work ( Loxley, Dawes, Nicholls & Dore, 2010, cited in MacDonald, 2015, p.237). Energy is basically the capacity t do work and energy can be transferred into different forms such as heat, light, sound or motion ( Kenny & Colvill, 2013).

Les aimants sont entourés d’un champ de force invisible appelé champ magnétique. Le magnétisme est le terme donné à la force invisible qui attire les métaux comme le fer, l'acier, le cobalt et le nickel. Tous les aimants ont des pôles magnétiques, où le champ magnétique est le plus puissant. les aimants ont à la fois un pôle nord et un pôle sud ; un pôle nord et un pôle sud s'attirent, tandis que deux pôles nord ou deux pôles sud se repoussent.

Les concepts clés associés au magnétisme sont les suivants :

• Les aimants attirent certaines choses mais pas d’autres ;

• La force des aimants varie ;

• Les aimants traversent certains matériaux ;

• Un aimant peut être utilisé pour fabriquer un autre aimant ;

• Les aimants sont plus puissants aux extrémités ; et

• chaque extrémité d'un aimant agit différemment ( Harlan & Rivkin, 2012, p. 2010, cité dans MacDonald, 2015, p.234).

Magnets are surrounded by an invisible force field called a magnetic field. Magnetism is the term given to the invisible force that attracts metals such as iron, steel, cobalt, and nickel. All magnets have magnetic poles, at which points the magnetic field is strongest. Magnets have both a north pole and a south pole; a north pole and a south pole attract each other, while two north poles or two south poles repel each other.

Key concepts associated with magnetism include the following:

• Magnets attract some things but not others;

• Magnets vary in strength;

• Magnets pull through some materials;

• One magnet can be used to make another magnet;

• Magnets are strongest at the ends, and

• each end of a magnet acts differently ( Harlan & Rivkin, 2012, p. 2010, cited in MacDonald, 2015, p.234).

En bref, les concepts clés associés à la gravité sont les suivants :

La force de gravité tire sur tout ;

La force de gravité fait tomber les choses ;

La force de gravité attire les objets petits et grands vers le sol ;

L'air peut ralentir la vitesse à laquelle les objets tombent au sol, et

L'angle d'inclinaison affecte la vitesse à laquelle quelque chose descend (Stelzer, 2005, cité dans MacDonald, 2015, p.234)

In short, the key concepts associated with gravity include the following:

• Gravity pulls on everything;

• Gravity makes things fall;

• Gravity pulls both large and small objects to the ground;

• Air can slow the speed at which objects fall to the ground, and

• The angle of incline affects the speed at which something comes down ( Stelzer, 2005, cited in MacDonald, 2015, p.234)

Conseil de pro : essayez de modéliser un vocabulaire approprié lorsque vous parlez de gravité. Les mots à utiliser incluent chute, force, surface, collision, impact et rebond.

Pro Tip: Try to model appropriate vocabulary when talking about gravity. Words to use include drop, fall, force, surface, collide, impact and bounce.

Pro Tip: Try to model appropriate vocabulary when investigating magnets. Words to use include magnetic, magnetic field, north pole, south pole, attract, repel, bar magnet, horseshoe magnet, disc magnet.

l'énergie cinétique (de mouvement), et

Énergie potentielle (stockée).

L'énergie cinétique concerne les objets en mouvement et dépend de leur masse et de leur vitesse (Loxley et al., 2010, cité dans MacDonald, 2015, p.237). Les objets légers qui se déplacent lentement ont très peu d’énergie cinétique, tandis que les objets lourds qui se déplacent rapidement ont beaucoup d’énergie cinétique.

L’énergie potentielle est une énergie stockée qui peut être transformée en d’autres formes d’énergie lorsque les conditions sont réunies. Par exemple, une batterie a une énergie potentielle qui est utilisée lorsque la batterie est placée dans un circuit tel que la mise en place de la batterie dans la télécommande de votre téléviseur.

Energy can be categorised in two ways:

1. kinetic (movement) energy, and

2. Potential (stored) energy.

Kinetic energy is concerned with moving objects and is dependent upon their mass and their speed (Loxley et al., 2010, cited in MacDonald, 2015, p.237). Light objects moving slowly have very little kinetic energy, while heavy objects that are moving fast have lots of kinetic energy.

Potential energy is stored energy that can be transformed into other forms of energy when the conditions are right. For example, a battery has a potential energy that is used when the battery is placed in a circuit such as putting the battery in your TV's remote control.

Vous pourriez essayer de « charger » un ballon à l'aide d'un morceau de tissu en laine. Frottez vigoureusement le ballon sur la laine pour « charger » le ballon, puis expérimentez:

• Pouvez-vous faire coller le ballon au mur ?

• Essayez de « charger » un ballon, puis de le tenir à côté d'un autre ballon. Lorsqu’un seul ballon est chargé, les deux doivent rester ensemble. Cependant, s’ils sont tous deux chargés, ils devraient se repousser car ils ont tous deux une charge négative.

• Essayez de ramasser de petits morceaux de papier avec votre ballon chargé.

• La préférée de tous : créer une coiffure folle !

  (MacDonald, 2015, p.239)

  
  

Static electricity ( a form of kinetic energy) is something that most young children have probably experienced, either in the form of an unexpected 'zap', or through experimenting with balloons.

You might like to try 'charging' a balloon using a piece of woolen fabric. Rub the balloon vigorously on the wool to 'charge' the balloon, then try the following:

Can you make the balloon stick to the wall?

Try 'charging' a balloon and then holding it next to another balloon. When only one balloon is charged, the two should stick together. However, if they are both charged, then they should repel because they both have a negative charge.

Try picking up small pieces of paper with your charged balloon.

Everyone's favourite: create a crazy hairstyle!

Les concepts clés associés à la lumière sont les suivants :

• Rien ne peut être vu sans lumière ;

  
  

• La lumière semble voyager en ligne droite ;

  
  

• Les ombres sont créées lorsque les faisceaux lumineux sont bloqués ;

  
  

• La nuit est l'ombre de la Terre ;

  
  

• Tout ce que nous voyons reflète la lumière ;

  
  

• La lumière contient de nombreuses couleurs ;

  
  

• Les faisceaux lumineux courbés donnent aux choses un aspect différent.

  
  

Light can be defined as radiant energy that we can sense with our eyes ( Loxley et al., 2010). Light is a great form of energy to explore with young children because it behaves in a number of fascinating ways- it travels at astonishing speed, it bounces off some objects, and is absorbed by others ( Loxley et al., 2010). Because of light, we can see images, shadows and colours.

Key concepts associated with light include the following:

Nothing can be seen without light;

Light appears to travel in a straight line;

Shadows are made when light beams are blocked;

Nighttime is the Earth's shadow;

Everything we see reflects light;

Light contains many colours;

Bending light beams make things look different ( Harlan & Rivkin, 2012, p.272, cited in MacDonald, 2015, p.240)

Les concepts clés associés au son sont les suivants :

• Des sons sont émis lorsque quelque chose vibre ;

  
  

• Le son traverse beaucoup de choses ;

  
  

• et les objets vibrants de différentes tailles émettent des sons différents ( Harlan & Rivkin, 2012, p.257, cité dans MacDonald, 2015, p.243).

Sound is essentially a form of energy that makes molecules move, and sounds travel through the air in what are commonly known as sound waves ( Stelzer, 2005). Sounds need a vibrating source and a medium to travel through- a solid, a liquid or a gas (Loxley et al., 2010). We can hear sounds when the air around us is disturbed by vibrations and these vibrations are detected by the sensitive cells in our ears (Loxley et al., 2010, cited in MacDonald, 2015, p.243).

Key concepts associated with sound include the following:

Sounds are made when something vibrates;

Sound travels through many things;

and vibrating objects of different sizes make different sounds ( Harlan & Rivkin, 2012, p.257, cited in MacDonald, 2015, p.243).

Énergie = grandeur physique qui permet de caractériser un changement dans un système. Qu’il s’agisse d’un changement de température, de vitesse, de forme, de composition chimique (comme la digestion par exemple), etc.