Comment fonctionne le thermoscope ?

Nous avons construit un thermoscope et nous l’avons utilisé. Mais comment fonctionne-t-il ? 

Faire des sciences, ce n’est pas (seulement) faire des descriptions, des constats. On va maintenant travailler l’explication ! À ce stade-ci, l’essentiel n’est pas d’avoir l’explication la plus savante, mais d’aller vers une conception plus pertinente.

Lorsque l’on demande à des élèves comment fonctionne le thermomètre, les explications diffèrent et ne se valent pas toutes : (dans l’exemple proposé, les élèves ne se sont pas arrêtés au thermoscope)

Certains décrivent l’aspect du thermomètre :
– « Il y a des graduations en dessous et au-dessus du 0. »

Certains élèves mettent en évidence le mouvement de l’index avec des conditions extérieures au thermomètre :
– « ça monte si ça augmente. »
– « tu le mets dehors, ça va monter, ou descendre. »
– « il fonctionne grâce à la chaleur. »
– « il s’imprègne de la température. »

Certains élèves proposent une explication basée sur un mécanisme : 
– « ça se dispense parce qu’il ne sait pas sortir [l’élève fait des gestes sur le côté] comme c’est un tube. »
– « c’est le tube qui se contracte avec la chaleur. »

=> À termes, l’objectif est d’arriver au troisième type d’explication qui mobilise un mécanisme.

Il est courant de considérer que la technologie n’est qu’une application des sciences. Mais même avec un objet technique, les élèves peuvent produire des explications !

/!\ Avec des thermomètres numériques, on peut objectiver la température mais on ne pourrait pas travailler l’explication, à ce niveau de la scolarité. Ce type de thermomètre “boite noire” pourra tout de même être utilisé dans d’autres activités, comme pour comparer la fiabilité des thermomètres
entre eux, ou pour réaliser des classements  /!\

Quand un professionnel achète un thermomètre, il doit choisir l’instrument le plus adapté en fonction de ses besoins. Il faut faire un compromis entre « la précision », la « rapidité de la mesure » (le temps de réponse) et la « robustesse ». Ainsi, dans le secteur métallurgique, la robustesse prime sur la précision (on n’est pas à quelques degrés près), tandis que dans le domaine pharmaceutique, c’est la précision qui sera souvent privilégiée.