Ayant mon propre enfant de 6 ans et ayant expliqué cela avec succès, voici mon conseil d'expérience:

• N'essayez pas d'expliquer la gravité comme une force mystérieuse. Cela n'a pas de sens pour la plupart des adultes (triste, mais vrai! Parlez-en à des non-physiciens et vous verrez), cela n'aura pas de sens pour un 6ans.

  La raison pour laquelle cela ne fonctionne pas est que cela nécessite une inférence des principes généraux à des applications spécifiques, plus cela nécessite une réflexion abstraite avancée pour même saisir le concept de forces invisibles. Ce ne sont pas des compétences qu'un enfant de 6 ans a à portée de main. La plupart des choses qu'ils découvrent en ce moment sont fragmentaires et ils ne commenceront pas à adapter leurs expériences aux modèles de réalité conscients les mieux adaptés avant quelques années.

• Exploitez La tendance des enfants de 6 ans à prendre des descriptions d'actions qui se produisent à leur valeur nominale comme de simples faits au coup par coup.

  Les trucs tirent d'autres choses sur eux-mêmes. Lorsque vous avez beaucoup de trucs, cela en tire beaucoup beaucoup . Les plus gros attirent les plus petits vers eux.

  Ils ont déjà compris la forme du système solaire et une mauvaise compréhension du fait des orbites (pas comment elles fonctionnent - c'est une autre pièce - juste que les planètes et les lunes se déplacent en pistes «circulaires» autour de choses plus lourdes comme le Soleil et la Terre) peut être utile avant de se lancer dans ces parties de la conversation. Je ne suis pas sûr, mais c'était une chose que mes 6 ans avaient déjà commencé à comprendre à ce stade.

  Ces conversations ont également été mélangées à nos conversations sur la façon dont la Terre s'est formée à partir de débris et comment l'attraction était impliqué dans la réalisation de cela, et comment cela a fait l'attraction de plus en plus. Donc, je ne peux pas vraiment séparer ce contexte; cela peut aussi aider / être nécessaire.

• N'essayez pas de corriger la confusion d'un enfant de 6 ans sur le fait que le haut et le bas sont relatifs, mais utilisez à la place.

  Il y a beaucoup de Terre sous nous, et cela nous tire vers le bas lorsque nous sautons. Si nous sautions sur le côté, cela nous tirerait sur le côté. Si nous tombions du bas, cela nous tirerait vers le haut.

  Vous pouvez poursuivre avec un dialogue socratique sur la nature relative du haut et du bas, mais ne brouillez pas eaux avec cela immédiatement. Cela n'aura aucun achat tant qu'ils n'auront pas accepté le fait que la Terre vous "remontera" si vous tombez.

• Construisez-le sur une série de conversations. Ils ne l'obtiendront pas la première fois, ni la dixième, mais des morceaux resteront collés.

• N'essayez pas de vous donner une idée du modèle de travail global. Si vous réussissez à leur donner des faits uniques et déconnectés qu'ils croient réellement, les rassembler se produira à mesure qu'ils vieilliront et mûriront et qu'ils seront plus exposés à ce genre de choses.

Tous c'est supposer un enfant décemment intelligent mais pas prodigieux, bien sûr. (Un prodige de 6 ans peut probablement saisir le modèle de gravité d'un adulte laïc, mais si c'est à qui vous avez affaire, vous n'avez pas besoin d'ajuster votre enseignement.)

Pour plus de contexte , c'était aussi après que la classe de mon enfant a commencé à expérimenter les aimants à l'école. J'ai été inspiré d'essayer d'expliquer la gravité lorsque mon enfant m'a dit que les arbres ne flottaient pas dans l'espace parce que la Terre était un aimant géant. (Vrai! Mais pas pourquoi les arbres ne s'envolent pas.) Comparer la gravité et le magnétisme pourrait aider, pour leur donner un exemple d'attraction invisible qu'ils peuvent ressentir, mais cela pourrait bien dérouter le sujet aussi depuis que j'ai eu beaucoup de travail (sur plusieurs conversations) pour convaincre les miens que les arbres ne collent pas au sol à cause du magnétisme, même si la Terre est un aimant géant.

Et un dernier conseil accessoire, mais qui peut vous aider:

• Une fois que vous avez eu quelques-unes de ces conversations, jouez à Kerbal Space Program pendant qu'elles regardent. (Encore une fois, cela vient de l'expérience. Mon enfant adore regarder KSP.) Voir un exemple pratique de la gravité au travail dans son environnement naturel contribuera grandement à consolider les conversations précédentes. Cela peut ressembler à une blague d'approbation, mais voir un système bouger et être manipulé fait une énorme différence dans la compréhension d'un jeune enfant, car il n'est plus abstrait ou nécessite la construction d'abstractions mentales à saisir, comme leur montrer un globe le fait.

L'idée fausse vient probablement d'un malentendu de "down". Faire un dessin 2-D de la terre avec des bâtiments, des personnes et des arbres peut aider. Par exemple,

Enveloppez une balle (comme une balle de tennis) avec un élastique. Dites-lui de mettre son doigt entre la balle et l'élastique et essayez d'éloigner son doigt de la balle. Faites-lui faire cela de tous les côtés du ballon. Maintenant, expliquez-lui comment l'élastique est comme la gravité.

Frottez un ballon avec un chiffon pour induire une charge qui démontrera "l'adhérence statique", puis attirez de petits morceaux de papier avec le ballon. Une fois qu'ils voient que l'électricité statique attire les petits morceaux de papier vers le bas du ballon, vous pouvez alors commencer à leur expliquer «la force».

Demandez à l'enfant ce que signifierait «vers le bas» pour les gens de «l'autre côté» de la Terre.

Voici quelques idées:

a) Essayez de lui faire comprendre le concept de «force»: attachez deux balles sur un élastique. Faites-lui les séparer pour qu'elle ressente une sensation de force. Prenez une pomme et laissez-la tomber. Faites-lui comprendre que si une force (sa main) ne tient pas un objet, elle est tirée par la terre, la façon dont l'élastique tire les boules.

b) Ensuite, montrez-lui sur un globe où vous êtes. Montrez la verticale où la pomme tombe. Vous pourriez alors aller à la force tirant vers le centre, à la façon dont l'élastique tire le long de la ligne, et que c'est la ligne qui définit dans quelle direction la force tire, à la fois pour l'élastique et la terre. Faites l'analogie que chaque point sur la terre tire le long de la ligne comme s'il y avait une bande, vers le centre.

bonne chance

Prenez un aimant et tenez-le verticalement, saupoudrez des garnitures en fer de chaque côté du poteau. Les garnitures de fer sur le côté inférieur seront suspendues. Ensuite, l'enfant aura le sentiment qu'il est possible que les choses restent sans tomber. Vous n'avez pas besoin d'expliquer le concept de gravité pour l'enfant maintenant. L'enfant créera l'explication pour lui-même (pourrait également devenir le prochain newton en créant un nouveau concept).

Après avoir soigneusement examiné la situation du PO, je pense que l'accent est mis sur le processus rhétorique. Suite à cela, mon approche argumentative serait la suivante: tenez ferme sur le fait que la Terre est ronde, amenez l'enfant à réconcilier les incohérences .

La raison de ce type de l'approche est le comportement de l'enfant. La citation suivante est un script que j'ai répété maintes et maintes fois dans le tutorat de physique:

J'ai également fait quelques tentatives en utilisant un globe, en disant que "Up" et "Down" sont tous une perspective locale et les gens de l'autre côté de la terre se sentent au sommet, mais elle ne comprend toujours pas.

Ici, vous avez présenté un argument. Mais qu'est-ce qui a suivi après cet argument? Il n'y a aucun commentaire apparent sur l'argumentation de l'enfant. Je ne m'attends pas à ce qu'un enfant réponde avec des contre-arguments cohérents ou cohérents, mais la réponse semble totalement absente.

Ceci est familier à ceux d'entre nous qui ont une expérience d'enseignement de la physique. Les mauvaises réponses sont toujours faciles à traiter et presque universellement constructives. C'est l'absence de toute formation de modèle qui bloque la progression, et les conduit souvent à passer des majors à quelque chose de non technique à cause de la mauvaise expérience.

Considérez la rhétorique comme un jeu d'échecs (avec des règles formellement établies pour le mouvement). En tant qu'adulte instruit, vous n'avez probablement pas de difficulté à réagir à tout mouvement de l'enfant. Si vous le faites, posez une autre question ici.

Aucune approche rhétorique ne sera utile à 100%. Les contre-exemples ne sont pas toujours utiles non plus, mais ils font appel à un exemple très particulier de logique incohérente. Si vous avez attribué à la mauvaise logique avant de voir le contre-exemple, alors il accomplira son objectif - démontrer que vous avez tort. Je pense que la meilleure réponse que j'ai vue ici est l'image suivante (publiée sous forme de commentaire):

^{(image originaire de http://www.caloi.com.ar/caloidoscopio_new/byn/byn53.gif)}

C'est la perfection physique.

L'illustration absurde fait que le spectateur abandonne une vue. Vous pouvez rejeter le fait que la Terre est une sphère, ou vous pouvez rejeter le fait que la gravité est toujours dans la même direction. Je suppose que l'option demeure que les gens tombent actuellement, en ce moment, du côté de la planète. Je pense que c'est ce qui rend la physique amusante. Pour chaque modèle que nous construisons, il y a une histoire qui va avec. La plupart des propositions individuelles peuvent avoir un modèle construit autour d'elle, changeant tout le reste de l'univers pour s'adapter. Mais une fois que vous êtes obligé d'expliquer plusieurs faits simultanément, vous êtes en train de construire la physique. Chaque modèle est une histoire. Si vous pouvez commencer à apprécier le processus de raconter ces modèles / histoires, alors vous êtes sur le point de faire des études supérieures.

Je dis que la physique implique deux choses: le rationalisme et les preuves. La cohérence de votre modèle est dictée par la raison, mais le modèle qui s'applique est déterminé par les preuves que nous obtenons par le monde qui nous entoure (pour lequel il n'y a pas de raccourci mental). Voici quelques histoires qui ont de la cohérence:

1. La Terre est plate, la gravité est toujours vers le bas. La validité ne peut être plus ou moins déterminée qu'en mesurant la forme de la Terre.
2. La Terre est ronde, la gravité est toujours dans la même direction. Un emplacement privilégié «au sommet de la Terre» existe, et tout le reste descend. Vous pouvez le vérifier en observant une balle rouler du bord du monde.

Peut-être que la meilleure chose à faire n'est pas d'être correcte, mais montrez comment vous-même, vous aimez être faux. S'ils imitent ce comportement, ils seront des scientifiques fantastiques.

Il y a de fortes chances que vous ne puissiez pas lui faire comprendre comment cela fonctionne.

Selon le psychologue du développement Jean Piaget, les enfants de son âge ont tendance à se voir eux-mêmes comme le "centre du monde", et sont incapables de raisonner à ce sujet sous aucun autre point de vue. Le processus s'appelle l'égocentrisme, et c'est la même raison pour laquelle un enfant est confus lorsque sa mère appelle ses parents (de la mère) mère / père au lieu de grand-mère / grand-père.

Cela ne fera pas de mal d'essayer d'expliquer, et elle pourra peut-être mieux comprendre, mais ne soyez pas frustrée si elle ne le fait pas.

Pourquoi n'essayez-vous pas d'expliquer que chaque objet attire d'autres objets, mais que pour qu'il se fasse sentir, au moins un des objets doit être très grand? La terre est un très gros objet, elle attire donc les choses vers elle.

Faites remarquer qu'une balle tombe tout droit vers le bas et non sur le côté. C'est parce qu'il veut aller au centre de la Terre.

C'est vrai partout. Ce que nous pensons être en bas, c'est vers le centre de la Terre, et cela est vrai partout où nous allons.

(puis jetez un œil au globe et voyez quelle direction se dirige vers le centre)

Dites-lui que bas signifie " dans vers le centre de la Terre, où que vous soyez."

Expliquez que puisque la terre est ronde et que les gens ne tombent pas (car il n'y a pas de «bas» absolu), ils tombent vers le centre de la terre.

Ce qui m'a aidé à comprendre la gravité, c'est de modéliser l'espace-temps comme un trampoline ou un drap de lit étiré. Maintenant, mettez un melon dessus en disant "C'est la terre qui plie l'espace". Maintenant, prenez une bille et dites "Ceci est vous, également l'espace de pliage, mais pas autant". Et peu importe où vous placez le marbre, il descend toujours vers la terre, car la terre plie le plus l'espace-temps.

Pourtant, ce que je pense est important de dire que non seulement les choses tombent vers la terre, mais que chaque masse a son propre champ de gravité pas tout à fait contrairement à un champ magnétique.

Vous pouvez devenir fou avec cette expérience, en disant que le melon est le soleil, une plus grande bille est la terre. Au lieu de laisser tomber le marbre terrestre, donnez-lui une poussée latérale et il tournera autour du soleil pendant un moment.

Vous pouvez même ajouter un marbre plus petit que la lune et si vous lancez bien la terre et la lune assez, vous verrez le marbre lunaire en orbite autour du marbre terrestre tandis que les deux tournent autour du soleil melon.

Il y a un très bel exemple de cette expérience sur youtube.

Cette question est en fait très difficile et a été résolue pour la première fois de manière satisfaisante par Albert Einstein au cours du développement de la théorie générale de la relativité à partir de la relativité restreinte:

Son premier pas vers une théorie relativiste de la gravitation a été la proposition du principe d'équivalence. Équipé de ce principe, il pourrait expliquer certains effets gravitationnels comme le décalage de fréquence gravitationnel de la lumière (ou dilatation temporelle) et la déviation gravitationnelle de la lumière:

mais il ne pouvait pas expliquent les effets gravitationnels à proximité de sources gravitationnelles comme la Terre: il ne pouvait pas expliquer pourquoi les gens de l'autre côté de la Terre subissent une attraction gravitationnelle dans la direction opposée de la Terre. Ces effets sont appelés Effets de marée :

Il a résolu ce problème en proposant une analogie profonde entre les forces de marée et une propriété des surfaces appelée courbure . Fondamentalement, il a proposé que l'espace (le temps) puisse être représenté par des objets géométriques courbes appelés variétés (pseudo-riemanniennes). Ainsi, tout ce que vous avez à lui expliquer, c'est ce concept. Je pense que l'image suivante, (bien que, en ayant omis la dimension temporelle, ce n'est pas du tout précis) peut vous / lui aider beaucoup:

Cette image aide lui de saisir le concept dans un simple , géométrique et pourtant aussi scientifiquement précis que possible: tous les objets autour de la Terre tombent vers la surface (centre, bien sûr) de la Terre. Je pense que cette explication est conforme à la citation d'Einstein tout doit être aussi simple que possible, mais pas plus simple .

Pour compléter cette réponse, j'explique (très) brièvement les étapes restantes à la relativité générale:

Après ce point, la seule étape restante vers sa théorie était de trouver une relation entre cette courbure et la présence de sources de gravité comme la matière et le rayonnement. Il est arrivé à sa célèbre équation: $$ \ mathbf {G} = \ frac {8 \ pi G} {c ^ 4} \ mathbf {T} $$.

dans laquelle la quantité $ \ mathbf {G} $ mesure la courbure de l'espace (temps) et la quantité $ \ mathbf {T} $ mesure le contenu de la matière.

Ainsi, un complet La solution à la question de savoir pourquoi les objets placés à différents endroits autour de la Terre font l'expérience des forces dans différentes directions (toutes vers le centre de la Terre) nécessite nécessairement un argument relativiste général.