Vous cherchez une activité scientifique simple, bluffante et recyclable à faire avec les enfants ? Fabriquer un sous-marin en plastique avec une bouteille est un grand classique qui coche toutes les cases : ça amuse, ça explique des notions clés (flottabilité, pression, densité…), et ça ne coûte presque rien. En prime, vous pouvez transformer votre évier ou une bassine en mini-océan et lancer une mission de sauvetage dont vos moussaillons se souviendront longtemps. Prêts à plonger ?

Pourquoi ce bricolage est génial (apprentissages + fun)

Compétences STEM : observer, émettre des hypothèses, tester

Ce bricolage transforme les enfants en véritables ingénieurs. On observe ce qui flotte ou coule, on formule des hypothèses (“Si j’ajoute un peu d’air, remontera-t-il ?”), puis on teste. C’est l’essence de la démarche scientifique, emballée dans un jeu d’eau irrésistible.

Éco-bricolage : réutiliser une bouteille plastique

Plutôt que de jeter, on réutilise une bouteille transparente (1 à 1,5 L) comme laboratoire. Expliquer la seconde vie des objets rend l’expérience encore plus pertinente : science + écologie = combo gagnant. Pour prolonger l’idée, inspirez-vous de ces bouteilles sensorielles faciles à fabriquer.

À quel âge proposer l’activité ?

• Dès 5 ans : version “plongeur cartésien” (avec pipette ou petit flacon souple).
• 7–12 ans : version “ballast effervescent” (avec pastille effervescente ou système d’air).
• Toujours sous la supervision d’un adulte. L’idée n’est pas de sceller des gaz, mais de manipuler de l’eau en sécurité.

Sécurité & préparation (lisez-moi avant !)

Gestes sûrs

• Utiliser de l’eau tiède et un plan de travail stable.
• Jamais de contenant scellé si vous utilisez des pastilles effervescentes : la pression doit pouvoir s’échapper.
• Lunettes de protection facultatives mais utiles si l’enfant approche beaucoup son visage de l’eau.
• Sécher rapidement les surfaces glissantes.

Zone de test

Un grand saladier, une bassine, l’évier ou la baignoire conviennent très bien. Placez une serviette en dessous pour éviter les débordements.

Check-list minute

• Bouteille transparente (1–1,5 L), propre.
• Récipient rempli d’eau pour les essais.
• Accessoires selon la version choisie (voir plus bas).
• Chiffon/essuie-tout, mètre ou règle (pour mesurer la profondeur), chrono (sur smartphone).

Matériel : simple et économique

Liste de base

• 1 bouteille plastique transparente (1–1,5 L), avec bouchon.
• Eau (du robinet).
• Pipette souple / petite ampoule compte-gouttes / mini-flacon souple (type bulle de poisson jouet) pour la version plongeur cartésien.

Petits “plus” pour varier

• Paille, seringue (sans aiguille), trombone, pâte à modeler (pour lester et équilibrer).
• Scotch étanche ou ruban adhésif.
• Pastilles effervescentes (type vitamine C) pour la version ballast effervescent.
• Quelques perles ou une mini-capsule plastique (conteneur d’œuf surprise) pour faire un “trésor”.

Version A (dès 5 ans) : le sous-marin “plongeur cartésien” dans une bouteille

Principe (en 10 secondes)

Quand on presse la bouteille, on augmente la pression dans l’eau. La pipette souple (notre “sous-marin”) se remplit un peu d’eau, sa densité augmente… et elle plonge. Quand on relâche, l’air revient dans la pipette, elle s’allège et remonte.

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Magique ? Non, scientifique !

Étapes pas à pas

1. Préparer le sous-marin. Remplissez la pipette d’un peu d’eau, puis aspirez de l’air pour qu’elle flotte à peine dans un saladier. Ajustez en ajoutant/retirant quelques gouttes : vous cherchez l’équilibre neutre (elle flotte mais affleure).
2. Remplir la bouteille. Versez de l’eau dans la bouteille jusqu’à environ 2 cm du bord. Glissez la pipette dedans. Vissez le bouchon.
3. Tester. Pressez fermement les parois : la pipette plonge. Relâchez : elle remonte. C’est votre plongeur cartésien maison.
4. Ajuster la flottabilité. Si la pipette ne réagit pas, sortez-la, modifiez le volume d’air (ajoutez/retirez quelques gouttes), puis réessayez.

Dépannage rapide

• Il coule trop vite et reste au fond ? Vous avez trop peu d’air. Ajoutez de l’air dans la pipette pour l’alléger.
• Il ne plonge pas quand j’appuie ? La pipette est trop légère ou la bouteille trop rigide (certaines bouteilles très épaisses transmettent mal la pression). Essayez une bouteille plus souple.
• Il remonte de travers ? Le centre de gravité est décalé. Un micro-grain de pâte à modeler à la base peut stabiliser.

Mini-défis ludiques

• Plongée chronométrée : qui mettra son sous-marin au fond le plus longtemps (pression continue) ?
• Transport de “trésor” : clipsez un mini-trombone sur la pipette et hameçonnez une perle au fond.
• Cible à atteindre : dessinez trois niveaux sur la bouteille (surface, mi-profondeur, fond) et tentez de stationner au milieu.

Version B (7–12 ans) : sous-marin bouteille à ballast effervescent

Principe

Ici, c’est la production de bulles (CO?) qui change la flottabilité. Le sous-marin descend quand il se remplit un peu d’eau, puis remonte lorsque des bulles s’accrochent à sa coque ou quand du gaz s’accumule dans une petite chambre d’air. Important : on ne scelle jamais la pression. Pour approfondir la même famille de réactions, voyez le tutoriel du volcan au bicarbonate.

Étapes pas à pas (avec pastille effervescente)

1. Construire le sous-marin. Prenez une mini-capsule plastique (type œuf surprise). Percez deux minuscules trous sur le dessus avec une aiguille chauffée par l’adulte (ou utilisez un couvercle déjà micro-ajouré). Remplissez la capsule à moitié d’eau, ajoutez un quart de pastille effervescente, refermez sans serrer à outrance.
2. Ajuster le lest. Collez un peu de pâte à modeler sous la capsule pour qu’elle flotte juste sous la surface dans votre bassine. Corrigez jusqu’à obtenir un quasi-équilibre.
3. Plonger. Posez doucement le sous-marin dans la bassine. Au début il peut descendre, puis, à mesure que des bulles se forment et s’attachent, il remontera partiellement, parfois par à-coups. Le spectacle est vivant !
4. Variante bouteille. Même principe dans une grande bouteille remplie d’eau (goulot large conseillé). Ne la fermez pas hermétiquement : posez juste le bouchon pour éviter les éclaboussures.

Variantes sans effervescence

• Ballon d’air : un minuscule ballon gonflé très légèrement à l’intérieur d’une capsule, que l’on pince/dépince (avec les doigts à travers la paroi souple) pour ajuster la flottabilité.
• Seringue + paille : une paille traverse un couvercle (étanchéité avec pâte à modeler). En injectant un tout petit volume d’air avec la seringue, on fait remonter le sous-marin ; en aspirant doucement, il redescend.

Comprendre la science en jouant

Flottabilité, densité, poussée d’Archimède

Un objet flotte si la poussée d’Archimède (la force de l’eau qui pousse vers le haut) est supérieure à son poids. La clé, c’est la densité globale de l’objet. En ajoutant un peu d’eau dans la pipette (ou en chassant une partie de l’air), on augmente la densité : l’objet devient plus “lourd pour sa taille” et coule. En rendant l’objet plus “gonflé d’air”, on diminue la densité : il remonte.

Pression : pourquoi presser la bouteille fait plonger ?

Dans la version “plongeur cartésien”, presser la bouteille augmente la pression de l’eau. L’air dans la pipette se comprimes légèrement, laissant entrer un peu d’eau : sa masse augmente et il descend. Relâchez, l’air reprend du volume, l’eau ressort, et il remonte. C’est une superbe démonstration de l’élasticité de l’air et de la transmission de la pression dans un liquide.

Lest, centre de gravité et stabilité

Si votre sous-marin bascule, c’est que son centre de gravité n’est pas bien aligné. Ajouter un micro-lest (pâte à modeler) sous la coque abaisse ce centre et stabilise la navigation. Exactement comme la quille d’un bateau. Pour élargir la discussion autour de la densité de l’eau, découvrez pourquoi la mer est salée avec des tests faciles.

Activités pédagogiques clés en main

Fiche d’observation à cocher

• Hypothèse : “Si j’ajoute plus d’air, alors mon sous-marin flottera davantage.”
• Expérience : “J’appuie / je relâche la bouteille et j’observe.”
• Résultat : “Il descend quand j’appuie. Il remonte quand je relâche.”
• Conclusion : “La pression modifie le volume d’air et donc la flottabilité.”

Invitez l’enfant à dessiner son sous-marin et à noter trois observations (ex. vitesse de descente, profondeur atteinte, stabilité).

Quiz express “vrai/faux”

• Vrai ou faux : “Un sous-marin flotte mieux quand il contient plus d’air.” (Vrai)
• Vrai ou faux : “Presser la bouteille fait diminuer la pression.” (Faux)
• Vrai ou faux : “Lester stabilise le sous-marin.” (Vrai)

Idées d’évaluation en classe / à la maison

• Graphique : mesurez la profondeur atteinte selon la force d’appui (faible/moyenne/forte).
• Comparatif : pipette A (très légère) vs pipette B (plus lourde). Qui plonge plus vite ? Pourquoi ?
• Rédaction : “Raconte la mission de ton sous-marin et ce que tu as appris sur la flottabilité.”

Pour varier les ateliers, testez ces expériences scientifiques comestibles, et parcourez aussi cette sélection d’activités scientifiques pour enfants.

Variantes créatives & déco

Habillage “coque”

• Périscope en paille (collé sur le côté).
• Hublots dessinés au marqueur indélébile ou collés en autocollants.
• Ailerons en carton plastifié (minces pour ne pas perturber l’équilibre).

Défis ludiques

• Course de sous-marins : deux bouteilles côte à côte, on appuie en rythme pour une trajectoire “slalom”.
• Mission “sauvetage du trésor” : déposez une perle au fond ; l’objectif est de l’accrocher avec un trombone sur la pipette puis de remonter sans la laisser tomber.
• Cible de profondeur : marquez des niveaux sur la bouteille (2 cm, 6 cm, 10 cm). Score si vous tenez 3 secondes à la mi-profondeur.

Prolongez le thème aquatique avec ces jeux d’eau sans piscine. Et pour une continuité narrative, lancez un escape game pirate à imprimer : votre sous-marin devient le héros de la mission !

Problèmes fréquents & solutions rapides

“Mon sous-marin ne plonge pas”

• La pipette est trop légère : laissez entrer quelques gouttes d’eau.
• La bouteille est trop rigide : choisissez une bouteille plus souple (eau de source fine).
• L’eau est trop froide : cela change peu la densité, mais des doigts froids appuient moins fort ; réchauffez les mains et appuyez franchement.

“Il reste au fond”

• Ajoutez un peu d’air dans la pipette (aspirez de l’air, retirez une goutte).
• Vérifiez qu’il n’y a pas d’air piégé ailleurs qui empêche la détente de la pipette au relâcher.

“Il penche / tourne”

• Corrigez le lest avec une micro-boulette de pâte à modeler placée sous la base.
• Contrôlez la symétrie des décorations (un grand aileron d’un côté déséquilibre).

“Fuites & étanchéité”

• Un scotch trop serré peut déformer la pipette. Préférez une pipette en bon état plutôt qu’un bricolage trop complexe.
• Si vous utilisez une capsule pour la version effervescente, deux micro-trous suffisent pour laisser partir le gaz : pas plus.

Éco-gestes & rangement

Nettoyer rapidement

Videz l’eau dans l’évier, rincez la bouteille, séchez à l’air libre. Si vous avez utilisé des pastilles effervescentes, un simple rinçage suffit.

Réutiliser, trier, stocker

• Gardez la pipette et la capsule dans un petit sachet nommé “Sous-marin – kit prêt”.
• La bouteille peut servir à d’autres expériences (tornade dans une bouteille, fusée hydropneumatique – sans pression scellée pour les enfants). Idée de réemploi ludique : fabriquez des quilles DIY en bouteilles recyclées.
• Quand elle est usée, recyclez la bouteille dans le bac adapté.

Conclusion motivante

En une heure (et même souvent en 20 minutes), vous avez fabriqué un sous-marin avec une bouteille et transformé l’eau en terrain d’exploration scientifique. Les enfants auront manipulé la pression, senti ce que signifie “plus dense” ou “moins dense”, compris que l’air se comprime et que l’eau transmet la pression. Et surtout, ils auront vécu une réussite concrète : faire monter et descendre un objet à la demande.
Alors, on remet ça ? Variante effervescente, course de sous-marins, défi de profondeur… Le laboratoire maison n’attend que vous.

FAQ – Fabriquer un sous-marin en plastique avec une bouteille

À partir de quel âge peut-on faire le plongeur cartésien ?

Dès 5 ans avec un adulte. L’enfant appuie, observe et décrit ; l’adulte ajuste la pipette.

Est-ce dangereux d’utiliser des pastilles effervescentes ?

Non si vous ne scellez jamais le contenant. Laissez toujours une issue au gaz et évitez de rapprocher le visage.

Faut-il une bouteille en verre ou en plastique ?

En plastique souple de préférence : elle se compresse facilement pour transmettre la pression.

Comment faire si mon sous-marin ne plonge pas ?

Ajoutez quelques gouttes d’eau dans la pipette, vérifiez la souplesse de la bouteille et appuyez plus fermement.

Comment équilibrer un sous-marin maison qui penche ?

Placez un micro-lest (pâte à modeler) sous la base pour abaisser le centre de gravité.

Peut-on faire l’activité dans le bain ?

Oui, c’est idéal. Gardez simplement les pastilles effervescentes pour la bassine afin d’éviter des résidus dans la baignoire.

Quelle est la meilleure bouteille pour cette expérience ?

Une bouteille transparente, légère et souple (1–1,5 L). Les bouteilles très épaisses sont moins réactives.

Comment transformer l’activité en séance pédagogique ?

Utilisez une fiche d’observation (hypothèse expérience résultat conclusion), mesurez des profondeurs, lancez des défis de stabilité.

Date : 17/09/25

Auteur : animyjob