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Par le biais d'expériences ingénieuses-reproduire une éruption volcanique, comprendre la fossilisation animale, visualiser le système solaire, découvrir la température d'ébullition de l'eau, appréhender le principe de flottaison, voir l'air qu'on respire, fabriquer un sablier...-, il montre comment et pourquoi les sciences de la nature apportent une contribution essentielle au développement de la personnalité de l'enfant, et ce dès l'école maternelle.
Les quinze pédagogues et scientifiques (dont Albert Jacquard, Pierre Léna et Yves Quéré) réunis ici autour de Georges Charpak (1924-2010), Prix Nobel de physique 1992, ont un objectif: que les enfants, en se confrontant par eux-mêmes au réel et à l'expérience, sortent de l'école primaire aptes à s'interroger, à créer, à se repérer dans une société désormais pleine de science et de technique.
Depuis la première parution de ce livre en 1996, l'équipe de La Main à la pâte a mis en place des partenariats qui s'adressent aussi bien à des pays développés, membres de l'Union européenne, qu'à des pays émergents ou connaissant des difficultés structurelles plus importantes.