Давно и хорошо знаю, что правильно писать "девчОнка", но вчера племянник поставил в тупик вопросом "почему?

Потому что есть такое правило: буква О пишется после шипящих в суффиксе имен существительных _-онк-_, ср.: _книжонка, ручонка, рубашонка, распашонка_ и т. п.