Upload
raimond-guillaume
View
106
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Connaissances du primaire ou pré-requis.
PrimaireFiche 17 (cycle 3) : Lumière et ombres.
SecondaireModèle du rayon de lumière.
Compétences visées.
Prévoir la position et la forme des ombres dans le cas d’une source ponctuelle
La lumière : sources et propagation rectiligne.
Exemple d’une séquence
d’investigation.
Démarche d’investigation.
• Situation déclenchante.
Les ombres chinoises sont utilisées depuis des siècles pour illustrer des contes au théâtre. Des figurines ou des mains peuvent alors donner naissance à divers animaux ou personnages.
Peut-on observer l'ombre d’un objet dont la forme serait différente de celle de l’objet ?
Démarche d’investigation.
• Appropriation.
- Demander à un élève de venir au tableau pour faire une ombre chinoise avec sa main et un rétroprojecteur : on observe une ombre floue.
- Puis avec une lampe de poche : on observe une ombre plus nette et contrastée. Une ombre nette n’est obtenue qu’avec une petite source de lumière.
Démarche d’investigation.
• Formulation des hypothèses.
À la question posée, on peut envisager les réponses suivantes :
-Le choix de l’objet influence la forme de l’ombre : selon les matériaux utilisés, la forme ...
-La forme de l’ombre dépend de la position des objets par rapport à la source de lumière ou par rapport à l’écran.
- L’ombre a toujours la même forme que le contour de l’objet, car elle est dans son prolongement.
Ces hypothèses peuvent être notées au tableau ou écrites sur feuille.
Démarche d’investigation.
• Échange argumenté. Mise en commun des résultats
• Élaboration d’un protocole expérimental.Choix du matériel.
L’enseignant pourra mettre à la disposition des élèves le matériel suivant : divers objets de différentes formes et en différentes matières, sources de lumière ponctuelle (lampe de poche), écran blanc, feuilles blanches , fil de coton pour matérialiser les rayons de lumière .
Les hypothèses sont reprises une à une, et on montre que la forme de l’ombre ne dépend uniquement que du contour de l’objet éclairé.
Institutionnalisation / structuration des connaissances.
Lorsqu’un objet opaque est éclairé par une petite source de lumière :
_ La partie de l’objet, qui se trouve à l’opposé de la source, n’est jamais éclairée : c’est son ombre propre.
_ L’ombre projetée sur un écran est son ombre portée.
_ La forme de l’ombre portée est délimitée par les rayons de lumière issus de la source qui passent par les bords de l’objet.
_ La zone qui est comprise entre l’ombre propre et l’ombre portée constitue le cône d’ombre.
Réinvestissement
• Exercices de tracés d’ombres.• Pour apprendre à faire quelques ombres chinoises :
http://www.cite-sciences.fr/francais/ala_cite/expositions/ombres_lumieres/mains-ombres-chinoises.htm