Module : le monde de la matière – les aimants – maternelle

Utiliser, fabriquer, manipuler des objets :

Les utilisations multiples d’instruments et d’objets sont l’occasion de constater

des phénomènes physiques, notamment en utilisant des instruments d’optique

simples (les loupes notamment) ou en agissant avec des ressorts, des aimants,

des poulies, des engrenages, des plans inclinés… Les enfants ont besoin d’agir

de nombreuses fois pour constater des régularités qui sont les manifestations

des phénomènes physiques qu’ils étudieront beaucoup plus tard (la gravité,

l’attraction entre deux pôles aimantés, les effets de la lumière, etc.).

Attendus de fin de cycle :

Choisir, utiliser et savoir désigner des outils et des matériaux adaptés à une

situation, à des actions techniques spécifiques (plier, couper, coller, assembler,

actionner...).

Matériel : (à choisir selon buts recherchés, disponibilité…)

Objets en fer : clou, trombone, clé

Autres objets : bout de bois, gomme, bouchon, feuille de papier, pâte à modeler,…

Sac poubelle noir pour cacher les objets

Canne à pêche avec un aimant bien accroché.

Voici un exemple de séquence vécue en classe avec une classe de GS, qui est à

adapter au fur et à mesure des réactions et des découvertes des enfants de sa classe. Des prolongements sont proposés en fin de séquence selon le temps dont on dispose

et la réactivité des enfants.

Séances Matériel Déroulement Support et modalités de travail

Séance N°1 Activité décrochée de manipulation libre

Objets cachés : clou,

trombone, clé, bout

de bois, gomme,

bouchon plastique,

feuille de papier,

pâte à modeler…

Canne à pêche aimant

Situation préalable :

Dans un « coin » pendant l’accueil, les élèves découvrent

librement le jeu : « la pêche »* pendant une semaine.

*jeu fabriqué par l’enseignant (poisson avec objets cachés

en fer et dans d’autres matériaux)

jeu de la pêche dans

un « coin » à l’accueil.

Séance N°2 Premier recueil de représentations

Affiche Poissons et cannes à pêche

Problème posé par la situation de départ : Qu’avez vous

observé lors du jeu « la pêche ? ».

Question de l’enseignant : Pourquoi y-a-t-il des poissons

qui collent et d’autres qui ne collent pas ?

Hypothèses : L’enseignant liste les hypothèses des élèves

en regroupement collectif sur affiche.

Les poissons sont ouverts, premières conclusions et observation des objets.

En collectif

Séance N°3 Ce que je pense + Expérimentation pour validation ou non

photo des objets + colle

et feuille

individuelle tableau à 2 colonnes

Introduction du vocabulaire spécifique adapté : attiré plutôt

que collé ou attaché après justification.

Question : A votre avis, quels sont les objets attirés ou pas

attirés par l’aimant ?

individuellement : tri par catégorie d’objets en 2 colonnes.

Investigation : Expérimentation

Chaque élève teste les objets pour valider ou non ses

hypothèses et compare le résultat de l’expérience à son

idée de départ.

En atelier

Séance N°4

Conclusion

Et trace écrite de

l’expérience

Affiche collective et document de

l’élève Trace écrite pour

l’expérience et matériel par petits groupes en classe

entière.

Temps 1 : Ce que nous avons constaté :

ATTIRES l’objet est

attiré par l’aimant

ATTIRES

l’objet n’est pas attiré par

l’aimant

Clou, Clé,

Trombone,

Gomme, Bout de Bois, Bouchon,

Morceau de papier, Pâte à fixe.

Temps 2 : Je dessine une expérience où l’aimant attire un

objet.

En collectif

puis en atelier

Séance N°5 Tri des métaux

Différents métaux aluminium, pièce 5 c, pièce jaune de 10 c, trombone, clef, rondelle, clou …

Les élèves pensent que pour être attiré un objet doit être

en métal, certains parlent de fer.

Objectif : Mettre en évidence que tous les métaux ne sont

pas attirés par l’aimant.

Les élèves vont expérimenter.

Affiche de conclusion, tri des métaux.

En atelier

Séance N°6 Ce que j’ai appris

Affiche collective tri des métaux

Vocabulaire spécifique : on ne dit pas « coller » mais attirer

Savoirs :

Il existe différents métaux, certains sont attirés par

l’aimant d’autres pas.

Les objets en fer ou qui contiennent du fer sont

attirés par l’aimant.

En collectif

Séance 1 : phase de découverte (manipulation)

Situation préalable :

Dans un « coin » les enfants jouent librement au moment de l’accueil avec les cannes à pèche, et essayent

d’attraper des poissons en papier …

*jeu fabriqué par l’enseignant (poisson /objets en fer et

autres matériaux)

Matériel :

Objets en fer : clou, trombone, clé

Autres objets : bout de bois, gomme, bouchon

plastique, feuille de papier, pâte à modeler ils sont

cachés sous les poissons ou à l’intérieur dans un petit

morceau de plastique noir

Canne à pêche avec un aimant bien accroché

Séance 2 : Premier recueil de représentations en collectif

Problème posé par la situation de départ : Quand vous avez joué que s’est-il passé ?

Lors du regroupement, l’enseignant sollicite les élèves en leur demandant ce qu’ils ont observé lors du jeu

« la pêche ».

« Ben les poissons marchaient, et d’autres pas. Marchaient pour mettre le truc.

Y’en avait qui restaient par terre.

On mettait l’aimant dessus mais ça ne venait pas dessus.

Les deux cannes à pêche se collaient.

Des fois elles s’emmêlent.

Y s’collaient pas, et parfois y s’décollaient. »

Question de l’enseignant : Pourquoi y-a-t-il des poissons qui collent et d’autres qui ne collent pas ?

L’enseignant reprend ici les termes employés par les élèves

Hypothèses :

L’enseignant liste les hypothèses des élèves en

regroupement collectif, sur affiche.

1) « Parce qu’il y a des poissons qui n’ont pas d’aimants en-dessous »

2) « Il y a des aimants qui collent pas » (constat ?) 3) « Les poissons croient qu’on va les manger »

(hypothèse non scientifique) 4) « Mais non c’est des faux » (l’échange entre les pairs

permet de répondre à l’hypothèse 3). 5) « Il est trop lourd ». 6) « Il faut le retourner » (l’élève répond à la question

dans sa tête et propose déjà une solution plausible). L’enseignant note les représentations des élèves :

- L’aimant attire un autre aimant (1) - Certains ne fonctionnent pas (2) - Le poids du poisson a une influence (5) - Il faut un contact direct (6)

Les propositions (5) et (6) sont testées devant les enfants et invalidées. Sur proposition des élèves ou de l’enseignant, les poissons sont ouverts. On veillera à ne pas trier pour l’instant les objets, «observation» des objets en collectif et premières conclusions : Ce ne sont pas des aimants cachés sous les poissons, ce sont des objets (L’hypothèse 1 est invalidée). L’enseignant annonce la séance suivante : la prochaine fois on cherchera à savoir quels objets sont

« collés » (attirés) par l’aimant ?

Séance 3 : recueil individuel et expérimentation (atelier 7 ou 8 élèves)

Au début de la séance l’enseignant rappelle la séance précédente et propose d’utiliser le vocabulaire

spécifique adapté : attiré plutôt que collé/attaché en justifiant ce choix : il n’y a pas de colle entre l’objet et

l’aimant, ni ficelle pour attacher les objets et ils ne restent pas collés.

Chaque élève dispose d’une série d’objets identiques à ceux cachés dans les poissons et d’une série de

photos les représentant. (cf. document d’élève) Tri par catégorie d’objets

Question : A votre avis, quels sont les objets qui vont être attirés par l’aimant ? Hypothèses : Ce que je pense (recueil individuel)

? Quels sont les objets qui sont attirés par l'aimant ?

Ce que je pense :

ATTIRES ATTIRES

Séance 3 suite Deuxième phase

Investigation : Expérimentation

Chaque élève teste les objets pour valider ou non ses hypothèses.

L’enseignant fait comparer à chaque élève, le résultat de l’expérience à son idée

de départ.

On peut rayer les objets pour lesquels on s’est trompé : on apprend.

Séance 4 : Conclusion de l’investigation (en collectif)

Temps 1 : On récapitule au coin regroupement les résultats de tous les groupes

Ce que nous avons constaté, notre Conclusion :

Cette affiche photocopiée peut être incluse dans le cahier de chercheur

Temps 2

« Voici le matériel que vous avez utilisé par groupes de 6 ou 7, chacun va dessiner sur son cahier de

chercheur une expérience où l’objet est attiré »

Prolongement : Compte tenu des expériences réalisées, comment peut-on savoir si un

objet va être attiré ou pas ? ….. Début de discussion sur la matière, en quoi est fait chacun

des objets utilisés : papier, plastique, bois, fer, métal…..

Et bien on essaiera de trancher la fois prochaine !

Ce que nous avons expérimenté :

Clou, Gomme, Trombone, Clé,

Bout de Bois, Bouchon, feuille de papier,

Pâte à modeler.

Je dessine sur mon cahier de chercheur une expérience où l’objet est

attiré.

Séance 5 : expérimentation sur les métaux (En atelier)

Les élèves pensent que pour être attiré un objet doit être en métal, certains parlent de fer

Objectif : Mettre en évidence que tous les métaux ne sont pas attirés par l’aimant.

Les élèves vont expérimenter par petits groupes ; on propose un ensemble d’objet en métal (aluminium,

pièces 5 centimes, pièce jaune de 10 centimes, trombone, clef, rondelle, clou) à chaque élève.

Les enfants testent ces différents objets :

On évitera le «papier» alu un peu ambigu, on prendra plutôt une barquette alu plus rigide.

On pourrait ajouter bijou ou gourmette en argent ou en or eux aussi ne sont pas attirés s’ils ne contiennent

pas de fer(…).

Tous les métaux utilisés ne sont pas attirés par l’aimant, on peut les trier, la clef est entre

les deux colonnes, car certaines clefs ne sont pas attirées.

Affiche collective à photocopier pour le cahier de chercheur de l’élève

Séance 6 : Ce que je retiens

Objectif : Faire le bilan des savoirs acquis

Vocabulaire spécifique :

on ne dit pas « coller » mais attirer

Savoirs :

Les objets ne sont pas tous attirés par l’aimant.

Il existe différents métaux, certains sont attirés par l’aimant d’autres pas.

Les objets en fer ou qui contiennent du fer sont attirés par l’aimant.

Prolongement possible

Rechercher dans la classe tous les objets qui sont attirés par l’aimant

Rechercher dans la cour ce qui attire l’aimant où les lieux où l’aimant reste attiré,

avec photos des lieux à retrouver par d’autres élèves

Petits défis

Comment retirer un trombone au fond d’une bouteille sans le toucher ?

Fabrication d’un jeu de déplacement.

Autres propriétés des aimants : attire à distance et à travers d’autres matières.

Cycle 3 : application aux boussoles, l’aiguille est un petit aimant qui s’oriente

dans le champ magnétique terrestre. Cherchons le Nord !