Progressions Découvrir le monde °PS - MS - GSien-stlouis.ac-reunion.fr/.../objet-technique-lampe-de-poche.pdf · Une lampe de poche désigne une lampe électrique portable, de forme

ECOLE MATERNELLE NOE FOUGEROUX 23 rue des Petits Nattes

97450 SAINT-LOUIS 0262 26 18 90

Découvrir les objets

· Découvrir les objets techniques usuels (lampe de poche, téléphone, ordinateur...) et comprendre leur usage et leur fonctionnement : à quoi ils servent, comment on les utilise.

La programmation a été faite en commun par les enseignants ainsi que la programmation du nombre de séance et des objectifs pour chaque séance Le travail a été ensuite réparti entre les enseignants par niveau de classe. Sciences et technologies à l'école Présentation des modules

Progressions

Découvrir le monde °PS - MS - GS

Chaque module a vocation à être créé au niveau des écoles sur le temps de formation statutaire (formations pédagogiques). Il débouche sur l'élaboration de séquences d'enseignement proposées par les équipes et mises à disposition de l’ensemble des enseignants sur le site de la circonscription de Saint-Louis et/ou de l’Académie.

Une présentation en 5 rubriques Les connaissances que l'enseignant doit maîtriser à son niveau ► Les compétences mises en jeu et les connaissances à maîtriser, ressources disponibles et exploitables. L'identification des connaissances à faire acquérir aux élèves ►Repérage, en appui sur les programmes et les progressions, des connaissances que les élèves doivent acquérir. Place de cet enseignement dans la progression ► Repérage des capacités et connaissances préalables, nécessaires aux élèves pour acquérir les capacités et connaissances ciblées ; identification des obstacles les plus fréquents. Mise en évidence des liens avec d'autres notions disciplinaires au programme de l'école primaire. Élaboration d'une ou plusieurs séances de classe ► Les séances visent explicitement à faire acquérir des connaissances-cibles et sont structurées en séquence d'apprentissage. Evaluation des acquis des élèves ► Les élèves sont évalués tout au long du module, notamment dans la dimension liée à la gestion des apprentissages des élèves par les enseignants. Néanmoins une séance évaluative peut être proposée en fin de séquence.

Fiche connaissances pour l’enseignantFiche connaissances pour l’enseignantFiche connaissances pour l’enseignantFiche connaissances pour l’enseignant

Une lampe de poche désigne une lampe électrique portable, de forme carrée ou cylindrique (on parle alors de "lampe torche"). ��Les lampes de poche produisent de la lumière grâce à une ampoule ou, pour les modèles les plus récents grâce à des LED les fameuses diodes électroluminescentes plus économes en énergie. ��La plupart des lampes de poche sont alimentées par des piles, même s’il existe aujourd’hui des modèles rechargeables : �• lampes rechargeables sur secteur ou sur port USB �• lampes de poche solaires dotées de cellules photovoltaïques �• lampes de poche dynamo dotées d’une manivelle. La lampe de poche est composée d'une ampoule, d'une pile et d'un interrupteur. Ces éléments sont reliés entre eux par des fils de connexion.

• Pour faire briller l'ampoule, il suffit de la mettre en contact avec les deux bornes d'une

pile carrée. La pile fournit de l'énergie électrique que la lampe convertit en énergie

lumineuse et en énergie thermique, sous forme de chaleur. Nous obtenons alors de la

lumière, mais ce système d'éclairage n'est pas très pratique.

• Nous pouvons améliorer notre dispositif en mettant l'ampoule sur un support, en plaçant

des fils de connexion entre l'ampoule et la pile et nous pouvons même ajouter un

interrupteur pour allumer et éteindre la lampe plus facilement. Nous avons fabriqué une

lampe de poche.

II. Les éléments du circuit électrique

• En suivant les fils de connexion depuis une borne du circuit, à travers la lampe et

l'interrupteur fermé, jusqu'à l'autre borne du circuit, nous avons suivi un circuit puisque

nous revenons à notre point de départ. Au même titre qu'un circuit de formule 1, le circuit

électrique revient toujours à son point de départ et ne fonctionne que lorsqu'il est fermé.

• Ce circuit comprend trois éléments de base : un générateur, un récepteur et des fils de

connexion.

1. Le générateur

• Il peut s'agir d'une pile, d'une génératrice de bicyclette ou d'une prise du secteur

(attention à ne pas s'électrocuter !). Le générateur est un élément indispensable pour que

du courant électrique circule dans le circuit. C'est lui qui permet la circulation du courant

nécessaire au fonctionnement des appareils électriques. Il transfère de l'énergie électrique

aux autres éléments du circuit.

2. Les récepteurs

• Tout appareil qui a besoin du courant électrique pour fonctionner est un récepteur.

Une ampoule, une diode électroluminescente (DEL) ou un moteur électrique sont des

récepteurs. Il est très important qu'il y ait au moins un récepteur dans un circuit

Ce qu'il faut savoir.

électrique, sous peine de créer un court-circuit au niveau du générateur. Les récepteurs

convertissent l'énergie électrique reçue en d'autres formes.

3. Les fils de connexion

• Ils sont en général métalliques et entourés d'une gaine de protection pour éviter les

risques d'électrocution. Ils permettent de relier les éléments du circuit entre eux et de

fermer physiquement le circuit électrique. L'interrupteur est considéré comme un fil de

connexion spécial permettant de fermer ou d'ouvrir le circuit et ainsi d'assurer ou

d'interrompre le passage du courant électrique. En effet, le courant électrique ne peut

circuler que si le circuit est fermé.

4. Les dipôles

• Tout élément du circuit électrique qui possède deux bornes est appelé un dipôle. C'est

le cas du générateur ou des récepteurs comme l'ampoule ou le moteur électrique. En

revanche, le transistor étudié en technologie possède trois bornes et n'est donc pas un

dipôle.

D’une manière générale, les élèves de maternelle multiplient les expériences avec les « objets électriques » à pile afin de repérer :

- Qu’il existe différents types de pile ;

- Que les piles ne sont pas montées n’importe comment. Il y a des contacts nécessaires ;

- Que les objets électriques ont tous un emplacement pour mettre une ou des piles, ou bien un fil électrique avec une prise qui se branche au secteur.

Ces derniers objets sont très dangereux, il ne faut pas les utiliser seul.

Les objets électriques peuvent être classés par famille : les objets qui éclairent, qui chauffent…

Les objets qui font du son ou du bruit, les objets qui bougent.

Lexique :

Pile, pile plate, pile ronde, le contact, l’ampoule, les bornes, la prise de courant, plot et culot.

Ce que l’élève doit retenir.

Programmation des séances

1ère séance Objectif : Explorer les appareils alimentés par des piles.

2nde séance Objectif : Découvrir un objet usuel : la lampe de poche.

3ème séance : Objectif : Ouvrir et observer les différents éléments qui constituent la lampe de poche.

4ème séance : Objectif : Constituer une trace écrite (photographie).

Evaluation : Livret d’expérience.

Prolongements possibles : EDD : Récupération des piles et ampoules usagées pour le recyclage.

Programme :

L’élève est capable de : Reconnaître, nommer, décrire, comparer, ranger et classer des matières, des objets,

selon leurs qualités et leurs usages.

Niveau : PS

Nombre de séances : 4

Proposition de programmation

1ère séance Domaine d’activité : Découvrir le monde des objets

Objectif : Explorer les appareils alimentés par des piles.

Lexique attendu : pile, lampes, magnétophones, réveil, jeux vidéos, des poupées, des voitures

Matériel : lampes, magnétophones, réveil, jeux vidéos, une poupée qui parle, une poupée normale, une voiture électrique, une voiture normale

Étapes de la séance dirigée :

Consigne : « On a apporté des objets, des jeux, vous allez pouvoir les manipuler. »

Anticipation :

Manipulation : libre (en notant les commentaires des enfants) puis observation des composantes des objets

Confrontations des résultats : - il y a des objets inertes

- il y a des objets qui fonctionnent seuls

Explication : certains objets ont besoin de piles pour fonctionner (mouvement, lumière, bruit)

Structuration : - phase de jeu

2ème Séance Domaine d’activité : Découvrir le monde des objets

Objectif: Découvrir un objet usuel : la lampe de poche (découvrir son fonctionnement et sa fonction d'usage)

Lexique attendu : lampe de poche, allumer, éteindre, lumière, interrupteur, pile

Matériel: des objets, et pour chaque enfant une lampe de poche et une photo des objets à retrouver


Consigne : « Retrouve l'objet de ta photo dans la salle grâce à ta lampe de poche »

Anticipation : L'enseignant à préalablement assombri la salle et placé les objets correspondant aux photos des enfants dans cette salle.

Manipulation : les élèves manipulent les lampes de poche et leurs interrupteurs

Confrontations des résultats : verbalisation

L'enseignant demande aux enfants de se regrouper pour parler s'exprimer sur la manipulation. « Avez- vous retrouvé l'objet ? » Si oui, « Comment avez- vous fait ? » Si non, « pourquoi ? »

Explication : la lampe de poche sert à s'éclairer quand il fait noir. Il est nécessaire de bien orienter la lampe de poche. La lumière doit être en face de l'objet pour pouvoir observer.

Structuration : mise en place d'une affiche collective (photo) à partir d'image séquentielles représentant les trois phases de la manipulation (pièce sombre, allumer la lampe, objet éclairé).

3ème Séance: Domaine d’activité : Découvrir le monde des objets

Objectif : Ouvrir et observer les différents éléments qui constituent la lampe de poche.

Lexique attendu: ampoule, pile, boitier, bouton interrupteur

Matériel: des lampes de poche complètes, des lampes de poche sans pile, des lampes de poche sans ampoules


Consigne : « Appuis sur l'interrupteur de la lampe ! »

Anticipation : La lampe s'allume.

Manipulation : les élèves appuient sur l'interrupteur pour allumer les lampes

Confrontations des résultats : certaines lampes s'allument et certaines ne s'allument pas.

Explication : Emission d'hypothèses

Structuration : ouverture des lampes, vérification et observation que les lampes qui s'allument ont une pile et une ampoule; et que les lampes qui ne s'allument pas n'ont pas de pile ou pas d'ampoules.

4ème Séance Domaine d’activité : Découvrir le monde des objets

Objectifs : Constituer une trace écrite (photographie). Réaliser la fiche technique de la lampe de poche. Evaluation du vocabulaire.

Lexique attendu: ampoule, pile, boitier, bouton interrupteur

Matériel: photo d'une lampe ouverte

Étapes de la séance en dirigé:

Consigne : « Qu'y a t-il dans une lampe? »

Structuration : Pour qu'une lampe éclaire, il faut: - une ampoule

- une pile

- un bouton interrupteur

- un boitier

Evaluation: L'enfant est capable de nommer les éléments de la lampe de poche et l'utiliser.

LA LAMPE DE POCHE

INTERRUPTEUR

AMPOULE

BOITIER PILE


1ère séance Objectif : Comprendre l’utilité de la lampe de poche et son fonctionnement.

2nde séance

Objectif : Connaître différentes sortes de lampes de poche (frontale, torche, classique).

3ème séance : Objectif : Remonter une lampe de poche.

4ème séance : Objectif : Identifier les causes de panne. Situation problème : la lampe ne marche pas. Pourquoi ?


EDD : Récupération des piles et ampoules usagées pour le recyclage.

Programme :



Niveau : MS



1ère séance Domaine d’activité : Découvrir le monde des objets

Objectif: Comprendre l’utilité de la lampe de poche et son fonctionnement.

Lexique attendu : lampe de poche, allumer, éteindre, lumière, interrupteur, pile

Matériel: des images, et pour chaque enfant une lampe de poche et les mêmes images en miniature à retrouver


Consigne : « Retrouve le morceau du poster correspondant à la pièce du puzzle que tu possèdes dans la salle grâce à ta lampe de poche »

Anticipation : L'enseignant à préalablement assombri la salle et placé les images correspondantes à celles des enfants partout dans cette salle.

Manipulation : les élèves manipulent les lampes de poche et leurs interrupteurs

Confrontations des résultats : verbalisation

L'enseignant demande aux enfants de se regrouper pour parler s'exprimer sur la manipulation. « Avez- vous retrouvé les images ? » Si oui, « Comment avez- vous fait ? » Si non, « pourquoi ? »

Explication : la lampe de poche sert à s'éclairer quand il fait noir. Il est nécessaire de bien orienter la lampe de poche. La lumière doit être en face de l'image pour pouvoir observer.

Structuration : reprendre la fiche technique de Petite Section et verbalisation.


Objectif : Connaître différentes sortes de lampes de poche (frontale, torche, classique).

Lexique attendu : pile ronde, plate, petite, grande; ampoule, boitier, interrupteur, lampe torche, frontale, classique, démonter.

Matériel : différentes lampes (frontale, torche, classique), différentes piles


Consigne : « Observez les lampes, ouvrez-les. Enlevez les éléments et nommez-les éléments présents »

Manipulation : Les enfants ouvrent les lampes et les manipulent. Ils les démontent.

Confrontations des résultats : Chaque lampe est constituée d'une ampoule et d'une ou plusieurs piles. Chaque lampe nécessite un type de pile pour fonctionner.

Explication : Chaque lampe a un compartiment à pile spécifique.

Structuration : Il existe différentes sortes de lampes mais le système ampoule-pile est permanent.


Objectif : Remonter une lampe de poche.

Lexique attendu: pile ronde, plate, petite, grande; ampoule, boitier, interrupteur, lampe torche, frontale, classique, remonter, sens (pôle).

Matériel : un panier de différentes lampes, un panier de différentes piles et un panier de différentes ampoules.


Consigne : « Choisissez une lampe et faîtes-la fonctionner. »

Anticipation: Certaines piles n'entrent pas. Certaines piles ne sont pas dans le bon sens.

Manipulation : Chaque enfant choisit une lampe et doit aller chercher la pile correspondante et l'ampoule nécessaire au fonctionnement de l'objet.

Confrontations des résultats : Certaines lampes s'allument, certaines ne s'allument pas.

Explication : A chaque type de lampe correspond un type de pile. Il y a un sens de montage pour les piles.

Structuration : Les enfants sont capables d'associer les différents éléments de chaque type de lampe à partir de photo ou schéma afin de réaliser une affiche collective et de verbaliser leur action.


Objectif : Identifier les causes de panne. Situation problème : la lampe ne marche pas. Pourquoi ?

Lexique attendu: piles usées, ampoules grillées, fonctionne, ne fonctionne pas, sens des piles (pôle)

Matériel : une lampe de poche par élève avec une pile à part, une série de lampes défectueuses (une lampe sans pile, une lampe sans ampoule, une lampe avec pile usée, une lampe avec ampoule cassée), une série de photo reprenant les pannes et la lampe en bon état.


Consigne : « Vous devez mettre la pile dans la lampe de poche pour qu'elle fonctionne. »

Anticipation: l'enfant ne comprend pas les causes de panne.

Manipulation : Chacun va chercher sa pile, la place correctement et allume sa lampe de poche. Si des problèmes surviennent pour identifier les pannes, reprendre les lampes témoins du premier exercice.

Confrontations des résultats : Certaines lampes avec pile et ampoule ne fonctionnent pas.

Explication : Les piles sont usagées, l'ampoule est cassée.

Structuration : Au tableau, les cinq photos de lampes. « Pourquoi la lampe ne fonctionne pas ? » :

- parce que l'ampoule est cassée (retrouver la photo de la panne)

− parce qu'il n'y a pas de pile (retrouver la photo de la panne)

− parce qu'il n'y a pas d'ampoules (retrouver la photo de la panne)

− parce que l'ampoule ne va plus (retrouver la photo de la panne)

−


1ère séance Objectif : Allumer une ampoule avec une pile.

2nde séance

Objectif : Schématiser une expérience.

3ème séance : Objectif : Allumer une ampoule à distance.

4ème séance :

Objectif : S’approprier la notion de circuit électrique (circuit ouvert/fermé).

5ème séance :

Objectif : Comprendre ce qu’est un circuit ouvert/fermé. Fabrication d’un jeu : La queue du cochon.


EDD : Récupération des piles et ampoules usagées pour le recyclage.

Programme :



Niveau : GS



1ème séance : Pile et ampoule Domaine d’activité : Découvrir le monde _ Découvrir les objets.

Objectifs :

- Cognitifs : � prendre conscience que la pile contient quelque chose (la notion d’énergie sera vue

au cycle 3) � savoir que deux contacts précis sont nécessaires pour que l'ampoule s'éclaire � savoir qu'une ampoule éclairée dégage de la chaleur � connaître les mots « lamelles ou languettes », « électricité », « plot » et « culot »

- Transversaux :

� être capable de s’exprimer � être capable de symboliser � développer la curiosité � prendre conscience du danger que représente l'électricité

Matériel : Des piles de toutes sortes pour présenter au groupe. Une pile plate de 4.5 volts Une ampoule de 3.5 volts

Organisation La séance se déroulera en classe entière. Déroulement

- Manipulation :

On montrera, sans explications, diverses piles aux enfants. On attendra les commentaires. Les enfants connaissent le rôle d'une pile. Ils s'en servent pour faire fonctionner certains de leurs jouets. Les commentaires seront donc basés sur la fonction de la pile.

On laissera chacun s'exprimer: - "C'est pour faire marcher le poste - J'en ai une dans mon robot - C'est une pile - Celle-là est ronde - On la met dans la lampe.... etc...”

Toutes les remarques sont intéressantes. Mais le maître, après écoute attentive de tout ce que la

pile évoque pour les élèves, utilisera celles qui s'orientent sur l'éclairage : Vous m’avez dit qu’on peut faire de la lumière. Alors, si je vous donne une ampoule comme celle-ci et une pile, vous allez pouvoir l’allumer ? Distribution des piles plates et des ampoules. Auparavant, on aura attiré l’attention des enfants sur le fait que les ampoules sont fragiles et qu’il faut les manipuler avec soin.

On insistera également, en attendant de traiter le sujet plus en détail, sur le fait qu’il ne faut jamais toucher à l’électricité de la maison et on différenciera bien les deux situations (travail avec la pile et électricité de la maison).

Les enfants, désormais en possession d’une pile et d'une ampoule, manipuleront à volonté les deux éléments. Certains, soit de façon hasardeuse, soit de manière intuitive parviendront en les rapprochant à obtenir, si ce n’est l'éclairage franc de l'ampoule, du moins un éclair fugace qui ne

Pour chaque élève

manquera pas d'émerveiller tout le monde et, par là même, de relancer chacun dans des essais plus orientés.

Ceux qui n'y parviennent pas pourront profiter de l'expérience de leurs voisins ou se faire aider directement, le tout dans un échange permanent entre pairs.

On fera verbaliser les enfants à propos de leurs manipulations. Un travail de vocabulaire intéressant pourra être réalisé à ce niveau-là.

- Bilan :

Les enfants seront regroupés loin du matériel (condition indispensable pour obtenir l’écoute et l’attention nécessaire).

Le maître fera alors verbaliser la façon dont on peut allumer l’ampoule et exécutera simultanément les instructions reçues, obligeant ainsi les élèves à une grande précision de langage. On exploitera toutes les observations faites durant la phase de manipulation. On pointera que :

-l'ampoule ne s'allume pas si elle ne touche qu'une seule lamelle -l'ampoule ne s'allume que dans une position bien précise : le plot doit toucher une lamelle et le culot l’autre -l'ampoule allumée est chaude -c'est la pile qui permet d’allumer l’ampoule: elle contient de l’électricité (on ne la voit pas, on

ne la sent pas...).

- Trace écrite:

La séance s’achèvera par un travail de dessin (ce n’est pas encore du codage). On demandera aux enfants de dessiner la pile et l’ampoule de façon à ce que cette dernière soit allumée. Bien évidemment, on se contentera d’essayer d’obtenir la représentation des deux contacts, sans plus. Si le dessin est imprécis, le maître pourra intervenir en présentant devant l’élève la pile et l’ampoule en position de fonctionnement.

Prolongement possible : Observer différents dessins de piles et d’ampoules et déterminer si l’ampoule s’allume ou non.

Fiche élève pour le cahier d’expérience :

ELECTRICITE : La pile et l’ampoule.

• Les fonctions de la pile

• Le double contact : l’ampoule s’allume.

DESSINE la pile et l’ampoule quand celle-ci est allumée.

Prénom : …………………………………….

2ème séance : Les dangers domestiques

Domaine d’activité : Découvrir le monde _ Découvrir les objets.

Objectifs :

- Prendre la parole et s’exprimer de façon compréhensible - Organiser logiquement son propos - Oser s’exprimer - Connaître son environnement - Prévenir l’accident

Organisation La séance se déroulera en classe entière. Déroulement

Les enfants sont regroupés devant le maître. L’autre fois, nous avons travaillé avec une pile et une ampoule. Est-ce que c’était dangereux ? Le débat est lancé. Le maître a désormais pour tâche :

� De donner la parole (selon les règles de la classe) � De faire respecter les règles d’écoute � De reformuler les dires � De structurer les affirmations (ce qui est dangereux, ce qui ne l’est pas) � D’essayer d’impliquer les élèves en retrait (et toi, qu’est-ce que tu en penses ?) � De favoriser les échanges entre élèves

Les enfants ont des choses à dire sur le propos. Ils ont d’une part des expériences personnelles et d’autre part des bribes d’information recueillies çà et là. On sortira très vite du cadre strict des dangers électriques pour aborder les dangers domestiques puis les dangers en général. Il sera intéressant de recentrer la discussion et la réflexion sur l’un des milieux les plus dangereux : la maison. A ce stade-là, on pourra tenter de définir et de lister avec les enfants ce qui est dangereux dans chaque pièce de la maison. Le maître réalisera sur papier kraft un grand panneau faisant apparaître les différentes pièces et les dangers y afférant. Ce sera l’occasion de présenter les symboles officiels (que l’on pourra montrer en parallèle sur certains emballages) des différents types de dangers :

Etc...

On notera que certains actes, lorsqu’ils sont contrôlés par l’adulte, n’ont pas de caractère de dangerosité (Par exemple : prendre des médicaments, cuisiner avec maman….).

Enfin, on pourra proposer aux familles de poursuivre le travail en donnant aux enfants des vignettes autocollantes (les produits vendus pour l’impression des étiquettes sur les ordinateurs feront parfaitement l’affaire) sur lesquelles sera représenté le symbole du danger et qu’ils devront coller aux endroits dangereux (ou sur les objets) dans leur cadre de vie quotidien.

3ème séance : Allumer une ampoule à distance

Domaine d’activité : Découvrir le monde _ Découvrir les objets.

Cette troisième séance s'articulera essentiellement autour de la notion de transport de l’énergie électrique.

Les objectifs

- cognitifs: � savoir que l’électricité se transporte par l’intermédiaire d'un fil électrique qui

présente des caractéristiques particulières. � savoir que deux fils électriques sont nécessaires pour allumer l’ampoule.

- transversaux:

� savoir expliciter les problèmes qui se posent à nous � s'exprimer de façon compréhensible, en utilisant le vocabulaire spécifique

antérieurement acquis � résoudre une situation - problème � émettre des hypothèses et réaliser des essais � prendre des initiatives.

Organisation La séance se déroulera en atelier de 6 à 8 élèves. Matériel

� la base universelle (plaque avec ampoule et pile collées) � 2 fils électriques de 33 cm, dénudés à chaque extrémité sur 4 cm � de la laine en pelote, � du fil plastique creux (partie isolante du fil électrique) pouvant représenter "un tuyau', (33

cm)

Conseils : - recourber les languettes de chaque pile vers l'intérieur, ce qui favorisera le bon

maintien des fils - réaliser sur l'une des extrémités de chaque fil de 33 cm une petite boucle destinée à

établir un bon contact avec les languettes.

Déroulement

- Mise en place de la situation-problème

Après un rappel sommaire (fait par les élèves) des notions acquises lors de la première séance, le maître distribuera à chaque enfant une base électrique.

D’après vous, que va- t- on essayer de faire aujourd'hui? Cette question entraînera immanquablement une réponse unanime : On va allumer l'ampoule. Forts de leur expérience (et de leurs expériences) les enfants vont tenter, pour arriver à leur but, de décoller la pile ou de décoller l’ampoule afin de retrouver une situation-problème dont ils ont désormais la maîtrise.

On précisera alors que la pile et l'ampoule ont été volontairement fixées sur la plaque de bois et qu'il n’est pas question de les décoller. De là va naître la situation-problème qui va laisser les enfants perplexes.

Comment faire pour allumer l'ampoule sans décoller ni la pile ni l'ampoule ?

Au départ, l’obstacle paraît très élevé et les enfants n’auront sans doute pas de propositions (si l’un d’entre eux propose le fil électrique d’emblée, la situation problème s’appauvrira considérablement) Le maître devra étayer, rappeler les acquis antérieurs…. Les enfants savent que l'électricité se trouve dans la pile. Ils savent aussi intuitivement qu’il faut un contact, une liaison. Aussi, certains proposeront-ils un rapprochement très symbolique du type : Il faudrait les attacher avec une ficelle. D’autres proposeront peut-être d’utiliser un tuyau (logique lorsque l'enfant établit une analogie avec l'eau).

D’autres propositions seront sans doute avancées. Le maître donnera suite dans la mesure du possible, à chacune d'elles en fournissant au fur et à mesure le matériel nécessaire: bouts de ficelle de 30 cm, gaines isolantes de fils électriques ou fil de scoubidous faisant office de tuyaux…

- Le fil électrique :

Certains enfants ayant vu papa bricoler à la maison émettront alors peut-être l’idée du fil électrique (il est à souhaiter que cette proposition n'arrive pas trop tôt car elle court-circuiterait, sans jeu de mots, le travail de recherche entrepris). En dernier ressort, c’est le maître qui proposera l’idée.

L'hypothèse étant émise, on distribuera à chaque enfant l’un des deux fils électriques de 33cm. La boucle à l'une des extrémités induira le sens de branchement.

On laissera les enfants en recherches. "Ca marche pas !” On confirmera aux enfants qu’ils sont pourtant sur la bonne voie. Le maître s’appuiera alors sur les acquis de la première séance : un double contact pour allumer l'ampoule. Ce simple rappel pourra aider les élèves à demander un autre fil de 33 cm.

- Résolution du problème

Dès que les enfants seront en possession des deux fils électriques, ils n'auront aucun mal à éclairer l'ampoule. « Ca marche... ! »

- Bilan:

On pointera que pour parvenir à éclairer l'ampoule, deux fils électriques sont nécessaires, chacun partant d’une languette de la pile. A la fin de la séance, on demandera aux élèves de ne débrancher qu’un seul des 2 fils (voir schéma ci-contre), le second restera branché et servira pour tous les montages ultérieurs.

4ème séance : Schématiser un circuit électrique Domaine d’activité : Découvrir le monde _ Découvrir les objets.

Cette séance a pour but de travailler la symbolisation afin de passer du dessin proprement dit au schéma.

Les objectifs

- cognitifs: � savoir que l’électricité se transporte par l’intermédiaire d'un fil électrique qui

présente des caractéristiques particulières. � savoir que deux fils électriques sont nécessaires pour éclairer l’ampoule.

- transversaux:

� s’exprimer de façon compréhensible � savoir situer un objet dans l’espace feuille en utilisant le vocabulaire

topologique adéquat � comprendre la nécessité de la symbolisation � représenter symboliquement un circuit électrique abondamment manipulé

Organisation La séance se déroulera en classe entière. Le matériel Les enfants ne vont pas aujourd’hui être en situation de manipulation mais en situation de codage. On aura donc besoin d’un seul des circuits réalisés comme référent, de feuilles de papier et de scripteurs (1 seule couleur : un feutre fin noir conviendra parfaitement).

Déroulement

- Du vécu (une quinzaine de jours auparavant) au symbolique

a) Situation langagière

Les enfants sont regroupés devant le tableau. Le maître s’adresse à eux : Regardez bien. Je vais dessiner quelque chose au tableau. Dès que vous aurez une idée de ce que cela peut être, vous lèverez le doigt. Le maître dessine alors un grand rectangle qui en fait représente la plaque de bois utilisée par les enfants lors de leurs manipulations. Bien sûr, les propositions vont être nombreuses, le maître les écoutera : C’était une bonne idée mais ce n’est pas ça. Cette façon de faire permet, grâce à la part de mystère qu’elle véhicule, de focaliser l’attention des élèves. Le maître pourra donner des indices.

b) Vers le codage

Lorsque le rectangle sera défini comme représentant la plaque de bois de notre montage électrique, le maître demandera : Qui peut me dire où je dois dessiner la pile ?

Les réponses seront essentiellement basées sur le geste désignant. Le maître insistera sur la nécessité de s’exprimer oralement et non par des gestes. Il exploitera les imprécisions pour se tromper volontairement et visera ainsi l’obtention de formulations très précises : La pile doit être en bas, à gauche.

Cette dernière sera représentée par un petit rectangle et deux petits traits représentant les

languettes.

On procèdera de même pour l’ampoule. Par contre, on fera remarquer aux enfants que dessiner une ampoule n’est pas facile et on cherchera avec eux une façon simple de la représenter (un disque avec une croix ou un rectangle à l’intérieur aurait l’avantage de rejoindre la symbolisation officielle).

On procèdera de même pour représenter les 4 vis. Enfin, lorsque tous les éléments auront été représentés, le maître demandera si l’ampoule est allumée ou éteinte attirant ainsi l’attention sur l’absence des fils. Les enfants viendront alors dessiner les deux fils. Il nous faudra dès lors savoir comment on sait que l’ampoule est allumée. Le coloriage en jaune est souvent proposé. On n’a qu’une craie blanche. Le rayonnement comme le soleil sera obtenu assez facilement.

- Travail individuel

Les enfants vont à leur tour représenter sur feuille le circuit électrique qu’ils ont manipulé la dernière fois. Le maître passera derrière eux pour faire remarquer les manques ou les erreurs. Il pourra bien évidemment présenter un circuit réel afin que l’enfant établisse la relation entre le réel et le symbolique.

5ème séance : Circuit ouvert/fermé Domaine d’activité : Découvrir le monde _ Découvrir les objets.

Cette séance a pour but de travailler la symbolisation afin de passer du dessin proprement dit au schéma.

Les objectifs

-cognitifs: � savoir qu'une ampoule est éclairée lorsque le circuit électrique est fermé � -savoir inversement, qu'une ampoule est éteinte lorsque le circuit est ouvert

-transversaux:

� s’exprimer de façon compréhensible � savoir décoder un schéma simple en interprétant chacun des symboles � savoir transposer un schéma présenté verticalement sur le plan horizontal en

utilisant les changements de vocabulaire nécessaires � savoir échanger des idées avec les camarades, savoir comparer

Le matériel

� La base universelle � 1 fil de 23 cm dénudé sur 5 cm à chaque extrémité � 1 fil électrique de33 cm, dénudé à chaque extrémité sur 5 cm � 1 fil de 25 cm dénudé de 1,5 cm d'un côté et de 6,5 cm de l'autre � 1 fil de 29 cm dénudé sur 5 cm à chaque extrémité � 1 fil de cuivre rigide de 6 cm entièrement dénudé

Organisation La séance se déroulera en atelier de 6 à 8 élèves. Déroulement

Sans aucune explication, le maître représentera au tableau le schéma suivant :

Les enfants reconnaîtront très vite différents symboles déjà utilisés. Aujourd’hui, vous allez réaliser sur vos plaques le montage électrique que je viens de dessiner au

Une boucle sera constituée sur l’une

des extrémités

tableau.

- Décodage On laissera les enfants réagir et on exploitera les remarques. Puis, selon le niveau de la classe, on pourra adopter différentes démarches :

- Soit on décodera en commun élément par élément (par exemple Qui est-ce qui peut

montrer l’ampoule ? La pile ? Etc.) , puis on fera verbaliser de façon à utiliser le vocabulaire topologique (Où se trouve la pile? - En bas, à gauche ....). Dans un deuxième temps, on distribuera les bases universelles desquelles on aura ôté les deux fils du montage précédent. On travaillera alors la correspondance entre les symboles du schéma dessiné au tableau (sur un plan vertical) et les éléments présents sur la base universelle (sur un plan horizontal). On insistera en particulier sur la verbalisation qui permettra de mettre en évidence le changement de vocabulaire: le haut et le bas deviendront respectivement "derrière" et "devant". Bien entendu, ce travail aura été également réalisé dans bien d'autres situations à dominantes topologiques dans le cadre de la structuration spatiale : fléchage au tableau de circuits vécus au sol, jeu de piste, ..... Enfin, on distribuera aux enfants soit l'un après l'autre, soit tous ensemble, les 4 fils nécessaires à la réalisation du montage.

- Soit on donnera directement tout le matériel nécessaire et on laissera chacun se débrouiller, exploitant alors les erreurs de chacun, les discussions, l’entraide qui s'organisera ......

- Circuit ouvert ou fermé Les enfants vont organiser leur réalisation : les boucles sont prévues pour être enfilées sur les languettes de la pile, les fils n'ont pas tous la même longueur .... Le branchement des fils sur le support d'ampoule est parfois délicat et certains auront besoin d'aide.

Parfois, les enfants parviendront à éclairer l'ampoule. On leur fera alors remarquer que sur le schéma elle est éteinte. Lorsqu'on aura obtenu une réalisation conforme au schéma, on demandera : Comment est l'ampoule ? Que faudrait- il faire pour qu'elle s'allume? On pourra suivre du doigt sur le schéma et sur le circuit le cheminement de l'électricité, ce qui mettra en évidence le problème. Très souvent les enfants proposent de mettre un "pont" entre les deux vis de droite (analogie avec un mobile). On leur distribuera alors le petit fil de cuivre rigide de 6 cm auquel on aura préalablement recourbé les deux extrémités dans un souci de sécurité. Les enfants pourront alors à souhait allumer ou éteindre l'ampoule. On introduira alors les expressions "circuit fermé" et "circuit ouvert"

- Bilan :

On regroupera les enfants loin du matériel pour définir ensemble ce que l’on vient d’apprendre. On insistera sur :

• Circuit ouvert / ampoule éteinte

• Circuit fermé / ampoule allumée

Remarque : Les expressions “ circuit fermé et circuit ouvert” véhiculent un sens opposé au langage courant (quand la porte est fermée, on ne passe pas / quand le circuit est fermé, l’électricité passe) ce qui ne facilite pas la mise en place des notions.

6ème séance : La queue du cochon Domaine d’activité : Découvrir le monde _ Découvrir les objets.

Dans cette huitième séquence, nous allons faire construire aux élèves un jeu électrique. Cette construction permettra entre autre de réinvestir de façon fonctionnelle les notions acquises lors des séquences précédentes.

Les objectifs -cognitifs: � savoir que ce qu’est un circuit ouvert et un circuit fermé en terme d’électricité.

-transversaux:

� développer la motricité fine et la coordination oculo-manuelle � expliquer le résultat de ses expériences � justifier ses observations � savoir décoder un schéma simple � émettre des hypothèses � savoir écouter les autres et tirer profit de leurs observations

Le matériel : � la base universelle � 1 fil de 25 cm dénudé de 1,5 cm d'un côté et de 6,5 cm de l'autre � 1 fil de 23 cm dénudé sur 5 cm à chaque extrémité � 1 fil électrique de 33 cm, dénudé à chaque extrémité sur 5 cm � 1 fil de 53 cm dénudé sur 5 cm d’un côté et de 12 cm de l’autre � 1 fil de cuivre rigide de 45 cm entièrement dénudé

Dans un souci constant de sécurité, le maître s’obligera à recourber chacune des deux extrémités du fil de cuivre rigide de 45 cm avant de le distribuer aux enfants. D'autre part, on réalisera, sur le fil de 53 cm, une boucle à l'aide des 12 cm dénudés. Organisation La séance se déroulera en atelier de 6 à 8 élèves.

Déroulement de la séance :

- Réalisation du montage Le maître dessinera au tableau sous le regard des enfants, le schéma suivant :

Déjà utilisés dans montage précédent

Matériel nouveau

On laissera les élèves s'exprimer librement. Tous reconnaîtront dans ce “dessin" un schéma électrique. Certains pointeront des choses plus précises : L’ampoule est éteinte .... Le circuit est ouvert… On distribuera dans un second temps la plaque universelle de laquelle on aura ôté les fils du précédent montage. On distribuera enfin le matériel nécessaire à la réalisation du jeu et on laissera chacun se débrouiller...(le maître devra cependant intervenir pour aider à fixer le fil de cuivre rigide. Ce dernier sera fixé par enroulement sur les 2 vis de gauche et devra se dresser au-dessus de la plaque, ce qu’il était impossible de montrer sur le schéma). Il va sans dire que cette phase de décodage/montage est toujours extrêmement riche en remarques, en observations, en échanges… Certains, forts de leur expérience, s’amuseront sans doute à fermer le circuit de façon à ce que l’ampoule s’éclaire. Mais le problème aujourd’hui n’est pas là.

- La situation problème: Une fois le montage réalisé correctement, une fois toutes les remarques portant sur les couples circuit ouvert/ampoule éteinte circuit fermé/ampoule allumée ayant été formulées, le maître annoncera : Nous venons de fabriquer un jeu. On écoutera les propositions. Beaucoup d'enfants se contenteront de proposer d'allumer l'ampoule en fermant le circuit. On fera remarquer que ce n’est pas très amusant comme jeu. La grosse boucle au bout du long fil pourra aider les enfants à faire d’autres propositions. On notera que chaque fois que la boucle touche le fil, le circuit se ferme et l’ampoule s’allume. A terme, il s’agira de faire circuler lentement la boucle le long du fil de cuivre sans qu’elle touche ce dernier, ni à l’aller, ni au retour. Quand le but du jeu aura été trouvé, on laissera les enfants s’entraîner et s’amuser. Le maître pourra faire varier la difficulté du jeu :

- en diminuant le diamètre de la boucle (nœud coulant) - en donnant au fil rigide une forme plus complexe (la spirale est redoutable)

- Bilan :

Loin du matériel, on regroupera les enfants pour :

- faire verbaliser clairement la règle du jeu - faire expliquer le fonctionnement électrique du jeu

Prolongements possibles :

- Ecrire la règle du jeu en vue de la transmettre aux élèves de CP pour que ceux-ci puissent jouer.

- Inviter les élèves de MS à jouer à ce jeu.

Fiche élève pour le cahier d’expérience (séance 1)

ELECTRICITE : La pile et l’ampoule.

• Les fonctions de la pile

• Le double contact : l’ampoule s’allume.

DESSINE la pile et l’ampoule quand celle-ci est allumée.

Prénom : …………………………………….

Fiche pour prolongement (séance 1) Entoure les dessins où l’ampoule est allumée.

Prénom : …………………………………….

Exemple de fiche pour le cahier de vie

Les ponts à la Réunion

PROLONGEMENTS TRANSDISCIPLINAIRES

Annexe 1

PREMIER PALIER POUR LA MAÎTRISE DU SOCLE COMMUN

Compétences attendues à la fin du CE1

Compétence 1 : La maîtrise de la langue française L'élève est capable de :

Compétence 3 : Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique A) Les principaux éléments de mathématiques L'élève est capable de :

B) La culture scientifique et technologique L'élève est capable de :

Compétence 4 : La maîtrise des techniques usuelles de l’information et de la communication L'élève est capable de :

Compétence 5 : La culture humaniste L'élève est capable de :

Compétence 6 : Les compétences sociales et civiques L'élève est capable de :

Compétence 7 : L'autonomie et l'initiative L'élève est capable de :

Annexe 2

ÉLÉMENTS DE BIBLIOGRAPHIE ET DE SITOGRAPHIE

Documents

Progressions Découvrir le monde °PS - MS - GSien-stlouis.ac-reunion.fr/.../objet-technique-lampe-de-poche.pdf · Une lampe de poche désigne une lampe électrique portable, de forme