Site Sciences «La Victoire» Ecole de la Victoire Oyonnax

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1 Site Sciences «La Victoire» Ecole de la Victoire Oyonnax Inspection de l Education Nationale Circonscription de NANTUA Site Sciences «La Victoire» BP Nantua

2 Ce module a été pensé et construit afin que les enseignants de cycle 2 (principalement pour le CE1) et de cycle 3, sans une maîtrise personnelle approfondie dans le domaine de l électricité, puissent proposer à leurs élèves des situations et une démarche en conformité avec les programmes officiels. Il ne s agit pas d ateliers ludiques où les élèves n auraient qu à manipuler et à constater, mais d ateliers simples avec les objectifs du cycle 2 et du cycle 3 où les élèves auront à construire, à émettre des hypothèses, à écrire, tracer, schématiser, proposer des conclusions et les valider en manipulant. Les compétences transversales Lire, Comprendre, Ecrire, Argumenter, Justifier seront mises en œuvre et ceci dans un travail de groupe. Suite à ce travail sur le site, un prolongement sera nécessaire en classe. Une mallette sera à disposition des enseignants afin d avoir la possibilité de reconstruire les ateliers, de travailler sur le cahier d expériences en reprenant les écrits personnels ou les écrits de groupe pour une validation et une synthèse collectives. Le groupe «Sciences» Laurent MATHEY Jean François SAVARIN Fabrice BERTERA Gilles BAILLY Jean Michel CHOPLIN Didier JUILLARD Circonscription de Nantua 1- Présentation 2/60 Groupe Sciences

3 SOMMAIRE 1. Présentation p Consignes d organisation p Contenus Fiche connaissance p Lexique p Inventaire matériel des ateliers p Fiches Ateliers p Fiches Maîtres des ateliers A, B, C, D, E, F. p Fiches Elèves Cycle 2 pour le CE1 p Fiches Elèves Cycle 3 p Fiches «prolongements sur le site» p Pistes «prolongements en classe» p Fiche «Observations» suite à une séance sur le site p 60 Circonscription de Nantua 1- Présentation 3/60 Groupe Sciences

4 1- Présentation 1.1 Consignes d organisation Plan 1.2 Contenus Fiche connaissance 1.3 Lexique 1.4 Inventaire du matériel des ateliers Circonscription de Nantua 1- Présentation 4/60 Groupe Sciences

5 1.1 Consignes d organisation - Plan Préambule : Les activités proposées sont prévues sur une demi-journée. La durée effective d activité est d environ 2 heures pour prendre en compte le temps de déplacement pour les écoles extérieures. Cette animation est conçue pour que les élèves travaillent le plus possible de manière autonome à l aide des fiches «Consignes» et des fiches «Traces écrites» Droit d entrée : Chaque classe déposera 4 piles neuves plates 4,5 V dans l armoire n 1. Une boîte est prévue à cet effet Matériel : Outre les 4 piles constituant le droit d entrée, chaque groupe devra être muni d une pochette pour ranger ses fiches «Traces écrites» et du nécessaire pour écrire et dessiner. Dans l armoire n 1 (voir plan), se trouvent : Ce même dossier sous fiches plastifiées. Les fiches CONSIGNES plastifiées pour chaque atelier. Une boîte de matériel de secours pour permettre à chaque maître de remplacer le matériel défectueux ou manquant pendant la séance. Une boîte «Matériel à réparer» où chacun mettra le matériel défectueux (ampoule grillée, fil détérioré, pile usagée,.) en fin de séance. Une fiche d observations à remplir suite à la séance Composition des groupes : Les élèves travaillent par groupes de 3. Il est utile de les prévoir à l avance pour les rotations sur les ateliers. Chaque atelier existe en 4 exemplaires identiques, numérotés de 1 à 4 (exemple pour l atelier A : A1, A2, A3, A4) ; ceci, afin de permettre à 4 groupes de passer simultanément sur le même atelier. Il est en effet conseillé de ne travailler que sur 2 ateliers à la fois, afin de faciliter la gestion du groupe classe. Chaque groupe passe à 3 ou 4 ateliers différents, en fonction du temps disponible. Il semble souhaitable de programmer une pause après les 2 premières rotations. Une fiche exemple de rotation est fournie dans le document pour chaque cycle Déroulement : A votre arrivée, décrocher les planches de travail et les disposer sur les tables de travail. Déposer sur chaque planche la fiche plastifiée «Consignes» pour le Cycle 3 ou «Consignes et Traces écrites» pour le CE1, qui restera en permanence à l atelier. Chaque groupe reçoit au début de chaque rotation une fiche «Traces écrites» (pour les CE1, consignes et traces écrites sont sur la même fiche.) que vous aurez photocopiée à l avance. Au bout d une demi-heure, effectuer la première rotation Rangement : A la fin de la dernière rotation, faire ranger le matériel dans chaque boîte. Vérifier. Fermer soigneusement les boîtes et raccrocher les planches à leur place. Remettre les fiches plastifiées en ordre dans l armoire. Circonscription de Nantua 1- Présentation 5/60 Groupe Sciences

6 Plan Etabli - Matériel de bricolage Plan de la salle Sciences eau Entrée Mallettes en Rangement des planches de travail A, B, C, D, E, F prêt Tables de travail Tables de travail en ateliers de 3 élèves Armoire n 2 Table de travail Armoire n 1 Tables de travail Poste informatique Circonscription de Nantua 1- Présentation 6/60 Groupe Sciences

7 Tableau des rotations possibles (basé sur 8 groupes de 3 élèves) CYCLE 2 N Noms 1 ère rotation 2 ème rotation 3 ème rotation 4 ème rotation 1 A1 B1 C1 D1 2 A2 B2 C2 D2 3 A3 B3 C3 D3 4 A4 B4 C4 D4 5 B1 A1 D1 C1 6 B2 A2 D2 C2 7 B3 A3 D3 C3 8 B4 A4 D4 C4 Circonscription de Nantua 1- Présentation 7/60 Groupe Sciences

8 Tableau des rotations possibles (basé sur 8 groupes de 3 élèves) CYCLE 3 N Noms 1 ère rotation 2 ème rotation 3 ème rotation 4 ème rotation 1 C1 D1 E1 F1 2 C2 D2 E2 F2 3 C3 D3 E3 F3 4 C4 D4 E4 F4 5 D1 C1 F1 E1 6 D2 C2 F2 E2 7 D3 C3 F3 E3 8 D4 C4 F4 E4 Circonscription de Nantua 1- Présentation 8/60 Groupe Sciences

9 1.2 Contenus Fiche connaissance CYCLE 2 Les activités présentées dans cet atelier rentrent dans le domaine «objets et matériaux», pages 16 et 17 du document d application des programmes «Découvrir le monde Cycle 2» COMPETENCES SPECIFIQUES : Etre capable de réaliser un circuit permettant l allumage d une ampoule à l aide d une pile atelier A Savoir commander ce circuit par un interrupteur ou un bouton-poussoir atelier B Savoir repérer les causes de dysfonctionnement dans un circuit électrique simple ou dans un objet alimenté par des piles atelier C Savoir repérer les différents matériaux et indiquer les raisons de leur choix (matériaux isolants et conducteurs) atelier D CYCLE 3 Les activités présentées dans cet atelier rentrent dans le domaine «Monde construit par l homme», pages 28 et 29 du document d application des programmes «sciences et technologie cycle 3» COMPETENCES SPECIFIQUES : Savoir repérer les causes de dysfonctionnement dans un circuit électrique simple ou dans un objet alimenté par des piles atelier C. Savoir réaliser un montage qui permette de classer différents matériaux en deux catégories : isolants et conducteurs atelier D. Etre capable de mettre en évidence qu une pile a deux bornes et que le fonctionnement de certains récepteurs est affecté par leur branchement aux bornes de la pile. atelier E. Savoir allumer 2 ampoules ou davantage à l aide d une pile atelier F Il convient également en classe d insister sur les «principes élémentaires de sécurité des personnes et des biens dans l utilisation de l électricité» cf. documents d application des programmes cycle 2 page 17, en particulier : Il ne faut pas refaire les expériences à la maison en utilisant une alimentation du secteur. Il est dangereux de mettre ses doigts ou des objets dans les prises électriques et d utiliser des appareils électriques dans un milieu humide. Circonscription de Nantua 1- Présentation 9/60 Groupe Sciences

10 Fiche connaissance 23 Électricité Électricité Programme Cycle 2 : Les objets et les matériaux Réalisation d un circuit électrique simple Principes élémentaires de sécurité des personnes et des biens dans l utilisation de l électricité. Cycle 3 : Monde construit par l homme Circuits électriques alimentés uniquement avec des piles : bornes, conducteurs et isolants ; quelques montages en série et en dérivation. Principes élémentaires de sécurité électrique. FICHE 23 Difficultés provenant des liens avec le vocabulaire courant «Courant»est employé dans de nombreux sens : adjectif (une situation courante), verbe (en courant, je suis tombé), nom (courant d eau, d air ). «Conducteur»désigne aussi le conducteur d une voiture.«ferme la lumière»signifie en général «Éteins la lumière», alors que, en termes de physique, le courant circule lorsque le circuit électrique est fermé. Pour éteindre la lumière il faut, en termes de physique, ouvrir le circuit. Le programme, en cohérence avec celui du collège, préconise d utiliser «borne»à la place de «pôle», car ce dernier mot désigne aussi les pôles de la Terre et les pôles d un aimant. Difficultés provenant des idées préalables des élèves L utilisation de l électricité est associée à la notion de danger. On s appuie, en classe, sur cette idée salutaire pour rendre rationnels les comportements relatifs à la sécurité. Les élèves les plus jeunes ne savent pas toujours qu une source d énergie (une pile par exemple) est nécessaire pour produire un effet. Ils sont habitués, dès le plus jeune âge, à agir sur un «bouton» (interrupteur ou bouton-poussoir) pour allumer une lumière ou mettre en marche un jouet. C est celui-ci qu ils imaginent être la cause première de l effet obtenu. Dans les installations domestiques, deux fils conducteurs sont en général présents dans un même cordon. Les élèves ont ainsi l impression que le courant est amené de la «prise»à l appareil électrique par un seul fil,et est absorbé par l appareil,sans idée de retour ou de circulation du courant. Lorsque les manipulations faites en classe ont permis d aborder la notion de circuit électrique, cette notion reste souvent associée à l idée selon laquelle chaque borne de la pile envoie «quelque chose» dans l ampoule dont la rencontre produit de la lumière, ou encore à l idée selon laquelle le courant «s use»en circulant dans le circuit (au lieu de considérer qu un même courant circule, d une borne de la pile à l autre dans un circuit en série). Les élèves associent souvent la propriété «être conducteur» à l objet et non à la substance qui le constitue. Quelques écueils à éviter lors des observations et des manipulations Attention. Il faut attirer l attention des élèves sur le fait que l on ne doit pas refaire à la maison, avec les prises de courant, les expériences faites en classe avec des piles. Il est indispensable que les expériences soient réalisées avec des montages comportant des contacts électriques fiables ; il convient, en particulier, de disposer assez rapidement de supports pour les ampoules. Au niveau de l école primaire, les notions d isolant et de conducteur sont des notions uniquement pratiques, liées au dispositif utilisé :si l on utilise un appareil témoin peu sensible (ampoule),l eau du robinet est classée comme isolante, les métaux sont Circonscription de Nantua 1- Présentation 10/60 Groupe Sciences

11 classés comme conducteurs, alors qu avec un témoin plus sensible (diode électroluminescente), l eau du robinet peut être classée comme conductrice. Attention, on trouve maintenant des plastiques qui sont conducteurs de l électricité. Les activités réalisées avec des piles ne présentent pas de danger si ce n est en cas de court-circuit prolongé (bornes de la pile reliées par un fil «parfaitement»conducteur) qui peut conduire à des dégagements de chaleur importants et à la détérioration des piles, laissant couler les substances corrosives qu elles contiennent. Les courts-circuits peuvent se produire dans trois circonstances que le maître doit pouvoir contrôler : lors des tâtonnements des élèves. Le maître doit les mettre en garde que s ils sentent que la pile ou les fils deviennent chauds, ils doivent immédiatement débrancher ou le prévenir ; lors du rangement des piles. Ne pas les laisser «en vrac»mais les disposer correctement les unes à côté des autres ;préférer des boîtes en bois ou en carton aux boîtes métalliques ; lors du transport. Il est en effet fréquent de demander aux parents de prêter une pile pendant la durée de la séquence d électricité. Au cours d un déplacement, les piles peuvent se mettre en court-circuit dans le cartable (par l intermédiaire d un compas, d une fermeture éclair ).Pour prévenir ces risques, il est conseillé d envelopper chaque pile dans un sachet plastique. Connaissances Une pile peut faire circuler de l électricité (un courant électrique)dans une chaîne continue et fermée, formée de la pile et d objets conducteurs reliant une borne de la pile à l autre (circuit électrique fermé). Dès que cette chaîne est interrompue, l électricité (le courant électrique) ne circule plus du tout, y compris dans la pile. En revanche, lorsque l on met ses doigts dans une prise électrique, on «ferme le circuit», ce qui présente un grave danger. Le témoin du passage du courant électrique à l école primaire, est une ampoule montée en série dans ce circuit. C est avec ce témoin que l on classe les matériaux en conducteurs et isolants. La réalisation de montages en série ou en dérivation ne s accompagne d aucune définition théorique. En revanche,il peut être demandé de dessiner le chemin que peut suivre l électricité (le courant)et constater qu à un circuit série correspond une boucle unique et qu à des circuits dérivés correspondent autant de boucles qu il y a de dérivations. Une pile électrique comporte deux bornes qui sont notées + et -. Le passage de l électricité dans le corps humain présente des dangers qui peuvent être mortels. Pour en savoir plus Tension de sécurité :en milieu humide, il est dangereux de soumettre le corps humain à une tension de plus de 24 V.La tension du secteur (220 V) présente donc toujours des risques mortels ainsi, est-il extrêmement dangereux d utiliser un appareil électrique (séchoir à cheveux par exemple) avec les pieds dans l eau. Les piles débitent du courant continu qui, dans la partie du circuit extérieure à la pile, circule toujours de la borne + vers la borne -.Les centrales électriques qui alimentent les prises de courant, les alternateurs de bicyclette, débitent du courant alternatif. Cette distinction n est à aborder à l école primaire que par ses conséquences concrètes. (Comment placer les piles dans un appareil compte tenu du fait que les deux bornes sont électriquement différentes? Le sens de rotation d un moteur alimenté par des piles est-il affecté par le sens de leur branchement?) Dans le cas de circuits dérivés comprenant chacun une ampoule, chacune d entre elles brillerait exactement comme si elle était seule, si la pile était ce que l on appelle une source de tension idéale. Cette propriété n est en fait qu approchée en raison de l énergie dissipée à l intérieur de la pile (1). Aussi, si l on branche plusieurs ampoules en dérivation sur une même pile, chacune brille en général un peu moins que si elle était seule. Ce n est pas le cas pour le secteur, plus proche d une source de tension idéale. L ampoule du salon brille comme si elle était seule, que les ampoules des autres pièces soient ou non allumées. Une pile est également non idéale en ce sens que son efficacité (tension à ses bornes en circuit ouvert) diminue au cours du temps même si elle ne débite pas, en raison d une lente évolution des substances qu elle contient. Une pile consomme plus d énergie (s use plus vite) lorsqu elle est reliée à deux circuits dérivés comprenant chacun une ampoule identique que lorsqu elle est reliée à ces deux mêmes ampoules montées en série. Réinvestissement Fiche n o 16 «Énergie». 1. Cette propriété, appelée résistance interne, a pour conséquence que la tension aux bornes de la pile est différente de sa «force électromotrice» et dépend du circuit dans lequel elle débite. Circonscription de Nantua 1- Présentation 11/60 Groupe Sciences

12 1.3 Lexique Photo N 1 1 fil de liaison croco-croco 2 fil de liaison banane-banane 3 fil de liaison banane-croco 4 support-ampoule 5 interrupteur «pédagogique» en bois ( nommé 4 sur les fiches) 6 interrupteur «pédagogique» en plastique bleu ( nommé 3 sur les fiches) Photo N 2 7) Buzzer ( ou «couineur» en français) 8) Diode électroluminescente ( DEL en abrégé français ou LED en abrégé anglais) Circonscription de Nantua 1- Présentation 12/60 Groupe Sciences

13 Photo N 3 circuit simple Photo N 4 circuit en dérivation ( ou en parallèle) (noter le branchement des fils) Photo N 5 circuit en série ( 2 ampoules) Circonscription de Nantua 1- Présentation 13/60 Groupe Sciences

14 Photo N 6 circuit «ouvert» le courant ne circule plus, l ampoule ne brille pas. Photo N 7 circuit «fermé» le courant circule, l ampoule brille. L AMPOULE Circonscription de Nantua 1- Présentation 14/60 Groupe Sciences

15 1.4 Inventaire matériel des ateliers Ampoules Piles Interrupteurs Fils Divers AMPOULE Supp. AMPOULE Supp. AMPOULE panne (bleu) AMPOULE grillée (verte) AMPOULE rouge PILE PILE usée (rouge) Supp. INTERR. Rouge (1) Supp. INTERR. Noir (2) Supp. INTERR. pédago. plast. (3) Supp. INTERR. pédago. Bois (4) Supp. INTERR. Lampe chevet(5) BANANE-BANANE CROCO-CROCO CROCO-BANANE Fils divers Fil "pointe de touche / croco" Fil "pointe de touche / banane" Supp. MOTEUR Supp. BUZZER Supp. DIODE Objets divers A- Allumer une ampoule B- Interrupteurs C- Pannes D- Conducteurs / Isolants X 1 1 X E- Sens du courant F- Série / Parallèle Total pour 1 atelier X X 0 Total pour 2 ateliers X X 0 Total pour 3 ateliers X X 0 Total pour 4 ateliers X X 0 Circonscription de Nantua 1- Présentation 15/60 Groupe Sciences

16 2- Fiches Ateliers 2.1 Fiches Maîtres 2.2 Fiches Elèves Cycle 2 pour le CE1 2.3 Fiches Elèves Cycle Fiches «prolongements sur le site» Circonscription de Nantua 1- Présentation 16/60 Groupe Sciences

17 2.1 FICHES MAÎTRE Atelier A Allumer une ampoule. Atelier B Interrupteurs. CE 1 Atelier C Pannes. Atelier D Conducteurs - Isolants. Atelier E Sens du courant. CYCLE 3 Atelier F Circuits en série, circuits en parallèle. Circonscription de Nantua 1- Présentation 17/60 Groupe Sciences

18 CYCLE 2 ATELIER A Allumer une ampoule Matériel - 1 pile - 1 ampoule - 2 fils «croco-banane» - 1 support d ampoule Fiche Maître Objectifs principaux - Identifier les points de contact : borne +, borne -, culot, plot. - Réaliser un circuit pour faire briller l ampoule : - sans intermédiaire - à distance avec un conducteur - avec le support d ampoule Descriptif - Les élèves doivent réaliser le circuit avec uniquement 1 pile et 1 ampoule. Croquis en trace écrite - Les élèves doivent faire briller l ampoule à distance en utilisant un conducteur Croquis en trace écrite - Réaliser un nouveau circuit avec un support d ampoule. Recommandations Vérification des croquis : rigueur des points de contact : bornes / plot, culot Photocopies à faire Prolongements Fiche «Traces écrites élèves» x nombre de groupes de 3 élèves Effectuer un circuit plus élaboré : avec interrupteur, 2 ampoules Circonscription de Nantua 1- Présentation 18/60 Groupe Sciences

19 CYCLE 2 ATELIER B Interrupteurs Matériel - 1 ampoule - 1 support d ampoule - 1 pile - 1 support interrupteur rouge (n 1) - 1 support interrupteur noir (n 2) - 1 support interrupteur pédagogique plastique (n 3) - 1 support interrupteur pédagogique bois (n 4) - 1 support interrupteur lampe de chevet (n 5) - 1 fil banane/banane - 1 fil croco/croco - 2 fils croco/banane Fiche Maître Objectifs principaux Descriptif - Identifier le rôle d un interrupteur. - Découvrir le fonctionnement de différents types d interrupteurs. 1) Les enfants doivent réaliser un circuit simple pour provoquer l allumage ou l extinction de l ampoule. (Ceci dépend de la continuité ou non du circuit ; circuit OUVERT : l ampoule est éteinte ; circuit FERME : l ampoule est allumée voir aussi les photos N 6 et N 7 du Livre du Maître partie Lexique). Ils complètent ensuite le croquis n 1 et explicitent leur découverte. 2) Les enfants modifient le circuit précédent en introduisant des fils nouveaux et l interrupteur pédagogique bois n 4, qui permet de visualiser l OUVERTURE du circuit. Ils complètent ensuite le croquis n 2. 3) Les enfants utilisent le circuit précédent pour tester chacun des autres interrupteurs. Ils remplissent un tableau récapitulant les différents modes de fonctionnement des interrupteurs. Recommandations Après cet atelier, bien insister sur les termes "circuit OUVERT" et "circuit FERME" qui vont à l'encontre de l'usage courant ("ferme la lumière" pour "éteins la lumière") Photocopies à faire Prolongements Fiche " Trace écrites élèves" x nombre de groupes de 3 Réaliser d'autres circuits avec plusieurs interrupteurs. Circonscription de Nantua 1- Présentation 19/60 Groupe Sciences

20 ATELIER C CYCLES 2 et 3 Pannes Matériel 5 circuits à construire en respectant le code couleur. Fiche Maître Les 5 piles sont debout côte à côte, attachées avec un élastique. Les supports sont à leur place par couleur 5 ampoules 4 fils croco-banane 1 support blanc dans la boîte Le circuit blanc est le premier circuit à construire. C est le circuit test où tout fonctionne. Objectifs principaux Descriptif Recommandations Photocopies à faire Prolongements Causes de panne : Circuit rouge : la pile est usée. Circuit vert : ampoule grillée (filament cassé). Circuit noir : contact d ampoule défectueux (carton au fond du support d ampoule). Circuit bleu : un fil est coupé (sous le support d ampoule). Trouver la cause d une panne dans un circuit série. Isoler et faire varier un seul facteur. Les élèves doivent réaliser les 4 circuits les uns après les autres en respectant les codes couleur. Une panne ayant été provoquée dans chaque circuit, aucune ampoule ne brille. Les élèves doivent en trouver la cause en faisant des essais. Les élèves remplissent la fiche-élève au fur et à mesure de leurs recherches (hypothèses, essais, conclusion) Vérifier que les élèves ont émis des hypothèses (fiche-élève partie 1) avant de les se lancer dans les recherches. En cycle 3, il convient de limiter le nombre d essais, afin que les élèves soient amenés à agir méthodiquement (variation d un seul facteur à la fois). S assurer des montages réalisés au début de l atelier (respect des codes couleur) Veiller à la gestion du temps afin qu au moins 2 circuits aient été testés. La fiche-élève qui regroupe Consignes et Traces écrites x nombre de groupes de 3 élèves. Reprise de la démarche expérimentale, en particulier la variation d un seul facteur à la fois. Circonscription de Nantua 1- Présentation 20/60 Groupe Sciences

21 CYCLES 2 et 3 ATELIER D Fiche Maître Conducteur / Isolant - 1 fil rouge «pointe de touche/croco» - 1 fil «croco-banane» Matériel - 1 fil noir «pointe de touche/banane» - 1 support avec ampoule - 1 pile - Différents objets Objectifs principaux Notion de circuit. Notion de conducteur/isolant. Les élèves doivent compléter un circuit simple en insérant un objet entre A et B (cf photo). Descriptif Ils doivent constater qu avec certains objets, l ampoule ne s allume pas (matériau isolant). Prise de notes. Ils essaient d autres objets (de leur trousse par exemple) et notent leurs résultats. L observation des résultats doit les conduire à des conclusions (ou des hypothèses) sur l influence du matériau (métal ou non) pour le passage du courant. Recommandations Prolongements Photocopies Insister sur la prise de notes des résultats afin qu ils soient exploitables. La difficulté réside dans le fait que les élèves associent spontanément la notion de conducteur à l objet et non au matériau. (cf. prolongement possible). Introduire le vocabulaire d isolant et de conducteur. Utiliser une paire de ciseaux à poignées en plastique et faire constater que lorsqu on fait contact sur les 2 pointes, l ampoule s allume. Si on fait un contact sur la poignée, l ampoule ne brille pas : ce ne sont donc pas les ciseaux qui sont conducteurs ou isolants mais c est le matériau et sa continuité qui a de l importance. Fiche " Trace écrites élèves" x nombre de groupes de 3 élèves. Circonscription de Nantua 1- Présentation 21/60 Groupe Sciences

22 CYCLE 3 Matériel Objectifs principaux Descriptif Recommandations Photocopies à faire 1 pile 1 ampoule 1 support ampoule 1 support avec buzzer 1 support avec moteur 1 support avec diode 2 fils "croco-banane" ATELIER E Sens du courant Fiche Maître Mettre en évidence que le courant a un sens, ce dont dépend le fonctionnement de certains appareils. 1) Les enfants doivent réaliser un circuit simple comportant une AMPOULE. Ils doivent ensuite intervertir les fils, comme indiqué sur le croquis. A l issue de ces deux montages, ils doivent compléter deux croquis et faire leurs remarques. (Nota : dans les deux cas, l ampoule s allume). 2) Les enfants doivent réaliser un circuit simple comportant un MOTEUR ; puis, intervertir les fils, comme indiqué sur le croquis. A l issue de ces deux montages, ils doivent compléter deux croquis et faire leurs remarques. (Nota : le moteur tourne soit dans un sens, soit dans l autre). 3) Les enfants doivent réaliser un circuit simple comportant une DIODE ; puis intervertir les fils, comme indiqué sur le croquis. A l issue de ces deux montages, ils doivent compléter les croquis et faire leurs remarques. (Nota : selon le sens de branchement des fils, la diode s allume ou ne s allume pas). 4) Les enfants doivent réaliser un circuit simple comportant un BUZZER. Ils doivent ensuite intervertir les fils, comme indiqué sur le croquis. (Nota : selon le sens de branchement des fils, le buzzer sonne ou ne sonne pas). A l issue de ces deux montages, ils doivent compléter les croquis et faire leurs remarques. Dans le cas du circuit avec moteur, mettre en évidence que, lorsqu on intervertit les fils, le moteur tourne en sens inverse ; ce qui n est pas facile à observer pour les enfants. Une DIODE utilisée dans un circuit avec pile 4,5 V doit être obligatoirement protégée par une résistance (330 ohms). Fiche " Trace écrites élèves" x nombre de groupes de 3 élèves. Circonscription de Nantua 1- Présentation 22/60 Groupe Sciences

23 CYCLE 3 Matériel Objectifs principaux Descriptif Recommandations Prolongements ATELIER F Fiche Maître Circuits en série, en parallèle. - 2 supports d ampoule - 4 fils "banane-banane" - 1 pile - 2 fils "croco-banane" - une ampoule blanche - une ampoule rouge Distinguer 2 types de montage : - en série - en dérivation (ou en parallèle, cf. fiche lexique du livret du maître) Les élèves réalisent dans un premier temps un circuit série avec 2 ampoules sur leur support. Ils doivent constater que lorsqu on dévisse une ampoule l autre s éteint. Les élèves doivent alors chercher quel montage réaliser pour que l ampoule rouge reste allumée quand on dévisse l ampoule blanche. (montage en dérivation). Insister sur la prise de notes afin qu elles soient exploitables par la suite. Introduire le vocabulaire série/dérivation. En comparant un montage série et un montage dérivation, on pourra constater une différence d éclat des ampoules. Dans le montage série, les ampoules brillent moins fort. On peut mesurer l éclat de chaque ampoule en faisant la pénombre et en utilisant un photomètre artisanal (cf. fiche "Fabriquer un photomètre" dans la partie «Pistes de prolongements en classe»). On pourra rechercher dans l environnement des exemples de dispositifs ou quand une ampoule «grille» les autres restent allumées (guirlande de Noël, phares de voitures,..) Photocopies Fiche " Trace écrites élèves" x nombre de groupes de 3 élèves. Circonscription de Nantua 1- Présentation 23/60 Groupe Sciences

24 2.2 FICHES ELEVES CYCLE 2 Atelier A Allumer une ampoule. (Fiche «élève») Atelier B Les interrupteurs (Fiche «élève») Atelier C Pannes électriques (Fiche «élève») Atelier D Conducteur / Isolant (Fiche «élève») Circonscription de Nantua 1- Présentation 24/60 Groupe Sciences

25 CYCLE 2 ATELIER A Fiche Elève Page 1 / 2 NOMS Etapes Consignes et traces écrites Vérifie et coche le matériel : 0 1 pile 1 ampoule 1 support-ampoule 2 fils croco-banane Range le matériel dans la boîte Observe bien ce schéma : L ampoule 1 Circonscription de Nantua 1- Présentation 25/60 Groupe Sciences

26 CYCLE 2 ATELIER A Fiche Elève Page 2 / 2 Prends uniquement la pile et l ampoule. Essaie d allumer l ampoule en te servant de la pile. Quand tu as réussi, dessine l ampoule dans la bonne position pour qu elle s allume. 2 La pile est déjà dessinée Prends uniquement l ampoule, la pile et les 2 fils. Essaie d allumer l ampoule en utilisant la pile et les 2 fils. Quand tu as réussi, dessine les fils pour que l ampoule s allume. 3 Utilise le support d ampoule comme sur la photo pour réaliser le circuit. 4 Range tout le matériel dans la boîte. Circonscription de Nantua 1- Présentation 26/60 Groupe Sciences

27 CYCLE 2 ATELIER B Fiche Elève Page 1 / 2 NOMS Etapes Consignes et traces écrites 0 Sors de la boîte le matériel suivant : 1 pile 1 ampoule 1 support-ampoule 2 fils croco-banane Construis le montage de la photo pour que l ampoule s allume. Trouve le moyen d éteindre l ampoule sans la toucher. 1 Explique comment tu as fait. Pour éteindre l'ampoule, j ai Dessine ce que tu as fait. Circonscription de Nantua 1- Présentation 27/60 Groupe Sciences

28 CYCLE 2 ATELIER B Fiche Elève Page 2 / 2 Construis le montage de la photo. Trouve le moyen d allumer et d éteindre l ampoule sans la toucher. Complète les deux schémas. L'ampoule est allumée L'ampoule est éteinte 2 Cet objet est un INTERRUPTEUR, il sert à Essaie les autres interrupteurs qui sont dans la boîte. Circonscription de Nantua 1- Présentation 28/60 Groupe Sciences

29 CYCLE 2 ATELIER C Fiche Elève Page 1 / 2 NOMS Etapes Consignes et traces écrites Installation de l atelier Construis le circuit blanc avec la pile à gommette blanche, l ampoule blanche, le support blanc et 2 fils comme sur la photo. 0 Que se passe t-il?... Construis maintenant le circuit rouge avec la pile à gommette rouge, l ampoule rouge, son support rouge et 2 fils. L ampoule ne brille pas : il y a une panne. Essaie de trouver d où vient cette panne. Qu est-ce qui ne fonctionne pas? Tu peux utiliser le matériel du circuit blanc. 1 Conclusion : Quelle est la cause de la panne? Circuit rouge : C est. qui est en panne. Reconstruis le circuit blanc Circonscription de Nantua 1- Présentation 29/60 Groupe Sciences

30 CYCLE 2 ATELIER C Fiche Elève Page 2 / 2 2 Recommence en réalisant le circuit vert avec la pile à gommette verte, l ampoule verte, son support vert et 2 fils. L ampoule ne brille pas : il y a une panne. Essaie de trouver d où vient cette panne. Qu est-ce qui ne fonctionne pas? Tu peux utiliser le matériel du circuit blanc. Conclusion : Quelle est la cause de la panne? Circuit vert : C est. qui est en panne. Reconstruis le circuit blanc 3 Recommence en réalisant le circuit noir avec la pile à gommette noire, l ampoule noire, son support noir et 2 fils. L ampoule ne brille pas : il y a une panne. Essaie de trouver d où vient cette panne. Qu est-ce qui ne fonctionne pas? Tu peux utiliser le matériel du circuit blanc. Conclusion : Quelle est la cause de la panne? Circuit noir : C est. qui est en panne Rangement et fin de l atelier Montre ton travail au maître (ou à la maîtresse). Range le matériel avec soin : Les 5 piles sont debout côte à côte, attachées avec un élastique. Les supports sont à leur place par couleur 4 5 ampoules 4 fils croco-banane 1 support blanc dans la boîte Circonscription de Nantua 1- Présentation 30/60 Groupe Sciences

31 CYCLE 2 ATELIER D Fiche Elève Page 1 / 2 NOMS Etapes Consignes et traces écrites Installation de l atelier Vérifie le matériel. 1 fil rouge «pointe de touche/croco» 1 fil noir «pointe de touche/banane» 1 fil «croco/banane» 1 pile 1 support avec ampoule Différents objets : fil violet, fil rouge, fil de cuivre, fil plastique noir, morceau de carton, ficelle jaune pâle, ficelle blanche, morceau de polystyrène, baguette de bois, feuille plastique, vis. Installe le circuit comme sur la photo ci-dessous. 0 Fais toucher les 2 pointes A et B. Que se passe t-il? Fais toucher un objet de la liste avec les pointes A et B. Attention! Les 2 pointes ne doivent pas se toucher! L ampoule s allume-t-elle? Note tes résultats dans le tableau. Mets une croix dans la colonne qui convient. 1 Les objets que je mets entre A et B Fil violet Fil rouge Fil de cuivre Fil plastique noir Morceau de carton Ficelle jaune pâle Ficelle blanche Morceau de polystyrène Baguette de bois Feuille plastique Vis L ampoule s allume L ampoule ne s allume pas Circonscription de Nantua 1- Présentation 31/60 Groupe Sciences

32 CYCLE 2 ATELIER D Fiche Elève Page 2 / 2 Essaie avec d autres objets que tu trouveras dans ta trousse ou dans la salle en demandant au maître. Objets L ampoule s allume L ampoule ne s allume pas 2 Conclusions : En quoi sont fabriqués les objets (ou les parties d objets) qui permettent d allumer l ampoule? 3 Circonscription de Nantua 1- Présentation 32/60 Groupe Sciences

33 2.3 FICHES ELEVES CYCLE 3 Atelier C Pannes électriques (Fiche «Consignes» et Fiche «Traces écrites») Atelier D Conducteur / Isolant (Fiche «Consignes» et Fiche «Traces écrites») Atelier E Sens du courant (Fiche «Consignes» et Fiche «Traces écrites») Atelier F Circuit parallèle et série (Fiche «Consignes» et Fiche «Traces écrites») Circonscription de Nantua 1- Présentation 33/60 Groupe Sciences

34 Fiche Elève CYCLE 3 CONSIGNES ATELIER C Page 1/2 Etapes Consignes Installation de l atelier Réalisez le circuit blanc avec la pile à gommette blanche, l ampoule blanche, le support blanc et 2 fils (couleur sans importance). 0 Fiche traces écrites (étape 0) Répondez aux consignes de l'étape n 0 de la fiche traces écrites. Réalisez maintenant le circuit rouge. (Pile à gommette rouge, ampoule rouge, support rouge) 1 Vous constatez que l ampoule ne brille pas : Il y a une panne. Vous devez trouver d où vient cette panne. Fiche traces écrites (étape 1) Avant de commencer à échanger des éléments, répondez à la question de l étape n 1 sur votre fiche traces écrites. 2 Trouvez la panne du circuit rouge. Vous pouvez utiliser le circuit blanc. Fiche traces écrites (étape 2) Répondez aux consignes de l'étape n 2 de la fiche traces écrites. Réalisez maintenant le circuit vert. (Pile à gommette verte, ampoule verte, support vert) 3 Vous constatez que l ampoule ne brille pas : Il y a une panne. Vous devez trouver d où vient cette panne. Fiche traces écrites (étape 3) Répondez aux consignes de l'étape n 3 de la fiche traces écrites. Circonscription de Nantua 1- Présentation 34/60 Groupe Sciences

35 CYCLE 3 ATELIER C Réalisez maintenant le circuit bleu. (Pile à gommette bleue, ampoule bleue, support bleu) Fiche Elève CONSIGNES Page 2/2 4 Vous constatez que l ampoule ne brille pas : Il y a une panne. Vous devez trouver d où vient cette panne. Fiche traces écrites (étape 4) Répondez aux consignes de l'étape n 4 de la fiche traces écrites. Réalisez maintenant le circuit noir. (Pile à gommette noire, ampoule noire, support noir) 5 Vous constatez que l ampoule ne brille pas : Il y a une panne. Vous devez trouver d où vient cette panne. Fiche traces écrites (étape 5) Répondez aux consignes de l'étape n 5 de la fiche traces écrites. Rangement et fin de l atelier Montrez votre travail au maître (ou à la maîtresse). Rangez le matériel avec soin : Les 5 piles sont debout côte à côte, attachées avec un élastique. Les supports sont à leur place par couleur 6 5 ampoules 4 fils croco-banane 1 support blanc dans la boîte Circonscription de Nantua 1- Présentation 35/60 Groupe Sciences

36 CYCLE 3 ATELIER C Fiche Elève TRACES ECRITES Page 1/2 Etapes NOMS 0 Après avoir construit le circuit blanc Que se passe t-il?... 1 Circuit ROUGE Vous venez de construire le circuit rouge. L ampoule ne s allume pas. D après vous, d où peut venir cette panne? Ecrivez plusieurs hypothèses. Circuit ROUGE. Vérifiez chacune de vos hypothèses avec le matériel et complétez le tableau. Hypothèses Le circuit fonctionne (OUI/NON) 2 Conclusion : Quelle est la cause de la panne? Circuit rouge : C est.. Circonscription de Nantua 1- Présentation 36/60 Groupe Sciences

37 CYCLE 3 Etapes ATELIER C Fiche Elève TRACES ECRITES Page 2/2 Circuit VERT. Vérifiez chacune de vos hypothèses avec le matériel et complétez le tableau. Hypothèses Le circuit fonctionne (OUI/NON) 3 Conclusion : Quelle est la cause de la panne? Circuit vert : C est.. Circuit BLEU. Quelle est la cause de la panne? Circuit bleu : C est.. 4 Nous en sommes sûrs parce que.... Circuit NOIR. Quelle est la cause de la panne? 5 Circuit noir : C est.. Nous en sommes sûrs parce que.... Circonscription de Nantua 1- Présentation 37/60 Groupe Sciences

38 Etapes CYCLE 3 ATELIER D Fiche Elève CONSIGNES Consignes Installation de l atelier Vérifiez le matériel. 1 fil rouge «pointe de touche/croco» (A) 1 fil noir «pointe de touche/banane»(b) 1 fil «croco/banane» 1 pile 1 support avec ampoule Différents objets : fil violet, fil rouge, fil de cuivre, fil plastique noir, morceau de carton, ficelle jaune pâle, ficelle blanche, morceau de polystyrène, baguette de bois, feuille plastique, vis. Installez le circuit comme sur la photo ci-dessous Consigne de travail : Complétez le circuit électrique en faisant toucher un objet de la boîte par A et B. L ampoule s allume-t-elle? Recommencez avec les autres objets de la boîte en notant vos résultats au fur et à mesure. Fiche traces écrites (étape 1) Répondez aux consignes de l'étape n 1 de la fiche traces écrites. Consigne de recherche : A partir du résultat de vos recherches, essayez d imaginer avec quels autres objets vous pourriez compléter le circuit pour allumer l ampoule et vérifiez vos hypothèses. Fiche traces écrites (étape 2) Pour chaque objet testé, indiquez les résultats observés sur la trace écrite. Conclusions : Fiche traces écrites Répondez à la question de l'étape 3. Circonscription de Nantua 1- Présentation 38/60 Groupe Sciences

39 CYCLE 3 ATELIER D Fiche Elève TRACES ECRITES NOMS Etapes Consigne de travail Pour essayer d allumer l ampoule, vous avez complété le circuit avec différents objets. Faites un classement de ces objets et de ces fils : ceux qui permettent à l ampoule de s allumer, ceux qui ne le permettent pas. Permettent Ne permettent pas 1 Consigne de recherche : Vous devez allumer l ampoule en utilisant d autres objets pour compléter le circuit. Quels objets allez-vous utiliser? Barrez les objets qui n ont pas permis à l ampoule de s allumer. Conclusions : Au cours des tests, certains objets permettent d'allumer l'ampoule. Quel est, d'après vous, leur point commun? Circonscription de Nantua 1- Présentation 39/60 Groupe Sciences

40 CYCLE 3 Etapes ATELIER E Consignes Installation de l atelier Vérifiez le matériel: 1 pile 1 support avec ampoule 1 support avec buzzer 1 support avec moteur 1 support avec diode 2 fils "croco/banane" Réalisez le circuit dessiné ci-dessous, en utilisant l AMPOULE. Fiche Elève CONSIGNES Page 1/2 1 Modifiez le circuit tel qu indiqué ci-dessous. Faites bien attention aux fils. On dit qu on a INVERSÉ le branchement des fils. Fiche traces écrites Pour les deux circuits ci-dessus, complétez les croquis et notez les observations concernant l étape 1. Réalisez le circuit dessiné ci-dessous, en utilisant le MOTEUR. Regardez dans quel sens tourne le moteur. 2 Modifiez le circuit, en inversant les fils tel qu indiqué ci-dessous. Regardez dans quel sens tourne le moteur. Fiche traces écrites Pour les deux circuits ci-dessus, complétez les croquis et notez les observations concernant l étape 2. Circonscription de Nantua 1- Présentation 40/60 Groupe Sciences

41 CYCLE 3 Etapes ATELIER E Consignes Fiche Elève CONSIGNES Page 2/2 Réalisez le circuit dessiné ci-dessous, en utilisant la DIODE. 3 Modifiez le circuit, en inversant les fils tel qu indiqué ci-dessous. Fiche traces écrites Pour les deux circuits ci-dessus, complétez les croquis et notez les observations concernant l étape 3. Réalisez le circuit dessiné ci-dessous, en utilisant le BUZZER. 4 Modifiez le circuit, en inversant les fils tel qu indiqué ci-dessous. Fiche traces écrites Pour les deux circuits ci-dessus, complétez les croquis et notez les observations concernant l étape 4. 5 Résultats Fiche traces écrites Complétez la fiche "traces écrites" étape n 5. Circonscription de Nantua 1- Présentation 41/60 Groupe Sciences

42 CYCLE 3 ATELIER E Fiche Elève TRACES ECRITES Page 1/3 NOMS Etapes Consigne de travail: Vous deviez brancher les fils sur différents objets de deux façons différentes et observer ce qui se passait. Complétez les tableaux ci-dessous et complétez les croquis avec des fils de couleurs différentes. Expérience n 1 (avec l ampoule) Résultats Je branche la pile et l ampoule : J inverse les fils : 1 Complétez les croquis avec des fils de couleurs différentes. Expérience n 2 ( avec le moteur) Résultats Je branche la pile et le moteur : J inverse les fils : 2 Complétez les croquis avec des fils de couleurs différentes. Indiquez dans quel sens tourne le moteur. Circonscription de Nantua 1- Présentation 42/60 Groupe Sciences

43 CYCLE 3 ATELIER E Expérience n 3 ( avec la diode) Fiche Elève TRACES ECRITES Page 2/3 Résultats Je branche la pile et la diode: 3 J inverse les fils : Complétez les croquis avec des fils de couleurs différentes. Expérience n 4 ( avec le buzzer ) Résultats Je branche la pile et le buzzer : 4 J inverse les fils : Complétez les croquis avec des fils de couleurs différentes. Circonscription de Nantua 1- Présentation 43/60 Groupe Sciences

44 CYCLE 3 Résultats. ATELIER E Fiche Elève TRACES ECRITES Page 3/3 Complétez le tableau ci-dessous avec les effets des différents branchements. J ai inversé le branchement de.. Il s est passé quelque chose? (oui ou non) J écris ce qui s est passé : La pile et l ampoule 5 La pile et le moteur La pile et la diode La pile et le buzzer Circonscription de Nantua 1- Présentation 44/60 Groupe Sciences

45 CYCLE 3 ATELIER F Fiche Elève CONSIGNES Etapes Consignes Installation de l atelier : Réalisez le montage ci-dessous : 1 Dévissez l ampoule blanche. Observez ce qui se passe. Fiche traces écrites Répondez à la question 1 de la fiche traces écrites Consignes de recherche : Réalisez un montage avec la pile, des fils, les 2 ampoules et leurs supports pour que l ampoule rouge reste allumée quand on dévisse l ampoule blanche. 2 Fiche traces écrites Dans la partie 2, dessinez chaque montage essayé et indiquez ce qui se passe pour l ampoule rouge quand on dévisse l ampoule blanche. Conclusions : 3 4 Fiche traces écrites: Répondez aux consignes de l'étape n 3. Rangement et fin de l atelier : Montrez votre travail au maître. Rangez avec soin tout le matériel dans la boîte en séparant chaque élément. Circonscription de Nantua 1- Présentation 45/60 Groupe Sciences

46 NOMS CYCLE 3 ATELIER F Fiche Elève Traces écrites Page 1/2 Etapes Vous avez dévissé l ampoule blanche. Que se passe-t-il pour l ampoule rouge? Essayez d expliquer pourquoi l ampoule rouge ne brille pas Dessinez chaque montage réalisé en indiquant si l ampoule rouge continue à briller quand on dévisse l ampoule blanche. 2 Si vous manquez de place, utilisez le dos de la feuille. Circonscription de Nantua 1- Présentation 46/60 Groupe Sciences

47 Etapes CYCLE 3 ATELIER F Fiche Elève Traces écrites Page 2/2 Voici le montage de départ : Dessinez le montage demandé. ampoules 3 pile Si on dévisse une ampoule, l autre s éteint. Si on dévisse une ampoule, l autre reste allumée. Essayez d expliquer pourquoi dans le 2 ème montage, l ampoule rouge reste allumée quand on dévisse l ampoule blanche Circonscription de Nantua 1- Présentation 47/60 Groupe Sciences

48 2.4 FICHES PROLONGEMENTS SUR SITE CYCLE Les circuits logiques : le circuit simple Les circuits logiques : le circuit ET Les circuits logiques : le circuit OU Les circuits logiques : la machine à réfléchir Faire brûler du fer Faire fondre du polystyrène L'électro-aimant La pile citron Circonscription de Nantua 1- Présentation 48/60 Groupe Sciences

49 Cycle 3 PROLONGEMENTS SUR SITE. Les circuits logiques : le circuit simple Fiche élève Page 1 / 1 Tu as déjà utilisé des circuits électriques simples, composés d une pile, d une ampoule, d un interrupteur et de fils : Ce circuit peut être représenté de la manière suivante (cela s appelle un schéma ). La pile L ampoule L interrupteur Les fils On peut avec ce circuit, faire une table de vérité : Interrupteur ouvert on met 0 L ampoule est éteinte, on met 0 Interrupteur fermé on met 1 L ampoule est allumée, on met 1 Observe le circuit ci-dessus et complète la table en mettant 0 ou 1 dans la colonne «ampoule» interrupteur Ampoule? Ouvert 0 Fermé 1 Complète : Pour allumer l ampoule, Circonscription de Nantua 1- Présentation 49/60 Groupe Sciences

50 Cycle 3 PROLONGEMENTS SUR SITE. Les circuits logiques : le circuit ET Fiche élève Page 1 / 1 On peut fabriquer des circuits spéciaux qui permettent de réfléchir : voici le circuit ET. L ampoule représente le résultat Interrupteur n 1 Condition n 1 Interrupteur n 2 Condition n 2 Interrupteur ouvert on met 0 L ampoule est éteinte on met 0 Interrupteur fermé on met 1 L ampoule est allumée on met 1 Chaque interrupteur représente une condition. L ampoule représente le résultat. Si la condition est réalisée l interrupteur est en position fermée ( ) Si la condition n est pas réalisée l interrupteur est en position ouverte ( ) Si l ampoule est allumée, le résultat est OUI (on écrit 1) Si l ampoule est éteinte, le résultat est NON (on écrit 0 ) Pour réfléchir : SI j ai fait mes devoirs ET j ai appris mes leçons, je peux sortir. Condition n 1 Condition n 2 Résultat Utilise le montage circuit ET et remplis la table de vérité en complétant la colonne «ampoule». Interrupteur n 1 Condition n 1 Interrupteur n 2 Condition n Ampoule Résultat SI les portes avant ET les portes arrières de la voiture sont fermées, nous pouvons partir. SI tous mes copains ET toutes mes copines sont là, nous pouvons commencer la fête. SI je me suis brossé les dents ET je suis en pyjama, je peux aller me coucher. Complète : Dans un circuit ET, pour allumer l'ampoule, il faut :... Circonscription de Nantua 1- Présentation 50/60 Groupe Sciences

51 Cycle 3 PROLONGEMENTS SUR SITE. Les circuits logiques : le circuit OU Fiche élève Page 1 / 1 On peut fabriquer des circuits spéciaux qui permettent de réfléchir : voici le circuit OU. Ampoule : Interrupteur n 1 Condition n 1 Résult Interrupteur n 2 Condition Interrupteur ouvert on met 0 L ampoule est éteinte on met 0 Interrupteur fermé on met 1 L ampoule est allumée on met 1 Chaque interrupteur représente une condition. L ampoule représente le résultat. Si la condition est réalisée l interrupteur est en position fermée ( ) Si la condition n est pas réalisée l interrupteur est en position ouverte ( ) Si l ampoule est allumée, le résultat est OUI (on écrit 1) Si l ampoule est éteinte, le résultat est NON (on écrit 0 ) Pour réfléchir : SI j ai mis mon blouson OU mon anorak, je peux sortir jouer. Interrupteur n 1 Interrupteur n 2 Condition n 1 Condition n 2 Utilise le montage circuit OU et remplis la table de vérité en complétant la colonne «ampoule». Interrupteur n 1 Interrupteur n 2 Ampoule Condition n 1 Condition n Ampoule : Résultat SI la porte OU la fenêtre sont ouvertes, le cambrioleur peut rentrer dans la maison. SI je mange des bonbons OU des caramels, j aurais mal aux dents. SI je lui offre des fleurs OU un cadeau, maman sera contente. Complète : Dans un circuit OU, pour allumer l'ampoule, il faut :... Circonscription de Nantua 1- Présentation 51/60 Groupe Sciences

52 Cycle 3 PROLONGEMENTS SUR SITE. Fiche élève Les circuits logiques : la machine à réfléchir (1) Page 1 / 2 Tu as utilisé des circuits logiques ET et OU. Les ordinateurs utilisent des millions de circuits Et et OU ( et aussi des circuits logiques plus compliqués). Nous allons utiliser une «machine à réfléchir» composée d un circuit ET et d un circuit OU. Ampoule : Résult Condition n 1 Condition n 2 Circuit ET Condition n 3 Condition n 4 Circuit OU Pour réfléchir : Si j ai fini mes devoirs ET Si j ai mis mon blouson J ai appris mes leçons ; Alors je peux sortir OU J ai mis mon pull Rappel : L ampoule allumée se code 1 Interrupteur ouvert on met 0 Interrupteur fermé on met 1 Circonscription de Nantua 1- Présentation 52/60 Groupe Sciences

53 Cycle 3 PROLONGEMENTS SUR SITE. Fiche élève Les circuits logiques : la machine à réfléchir (2) Page 2 / 2 Réfléchis à ce que tu as compris avec les machines ET et OU et essaie de compléter le tableau ci-dessous pour faire allumer l ampoule. Pour faire allumer l ampoule, je pense qu il faut mettre les interrupteurs dans les positions suivantes (je cherche plusieurs solutions). Ensuite, je vérifie mes hypothèses avec la machine et je mets dans la colonne «Vérification»si j ai réussi et si ça n a pas marché! Interrupteur Condition n 1 Interrupteur Condition n 2 Interrupteur Condition n 3 Interrupteur Condition n 4 AMPOULE Résultat Vérification avec la machine / Complète : Pour faire marcher la machine à réfléchir, il faut : Circonscription de Nantua 1- Présentation 53/60 Groupe Sciences

54 Cycle 3 PROLONGEMENTS SUR SITE. Faire brûler du fer! Fiche élève Page 1 / 1 Pour faire brûler du fer, il faut : Derrière le montage en bois, prendre un petit peu de paille de fer ( on l utilise pour faire briller les parquets). Bien l écarter pour en faire une plaque. Mettre la plaque de paille de fer dans le récipient en verre. Brancher la pile. Placer les pointes de touche sur la plaque de paille de fer, sans qu elles se touchent. Qu est-ce qui se passe? EXPLICATION : La paille de fer, c est du fer en fil très fin. Quand on place les pointes de touche, on réalise un circuit électrique. Le courant de la pile chauffe très peu mais c est suffisant pour faire fondre le métal qui est très fin. Tu peux ensuite regarder dans le pot en verre, tu verras des minuscules petits grains de fer fondu. Dans les usines, on peut faire fondre des morceaux de métal très gros en y faisant passer un courant électrique très fort. Autrefois, pour éviter que les maisons ne prennent feu à cause d un problème électrique, on mettait un fusible dans le circuit électrique de la maison. C est un morceau de métal (souvent du plomb) qui fond facilement. S il y avait un problème, le fusible fondait et le circuit était coupé : le courant électrique ne passait plus et la maison était sauvée. Aujourd hui, on n utilise plus de fusibles en plomb mais on dit toujours : «les plombs ont sauté» quand il y a une panne électrique!! "# $ % & ' ( ' () *( Circonscription de Nantua 1- Présentation 54/60 Groupe Sciences

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