FICHE DE PRÉPARATION. Niveau de classe : Cycle 2

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1 FICHE DE PRÉPARATION Niveau de classe : Cycle 2 Domaine : Découverte du monde La matière Séquence de 5 séances Compétence(s) : - Être capable de réaliser un circuit électrique simple (lampe, pile, interrupteur, fils) - Savoir comment fonctionne un interrupteur et être capable d en réaliser un - Savoir réaliser une fiche technique pour réaliser un objet technique (Fétiche ayant les yeux qui s éclairent) Objectif(s) de la séquence : - Réaliser un fétiche dont les yeux s éclairent quand on actionne un interrupteur - Boîtes d allumettes (1 par élève + 1 modèle) - Fils électriques - Interrupteurs (1 par élève + 1 modèle) - Piles plates 4,5V (1 par groupe + 1 modèle) - Ampoules de lampe de poche (1 par élève + mod.) - Support pour fixer l ampoule (1 par élève + mod.) Temps Séance 1 : Dispositif ou installation particulière : Travail en groupes hétérogènes (GS-CP-CE1) de 3 élèves. Déroulement Objectifs : - émettre des hypothèses sur le fonctionnement du fétiche lumineux - être capable d allumer une lampe en utilisant uniquement une lampe et une pile - 1 fétiche lumineux déjà réalisé - 1 pile plate 4,5V par groupe - 1 ampoule de lampe de poche par groupe - Fiche mémo : la lampe et son vocabulaire (ampoule filament culot plot) (cf. annexe) Phase 1 : Prises de représentations L enseignant présente aux élèves l objet qu ils vont être amenés à réaliser au cours de la séquence. Question : «A votre avis, comment ça marche? Qu est-ce qu il y a dedans?» GS/CP : Dessiner ce qu il y a à l intérieur de la boîte selon eux. CE1 : Dessiner ce qu il y a à l intérieur + quelques explications à l écrit. Phase 2 : Expérience -> Allumer une lampe avec une pile plate de 4,5V Les élèves sont par groupes de 3. L enseignant distribue à chaque groupe une pile plate de 4,5V et une lampe. Consigne : «En groupe, vous allez devoir allumer la lampe. Pour cela, le matériel dont vous disposerez sera une lampe et une pile plate». Le premier groupe qui trouve montre aux autres qui reproduisent. Phase 3 : Représenter l expérience A la fin de l expérience, chaque enfant dessine l expérience réalisée pour allumer la lampe. Distribution de la fiche mémo «Schéma d une lampe» à compléter.

2 Séance 2 : - Être capable d allumer une lampe lorsque celle-ci est éloignée de la pile. - 1 lampe par groupe - 1 pile plate 4,5V par groupe - Des fils électriques Phase 1 : Expérience : Allumer la lampe avec la contrainte de distance de la pile Les élèves sont par groupes de 3. Chaque groupe a à sa disposition une lampe et une pile fixées à une distance ne permettant pas le contact direct. Problématique : Comment allez-vous faire cette fois pour allumer la lampe? De quoi avez-vous besoin? Leur distribuer plusieurs fils afin de les laisser tâtonner. Si aucun groupe n y arrive, reprendre ce qui a été vu lors de la séance précédente (comment avaient-ils fait pour allumer la lampe?) Travail à plusieurs pour relier les fils entre la lampe et la pile -> notion de contact. Une fois que les groupes sont parvenus à allumer la lampe, demander à certains ce qu il se passera s ils déplacent un des fils. Leur demander de justifier avant de leur faire faire. Phase 2 : Schéma de l expérience Contrairement à la séance précédente, il va falloir réaliser un schéma de l expérience (et non pas un dessin). Pour cela, en collectif, l enseignant dessine au tableau un schéma de l expérience après avoir demandé aux élèves ce qu il fallait représenter selon eux. «Qu est-ce qui est important?» (Par exemple, on ne va pas reproduire les écritures qui se trouvent sur la pile, un simple rectangle avec deux traits pour les lames suffira) Nécessité d une légende pour que le schéma soit compréhensible de quelqu un d extérieur. Autre critère important : la taille du schéma : il ne doit pas être tout petit, on utilise toute la page.

3 Séance 3 : - Comprendre le fonctionnement d un interrupteur et être capable d en réaliser un. - 1 support avec 2 attaches parisiennes reliées à des fils et 1 trombone par groupe - 1 pile plate 4,5V par groupe - 1 lampe par groupe - Des fils électriques Phase 1 : Nouvelle problématique Retour au fétiche lumineux que les élèves seront amenés à réaliser. Problématique : «Nous savons comment allumer une lampe avec une pile et des fils électriques, mais comment peut-on faire pour éteindre la lampe du fétiche afin d économiser la pile sans avoir à ouvrir la boîte?» Si les élèves ne trouvent pas, il est possible de faire le lien avec l éclairage de la classe : Comment allume-t-on la lumière dans la classe? Comment l éteint-on? Notion d interrupteur Une fois que les élèves ont remarqué la nécessité d un interrupteur, l enseignant leur propose d en réaliser un pour bien comprendre comment cela fonctionne : ce n est pas de la magie! Phase 2 : Expérience : réalisation d un interrupteur Les élèves sont par groupes de 3. Chaque groupe dispose d un support avec 2 attaches parisiennes reliées à des fils et 1 trombone, d une pile plate de 4,5V et d une lampe. Avec ce matériel, ils doivent encore une fois parvenir à allumer la lampe. Le premier groupe qui y parvient montre aux autres qui reproduisent à leur tour l expérience. Phase 3 : Schéma de l expérience On schématise l interrupteur et on explique comment il fonctionne (trace écrite) On leur précise que pour le fétiche, par commodité, nous utiliserons un interrupteur tout prêt. Trace écrite : «Un interrupteur est un dispositif qui permet d ouvrir ou de fermer un circuit électrique. L interrupteur en position fermée fait briller la lampe. En position ouverte, il l éteint.»

4 Séance 4 - Savoir réaliser une fiche technique permettant la réalisation d un objet technique. - 1 trame de fiche technique pour les CP-CE1. La fiche complète sera distribuée par la suite aux GS. (cf. annexe) Avant de réaliser concrètement le fétiche, il va falloir lister tout le matériel qui sera nécessaire et fixer les étapes de réalisation. Le fait que les élèves aient clairement en tête ce qu ils auront à faire facilitera ainsi la réalisation du fétiche lumineux. Ils doivent comprendre qu une fiche technique doit permettre à quelqu un qui ne connaît pas du tout le projet de réaliser à son tour le fétiche lumineux. Enseignant : «Que devons-nous noter dans notre fiche technique?» L enseignant réalise la fiche technique au tableau avec l aide des élèves. Les élèves remplissent à leur tour leur propre fiche technique. Séance 5 : - Réalisation du fétiche lumineux par les élèves. - 1 pile plate 4,5V que chaque enfant aura amené - 1 lampe par enfant - 1 interrupteur par enfant - 3 fils par enfant - 2 pinces crocodiles par enfant - 1 boîte d allumettes par enfant - 1 support pour la lampe par enfant - De la colle en pistolet pour fixer les éléments (action réalisée par l enseignant pour des raisons de sécurité) - La fiche technique pour réaliser le fétiche Cette fois, les élèves sont encore en groupes de 3 mais chacun dispose de son propre matériel. En suivant les indications de la fiche technique réalisée lors de la séance précédente, les élèves réalisent leur propre fétiche. Remarques sur la séance : A-t-elle bien fonctionné? Si non pourquoi? Quels enfants sont en difficulté et sur quoi?

5 La lampe

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7 Découverte du monde La matière : électricité Le matériel dont j ai besoin : Fiche technique : Réalisation d un fétiche lumineux 1 lampe 1 pile 1 interrupteur 3 fils 2 pinces crocodile 1 support pour la lampe 1 boîte d allumettes De la colle Les étapes que je dois suivre : Étape 1 : Réaliser le circuit électrique - Je relie les différents éléments du circuit comme sur le schéma suivant : Étape 2 : Préparer la boîte qui contiendra le circuit - Je découpe les deux trous qui feront les yeux de mon fétiche. - Je découpe un trou sur un des côtés. Il servira pour faire passer le bouton de l interrupteur. - Je décore la boîte selon mon goût. (je peux peindre la boîte, rajouter des bras, etc.) Étape 3 : Placer le circuit dans la boîte - Je place la pile à plat dans la boîte. - Je fais passer l interrupteur dans le trou prévu à cet effet. - Je place la lampe et son support sur le dessus de la pile. Étape 4 : Fixer les éléments (Opération réalisée par l enseignant) - Au pistolet à colle, l enseignant fixe l interrupteur. La pile n est pas fixée afin qu on puisse la changer quand elle sera déchargée.

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