FÊTE DE LA SCIENCE Projet : Fabriquer un objet qui fonctionne à l'électricité

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1 FÊTE DE LA SCIENCE 2013 Projet : Fabriquer un objet qui fonctionne à l'électricité

2 Les participants au projet - LANGELIER Christelle, école Louise de Bettignies, CP - TAKERKART Claudine, école Louise de Bettignies, CP - LE MEUR Gabriel, école Ferry, CM1 - DEPRICK Valérie, école Pasteur, CE1/CE2 - SIX Nancy, école Pasteur, CE2 - DRUON Luce, école Péguy, CM1 - DELATTRE Serge, école Rostand,CE2 - PIETRZYK Valérie, école Kléber, CP - TIERS Christine, école Niki de St Phalle, CM1

3 CRST centre de ressources scientifique et technique Prêts : De malles de matériels De valises documentaires : Interventions : En classe ou au CRST Contacter : Gaëtan DECROCK Inspection : Disponibilités : les lundis et mardis

4 Sommaire 1. Présentation du projet science. 2. Le projet science et les programmes au cycle 2 et au cycle Les étapes du projet électricité et les différenciations par niveau. 4. Un projet pluridisciplinaire. 5. Aides au projet: ressources pédagogiques et techniques.

5 1. Présentation du projet science

6 Défi du projet électricité Fabriquer un objet qui fonctionne grâce à un circuit électrique.

7 Les temps forts du projet électricité Novembre 2012: Présentation et lancement du projet lors de l'animation pédagogique. 2. du 21 Novembre 2012 à Juin 2013: Réalisation en classe du projet avec les élèves. Les aides: - Mon intervention en classe. - Venues des classes au CRST. - Documentation et matériel pédagogique fournis. - Conférence EDF(électricité/sécurité cycle 3) - Groupes de travail: le mardi 5 Février 2013 et le mardi 28 Mai Octobre/Novembre 2013: Semaine de la science Exposition et démonstration au lycée automobile de Marcq-en-Baroeul.

8 Eléments à prévoir pour l'exposition au lycée automobile Les fiches techniques des réalisations (d'affiches, schémas, dessins). Les essais, les erreurs... Les fabrications achevées ou non achevées. Des photos et des écrits, traces des différentes étapes du projet, les cahiers de sciences. Une vidéo au cours de laquelle les enfants présentent leur(s) réalisation(s) et leurs caractéristiques. Des affiches, des posters, des photos sur des thèmes en lien avec le projet électricité (histoire, sécurité, éducation développement durable, étude des centrales, géographie...).

9 2. Le projet science et les programmes au cycle 2 et au cycle 3

10 Au cycle 2: découvrir le monde 1 Utiliser quelques objets techniques et identifier leur fonction : ex : lampes de poche, jouets électriques... Savoir qu il existe de nombreux objets utilisant l électricité et les classer selon la source d énergie utilisée. 2 Éducation à la sécurité. 3 Réaliser un circuit électrique permettant d assurer des fonctions simples (éclairer, chauffer, mettre en mouvement...). Réaliser quelques circuits électriques simples utilisant des lampes ou des petits moteurs.

11 Compétences abordées (socle commun) : Maîtrise de la langue: - s'exprimer clairement à l'oral en utilisant un vocabulaire approprié. - prendre part à des échanges tout en sachant écouter les autres: questionner, apporter des réponses, donner un point de vue. - lire seul et comprendre un énoncé, une consigne simple. - Concevoir et écrire collectivement à l'aide du maître (CP) ou de manière autonome (CE1) un texte explicatif (exemple: une fiche technique). La culture scientifique et technologique : - Observer et décrire pour mener des investigations. L autonomie et l initiative - échanger, questionner, justifier un point de vue ; - travailler en groupe, s engager dans un projet ;

12 Au cycle 3: les sciences expérimentales et la technologie. 1) Les objets techniques: - circuits électriques alimentés par une pile. - dangers de l'électricité.

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14 2) L'énergie: - exemples simples de sources d'énergies (fossiles ou renouvelables). - besoins en énergie, consommation et économie d'énergie.

15 3) L'éducation au développement durable (EDD) : - Responsabilisation du consommateur : Lire et étudier les factures de consommation ménagère (eau, électricité, gaz...). Lire les indications données sur la consommation des appareils domestiques. Comment faire des économies d'énergie? - Etudier les différentes énergies renouvelables : énergie solaire, énergie éolienne, énergie hydraulique, énergie géothermique, bioénergie. 4) La matière: - L'air et les pollutions de l'air

16 Compétences abordées (socle commun): Français: Echanger, Débattre: - Ecouter et prendre en compte ce qui est dit. - Exprimer et justifier un accord ou un désaccord. - Apporter des arguments. - Mobiliser des connaissances. - Respecter les règles de discussion en classe. Lecture: - Effectuer des recherches dans des ouvrages documentaires (livres, produits multimédia). Ecriture: Rédiger différents types de textes (exemple: la fiche technique) Science et technologie): - Pratiquer une démarche d'investigation: savoir observer, questionner. - Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter. - Mettre à l'essai plusieurs pistes de solutions. - Exprimer et exploiter les résultats d'une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l'écrit et à l'oral. - Mobiliser ses connaissances dans des contextes scientifiques différents et dans des activités de la vie courante. - Exercer des habiletés manuelles, réaliser certains gestes techniques.

17 L autonomie et l initiative - montrer une certaine persévérance dans toutes les activités ; - s impliquer dans un projet individuel ou collectif.

18 3. Les étapes du projet électricité et les différenciations par niveau

19 Le projet science «Fabriquer une machine qui fonctionne grâce à un circuit électrique.» Lancement du projet en classe. Etude des éléments électriques et fabrication de circuits. Imagination de l'objet et identification des besoins en énergie électrique. Réalisation finale de l'objet fonctionnant grâce à un circuit électrique.

20 A- Lancement du projet en classe. Le point de départ est très important pour le projet afin de motiver la classe!!! Plusieurs pistes sont possibles: Expliquer le défi scientifique: «être capable de fabriquer une machine ou un objet qui fonctionne à l'électricité». Expliquer le défi entre écoles: «exposition au lycée automobile». Partir d'un thème abordé en classe: Les énergies renouvelables. L'invention de l'électricité et des objets fonctionnant avec cette énergie «si j'étais un inventeur...». L'éducation à la sécurité. L'électricité et la géographie (différence de consommation d'énergie en France et dans le monde, lieu important de production d'électricité en France, Part des énergies utilisées en France...) Présenter directement des objets fonctionnant à l'électricité... «Vous allez fabriquer l'un de ces objets...»

21 B- Etude des éléments électriques et fabrication de circuits Séance 1 : La pile plate et l'ampoule Séance d' observation Donner aux élèves une pile plate et une ampoule. Leurs demander de les dessiner et de repérer les parties importantes qui constituent ces éléments. Fixer le vocabulaire lié à la pile plate et l'ampoule L'ampoule ou le globe La pile plate les lames Borne + Borne - la batterie

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23 Séance 2 : Comment allumer l'ampoule avec la pile plate? Activité de recherche : les élèves (par binôme) doivent trouver toutes les solutions pour allumer l'ampoule avec la pile. Les élèves doivent faire un croquis. Bilan en classe entière. deux possibilités : le culot le plot le culot le plot Borne + Borne - Borne + Borne - la pile plate la pile plate

24 Séance 3 : Comment allumer l'ampoule sans contact direct avec la pile? Séance de recherche : Les élèves doivent trouver une solution pour allumer l'ampoule avec la pile sans qu'il y ait un contact direct. Lister toutes les propositions (fil de fer, coton tige, fil de laine, stylo, gomme...) Amener les élèves à parler de fils électriques. Cette séance est une introduction pour une séance prochaine. Bilan en classe entière. Séance 4 : Comment allumer l'ampoule avec les fils électriques? Séance de recherche : L'enseignant donne plusieurs fils électriques aux élèves. Les élèves doivent trouver une solution pour allumer l'ampoule avec la pile grâce aux fils. Ils doivent faire un croquis. Bilan en classe entière. le culot le plot le culot le plot Borne + Borne - Borne + Borne -

25 Séance 5: De quoi est constitué le fil électrique? Notion de conducteur et d'isolant. Que trouve-t-on à l'intérieur du fil électrique? Les élèves sont amenés à tester plusieurs matériaux et remplir un tableau. laine pic en bois fil de fer stylo trombone... conducteur isolant Déduire de la séance les éléments conducteurs et isolants. Dénuder un fil électrique pour découvrir de quoi il est fait.

26 Séance 6 : Comment allumer 2 ampoules avec une pile? Notion de circuit en série et de circuit en dérivation (ou en parallèle). 1) Les élèves ont à leur disposition : une pile, deux ampoules et 4 fils. Ils doivent trouver une solution pour allumer les deux ampoules en même temps. Réalisation d'un croquis. Introduction des douilles pour faciliter le travail. 2) Les élèves ont un fil électrique en moins. Ils doivent trouver une autre solution pour allumer les deux ampoules en même temps avec la pile. Réalisation d'un croquis.

27 Séance 7: Schématisation des circuits Identifier les symboles en électricité

28 Montage électrique Montage en parallèle Montage en série

29 C- Imagination de l'objet et des besoins en énergie électrique. Des idées d'objet à construire avec la classe et les montages électriques. Quelques propositions : Faire un personnage ou objet avec un élément (ampoule, moteur, buzzer) qui fonctionne à l'aide d'une pile. Ex : la chouette, le sapin, le clown, une voiture, un moulin... Faire un jeux questions/réponses. Ex : utiliser des éléments vus en classe (cartes en géographie, personnages ou lieux en histoire, expériences en science...) Faire le jeu du fil...possibilité d'adapter le jeu à un parcours (maquette). Faire une maquette en mettant en évidence certains éléments grâce à plusieurs ampoules. Ex : maquette du quartier, grandes cartes avec les pays de l'europe... Fabriquer un album grand format en utilisant les différentes propositions. Créer une maquette de maison ou d'une école...prévoir éclairage, sonnerie...

30 Les différenciations par niveau Pour le cycle 2: Se concentrer sur les séance 1 à 4. Travail uniquement sur le circuit simple. Utilisation d'une seule ampoule. Adaptation du circuit sur un objet. Pour le cycle 3: Le projet pourra être réalisé dans sa globalité.

31 4. Un Projet pluridisciplinaire

32 Français Langage oral: présenter sa construction, exposé rédaction: affiche, la fiche technique. Vocabulaire: les termes techniques en électricité Géographie - Lecture de carte et de tableau sur : Les zones de production d'énergie électrique en France. La répartition géographique de la consommation d'électricité en France Organisation du réseau électrique français. Le taux d'électrification dans le monde... Histoire - Découverte de l'électricité - Invention des premières machines fonctionnant à l'électricité Sciences: le projet électricité Sciences Mathématiques - Analyse de tableau, traitement de données liés à l'étude de l'énergie électrique - Création de graphiques L'énergie : - Exemples simples de sources d'énergie. - Besoins en énergie, consommation et économie d'énergie. La matière : -L'air et les pollution de l'air L'éducation au développement durable

33 5. Aides au projet: ressources pédagogiques et techniques

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38 Jeux électrique (cycle 3): Fabriquer une éolienne (cycle 3): Le jeu du fil (cycle 2): L'électricité se fabrique, se transporte (cycle 3) : Fabriquer un bonhomme électrique (cycle 2 et 3): Séances cycle 2 : Activités tous cycles : Fabriction d'objets électriques :

39 Espace enseignant EDF : Les chercheurs en herbe :

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