LES AIMANTS EN CLASSE

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Diane Moreau
il y a 7 ans
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1 LES AIMANTS EN CLASSE AU CYCLE 1 En Moyenne section c est un très bon sujet : jeux avec des aimants avec des petits wagons aimantés (IKEA), réaliser des parcours, des pêches magnétiques, attirer «à travers» etc. Il ne s agit pas d expliquer quoi que ce soit mais après avoir tâtonné, on apprendra en regroupement à dire ce que l on a réalisé puis observé, on prendra progressivement conscience que l un est la conséquence de l autre, on remarquera que les mêmes causes produisent toujours les mêmes effets etc. Cela demandera à l enseignant une préparation matérielle et une organisation soignées mais cela portera toujours ses fruits. JEUX : La chasse aux aimants. Actions entre chariots De la «magie» : ça attire à travers! LES TRIS D OBJETS > la pêche magnétique AU CYCLE 2 Les élèves sont invités à chercher ce qui est attiré et ce qui ne l'est pas. On note les résultats dans un tableau, c est exactement la même démarche que pour isolants et conducteurs, mais pas le même résultat : seuls les objets en fer ( et en nickel : certaines pièces de monnaies) sont attirés par l aimant. Il faudra rendre explicite que c est la substance qui compte et non l'objet. Il est donc possible d aboutir comme ci-contre tableau de séparer les métaux ferreux des métaux non-ferreux. Ensuite il sera possible de vérifier que ce savoir est toujours valide 1.A cette fin quelques exemples : les pièces des 1, 2 et 5 centimes d euro sont attirées par l aimant, alors que le cuivre qui possède la même couleur ne l est pas. De même pour les attaches parisiennes, les punaises dorées (attirées car en acier : il faut qu elles soient dures) et les lames de piles usagées (En laiton = cuivre + zinc --> non attiré). 1 Le savoir scientifique permet de prévoir, de prédire.

2 Attention : lorsque l enseignant envisage de faire réaliser des dessins, il doit penser que le résultat obtenu sera généralement moins parlant qu'en électricité ou à propos des vases communicants : Il faudra donc trouver avec les élèves un moyen de représenter l'attraction. Les élèves disent presque toujours "ça colle". Pour les inciter à trouver un énoncé plus général, l enseignant pourra proposer l'expérience suivante qui contredit cette assertion trop rapidement formulée. On pourra terminer par la construction d'un jeu utilisant l'attraction à travers une planche ou un carton 2 AU CYCLE 3 Au CE2 : Si des élèves de CE2 n ont jamais travaillé à propos des aimants? il sera judicieux de mettre en place des activités du type des précédentes et d instituer les savoirs suivants : 1 - Un aimant attire les objets contenant du fer ou du nickel (pièces de 1Euro, et de 1, 2 et 5 centimes). Cette attraction s'exerce à distance (éventuellement à travers un autre objet). On constate que cette attraction est réciproque : un élève pourra remarquer que le fer lui aussi attire l'aimant On constate que cette attraction est beaucoup plus intense en deux régions de l'aimant qu'on appelle pôles de l'aimant. Pour un aimant droit 4 il s'agit des extrémités. Il y a plusieurs possibilités pour mettre cela en évidence : réaliser une chaînette d objets tenant par les pôles, promener une aiguille tenue par un fil le long de l aimant etc. En CM1 et CM2 différentes stratégies sont possibles, ici je vous proposerais de partir de la question centrale : Qu est ce qu une boussole? Celle-ci se décompose en quatre questions qui vont générer chacune une suite d activités que je résume dans le tableau manuscrit qui suivra 1-Une boussole, avec quoi c est fait? ==> voir page suivante en bas à droite ==> une boussole c est un aimant droit. 2-Une boussole, comment c est fait? ==> voir en bas à gauche ==> libre de s orienter (solutions techniques) 3-Une boussole, qu est ce que cela fait? ==> voir page suivante en haut à droite ==> elle s oriente le long du méridien (à penser à l échelle du globe terrestre) 4-Une boussole, pourquoi cela fait ça? ==> voir page suivante en bas à gauche ==> parce que la Terre se comporte comme un aimant (on peut simuler cela à l aide deux aimants droits «collés», placés le long d un diamètre d une sphère de polystyrène) Cette étude permettra d aborder aussi les lois d interaction entre pôles d aimants soit en utilisant des boussoles (question1), soit en utilisant des aimants droit flottants posés sur du polystyrène (en prolongement de la partie2) 2 Cela fascine les élèves mais ce n est en réalité que l expression de l attraction à distance. La gravité aussi s exerce à travers les objets! 3 Et j ai vu des enseignants les démentir à tort! 4 L aimant n a d utilité que pédagogique. Inutile d essayer de le récupérer, il faut l acheter.

4 QUELQUES REMARQUES : 1- tout d abord il n y a pas lieu d expliquer en détail l origine du magnétisme, attribuée actuellement au le fait que le centre de la Terre est essentiellement constitué de fer et de nickel : à l état solide dans le noyau, à l état liquide autour de ce noyau. 2- Si l'on considère que la terre est un aimant, et que par convention on appelle Nord, la pointe de la boussole dirigée vers le Nord, il faut accepter pour la cohérence que le pôle Nord magnétique soit en réalité un pôle Sud puisqu'il attire le pôle Nord d'un aimant. Visualiser les méridiens sur la cour de récréation Simuler le magnétisme terrestre à l aide de deux aimants droits dans une boule. 3- Attention les méridiens se rejoignent aux pôles lorsqu on les conçoit à l échelle de la Terre entière, mais ce que l élève peut observer à l échelle de la cour de récréation c est que ces méridiens sont parallèles. D où des difficultés à ne pas négliger 5. Comment le montrer avec précision que les méridiens sont parallèles? Bien orienter chaque règle. Une boussole à chaque extrémité. Il faut mesurer! Elles semblent parallèles, mais. Autres activités possibles : - A partir d un aimant droit dont on a déterminé les pôles Nord et Sud, et de la loi d interaction ===> chercher les pôles nord et sud d autres aimants ( non droits) y compris ceux qui seront amenés par les élèves. - Expérience de l'aimant cassé. (N et S s attirant, il se recolle «spontanément») - Le spectre d un aimant avec de la limaille de fer. C est la seule activité de l école élémentaire qui pourrait autoriser à parler de «champ magnétique» C est le maître qui manipule. A réaliser plutôt en atelier décalé. Conclusion : Certaines activités proposées ont pu vous paraître un peu trop ambitieuses, elles sont néanmoins réalisables, d ailleurs les deux tiers des photos ci-dessus ont été prises durant les stages des PE2. Il faut simplement prendre le temps d avoir les idées claires sur le sujet (j espère y avoir contribué), et se procurer le matériel nécessaire, surtout pour enseigner au Cycle 3 (aimants droits, boussoles, boules de polystyrène, etc.) Vous pourrez alors vous lancer progressivement, bon courage! Marcel Chantal IUFM Centre de Melun Septembre Ainsi il est maladroit de placer des étiquettes Nord, Sud, Est, Ouest, aux quatre coins de la classe, à cette échelle les points cardinaux sont des directions, demandez plutôt à vos élèves de matérialiser avec leurs bras la direction de l ouest par exemple : Tous les bras doivent se trouver parallèles, donc viser des points différents!

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