Une progression sur l électricité en cycle 2

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1 FORMATION de CIRCONSCRIPTION Une progression sur l électricité en cycle 2 15 C CONVENTION Formateurs : Mme LAGRAULA Professeur de technologie IUFM Molitor Paris 16 ème Muriel MARTIN Conseillère pédagogique Circonscription 15 C Convention Paris 15 ème Séance 1 de la formation le mercredi 16 janvier Compte-rendu de la 1 ère séance du Module Electricité au cycle 2 Objectifs de formation : proposer une progression que les stagiaires pourront très rapidement mettre en œuvre dans leur classe. Les séquences présentées devraient aider les élèves à entrer dans une démarche d investigation (devenir un petit «ingénieur») II. Formation 1 Relevé des mots associés au terme «électricité» par les stagiaires. Mme Lagraula classe les propositions et en explicite les critères. Réponses Centrale Eolienne Energie Chimique statique Electrons Tension Terre Intensité Ampère Volt watt Danger Foudre Alternatif + et Ouvert fermé Rouge bleu Electrocution et eau Classement Façons d obtenir de l énergie électrique Notions scientifiques sous-jacentes Ce que les élèves doivent savoir 2 Les phases suivantes correspondent au déroulé des séquences prévues pour être mises en œuvre en classe. SEQUENCE 1 : Découvrir les objets électriques Séance 1 Qu est- ce qu un objet électrique? Demander aux élèves de proposer des mots qu ils associent au mot électricité Répertorier ces réponses et les classer en deux groupes Les mots : pile, brancher. Les fonctions : éclairer, chauffer, faire bouger Trier des objets distribués (électriques ou pas?)

2 Puis classer les objets repérés comme étant électriques. Plusieurs réponses sont possibles : o o Une pile, secteur, action manivelle, soleil) et autres ( intrus) Ou selon leur usage pour éclairer, pour chauffer, pour faire bouger, pour obtenir des ondes ( appareil photo, ordinateur ) Comment obtient-on de l électricité? Quelques rappels théoriques Qu est-ce que l électricité? Des électrons qui bougent MOLES- Molécules= Atomes avec noyau ( protons + et neutrons neutres) et électrons - gravitant autour. Un atome est dit stable quand le nombre de protons et égal au nombre d électrons Il est dit instable lorsque ces nombres sont différents. Si on casse le noyau on libère de l énergie. Uranium 237 utilisé dans les centrales nucléaires. 237 protons et neutrons, donc beaucoup de liaison. Si on casse le noyau, alors on libère beaucoup d énergie. Dans une pile se trouvent deux bornes : une + et une Dans la borne on a ajouté des électrons ( -) tandis que dans la borne + anode, on a enlevé des électrons par réaction chimique. Les électrons «en plus» vont aller combler les trous, les manques d électrons et cela produit de l électricité. La tension : volt intensité Watt Ampère. Si 30 ma ou 24 volts, c est dangereux pour le corps humain. Un circuit conducteur : Des matières conductrices (molécules de matières conductrices) ont des électrons qui sont «lâches», avec une certaine liberté. Les matières sont isolantes lorsque l assemblage des atomes est hyper serré. Les électrons ne sont pas libres, ils sont pris dans les liaisons. Séance 2 : S entraîner à reconnaître les objets électriques SEQUENCE 2 : Réaliser un circuit électrique simple Séance 1 : Présentation de l objet Acquisition de vocabulaire : Lampe, ampoule, filament, plot 1 er défi : Comment obtenir de la lumière dans la boîte?

3 Séance 2 2ème défi : Comment allumer une lampe éloignée de la pile? Après les manipulations et au bout d un certain temps, distribution de la douille pour faciliter le travail. Lors de cette distribution indiquer qu une des pattes est en relation avec le plot et l autre avec le culot. Conseil : utiliser les trous extérieurs des pattes pour éviter les problèmes de court-circuit) Synthèse collective: pour allumer une lampe loin de la pile, il faut qu un fil dénudé relie une lamelle et le plot et un autre fil dénudé relie l autre lamelle et le culot. Au cycle 2 on s arrête au dessin, pas de schéma. Au Cycle 3 exclusivement : comment allumer plusieurs lampes? Suite de la progression du cycle 2 Séance 3 Comment éteindre une lampe loin de la pile sans débrancher les fils? Les interrupteurs «maison» La notion de circuit électrique

4 Des circuits électriques plus complexes pour le cycle 3.. Séance 4 Isolants- Conducteurs Recherche des isolants et des conducteurs : Ne pas accepter «la paire de ciseaux est conductrice» mais exiger la référence à la matière «le métal est conducteur» -. Idée : donner des règles (en bois, en plastique, en métal), faire comprendre aux élèves que ce n est pas la règle qui est conductrice mais la matière. Séance 5 Sécurité électrique Réalisation d un court -circuit avec de la paille de fer. Que se passe- t-il? Comme le courant électrique ne rencontre aucun élément résistant, il est très important. Il chauffe les fils jusqu à leur faire prendre feu. Cela s arrête très vite : soit parce que la pile s use, il n y a plus de courant soit parce qu il n y a plus rien à brûler, le circuit s ouvre. Mais avec l électricité du secteur, la «pile» ne s use jamais et le courant est beaucoup plus fort. Donc il y a des risques d incendies.

5 L électrocution : quand le corps (qui est conducteur) est traversé par un courant, il brûle lui aussi. Cela s appelle l électrocution. Séance 2 de la formation le mercredi 6 février Compte-rendu de la 2ème séance du Module Electricité au cycle 2 La veilleuse Séance 1 Le circuit électrique de la veilleuse / lancement du projet de fabrication Compétences visées : Réinvestir des savoirs pour reconnaître le mode de fonctionnement d un objet électrique Reconnaître un circuit électrique et ses caractéristiques Lister un matériel nécessaire pour une fabrication Réinvestir un vocabulaire spécifique Réinvestir les savoirs construits lors des séances précédentes. Et maintenant qu y a-t-il dans la boîte? Un circuit électrique

6 S appuyer sur les savoirs construits lors de la séquence 2 pour émettre des hypothèses. Vérifier les hypothèses par l ouverture de la boite et constater qu il il y a bien un circuit électrique à l intérieur. Comparer avec le circuit monté précédemment : Les fils sont reliés aux lamelles avec des trombones. L interrupteur est sur la boite Phase 3 Lancement du projet, listing du matériel nécessaire Quel est le matériel dont nous allons avoir besoin pour fabriquer cette veilleuse? Il faut un 1 pile / 1 lampe / 1 douille / 3 fils électriques / 3 trombones / 2 attaches parisiennes / 1 boite / des morceaux de cartons (pour faire le cadre du calque et la «gouttière») / du calque / de la peinture. Séance 2 Réalisation de la boite selon une fiche de fabrication Compétences visées : être capable de suivre une fiche de fabrication Réalisation étape par étape du contenant.

7 Des étapes de fabrication

8 Deux techniques pour découper Séance 3 réalisation du circuit électrique Compétences visées : être capable de réaliser un circuit électrique Réinvestissement de la séquence précédente avec les bonnes dimensions des fils. Rappel : Les fils doivent être dénudés et cela doit faire une boucle la pince à dénuder Il est plus facile de monter le circuit directement sur la boîte dépliée.

9 Séance 4 Montage de la boite Lancement du projet «une histoire en boîte» Compétences visées : être capable de réinvestir les connaissances acquises dans un projet de fabrication Phase 1 Finition de la veilleuse Montage en volume de la boîte. Phase 2 Utilisation de la boîte A quoi peut bien servir notre boîte? A éclairer A signaler quelque chose (j ai besoin d une aide lors de travaux individuels ) Phase 3 Une possibilité : la boîte à raconter Démonstration de l utilisation possible de la boîte pour raconter des histoires. Phase 4 Lancement du projet «une histoire de boîte» : Ecriture du cahier des charges des diapositives (dimensions,..) Séance 5 Réalisation des diapositives