Le village de Noël : circuits électriques

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1 Le village de Noël : circuits électriques 3 e cycle Créé par Marie-Pier Gervais GUIDE ET CORRIGÉ Cap sur les sciences au primaire Page 1

2 Le village de Noël : Circuits électriques Discipline au primaire : Science et technologies Cycle : 3 e Degré : 2 e Matériel requis : Fils, ampoules, interrupteurs, fourchettes, pailles, eau pure, eau salée, papier d aluminium, crayons, batteries, cahiers de l élève. DOMAINES GÉNÉRAUX DE FORMATION Orientation et entrepreneuriat et Environnement et consommation COMPÉTENCES TRANSVERSALES Compétences d ordre intellectuel Résoudre des problèmes. Compétences d ordre méthodologique Organiser son travail COMPÉTENCE(S) : Proposer des solutions à des problèmes d ordre technologique et Mettre à profit les outils, procédés et objets de la science et de la technologie. COMPOSANTES : Recourir à des stratégies d observation variées, s approprier les rôles et les fonctions des outils, techniques, instruments et procédés de la science et de la technologie, relier divers outils, objets ou procédés technologiques à leurs contextes et à leurs usages. SAVOIRS ESSENTIELS : Forme d énergie, conductibilité électrique, circuits électriques simples, consommation de l énergie. INTENTION DIDACTIQUE OU PÉDAGOGIQUE : Amener les élèves à comprendre le principe des circuits électriques simples en construisant un village de Noël. DIFFICULTÉS ANTICIPÉES : Une des principales difficultés de l enseignante sera de gérer les différents rythmes de chacune des équipes. Elle peut alors ajouter des défis à certaines des équipes et appliquer la différenciation pédagogique qui est présentée. De plus, les élèves peuvent avoir de la difficulté à faire allumer les trois ampoules sur le même circuit. De plus, ils peuvent avoir de la difficulté avec le concept des électrons. Cap sur les sciences au primaire Page 2

3 Planification des phases de l activité et de l évaluation Différenciation péd Pistes d évaluation Conception erronée PHASE DE PRÉPARATION Période 1 L enseignante présente une bande dessinée (cahier de l élève p. 1) dans laquelle il y a une panne d électricité et une famille n a pas de source de lumière. Heureusement, ils trouvent des objets pour fabriquer un circuit électrique. L enseignante leur explique que notre défi, puisque la fête de Noël est proche, sera de nous-mêmes construire un circuit électrique pour nous permettre de faire allumer un village de Noël (ils construiront les maisons en arts plastiques) sans utiliser les prises électriques de la classe. Elle demande aux élèves d écrire dans leur cahier de l élève à la page 2 ce qu ils connaissent de l électricité. Nous partagerons ensuite les connaissances initiales de tous les élèves. Les élèves les noteront dans le 2 e encadré de la page 2. S il n y a pas beaucoup de prise de parole ou de connaissances, l enseignante peut pister les élèves en leur posant des questions : Comment l électricité est-elle transmise? Qu avons-nous besoin pour créer de l énergie? Légendes de couleur ci-haut L enseignante montre des objets aux élèves, elle leur demande de les classer en deux catégories, soit les objets électriques et les objets qui ne le sont pas (cahier de l élève p. 3-4). L enseignante explique aux élèves que ce qu ils vont faire avec le village de Noël leur permettra de mieux comprendre comment fonctionnent les objets qui fonctionnent à l électricité. L enseignante demande aux élèves de faire une hypothèse sur la manière dont la famille de la bande dessinée devrait placer les différents objets trouvés afin que la lumière allume. Elle leur indique que ce n est pas tous les objets qu ils ont rassemblés qui sont utiles. Elle leur fournit une liste des objets présents (cahier de l élève p. 5). Cap sur les sciences au primaire Page 3

4 PHASE DE RÉALISATION Les élèves se placent en équipe de deux. L enseignante leur explique qu ils seront en équipe de deux élèves tout au long de l activité. Ils doivent rester à leur place et lever la main lorsqu une étape est réussie ou lorsqu ils ont des questions. L enseignante circulera pour leur donner le nouveau défi. Elle leur donne alors les éléments essentiels à la création d un circuit électrique simple (fils, pile, ampoule). Elle leur donne aussi une liste avec les noms des objets qu elle leur a donnés. Elle leur explique qu ils doivent d abord tenter de faire allumer l ampoule avec le matériel qu ils ont dans les mains. Lorsque c est réussi, ils doivent dessiner le circuit électrique en question dans leur cahier de l élève à la page 6 et identifier quel objet porte quel nom (cahier de l élève p. 6). L enseignante explique aux élèves que le circuit électrique doit faire une boucle. L enseignante montre une vidéo de Brain Pop afin de permettre aux élèves de comprendre la circulation des électrons dans un circuit électrique, elle met la séquence où les électrons sont présentés : ques/ Un seul fil suffit pour faire fonctionner un circuit électrique (circuit fermé) L enseignante pourra vérifier le circuit électrique créé par les élèves et elle vérifiera son illustration. Période 2 Elle leur donne ensuite différents objets (conducteurs et isolants fourchette en métal, papier d aluminium, crayon, paille, doigt, eau, eau salée). Elle demande aux élèves de noter aux pages 7-8 de leur cahier d élèves leurs hypothèses sur la conductibilité des objets. Ils doivent alors tester la conductibilité des différents objets à l aide de leur circuit électrique afin de vérifier s ils sont conducteurs ou non. Dans leur cahier de l élève. Ils doivent classer les objets dans les colonnes «conducteur ou isolant» (cahier de Les métaux sont les seuls conducteurs électriques et le courant électrique passe dans un fil comme l eau dans l élève p. 9). Pour un groupe d élèves plus lents, l enseignante demandera à L enseignante l équipe de tester moins de matériaux. vérifie le raisonnement Pour des élèves plus forts, l enseignante demandera aux élèves de des élèves dans trouver les ressemblances et les différences entre les objets Période 3 les hypothèses, conducteurs et isolants et de les présenter aux autres élèves du elle vérifie si les groupe afin qu ils profitent de leurs observations. justifications L enseignante leur dit qu ils pourront utiliser le circuit électrique qu ils ont Un sont pertinentes changement Cap sur les sciences au primaire sur Page un circuit 4 Le village de Noël par Marie-Pier Gervais Automne n affecte 2014 qu une petite partie de celui-

5 commencé, afin de créer leur village de Noël. Elle leur dit aussi qu ils doivent avoir 3 maisons éclairées. Elle leur demande alors d ajouter les deux lumières au circuit sans faire baisser le niveau de luminosité. Ils devront alors construire un circuit en parallèle. Lorsqu ils y seront arrivés, l enseignante leur dira qu il serait important que l on puisse éteindre les lumières lorsque nous quittons l école sans avoir à défaire le montage. L enseignante donne alors un interrupteur à chacune des équipes. Elle leur demande de faire un plan du montage qu ils comptent faire (cahier de l élève p. 10) et de faire un plan du schéma final (cahier de l élève p. 10). Pendant tout le temps de l activité, l enseignante circule afin d offrir du soutien, de guider les élèves et de les interroger. PHASE D INTÉGRATION D abord les élèves se regroupent dans leur équipe respective. Ils jumellent leur circuit électrique aux maisons qu ils ont faites en arts plastiques et ils font les ajustements nécessaires. L enseignante fait un retour sur les différentes notions qui ont été vues pendant l activité. L enseignante ouvre une fenêtre du TNI sur laquelle il y a une image des différents objets avec lesquels les élèves ont testé la conductibilité des éléments. Un élève vient les classer selon ses observations. L enseignante entame la discussion avec les élèves afin de faire ressortir leurs idées sur la raison de la conductibilité de certains éléments et la non-conductibilité de d autres. Elle leur demande alors de prendre leur cahier de l élève aux pages 7-8. Par la suite, l enseignante demande aux élèves ce qui a été le plus difficile dans le travail qu ils ont du faire. Elle leur demande comment ils ont fait pour surmonter ces difficultés. Si l enseignante souhaite travailler davantage les circuits électriques, elle peut réinvestir les apprentissages faits durant cette activité. Elle pourrait demander aux élèves de schématiser leur circuit électrique, donc de le dessiner à l aide des symboles utilisés en sciences et technologies. Par la Cap sur les sciences au primaire Page 5

6 suite, l enseignante pourrait voir le schéma de l ampoule avec les élèves afin qu ils comprennent les changements d une forme d énergie à l autre (électrique à lumineuse). Les élèves pourraient aussi refaire des circuits électriques en montant un jeu-questionnaire sur l électricité dans lequel ils doivent associer deux réponses ensemble. Un circuit électrique serait alors monté sous le jeu afin qu une lumière s allume si l association est bonne. Dans cette activité, les élèves pourraient voir les notions de résistance et de tension qui sont les conceptions à présenter aux élèves à la suite de celles présentées dans cette activité selon Bêty (2013). Cap sur les sciences au primaire Page 6