Lumière et ombre. Séance Objectifs Déroulement Matériel Durée

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1 Lumière et ombre Objectifs généraux: Découvrir quelques propriétés physiques de la lumière Points du programme : Le ciel et la Terre (lumières et ombres,) Objectifs Déroulement Matériel Durée 0 Relevé des représentations initiales sur la lumière et les ombres Mise en contexte: rappel de ce qui a été vu lors e la séance sur la Dentellière Recueil des représentations initiales : Les élèves reçoivent le dessin d'un arbre + soleil et sont invités à représenter l'ombre de l'arbre. La mise en commun des productions permet à l'enseignant de savoir où en sont les élèves dans la construction du concept d'ombre (tri par réponse) On demande ensuite aux élèves, en groupe, d observer pendant une récréation les ombres dans la cour et de prendre des notes sur ce qu ils observent (affiches de groupes) représenta nt l arbre et le soleil. Affiches de groupes 25 min 1 Objectifs spécifiques de la séance Connaître les éléments d obtention d une ombre. Former des ombres, mettre en évidence la propagation rectiligne de la lumière Distinguer les propriétés optiques des objets Repérer les facteurs qui interviennent dans la formation d'une ombre Notions abordées: La lumière se déplace en ligne droite (faire matérialiser par un fil ou une règle). - Pour obtenir une «ombre portée» il faut :. une source lumineuse ;. un objet opaque (et non translucide) ;. un écran récepteur. Expériences en classe: Comment obtient-on une ombre? Tous les objets ont-ils une ombre? Réponse individuelle à la question avant de commencer les expériences Émission d hypothèses (à vérifier lors des expériences) Manipulation en groupe: on leur donne le matériel et ils doivent expérimenter pour ensuite proposer un schéma à la classe expliquant comment former une ombre. Mise en commun: on compare les schémas proposés par les groupes. On sélectionne le plus juste et le plus parlant. Il servira de référence pour la classe. On nomme les différentes parties du schéma sélectionné Synthèse: Seuls les objets opaques ne laissent pas passer la lumière. Un objet opaque éclairé a deux ombres : son ombre portée et son ombre propre. L'ombre portée : Elle est orientée par rapport à la source lumineuse et à l'objet : source objet- ombre. Cette ombre est toujours attachée à l'objet. L'ombre portée d'un objet n'a ni les couleurs, ni les détails de l'objet. Son contour rappelle la silhouette de l'objet. L'ombre propre d'un objet est la partie non éclairée de l'objet lui-même. Lampes de poches Formes découpées, objets Écran blanc (feuille e papier) d expérience 45 min

2 Objectifs Déroulement Matériel Durée 2 Objectifs spécifiques de la séance Savoir expliquer la variation de la taille et de la forme de l ombre d un objet en fonction de la distance source lumineuse / objet. Repérer la relation entre la position de l'objet par rapport à la source et la taille de l'ombre Repérer les relations entre taille de l'ombre, taille de l objet, distances source-objet et objet écran Utiliser une procédure pour le tracé d une ombre Construire un tableau ; lire un tableau Notions abordées: Lumières et ombres, les propriétés de la lumière Questions posées en début de séance à la classe: Un objet a-t-il une seule ombre? Un objet a-t-il toujours la même ombre? Comment faire varier la forme de l ombre d un objet? Comment faire varier la taille (les dimensions) d'une ombre? Les enfants, par groupes de 3, proposent par écrit leur procédé expérimental, réalisent un schéma, déterminent le matériel nécessaire et écrivent ce qu'ils pensent obtenir comme résultats de leur action. Attention : il ne faut faire varier qu'un seul paramètre à la fois. Pour limiter les paramètres, on peut laisser l'écran fixe. Manipulation: on laisse les élèves expérimenter et noter les résultats de leurs observations. Mise en commun: comment changer la taille ou la forme d une ombre? Pour changer la forme de l ombre; Hauteur de la lampe fixe. Variation de la position de la lampe autour de l'objet: l ombre change selon la partie de l objet éclairée. Pour changer la taille de l ombre sans en changer la forme: 1/ Position de l'objet fixe et variation (horizontalement) de la distance source-objet 2/ Position de l'objet fixe et variation (verticalement) de la distance source-objet Lampes de poches Objets Écran d expérience 45 min 3 Objectifs spécifiques de la séance Savoir expliquer la variation de la taille et de la forme de l ombre d un objet en fonction de la distance source lumineuse / objet. Construire un tableau ; lire un tableau Montage expérimental: La source lumineuse est fixe. On place l objet entre la source lumineuse et l écran sur une feuille à carreaux. On fait varier ensuite la distance entre l objet et la source lumineuse. Les élèves doivent noter la distance objet/ source lumineuse et la taille de l ombre. Un tableau sera fait à l issue de l expérience. Les élèves peuvent ensuite tester en bougeant la source lumineuse sans déplacer l objet et noter ce qu ils voient. Mise en commun: Plus on éloigne la source de l'objet éclairé, plus l ombre de l'objet est grande. Plus la source lumineuse est haute, plus l ombre de l'objet est courte. Lampes de poches Objets Feuilles à petits carreaux Écran d expérience 45 min 4 Ecriture de la leçon Reprise du dessin de l arbre et du soleil de la première séance: y-a-t il encore des erreurs?

3 Source: mon p tit labo averbode Source: mon p tit labo averbode

4

5 Trace écrite Grâce à nos expériences, nous avons conclu que pour obtenir une ombre, il fallait: une source lumineuse un objet opaque un écran qui reçoit l'ombre L ombre se forme car la lumière se propage en ligne droite (elle a un trajet rectiligne), elle ne peut alors contourner un obstacle. L'objet intercepte la lumière (il la «bloque»), ce qui crée une zone sombre, sans lumière : c'est l'ombre. La partie non éclairée de l'objet s appelle l "ombre propre", celle obtenue sur l'écran est appelée "ombre portée". Source: mon p tit labo averbode

6 Source: mon p tit labo averbode

7 Source: Fondation la MAP Source: Fondation la MAP Source: Fondation la MAP Source: Fondation la MAP

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