Découvrir le monde - Les aimants - Séquence complète

: ) – Découvrir le monde – Les aimants

Découvrir le monde : les objets magnétiques

Compétences : – S’approprier une démarche expérimentale : émettre des hypothèses, et expérimenter pour vérifier.
– Manipuler et nommer le matériel pour réaliser des expériences.
Nombre de séances : 3
Matériel : Voir expériences, fiche matériel
Durée de la séance : 20-30 minutes de réalisation d’expérience
Modalité : En petits groupes

SEANCE 1
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

L’objectif de cette activité est de transmettre la notion scientifique qui dit qu’un aimant est un objet qui peut attirer d’autres objets.
Commencer par présenter un objet magnétique comme un magnet de frigo et débuter un échange avec les élèves : « Comment s’appelle cet objet ? » Un aimant ; « A quoi sert-il ? » Il permet de coller des dessins sur le frigo et/ou de décorer. « Le dessin est-il réellement collé sur le frigo ? » Non, sinon on ne pourrait pas le décoller. On peut changer ce qu’on veut accrocher à un frigo grâce à l’aimant. « Bien, un aimant sert donc à accrocher des feuilles sur un frigo. Peut-il les accrocher ailleurs ? »
Donner à un élève une photo et un aimant pour qu’il expérimente seul. Puis faire un bilan en collectif : conclure que l’aimant peut attirer certains objets.

❷ Expérience 1 : L’aimant, un super héros !

Problématique : Un aimant peut-il tout attirer vers lui ?

Poser la problématique aux élèves afin de recueillir les hypothèses. Les mettre par écrit afin de garder une trace de leur réflexion. Puis, guider la discussion afin de faire émerger le matériel nécessaire pour réaliser l’expérience.

Matériel : des aimants de toutes sortes, 2 barquettes vides, les étiquettes de la Fiche matériel, divers objets en fer et d’autres (qui ne sont pas en fer ; essayez de varier les matériaux : bois, tissu, caoutchouc, plastique…).

Réalisation :

« Souvenez-vous de ce que vous avez découvert la première fois : on avait dit que les aimants attirent certains objets. Et bien, aujourd’hui, j’ai rassemblé plein d’objets différents et je voudrais que vous les triez. Dans cette barquette, vous placerez tous les objets que l’aimant attire (montrer le dessin de l’aimant). Dans cette barquette, au contraire, vous mettrez tous les objets sur lesquels les aimants n’ont aucun effet (montrer le dessin de l’aimant barré ».

Laisser les élèves manipuler le temps nécessaire.
Lors de la phase de bilan, commencer par observer la barquette des objets non aimantables. Un après l’autre, demander aux enfants de les décrire (cela fera une séance de langage oral) : leur(s) couleur(s), leur(s) matière(s), leur utilité…
Puis, passer à la barquette des objets aimantables et faire un bilan sur le même principe. Une fois tous les objets de cette barquette décrits, dire : « Quel est le point commun entre tous ces objets ? ». Les élèves devraient conclure qu’ils sont tous fabriqués avec la même matière, c’est-à-dire du fer.

Comment ça marche ? (Pour info, pour l’adulte !)

Un aimant est composé d’un matériau magnétique dur.
L’explication sur le fait que l’aimant attire certains métaux repose sur le mouvement des électrons qui gravitent autour du noyau de chaque atome qui compose le fer. Ces mouvements créent de ce fait un champ magnétique, qui se traduit par des forces d’attraction ou de répulsion entre deux objets contenant du fer.
En réalité, les aimants n’attirent pas que le fer, mais aussi le cobalt et le nickel.

En petits groupes

SEANCE 2
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

Rappel de l’expérience précédente.
Expliquer aux élèves qu’ils vont mener une nouvelle expérience sur le thème des objets magnétiques.

❷ Expérience 2: A la pêche !

Problématique : Un aimant peut-il attirer un autre objet à distance ?

Poser la problématique aux élèves afin de recueillir leurs hypothèses. Puis, les mettre par écrit afin de garder une trace de leur réflexion. Puis, guider la discussion afin de faire émerger le matériel nécessaire pour réaliser l’expérience.

Matériel : photo du jeu de pêche magnétique et poissons (Fiche matériel), une jolie paille en papier, de la ficelle, des ciseaux, un aimant de forme disque troué, du papier cartonné (boîte de céréales), de la colle, des attache-parisiennes, du masking tape

Réalisation :
Montrer la photo du jeu de pêche (ou encore mieux, si vous en avez un en classe) et amener les élèves à réfléchir sur sa composition : « Quel est ce jouet ? » Un jeu de canne à pêche, « Comment se joue ce jeu ? » Il faut prendre une canne et essayer de pêcher les poissons avec, « Comment la canne peut-elle attraper des poissons ? » Elle a un embout qui se colle à une partie du poisson, « Le poisson est-il réellement collé à la canne ? » Non car on peut le décoller facilement, « Donc, le poisson est attiré par la canne. Quel objet peut attirer des objets ? » Un aimant, « Du coup, comment fonctionne ce jeu ? » La canne à pêche possède un aimant au bout, qui attire une petite pastille métallique sur le poisson. « Et bien, nous allons fabriquer notre propre jeu de canne à pêche ! »

1/. Imprimer les poissons (Fiche matériel) et les coller sur du papier cartonné. Vous pouvez peindre l’autre côté à la peinture acrylique si vous souhaitez avoir des poissons parfaits. Perforer chaque poisson au niveau de l’œil et y fixer une attache parisienne.

2/. Maintenant, il faut préparer la canne à pêche ! Enfiler la ficelle à l’intérieur de la paille et faire un nœud à l’extrémité de la paille avec le bout de la ficelle. Afin de bien fixer la ficelle, entourer le bout de la paille de masking tape. Couper la ficelle à la longueur de votre choix, mais sachez que plus la ficelle est longue, plus le jeu sera difficile ! Attacher l’aimant au bout de la ficelle.

3/. Il n’y a plus qu’à tester votre jeu ! Pour les premiers poissons, laisser faire les enfants. Puis, leur demander de vérifier à partir de quel moment l’aimant/la canne à pêche attire le poisson. Les enfants devraient comprendre qu’un aimant peut exercer une action d’attraction à distance.

En petits groupes

SEANCE 3
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

Rappel de l’expérience précédente.
Expliquer aux élèves qu’ils vont mener une nouvelle expérience sur le thème des objets magnétiques.

❷ Expérience 3 : la danse du pingouin

Problématique : Un aimant peut-il attirer à travers quelque chose ?

Matériel : du papier cartonné (boite de céréales), un trombone (ou du fil de fer), un aimant assez puissant, une boite de camembert, une paire de ciseaux, la figurine du pingouin (Fiche matériel), de la peinture.

Réalisation :
Peindre le fond de la boite à camembert en bleu et/ou en blanc pour créer l’eau et la banquise.
Imprimer et découper la silhouette du pingouin. La coller sur du papier cartonné pour la rendre plus solide puis, la fixer sur un trombone dont vous aurez déplié une partie.
Poser le pingouin sur sa banquise et s’amuser à la faire virevolter grâce à l’aimant placé de l’autre côté de la boîte sur un air musical de « Papa pingouin » par exemple !

En petits groupes

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