Découvrir le monde - Ombres et lumières - Séquence complète

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Découvrir le monde : ombres et lumière

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 : 4
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

Proposer un petit jeu de tri : imprimer toutes les vignettes (intrus et objets Fiche matériel) et demander aux élèves de placer dans un petit plateau toutes les images des objets qui peuvent produire de la lumière. Mais attention, il y a des pièges. Certaines vignettes représentent des objets qui ne produisent pas de lumière : aux enfants de les retrouver. Puis, vérifier en collectif le tri que les élèves ont fait en nommant chacune des images.

Proposer ensuite un jeu de Mémo des objets lumineux. Former des petits groupes d’élèves. Imprimer 2 lots de vignettes par groupe. Ne pas oublier de retirer les vignettes des intrus afin de ne garder que les vignettes des objets lumineux.

Activité en autonomie :

Jeu des ombres : Imprimer les vignettes et les découper. Les enfants doivent retrouver l’ombre de chaque insecte et placer les deux cartes côte à côte. Cette activité nécessitera un grand sens de l’observation, afin de remarquer les détails qui permettront d’associer la bonne ombre à l’insecte.

❷ Expérience 1 : La lumière, utile ou pas ?

Problématique : La lumière, à quoi ça sert ?

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 : une boite à chaussures, de la Patafix, une lampe de poche, deux figurines, un intercalaire coloré transparent.

Réalisation :

En cachette des élèves, placer deux petites figurines dans la boite à chaussures. Les fixer avec de la Patafix.
Former un petit trou sur une face latérale de la boite à chaussures, que vous nommerez la boite mystère.

Demander aux élèves d’y mettre leur œil, tour à tour, et de décrire ce qu’ils y voient. Ils devraient répondre qu’ils ne voient pas grand-chose car il y fait noir/c’est sombre.

Former une petite fenêtre sur le dessus de la boite ou de l’autre côté, et y placer une lampe de poche allumée. Inviter alors les élèves de regarder à nouveau dans le trou et de décrire leur expérience. Cette fois-ci, ils devraient évoquer les deux figurines qu’ils ont pu découvrir grâce à la lumière.

Enfin, placer un filtre coloré devant la lampe de poche et la replacez devant la fenêtre, allumée. Inviter une dernière fois les enfants à observer dans le trou : ils devraient évoquer que les figurines ont changé de couleurs.

Conclusions : Sans lumière, on ne voit rien. Et la lumière peut changer les couleurs, quand elle adopte elle-même une couleur différente.

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 ombres et lumière.

❷ Expérience 2: La lumière magique

Problématique : La lumière peut-elle créer un arc-en-ciel ?

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 : un récipient rempli d’eau, un petit miroir, une lampe de poche, une feuille blanche.

Réalisation :

Placer le miroir à un bout du récipient rempli d’eau. Puis, diriger le faisceau lumineux de votre lampe de poche sur la partie submergée du miroir.

Tenir la feuille de papier légèrement derrière la lampe. La déplacer de telle sorte que vous puissiez observer un arc-en-ciel sur le papier.

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 ombres et lumière.

❷ Expérience 3 : Des ombres, des ombres

Problématique : Comment fabriquer une ombre ?

Matériel : une lampe de poche, des objets de la salle de bain (brosse à dents, dentifrice, peigne, shampooing).

Réalisation :
Commencer par faire visionner la vidéo ci-dessus. C’est un extrait de Peter Pan. On voit le héros jouer avec son ombre.

Faire une pause au moment où Peter ouvre le tiroir et son ombre en sort (1 :20) et interroger les élèves : « Qu’est-ce qui est sorti du tiroir ? » Les enfants devraient répondre que c’est l’ombre de Peter. Poursuivre : « Comment savez-vous que c’est une ombre ? » On le sait parce qu’elle est noire, n’a pas de couleurs. « Comment savez-vous que c’est celle de Peter Pan ? » car l’ombre représente un garçon, avec le même chapeau à plume.
Poursuivre le visionnage de la vidéo. A la fin, demander : « Que font Peter et son ombre ? » Ils jouent à s’attraper. « Est-ce possible ? » Non car une ombre ne bouge pas toute seule.

« Nous allons essayer de fabriquer votre ombre et vérifier qu’elle ne bouge pas toute seule. Que faut-il pour obtenir votre ombre ? » Ecouter les hypothèses des élèves et les tester.

Suggérer des propositions : Fermer les rideaux de la pièce dans laquelle vous vous trouvez. « C’est tout noir mais pourtant on ne voit pas ton ombre. Comment faire alors? » Les enfants pourront évoquer qu’il faut une lampe. Allumer alors une lampe de poche : c’est moins sombre. Les enfants doivent chercher comment obtenir leur ombre : pour cela ils doivent se positionner devant la source de lumière. « Etes-vous sûrs que ce soit votre ombre ? » Ils pourront trouver les ressemblances. « Voit-on les détails de votre visage (yeux, nez, bouche…) ? » Non, on ne voit que les contours. « Est-ce que votre ombre bouge ? » Elle bouge si l’enfant bouge, mais lorsqu’il est immobile, celle-ci s’immobilise également. « Pouvez-vous attraper votre ombre comme Peter Pan? » Non, ce n’est pas possible car une ombre n’est pas une matière comme le bois, le tissu ou le plastique.

Puis, poursuivre l’expérience, à l’extérieur, un jour ensoleillé. Dire : « Tout à l’heure, nous étions dans le noir dans la pièce et nous avons fabriqué votre ombre grâce à une lampe de poche. Croyez-vous que l’on puisse retrouver votre ombre ici, sans lampe de poche ? » Laisser les élèves se mouvoir afin de trouver leur ombre. « Qu’est-ce qui créé votre ombre ? » C’est le soleil, qui émet de la lumière, tout comme la lampe de poche.

Conclusions : Nous avons appris qu’une ombre est noire, que l’on ne voit que la silhouette et pas les détails, qu’elle est immatérielle et que nous avons besoin d’une source de lumière pour fabriquer une ombre.

En petits groupes

SEANCE 4
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 ombres et lumière.

❷ Expérience 4 : Une ombre petite ou grande

Problématique : Peut-on modifier la taille d’une ombre ?

Matériel : une lampe de poche, Teddy la mascotte d’anglais.

Réalisation :

Retourner dans la pièce où vous étiez pour l’expérience précédente, éteindre les lumières et demander aux élèves de fabriquer l’ombre de Teddy, la mascotte d’anglais. (Il faudra qu’ils le positionnent entre la lampe de poche allumée et le mur).

Puis, demander : « Est-il possible d’agrandir l’ombre de Teddy ? » Encore une fois, laisser les enfants réfléchir, manipuler, expérimenter. Lorsqu’on rapproche la peluche de la source lumineuse, l’ombre s’agrandit.

« Est-il possible de réduire l’ombre de Teddy à présent ? » Procéder de la même manière que précédemment. Quand on éloigne la peluche de la source lumineuse, l’ombre rétrécit.

Conclusions : Une ombre peut changer de taille selon que l’objet soit proche ou éloigné de la lumière.

En petits groupes

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