Construction d'un jeu de questions-réponses électrique

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CE2.
Auteurs
S. GOMEZ, M. ROUMAIN X, B. BEDJAOUI X et D. LAGUEL X
Objectif
Domaine 1 : Les langages pour penser et communiquer
- Produire et utiliser des représentations d'objets, d'expériences, de phénomènes naturels tels que schémas, croquis, maquettes, patrons ou figures géométriques.

Domaine 2 : Les méthodes et outils pour apprendre
- choisir ou utiliser le matériel adapté proposé pour mener une observation, effectuer une mesure, réaliser une expérience
- Manipuler avec soin

Domaine 4 : Les systèmes naturels et les systèmes techniques
- Pratiquer avec l'aide des professeurs, quelques moments d'une démarche d'investigation : questionnement, observation, expérience, description, raisonnement, conclusion

Domaine 5 : Représentation du monde et l'activité humaine
- Imaginer et réaliser des objets simples et des petits montages.
Relation avec les programmes

Cycle 2 - Programme 2016

  • Réaliser quelques objets et circuits électriques simples, en respectant des règles élémentaires de sécurité.
  • Connaître les constituants et fonctionnement d'un circuit électrique simple.
  • Connaître des exemples de bon conducteurs et d'isolants.
  • Mettre en œuvre les règles élémentaires de sécurité.
Dates
Créée le 10 novembre 2017
Modifiée le 01 décembre 2017
Statistiques
391 téléchargements
7 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.Dépublier la séquence

Les élèves doivent réaliser individuellement un jeu de questions-réponses.
Pour cela ils vont :
- Apprendre les règles de sécurité de l'utilisation de l'électricité
- comprendre comment allumer une lampe à distance
- comprendre la différence entre conducteur et isolant,
- réaliser un jeu de question-réponse électrique.

Déroulement des séances

1

Les dangers de l'électricité

Dernière mise à jour le 01 décembre 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Mettre en œuvre les règles élémentaires de sécurité.
Durée
35 minutes (3 phases)
Matériel
TNI
Immeuble interactif EDF
Livrets de rappel des règles
Remarques
Avant de commencer la séance, l'objet final qui sera produit en fin de séquence sera présenté aux élèves.

1. Recherche en groupe des situations dangereuses

groupes de 3 | 10 min. | recherche

​Présentation de l'immeuble dans lequel des situations dangereuses se déroulent.

Par groupe de 3 vous allez relever et noter sur une feuille toutes les situations qui vous paraissent dangereuses dans cet immeuble. 

​Les élèves relèvent les situations.

Un rapporteur est désigné dans chaque groupe

2. verification et explications des situations dangereuses

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

​Le rapporteur de chaque groupe vient sur le TNI indiquer une situation qui lui semble dangereuse.

Il lit l'explication du danger

​Le PE réexplique ou reformule les explications pour qu'elles soient comprises par tous.

3. Livret élève

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Distribution des livrets élèves

Ces livrets serviront de trace écrite.

 

Rappel des consignes en cas d'électrocution :

- Couper le disjoncteur (il est conseillé aux élèves de demander à leurs parents où se trouve le disjoncteur)

- Appeler le SAMU (rappel des numéros d'urgence)

- Ne jamais toucher une personne électrocuter (à ajouter par les élèves sur le livret)


 

 

 

2

Comment allumer une lampe à distance

Dernière mise à jour le 30 novembre 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Connaître les constituants et fonctionnement d'un circuit électrique simple.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
une ampoule et son support
une pile plate de 4,5 V
des fils électriques avec pinces crocodiles
une feuille d'expérience
une feuille d'exercices
Informations théoriques
Prérequis: Savoir que la pile a deux bornes notées + et –
Connaître quelques règles de sécurité, les dangers de l’électricité (vu en séance 1)

1. Phase de rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement

Les élèves doivent rappeler les règles de sécurité en électricité vu la semaine précédente.

Le PE confirme ou infirme les réponses données.

2. Phase de découverte

groupes de 3 | 15 min. | découverte

Le PE pose la question suivante : Je vous mets à disposition du matériel et vous devez expliquer comment une lampe est-elle allumée à distance.

Je vous indique également les symboles scientifiques pour la représentation de vos schémas : ampoule, fils électriques et piles.

Les élèves disposent de matériel et d’une feuille d’expérience :

- Les élèves devront indiquer la question posée « Comment allumer une ampoule loin de la pile sans avoir besoin de la tenir ? »

-Ecrire les hypothèses : hypothèses du groupe

-Décrire l’expérience à l’écrit : nous mettons en contact l’ampoule dans son support avec la pile avec des fils électriques et des pinces crocodiles

-Réaliser le schéma de l’expérience : dessiner le montage correct

-Ecrire les observations et les conclusions : les éléments doivent être reliés entre eux de façon à former une boucle.

Le PE circule dans les groupes, relance les élèves, leur demande d’expliquer leurs manipulations.

3. Phase de mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Le PE demande à chaque groupe de dessiner leur schéma au tableau et si nécessaire refait l’expérience.

Les élèves par groupe passent au tableau, dessinent leur schéma. Discussion, validation, correction. Les élèves doivent en déduire que les fils sont conducteurs d’électricité et qu’il y a une chaîne ininterrompue qui permet l’éclairage : l’ampoule allumée en est le témoin.

4. Phase d'institutionnalisation

individuel | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Le PE distribue une feuille avec un schéma à remplir puis demande aux élèves de copier la trace écrite.

Les élèves collent la fiche, font l’exercice et copie de la trace écrite.

Pour certains élèves, un texte à trou peut-être distribué en guise de trace écrite.

Trace écrite:

Pour que l’ampoule brille, il faut que tous les éléments soient reliés entre eux de manière à former une boucle qu’on appelle circuit ininterrompu. Ainsi l’électricité peut circuler. On connecte l’ampoule à la pile grâce à des fils électriques et des pinces crocodiles qui conduisent le courant.

3

Peut-on utiliser n’importe quel fil pour permettre à l’ampoule de s’éclairer ?

Dernière mise à jour le 30 novembre 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Choisir ou utiliser le matériel adapté proposé pour mener une observation, effectuer une mesure, réaliser une expérience.
- Différencier matériaux conducteurs et isolants
Durée
55 minutes (4 phases)
Matériel
Pour chaque élève : cahier de sciences
Par binôme : 1 pile de 4,5 V, une ampoule dans sa douille permettant l’accrochage des fils, une boîte avec 2 fils électriques, 2 lacets de coton, 2 fils en caoutchouc, 2 morceaux d’aluminium roulés, 2 morceaux de bois, 2 morceaux de matière plastique

1. Questionnement

collectif | 5 min. | découverte

Brève description de la phase :

Interaction entre l’enseignant et les élèves autour des questions suivantes :

Enseignant : « Dans le jeux, la pile va-t-elle être fixée à l’ampoule ? ».

Elèves : « Non ».

Enseignant : « Alors comment allons-nous relier la pile à l’ampoule ».

Elèves : « Avec des fils ».

Enseignant : « Vous allez donc chercher quels fils peuvent être utilisés ».

Problème : Tous les fils conduisent-ils le courant ?

Rôle de l’enseignant :

L’enseignant pose des questions aux élèves les amenant à réfléchir sur la constitution du circuit électrique qui sera utilisé dans leur jeux ainsi qu’aux types de fils qui pourraient être utilisé et ceux qui ne pourraient pas l’être dans un circuit électrique. Il veille au bon déroulement de l’interaction enseignant-élèves.

Rôle des élèves :

Les élèves répondent aux questions de l’enseignants en levant le doigt et après que l’enseignant les interroge.

Ils réfléchissent ensemble aux types de fils qu’ils peuvent utiliser pour que l’ampoule s’allume avec la pile.

Difficultés envisagées :

Les élèves peuvent ne pas penser à d’autres réponses que « des fils électriques » à la question « quels fils peuvent être utilisés ? ». L’enseignant pourra alors leur demander avec quoi un « fil électrique » est fait, quelles autres sortes de fils ils connaissent.

 

2. Expérimentation

binômes | 20 min. | recherche

Consigne de l’enseignant :

En s’adressant à la classe : « Vous devez en binôme, faire un circuit avec la pile, l’ampoule et 2 fils identiques. Vous essayez avec chaque sorte de matériau. Sur la fiche que je vous ai distribué (annexe 1) vous écrirez les noms des différents matériaux suivant que l’ampoule s’allume ou non quand vous les utilisez ».

Les consignes préalablement écrites sur le tableau, face cachée, sont dévoilées.

Rôle de l’enseignant :

Distribuer :

-pour chaque binôme :

Un générateur (pile 4,5 volts), une ampoule dans une douille permettant l’accroche de fils, deux fils électriques, deux morceaux de bois, deux fils en caoutchouc, deux lacets en coton, deux morceaux de plastique, deux morceaux de feuilles d’aluminium roulés. (Annexe 2)

- pour chaque élève :

Une fiche à compléter comportant deux schémas : l’un avec une ampoule éteinte et un autre avec une ampoule éclairée.

(Annexe 1)

Rôle des élèves :

Expérimenter à deux.

Tester leur circuit avec chaque sorte de fils et en utilisant des fils identiques pour chaque essai.

Noter leurs observations sur la fiche distribuer qu’il colle ensuite dans leur cahier de sciences partie Expériences.

Ranger le matériel à la fin de l’expérimentation.

Difficultés envisagées :

- Les élèves peuvent avoir du mal à concevoir les morceaux de bois ou de plastique comme équivalent à des fils. L’enseignant explique alors que fils ou morceau ne change pas le fait que le matériau permette ou non à la lampe de s’allumer.

- Difficulté à relier les différents éléments entre eux. L’enseignant observe et conseille les binômes en difficultés sur la façon de réaliser le montage ensemble.

- Consignes non comprises : L’enseignant doit veiller à faire reformuler par les élèves les consignes précédemment énoncées pour s’assurer de leur compréhension par les élèves.

 

3. Mise en commun

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Rôle de l’enseignant :

- demander aux élèves ce qu’ils ont observé avec les différents matériaux.

- en fin de phase : apport du vocabulaire « conducteur et isolant »

- Dessiner un tableau sur le tableau de la classe : une colonne « matériaux isolants » et une colonne « matériaux conducteurs » (annexe 3) que les élèves doivent remplir.

Réponses attendues des élèves :

- L’ampoule s’allume en utilisant des fils électriques et de l’aluminium, l’ampoule reste éteinte quand en utilisant du bois, du plastique, du caoutchouc, de la laine.

- Fils électriques et aluminium sont conducteurs.

- Bois, laine, caoutchouc, plastique sont isolant.

- Chaque groupe donne une réponse, tous les éléments sont caractérisés.

Consignes de l’enseignant :

- En s’adressant à la classe : « Un élève de chaque groupe va maintenant dire à la classe ce qu’il a observé quand vous avez utilisé le matériau que je dirai. Vous répondrez quand je vous interrogerai ».

- En s’adressant à un élève : « qu’avez-vous observé en utilisant du bois ? »

Même question posée avec les autres matériaux aux autres rapporteurs ; 1 matériau demandé par rapporteur.

Difficultés envisagées :

- les élèves peuvent se tromper entre isolant et conducteur

=> dans ce cas, soit on demande à un élève qui a compris de réexpliquer, soit on refait le montage avec un matériau isolant puis un matériau conducteur en leur réexpliquant la caractéristique d’un matériau isolant et celle d’un matériau conducteur.

4. Structuration du savoir construit

individuel | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Rôle de l’enseignant :

- Demander aux élèves : « Qu’avez-vous appris aujourd’hui ? »

-Ecrire au tableau le titre de la leçon du jour que les élèves doivent reporter dans leur cahier de sciences partie Leçon.

-Faire reporter le tableau des différents types de matériaux dans le cahier de sciences.

Rôle des élèves :

-Réponse attendu des élèves à la question du professeur : il y a des matériaux conducteurs comme les métaux (aluminium) et des matériaux isolants comme le bois, le plastique, le coton, le caoutchouc

-Ecrire le titre de la leçon du jour dans le cahier de sciences partie Leçon.

-Reporter le tableau des différents types de matériaux (annexe 3) sous le titre de la leçon.

-Noter la trace écrite de structuration du savoir construit sous le tableau.

 

4

Fabriquer un jeu électrique composé d'un testeur et d'une planche de questions-réponses

Dernière mise à jour le 30 novembre 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Connaître les constituants et fonctionnement d'un circuit électrique simple.
- repérer et réaliser des liaisons électriques,
-
Durée
50 minutes (2 phases)
Matériel
La planche de jeu "Isolant/conducteur"
Fiche construction de la planche. Ruban adhésif, perforatrice, feuilles cartonnées blanches et boîte à chaussures, ciseaux, colle, feuille d'aluminium, piles plates, etc... voir fiches pdf ci-jointe.

1. 1. réaliser sa planche de jeu

individuel | 40 min. | réinvestissement

- établir les connexions au crayon de papier sur l'envers de la planche

- perforer, puis finir de réaliser la planche avec la fiche technique

2. Grille d'évaluation individuel

individuel | 10 min. | évaluation

L'idée réside dans une approche auto-évaluative du travail fourni par l'élève quant au respect des consignes et la mise en pratiques des différentes notions abordées aux différentes séances de cette séquence.