Que faut-il pour faire une ombre ?

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CE2, CM1.
Auteur
F. GROSSI
Objectif
Lumières et ombres
CE2
- Connaître les conditions d’obtention d’une ombre.
- Savoir qu’à plusieurs sources lumineuses correspondent plusieurs ombres.
Vocabulaire : lumière, ombre, écran, source lumineuse.
CM1
- Savoir expliquer la variation de la forme de l’ombre d’un objet en fonction de la distance source lumineuse/objet et de la position de la source lumineuse.
Relation avec les programmes

Ancien Socle commun (2007)

  • Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner
  • Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter, mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions
  • Le ciel et la Terre
Dates
Créée le 03 mai 2013
Modifiée le 03 mai 2013
Statistiques
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Licence
CC-BY-NCLicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale ?.

Séance 1 : émergence des représentations, débat et hypothèses
Séance 2 : conception et réalisation d'expériences pour vérifier les hypothèses et répondre à une situation problème
Séance 3 : synthèse à partir des expériences et des débats : ce qu'il faut pour faire une ombre, pourquoi une ombre varie, le rôle du mouvement apparent du soleil

Déroulement des séances

1

Représentations et hypothèses

Dernière mise à jour le 03 mai 2013
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Exprimer des représentations par écrit et par des schémas
Débattre en petit groupe et concevoir un affichage collectif
Débattre en groupe classe et émettre des hypothèses expérimentales
Durée
40 minutes (4 phases)
Matériel
Pour l'élève : cahier d'expérience, affiche A3
Pour la classe : Paperboard, matériel de projection, film Zack et Kim (La science en action)
Pour le PE : liste d'élèves pour faire les groupes

1. Emergence des représentations individuelles

individuel | 5 min. | découverte

Si besoin, une image avec une ombre est prête à être projetée.

Expliquer la consigne avent de distribuer le cahier d'expérience : vous allez devoir recopier une question, la souligner, puis essayer d'y répondre de toutes les manières qui vous iront : avec des phrases, des mots tout seuls, des schémas, des dessins.

Ensuite, je vous dirai dans quel groupe vous irez pour mettre en commun vos réponses et écrire une affiche qui explique ce que vous pensez. Soyez le plus précis possible

Montrer la question : Que faut-il pour faire une ombre ? - laisser le temps de lecture silencieuse -

Faire répéter la consigne - vous avez 5 minutes

Le PE circule pour repérer les réponses apportées et faire des groupes homogènes

2. Emergence et représentations de groupes

groupes de 3 | 10 min. | recherche

Vous allez maintenant vous mettre par groupes selon mes indications

Il va falloir créer une afiche commune au groupe qui explique ce que vous pensez : pensez à écrire assez gros pour que cela se voie vous pouvez aussi expliquer avec un dessin ou un schéma.

Les élèves se mettent en groupe au fur et à mesure que le PE indique la constitution de ces groupes

Le PE aide les groupes à dialoguer et à commencer l'affiche

3. Confrontation

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les 6 affiches sont réunies au tableau : 1 groupe vient présenter son travail et ses conclusions

Les autres groupes peuvent intervenir pour apporter des remarques. Si il y a contestation, l'élève est appelé à venir au tableau en expliquant à partir de sa fiche quelle est sa position.

Le PE note sur le paperboard les conclusions auxquelles la classe arrive

conceptions :

- 1 source lumineuse

- un sujet éclairé

- un écran

Les 3 alignés

- l'ombre varie de taille, de forme, de direction selon la position de la source lumineuse P/P au sujet

On souligne les oublis ou erreurs que la classe aurait remarqués : sur les représentations : la direction des rayons lumineux mal indiqués ; les détails sur l'ombre à proscrire ; l'oubli du rattachement de l'ombre au pied du sujet

4. Visionner un film : mise en situation problème

collectif | 10 min. | découverte

Nous allos visionner un petit film qui va poser un problème à résoudre sur ce sujet. Nous en discuterons ensuite, et chacun devra imaginer des hypothèses (des réponses possibles)

Projection du film -

On écrit la question au tableau : pourquoi est-ce que le spectacle n'a pas marché : on expose ce que l'on a observé : au début on voit leur ombre (le matin) puis à midi, on ne voit plus d'ombre sur l'écran.

Sur le cahier d'expérience : chacun écrit son hypothèse :

ce2 dessine la situation de départ : pourquoi il y a une ombre ; dessine la situation 2 qui fait qu'il n'y a pas d'ombre

CM1 : qu'est-ce qu'il s'est passé pour que la situation change.

Le PE ramasse les cahiers d'expérience pour récolter les hypothèses.

2

Expérimenter l'ombre

Dernière mise à jour le 03 mai 2013
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Imaginer et mettre en oeuvre un dispositif qui permette de démontrer des hypothèses résolvant la situation problème
CE2 : démontrer ce qu'il faut pour faire une ombre
CM1 : expliquer par un dispositif pourquoi il n'y a plus d'ombre lors de la 2e représentation
Relever les position du gnomon avant d'entrer en classe, lors de la récrée, à midi, en entrant en classe, à la récrée de l'après-midi

Durée
50 minutes (3 phases)
Matériel
Pour la classe :
Vidéo projecteur ; film kim,Zack (science en action)
Pour l'élève : matériel d'expérimentation : bouteilles d'eau plastique, objets opaques, lampes fortes, faibles, écran, Affiches A3
Pour le PE : liste des élèves pour former les groupes
Remarques
Prévoir de réunir sur une même table les élèves qui risquent d'avoir des difficultés à formaliser leurs solutions et expérimentation : le PE pourra les aider en groupe à commencer le travail, voire à les mettre directement en travail de groupe.

1. Recherche individuelle

collectif | 10 min. | découverte

Les 2 questions sont au tableau + les hypothèses + les 1ères conclusions de la séance 1

Rappel de la séance1 (recherches, affichage, débats) : revisionnage du film.

Sur votre cahier de recherche, vous allez imaginer une expérience qui va montrer que votre hypothèse est juste.

Vous avez le droit de changer d'hypothèse si celle que vous avez marqué lors de la première séance ne vous convient pas : mais alors, il faut la marquer sur votre cahier d'expérience.

Ensuite on fera de nouveaux groupes. J'ai mis sur la table du matériel qui peut peut-être vous aider à construire vos expériences, mais vous ne serez pas obligé de l'utiliser, ou vous pourrez utiliser d'autres matériels.

Les élèves écrivent et dessinent leur hypothèse et leur expérience

Le professeur circule pour aider les élèves en difficulté de conception et conçoit les groupes selon le principe de la communauté de conception.

2. Concevoir une expérience en groupe

groupes de 4 | 20 min. | recherche

Vous allez vous mettre en groupe selon les groupes que j'ai formés. Vous désignez un représentant, un élève surveille le temps.

Puis vous allez concevoir et dessiner votre expérience, ainsi que faire la liste du matériel nécessaire.

Quand vous êtes prêts, vous venez me voir pour que je distribue le matériel.

Quand vous aurez fait votre expérience, vous écrirez sur votre cahier d'expérience ce que vous avez fait et vous direz si cela a bien montré ce que vous pensiez.

Vous avez 20'

Les élèves discutent et conçoivent, puis expérimentent, puis écrivent les résultats dans le cahier

Le PE écrit les consignes abrégées au tableau, aide les groupes.

3. Mise en commun et institutionnalisation

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les élèves viennent s'asseoir autour du tableau

Affichage des expériences au tableau ; 1 représentant d'un groupe vient expliquer l'expérience et ses conclusions. Les autres groupes écoutent, posent des questions, disent leur désaccord sur les conclusions si nécessaire.

1 autre groupe expose etc...

Le PE note sur paper board les conclusions auxquelles on arrive.

Les élèves retournent à leur place : chacun essaie de formuler la leçon sur son cahier d'expérience.