Electricité : fabriquer un lampion

Les élèves sont en position d'élèves sans rien sur leur table. 

Susciter l'intérêt : rappel de la vidéo sur l'école en Angleterre et sur le cours d'électricité. Demander aux élèves à quoi cela peut servir. Expliquer que l'objectif de nos trois semaines va être de faire une "formation d'électricien". 

Qu'est ce qu'un objet électrique ? 

Les élèves apportent leurs réponses à la question et la justifient, je note quelques réponses au tableau.

Je sors différents objets que je montre aux élèves et j'affiche chaque étiquette au tableau. Les élèves me donnent le nom de chaque objet. Je leur demande de faire un classement des objets au tableau : je note leurs idées. Je trace ensuite un tableau au tableau avec deux colonnes "objets électriques" et "objets non électriques". 

Les élèves disent si il s'agit ou non d'un objet électrique et justifient leur réponse. Ils viennent ensuite au tableau pour mettre dans la bonne case.  Je note les réponses dans un tableau : objets électriques / non électriques. 

J'explique qu'il existe plusieurs types d'objets électriques. Je demande aux élèves leurs idées de classement. Je demande aux élèves quelles peuvent être les sources de l'énergie électrique.

Secteur (prise), piles, si les élèves en parlent : énergie renouvelable ou non (sinon ne pas en parler).

Nous complétons ensuite collectivement la trace écrite qui se trouve sous le tableau : 

Il existe des objets qui fonctionnent à l’électricité et d’autres non :

-    Les objets électriques :

o   Certains se branchent sur le __________, ils ont un ___________.

Exemple : _______________________.

o   D’autres nécessitent des piles.

Exemple : _____________________________

-    Les objets non électriques : ils peuvent fonctionner manuellement ou avec une autre énergie que l’électricité. 

Exemple : ____________________________

Les distributeurs ramassent ensuite les feuilles. 

Situation déclenchante : le matin quand les élèves arrivent la classe est plongée dans l'obscurité. Il y a juste une décoration de Noel allumée posée sur une chaise sur l'estrade. Une fois les élèves installée, j'éteins la veilleuse et je l'allume. 

Je demande aux élèves de me décrire l'objet, de donner son nom (une veilleuse), d'expliquer à quoi il sert (éclairage faible, décoratif). 

La suite de la séance a lieu l'après-midi 

Je sors à nouveau la lanterne de Noel. Je demande aux élèves si il s'agit d'un objet électrique et pourquoi, et de quel type d'objet électrique il s'agit. Ne pas donner la réponse pour l'instant. 

Je leur explique ensuite qu'ils vont devoir dessiner sur la feuille de recherche ce qu'ils pensent qu'il y a à l'intérieur de la lanterne et qui lui permet de fonctionner. Les élèves peuvent dessiner avec ce qu'ils veulent et doivent annoter leur schéma c'est à dire expliquer ce qu'ils ont dessiné à l'intérieur d'une case. 

Les distributeurs donnent la feuille de recherche. Les élèves commencent par mettre leur prénom au dos.  Je lance le timer sur 10 minutes.  Quand le temps est écoulé, quelques élèves viennent afficher leur dessin au tableau et présentent leurs hypothèses. Je demande à deux élèves d'ouvrir la boîte du lampion pour regarder ce qu'il y a à l'intérieur. Je passe dans les rangs pour montrer la boîte ouverte. 

Je demande aux élèves de me faire la liste du matériel dont nous avons besoin pour faire le lampion, je le note au tableau au fur et à mesure.

Quand les élèves ne trouvent pas je repasse avec le lampion ouvert. Quand les élèves citent un objet je le montre séparément du lampion.

Matériel  : une pile, 3 fils électriques (rouge, blanc, bleu, si les élèves le précisent leur demander si la couleur a une importance et pourquoi), 2 attaches parisiennes et 3 trombones (un interrupteur), deux morceaux de paille, une lampe (préciser qu'il s'agit du vrai nom, et que ça n'est pas une ampoule + si les élèves ne parlent pas de la douille ne pas la nommer, cela viendra en séance 3), des pailles, du papier calque.

Rappel de ce que nous avions fait lors de la dernière séance (liste du matériel). Expliquer que j'ai apporté le matériel. 

"A votre avis, comment pourrions nous allumer la lampe pour fabriquer notre lampion ?" Pour le savoir je vais donner à chaque binôme une lampe (ré-expliquer que l'on doit dire lampe et non ampoule) et une pile et vous allez essayer de l'allumer, puis faire un schéma de votre expérience sur votre feuille de recherche. Présenter l'ampoule et les parties de l'ampoule (culot, filament, plot), présenter la pile (borne). Je mets le timer sur 10 minutes. Distribuer la feuille de recherche puis le matériel. 

Consignes : faire attention en manipulant la lampe, ne pas la secouer.

Solution : Mettre le plot sur une lamelle de la pile et le culot sur l’autre lamelle.

Lampe grillée, pile déchargée, certains vont créer des courts circuits en faisant toucher les 2 lamelles de la pile un même élément métallique : alerter sur le fait que cela peut être dangereux, en l'espèce ça ne l'est pas. Demander aux élèves de ne toucher la pile avec autre chose que la lampe (parler du danger de l'électricité). 

Une fois le temps écoulé les binômes volontaires viennent présenter leurs solutions au reste de la classe. Ecrire à côté du schéma, sur la feuille de recherche : Pour que la lampe brille, son culot doit être en contact avec l'une des bornes de la pile et son plot doit toucher l'autre borne de la pile. 

"Pour allumer notre lampe, pouvons nous utiliser cette technique ? Est ce que l'on peut mettre la lampe avec la douille reliées à la pile directement dans la boite ?"

Il faut utiliser des câbles, des fils. 

Je montre des fils de laine et je leur demande si avec ces fils cela peut marcher. Je teste devant eux. Je demande aux élèves pourquoi nous utilisons des fils électriques, je leur montre le fils, j'explique ce qu'est un élément conducteur. Montrer les dangers de l'électricité et la notion d'objet conducteur avec la paille de fer. J'explique que j'ai dénudé les fils avec une brucelles, comment faire et pourquoi. J'explique que pour faire notre lampion nous aurons donc besoin de fils. 

Je montre le lampion et j'explique aux élèves que nous allons tracer un polygone sur la boîte. Je demande aux élèves quel est l'intérêt de ce polygone (évider pour que la lumière puisse passer). 

Je demande aux élèves de me rappeler ce qu'est un polygone. 

Un polygone est une figure géométrique fermée que l'on trace avec une règle.

J'explique aux élèves que nous allons réaliser la boîte de notre lampion. Je leur montre le matériel. Les distributeurs donnent une boîte à chaque élève. 

Les élèves réalisent les pliages selon mes instructions. Ils commencent avec la boîte face à eux, avec le code barre en bas mais du côté sans écriture (passer dans les rangs pour vérifier). On commence par plier le côté où il n'y a pas le code barre, puis l'autre côté en n'oubliant pas de fermer le rabat (côté gauche), puis le reste de la boîte (côté droit). 

Avant la séance, sur la table du fond, les éléments sont positionnés dans des barquettes : une barquette trombones, une barquette attaches parisiennes, les piles, les lampes, les fils dénudés (un de chaque couleur). J'ai distribué sa boîte à chaque élève. 

J'ai disposé la classe en 3 îlots de 4 élèves, le reste des tables ne change pas. Les groupes vont chercher le matériel dont ils ont besoin. 

Bien fixer les règles de travail avant de commencer. 

Je demande à un représentant de chaque groupe de venir sur la table du fond pour que je leur explique chaque phase. Une fois qu'ils savent ce qu'ils ont à faire ils l'expliquent à leur groupe. Je passe ensuite dans les groupes pour vérifier ce qui a été fait. 

phase 1 : les élèves ont chacun un fil dénudé rouge, un blanc, ils doivent les enrouler autour de la douille. 

Phase 2 : enrouler le fil dénudé rouge à un trombone + enrouler le fils dénudé blanc à un trombone. Ajouter le bout de paille. 

Phase 3 : enrouler le fil blanc et le fil bleu aux 2 attaches parisiennes (phase compliquée, aider les élèves). 

Phase 4 : mettre les deux trombones sur les deux bornes de la pile. 

Je demande aux élèves de regarder au tableau. Je montre les lampions terminés. Introduction de la notion d'interrupteur. Demander aux élèves comment allumer la lampe. Constat du rôle du trombone. Certains par hasard peuvent se faire toucher les 2 attaches parisiennes. 

Les élèves vont poser leurs lampes sur la table du fond, s'assurer d'avoir le prénom sur chaque boîte. 

En fin de journée je mets du scotch sur les attaches parisiennes pour qu'il n'y ai pas de contact. 

Je distribue le lampion et la trace écrite à chaque élève. 

Je demande aux élèves comment fonctionne le circuit électrique de leur lampe et ce qui permet d'allumer la lampe. Recueil des réponses.

Mise en commun : je dessine le schéma au tableau avec la pile, les fils de la bonne couleur, les attaches parisienne. Je verbalise "Lorsque la lampe est allumée, le circuit est une boucle fermée (faire suivre avec le doigt la boucle et insister sur le fait que l’on part de la pile et que l’on revient à la pile). Lorsque la lampe est éteinte, le circuit est ouvert, l'électricité ne peut pas passer". Montrer sur le lampion. 

Je fais rappeler aux élèves les règles de l'évaluation. 

Je montre l'évaluation et j'explique les consignes, je les fait reformuler à un élève.

Je distribue l'évaluation. 

Les élèves notent leur prénom puis commencent.

J'explique aux élèves qu'il faudrait expliquer à leurs parents comment ils ont fait le lampion. 

Je leur demande comment faire pour cela. 

Les élèves proposent de créer une notice. 

Je lis une notice aux élèves et je leur demande quelles sont les particularités d'une notice. 

Texte injonctif, détail des étapes, photos. 

Je donne une photo à chaque binôme et je leur demande de rédiger leur partie de la notice. 

Donner à chaque binôme une feuille avec une grille d'auto-évaluation qui comporte différents critères : 

Mes phrases commencent par une majuscule et se terminent par un point. 

Nous avons utilisé des verbes à l'infinitif. 

Nous n'avons  pas utilisé de pronom personnel. 

Nous avons utilisé le vocabulaire appris en science. 

Les élèves rédigent par binôme leur point de la notice. 

Je passe dans les rangs pour les aider à corriger leurs réponses. 

Je ramasse les feuilles pour les corriger. Je les retranscrit ensuite sur un document de traitement de texte, j'en imprime un par élève.