Je fabrique mon jeu électrique

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CE1, CE2.
Auteur
M. POHU
Objectif
- Réaliser quelques objets et circuits électriques simples, en respectant des règles élémentaires de sécurité.
Relation avec les programmes
Cette séquence n'est pas associée aux programmes.
Dates
Créée le 25 novembre 2016
Modifiée le 10 décembre 2016
Statistiques
575 téléchargements
14 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Fabriquer un jeu électrique composé d'un testeur et d'une planche de questions-réponses.
Compétences :
1. maîtrise de la langue (vocabulaire : circuit électrique/lampe/interrupteur/conducteur/isolant/pile/borne/ampoules)
2. posture de recherche et savoirs concernant :
* connaître la notion de CIRCUIT électrique (fabrication, schématisation)
* nommer quelques matériaux CONDUCTEURS et ISOLANTS, savoir que l'eau, le corps humain, la terre sont conducteurs
* identifier les DANGERS de l'électricité et y associer des gestes de prévention

Déroulement des séances

1

Découvrir l'électricité

Dernière mise à jour le 25 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
faire émerger leurs représentations de l'électricité
découvrir le jeu
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
affiches A3 vierges
le jeu "danger-sans danger" (fabriqué à l'avance par la maitresse)

1. Faire émerger les représentations des élèves

collectif | 15 min. | recherche

- question : le mot "électricité" vous fait penser à quel autre mot ?

- collecter les réponses au tableau sur de grandes affiches

(grouper les réponses par thèmes :

  • l'usage de l'électricité (ça sert à ...) -> énergie
  • le fonctionnement (circuit, alimentation, pile, secteur...)
  • dangers
  • la notion de "conducteur"/isolant ?

2. Etude de la planche du jeu "danger-sans danger"

binômes | 5 min. | découverte

- une photocopie de la planche par binôme. Consigne : relie chaque image avec les mots qui conviennent "danger" ou "sans danger"

 

3. Mise en commun des résultats et validation des réponses grâce au jeu

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Tester les réponses proposées sur le jeu (la lampe s'allume ou pas)

4. l'observation du jeu

collectif | 15 min. | découverte

- décrire les 2 parties du jeu, axer sur le testeur (qu'on va fabriquer en premier)

- ouvrir le testeur et faire la liste des éléments constitutifs du testeur (1 boite, une pile, une lampe, 1 douille, des fils)

- copier cette liste sur une feuille

2

comment allumer une lampe ? comment allumer une lampe à distance ?

Dernière mise à jour le 25 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Connaître les constituants (ampoule/pile/fils/douille) et le fonctionnement d'un circuit électrique simple
- réaliser ce circuit
Durée
40 minutes (3 phases)
Matériel
pour chaque élève : une pile plate 4.5 V, 1 petite ampoule, une douille, du fil électrique
schéma pile lampe à compléter
Remarques
Matériel électrique commandé sur le site ELECTROME (spécial PE : tarifs très avantageux !)
prévoir de dénuder à l'avance les fils
prévoir de dévisser les douilles ou tournevis en nombre suffisant (...)

1. Comment allumer la lampe ?

binômes | 15 min. | découverte

- chaque binôme reçoit une pile et une lampe. Consigne : allumer la lampe avec la pile

- quand réussite : verbaliser les conditions nécessaires et désigner les différents éléments

- sur le circuit, faire suivre le chemin de l'électricité : pile/lamelle de la pile/plot/filament de l'ampoule/culot de l'ampoule/autre lamelle

2. Compléter le schéma légendé pile-lampe

individuel | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

cf. doc 1

3. Comment allumer la lampe LOIN de la pile ?

binômes | 20 min. | recherche

- dans le testeur, la lampe est loin de la pile. Introduire la notion de fil (pour conduire le courant)

- donner à chaque binôme le nombre de fil demandé (dénudés), temps de recherche            (2 fils)

- pb : quand on a allumé la lampe, difficulté à faire tenir les fils -> introduction de la douille (fonctionnement de la douille)

- réaliser le circuit

 

 

3

comment allumer une lampe ? comment allumer une lampe à distance ? SUITE

Dernière mise à jour le 25 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Comprendre le rôle de l'interrupteur
- en comparant le cicuit obtenu au circuit du testeur, comprendre qu'il faut un 3ème fil et un interrupteur
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
- un 3ème fil dénudé par élève

1. comment éteindre la lampe sans débrancher un fil ?

collectif | 10 min. | recherche

- question : comment éteindre la lampe sans débrancher un fil ?

- recherche mise en commun

(il faut un 3ème fil. Quand les fils se touchent, le courant passe, sinon la lampe s'éteind. Comparer avec un interrupteur)

2. réaliser le circuit du testeur (avec un 3ème fil)

individuel | 20 min. | entraînement

- temps de réalisation individuel)

conclusion : maintenant, le circuit est le même que dans le jeu

3. structuration des connaissances

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

- comment allumer la lampe ? (en faisant se toucher les deux fils)

- que faut-il pour que le circuit fonctionne ? ( = une boucle FERMEE)

- dans le jeu, qu'est ce qui ouvre ou ferme le circuit ? (la planche joue un rôle d'interrupteur)

4

Structuration des connaissances, finalisation de la fabrication du testeur

Dernière mise à jour le 26 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Dessiner le circuit électrique complet du jeu
Mettre en œuvre les règles élémentaires de sécurité (finir le testeur en ajoutant les éléments de fiabilité et sécurité)
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
trombones métalliques, pailles
document 2 : schéma du circuit à compléter

1. Dessiner le circuit électrique du jeu

individuel | 5 min. | entraînement

consigne : prenez votre cahier de brouillon, dessiner les différents éléments du circuit (combien on en a ?), essayer de dessiner le cicuit

2. Phase 2

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

- faire dessiner le circuit au tableau par 2 ou 3 élèves, confrontation des réponses, sélection d'un schéma juste

- écrire la trace écrite au tableau : "dans un cicuit électrique, quand la boucle est fermée la lampe s'allume. Quand elle est ouverte, la lampe s'éteind."

- distribuer le doc2 et le compléter.  !!! faire remarquer la phrase "dans la planche..."

 

3. Faire observer les éléments de fiabilité et de sécurité du circuit du testeur

collectif | 5 min. | découverte

- les trombones : liaison amovible des fils à la pile

- les morceaux de paille : isolation des liaisons et évitent les courts-circuits entre les 2 trombones

4. Fin de la réalisation du testeur

individuel | 25 min. | entraînement

- isolation

- faire les trous pour la lampe et les fils

-installation du circuit dans la boite                    !!! ranger le bout des fils pour éviter un court-circuit

5

Conducteur ou isolant ?

Dernière mise à jour le 26 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Identifier les propriétés de la matière vis-à-vis du courant électrique.

- Connaître des exemples de bon conducteurs et d'isolants.
Durée
45 minutes (5 phases)
Matériel
le jeu
leur testeur
différents matériaux : trombones, clous, pièces monnaie, bois (allumettes), coton, plastique (verre, sac), céramique, verre, mouchoir en tissus, papier, carton, alu...
Remarques
interessant : un verre en verre, en plastique, en carton, une céramique pour passer de l'objet à la matière

1. comment faire fonctionner le jeu ?

collectif | 5 min. | recherche

- Qu'est ce qui doit relier une question à une réponse pour que la lampe s'allume ?

(quelque chose qui laisse passer le courant)

2. recherche des matières permettant d'allumer la lampe

binômes | 10 min. | recherche

- les élèves avec leur testeur teste différents objets et les classent en deux catégories selon que leur lampe s'allume ou pas

3. Conducteurs/isolants

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

- introduire le vocabulaire : conducteurs/isolants

- classer les matériaux en 2 colonnes au tableau. Puis au dessus synthèse : métaux / non-métaux

4. trouver le matériau le plus adapté à la planche du jeu

binômes | 10 min. | réinvestissement

- question : de quoi va-t-on se servir pour la planche ? (colonne conducteur)

- parmi ceux-ci, quelles caractéristiques ? (métallique, fin, facile à découper, à coller...)  -> alu

- chacun vérifie que ça fonctionne à l'aide d'une bande d'alu

5. La trace écrite

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

"La propriété électrique des matériaux.

1. Avec mon testeur, j'ai testé expérimentalement des matériaux pour déterminer sa propriété électrique : conducteur ou isolant.

2. Dispositif :

- si l'ampoule brille, le circuit électrique est fermé, le matériau est donc conducteur

- si l'ampoule ne brille pas, le circuit est ouvert, donc le matériau est isolant

3. Résultat

- les matériaux conducteurs : les métaux  exemple

- les matériaux isolants : les non-métaux  exemples

6

Concevoir une planche de jeu

Dernière mise à jour le 10 décembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Dessiner les liaisons de la planche de jeu. La réaliser
Durée
40 minutes (2 phases)
Matériel
La planche de jeu (géographie)
Fiche construction de la planche. Scotch, perforatrice, feuilles cartonnées blanches et sombres (pour le dos), ciseaux, colle, feuille d'aluminium
Remarques
La planche de géographie est réalisée par l'autre maitresse en DDM

1. réaliser sa planche de jeu

individuel | 30 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. Utilisation des planches de jeu

individuel | 10 min. | entraînement
7

Evaluation

Dernière mise à jour le 10 décembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
évaluer si les élèves peuvent :
- restituer le schéma électrique du jeu
- connaître les gestes de sécurité électriques
- connaître des matériaux conducteurs et isolants
Durée
20 minutes (1 phase)
Matériel
Fiche d'évaluation

1. compléter la fiche évaluation

individuel | 20 min. | évaluation