VEILLEUSE ELECTRIQUE

·         Situation déclenchante (5’)

A 8h30, une fois que tout le monde est arrivé durant l’accueil du matin en classe, demandez aux élèves d’éteindre la lumière ? seule la veilleuse est allumée.

La curiosité des élèves est suscitée.

Demander à rallumer (éteindre la veilleuse). Rouvrir les rideaux en les questionnant sur la manière dont ils nommeraient l’objet.

Attendus : lumière, lampe, lampion, lanterne, torche, veilleuse…

Les avertir que nous en reparlerons cet après-midi

Séance 1 – Découverte de la veilleuse (40’)

Objectif : un objet fonctionnant avec une pile est un objet électrique. Lexique : générateur, circuit électrique.

  Phase 1 : un objet électrique sans fil (10’)

Présenter à nouveau l’objet aux enfants. A quoi peut-il servir ? rappeler leurs propositions et attirer l’attention sur le fait que l’objet éclaire très peu (réponses acceptées : décorer, source lumineuse pour rassurer la nuit).

Amener le terme de VEILLEUSE.

En avez-vous chez vous ?

Où se trouve-t-elle ?

(Poser ces questions en se déplaçant dans la classe, attirer leur attention sur le fait que la veilleuse n’est pas fixe : vous pouvez déplacer la vôtre comme ça, vous promener avec ?).

Formaliser la distinction : certaines veilleuses fonctionnent avec un fil et sont branchées sur le secteur électrique, d’autres fonctionnent sans fil.

·         Phase 3 : Problématique : « comment savoir qui a raison ? » - Vérification

On ouvre la boîte, on regarde les éléments nécessaires (2 veilleuses dans la classe – prototypes, chaque élève donne un élément qu’il observe)

Sur une affiche collective, on liste les éléments observés (introduction du vocabulaire spécifique)

-       une boite

-       du papier cristal

-       une pile

-       3 fils

-       2 morceaux de pailles

-       2 attaches parisiennes et 3 trombones (un interrupteur)

-       une lampe (les élèves diront sans doute une ampoule, à nous de corriger en donnant le vocabulaire adapté aux sciences et techniques)

-       la douille (si elle est observée, sinon on l’ajoutera plus tard – affichage permanent durant la période)

Vérification de la compréhension : nous avons vu que la veilleuse n’a pas besoin d’être branchée sur le secteur pour fonctionner. A votre avis, avec tout ce que nous avons observé, est-ce que la veilleuse est électrique ? Si la réponse n’est pas évidente, ajouter « électrique » à côté de pile en insistant sur le fait qu’il s’agit d’un générateur électrique.

Distribution à chacun une pile + une lampe 

Solution : Mettre le plot sur une lamelle de la pile et le culot sur l’autre lamelle (dessin au tableau d’une lampe avec vocabulaire spécifique : ampoule (tour de verre), filament[1], culot, plot)[2] . Bien insister sur les deux points de contact.

Expliquer qu’aujourd’hui, les lampes à filaments sont de moins en moins utilisées au profit de lampes qui fonctionnent grâce à des gaz rares (ses composants sont très polluants et à ramener en magasin)

[1]              Métal particulier qui chauffe à blanc, ce qui émet de la lumière. Energie électrique devient de l’énergie lumineuse.

[2]              Si cela ne marche pas : pourquoi ? lampe grillée/ pile déchargée : l’énergie à l’intérieur est dépensée.

Correction et trace écrite

Définitions

- Conducteur

- Isolant

+ Partie sécurité

·         Phase 1 – rappel de la séance précédente, récupération du matériel nécessaire (liste affichée en classe)

·         Phase 2 – Enrouler les fils dénudés bleu et rouge à la douille (un élève de chaque groupe vient voir l’action et l’explique ensuite à son groupe de 4)

·         Phase 3 – Enrouler chacun des fils dénudés rouge et jaune à un trombone (idem élève vient voir) puis la liaison trombone/lamelle se consolide avec un bout de paille plastique et isole la liaison.

·         Phase 4 : Introduction de l’interrupteur (cf trombone à clipser dans l’attache) :

Placer les attaches parisiennes dans les 2 trous de la boite

Enrouler le fil jaune et le fil bleu à 2 attaches parisiennes (attention pas évident à attacher pour des enfants – aide ++)

·         Phase 5 - Comment allumer la lampe ?

Certains par hasard peuvent se faire toucher les 2 attaches parisiennes à observation de la veilleuse en groupe et constat du rôle du trombone qui relie les 2 attaches.

è Insister sur la notion de circuit électrique ouvert (lampe éteinte) et fermé (lampe allumée)[1]. Parallèle à établir avec l’interrupteur de la classe, l’interrupteur des objets électriques usuels (bouilloire/console/télévision/radio-molette)

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.

Séance 6 – Synthèse et trace écrite (45’)

Objectifs :

-       Verbaliser le rôle de l’interrupteur et la notion de circuit fermé/ouvert

-       Recopier des phrases simples sans erreurs et avec soin

·         Phase 1 – Rappels + trace écrite à compléter au fur et à mesure.

-vocabulaire de la lampe (elle convertit l’énergie électrique en énergie lumineuse)

-matériaux conducteurs /isolants

-Interrupteur / notion de circuit fermé/circuit ouvert (circuit continu d’éléments conducteurs) / schéma-convention?

-court-circuit et dangers (règles de sécurité)

·         Phase 2 -  Mot à coller dans le cahier de correspondance expliquant qu’il ne faut ouvrir la boîte que pour changer la pile, ne rien mettre à l’intérieur.

-       Distribution des boîtes / finitions si besoin (si pas le temps = APC)

Après cette séance, les enfants repartent avec leurs boîtes

Séance 7 – Évaluation (30’)

Légender un schéma de la veilleuse avec le vocabulaire adapté

Répondre à quelques questions portant sur les notions étudiées