VEILLEUSE ELECTRIQUE

Disciplines
Lexique, Espace et géométrie et Vivant, matière, objets
Niveaux
CE2.
Auteurs
, M. BOUCHAREU et M. BOUCHAREU
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 27 novembre 2016
Modifiée le 27 novembre 2016
Statistiques
76 téléchargements
1 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Déroulement des séances

1

Situation déclenchante

Dernière mise à jour le 27 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Susciter la curiosité
Durée
10 minutes (1 phase)
Matériel
Deux veilleuses - prototype

1. Phase 1

collectif | 10 min. | découverte

·         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

2

Découverte de la veilleuse - projection et autopsie

Dernière mise à jour le 27 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Un objet fonctionnant avec une pile est un objet électrique.
Lexique : générateur, circuit électrique.
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
Veilleuses
Affiche
25 A4

1. La veilleuse

collectif | 10 min. | découverte

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.

2. L'intérieur de la veilleuse - hypothèses

individuel | 15 min. | recherche

Phase 2 : Représenter l’intérieur de la veilleuse (15’) / représentations initiales

à Dessinez ce que vous pensez qu’il y a à l’intérieur de la veilleuse

à Afficher les dessins au tableau au fur et à mesure

àObservation des dessins et commentaires (éclair ? bougie ? qu’est-ce qui permet de créer de la lumière ? quelle énergie ?)

3. Vérification

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

·         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.

3

Allumage de la lampe - Matériaux conducteurs/isolants

Dernière mise à jour le 27 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Réaliser un premier circuit électrique sans interrupteur/comprendre la notion de conductivité
Attitudes : observer, observer des règles élémentaires de sécurité dans l’usage de l’électricité
Durée
55 minutes (3 phases)
Matériel
Schéma de la lampe
Tableaux d'expérience
Fils divers / règles / crayons à papier...
Matériel par élève :
1 pile plate, 1 ampoule
Fil à tricoter/de couture/scoubidous/électriques (recouvert gaine plastique et dénudés)
1 grande enveloppe/enfant pour ranger le matériel en fin de séance


Support trace écrite / approche des dangers (sécurité)

1. Recherche « Comment allumer la lampe ? »

binômes | 10 min. | recherche

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.

 

2. Phase 2

collectif | 25 min. | recherche

Phase 2 : Comment allumer la lampe loin de la pile ? (20’)

Disposer une pile et une lampe à 20cm de distance (un double-décimètre) : Sans changer la pile électrique ni la lampe de place, je veux que ma lampe émette de la lumière. Comment faire ?

Réponse attendue = avec des fils à Oui, mais n’importe lesquels ?

 

Mise à disposition de fils à tricoter, fils scoubidous, raphia, fils électriques (certains dénudés, d’autres pas), fil à coudre. On a droit à 4 brins maximum à chaque fois, une fois que l’on a testé on les remet dans la barquette avant de prendre de nouveaux fils.

Remplir en même temps un tableau d’expériences – avec différentes matières à tester (introduire l’eau comme élément conducteur)

Solution : fils électriques mais ne fonctionnent pas tous. Dénuder les fils puis faire à nouveau tester par les élèves (chacun son tour par îlot)

Distribution des schémas avec légende à remplir à l’aide du modèle au tableau. Attirer l’attention sur le schéma (rappel du point de contact : métal + plot et culot)

 

Point rapide sur l'utilité de la douille:

·         Phase 3 : n’y a-t-il pas un moyen plus pratique de maintenir durablement le contact entre le générateur et la lampe (en dehors d’une intervention humaine en continu) ? (10’)

Présentation de la veilleuse et observation de la douille. Explication de son utilité

Distribution des douilles.

à visser la lampe à la douille

à Comment allumer la lampe ? = une patte de la douille sur chaque lamelle : une patte reliée au plot et l’autre au culot de la lampe (une ou deux démonstrations : nous le ferons tous la prochaine fois lorsque nous aurons nos fils)

3. Conducteur ou non / sécurité

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation


Correction et trace écrite

Définitions

- Conducteur

- Isolant

+ Partie sécurité

4

Montage de la boîte / tracer du cercle

Dernière mise à jour le 27 novembre 2016
Discipline / domaine
Espace et géométrie
Objectif
Objectif : travailler la motricité du poignet grâce à l’aiguille de piquage (geste crayon) ainsi que la représentation dans l’espace grâce au pliage du pavé droit, tracer un cercle, savoir lire un schéma.
Durée
35 minutes (1 phase)
Matériel
Matériel :
- 25 boîtes
- Boîte à compas
- Une affiche présentant schématiquement le point central du cercle à tracer.
- Aiguilles de piquage (7)
Prévoir un espace pour stocker les boîtes


-Gabarits cercle

1. Phase 1

collectif | 35 min. | découverte

Séance 3 – Construction de la boîte (pliage) & du trou (35’)

Objectif : travailler la motricité du poignet grâce à l’aiguille de piquage (geste crayon) ainsi que la représentation dans l’espace grâce au pliage du pavé droit, tracer un cercle, savoir lire un schéma.

-       Mettre son nom sur la boîte (à l’intérieur)

2 groupe / 1 pour le pliage (avec enseignante) - 1 pour tracer un cercle à l'aide d'un schéma explicatif au tableau - entraînement sur feuille A4 (gabarit d'autocorrection pour valider le cercle) puis tracé sur la boîte/validation enseignante et piquage.

 

-       Pliage de la boîte selon modèle fait par le PE (ne pas la fermer)

Si vous avez un doute, ne pliez pas et ne forcez pas, je vais réexpliquer. Pour ceux qui le font facilement, je vous demande un peu de patience ou bien de montrer l’avancée de votre travail à vos voisins.

-       Une fois que tout le monde a terminé, distribution des compas.

-       A présent vous allez tracer un cercle de 2cm et 5mm de rayon. C’est à vous de trouver le centre du cercle grâce au schéma présenté au tableau (affiche à prévoir). Lorsque vous penserez avoir identifié le centre, vous lèverez la main et je viendrai valider.

-       Suivre le contour du cercle avec l’aiguille de piquage (modelage PE) afin de faire le trou correspondant à l’espace du calque dans la future veilleuse.

5

Séance 4 & 5 – Réaliser le circuit électrique de la veilleuse (45’)

Dernière mise à jour le 27 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Objectif : Réaliser un circuit électrique avec la notion d’interrupteur

/tracer un carré/utiliser l'équerre
Durée
45 minutes (1 phase)
Matériel
Pulvériser bombe argent sur les boîtes + 2 trous espacés d’une longueur de trombone sur la face haute.
Matériel par élève :

Enveloppe contenant la pile, la lampe vissée dans la douille, les 3 fils dénudés : Fil bleu 15cm/Fil rouge 20cm/Fil jaune 25 cm (cf séance maths : mesure et découpe)
- Boîtes
- 2 attaches parisiennes
- 3 trombones
- Pailles à découper (2 bouts/élèves)
- Ciseaux

Atelier autonome/ prévoir un plan de travail avec consignes et tâches à cocher : tracer un carré dans du papier cristal de 6cm et 5mm de côté + le coller à l’endroit du trou, réalisation de flocons avec des gabarits d’angle (au moins 1/élève avec son nom), préparer des boulettes de coton/flocons à colorier/flocons à découper sur le modèle des napperons + origami d’étoiles pour les plus rapides). Colle-ciseaux-équerres
Les réalisations en lien avec la veilleuse sont stockées dans des enveloppes.

1. Phase 1

collectif | 45 min. | réinvestissement

·         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.

 

6

Séance 6 – Synthèse et trace écrite (45’)

Dernière mise à jour le 27 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Objectifs :
- Verbaliser le rôle de l’interrupteur et la notion de circuit fermé/ouvert
- Recopier des phrases simples sans erreurs et avec soin
Durée
45 minutes (1 phase)
Matériel
Boîtes / traces écrites à compléter / Mot à coller dans le cahier de correspondance 

1. Phase 1

collectif | 45 min. | découverte

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

7

Evaluation -

Dernière mise à jour le 27 novembre 2016
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Vérifier la compréhension et la mémorisation des notions travaillées
Durée
30 minutes (1 phase)
Matériel
Support

1. Phase 1

individuel | 30 min. | évaluation

Séance 7 – Évaluation (30’)

Légender un schéma de la veilleuse avec le vocabulaire adapté

Répondre à quelques questions portant sur les notions étudiées