Lumière et ombres

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1.
Auteur
E. BERTRAND
Objectif
- Connaître les conditions d’obtention d’une ombre.
- Maîtriser le vocabulaire suivant : lumière, ombre, écran, source lumineuse.
- 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)

  • Répondre à une question par une phrase complète à l’écrit
  • 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
  • Respecter les règles de la vie collective
Dates
Créée le 12 janvier 2015
Modifiée le 15 janvier 2015
Statistiques
162 téléchargements
4 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Cette mini-séquence s'inscrit dans le cadre des semaines éclair d'une école REP + : 4 séances d'1h30 étalées sur une semaine.

Déroulement des séances

1

Qu'est-ce qu'une ombre?

Dernière mise à jour le 15 janvier 2015
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Connaître les conditions d’obtention d’une ombre.
- Maîtriser le vocabulaire suivant : lumière, ombre, écran, source lumineuse.
Durée
95 minutes (9 phases)
Matériel
Une phase se fait dans la cour, y emmener une feuille et un stylo.
Un mélange d'objets : transparents, opaques...
Au moins une lampe de poche pour 4 élèves.
Remarques
Pour créer cette séance, je me suis aidée des travaux de :
Cenicienta
J. DIGONNET

1. Emergence des représentations initiales

individuel | 5 min. | recherche

Aujourd'hui et demain vous allez découvrir un nouveau thème : Lumière et ombres.

Je dis nouveau thème, mais vous connaissez sûrement déjà des choses.

Sur la feuille, vous allez donc écrire le titre de la leçon Lumière et ombres, sauter deux lignes et écrire Ce que je sais déjà.

Vous pouvez écrire 2-3 phrases et faire des dessins.

Passer dans les rangs, aider les élèves qui sont bloqués. Repérer les réponses qui seront utiles pour la suite.

2. Affiche de départ

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les idées des élèves sont consignées sur une affiche qui sera reprise en fin de séquence. Cette affiche est un "brouillon" qui est voué à être modifié, raturé.

Sur cette affiche, on va noter ce que vous savez déjà et vos questions. On a le droit de la modifier dès qu'on découvre de nouvelles choses.

Tracer 2 colonnes sur l'affiche : J'en suis sûr / Je me demande si.

Les élèves sont interrogés. Ne pas hésiter à interroger ceux dont le contenu est intéressant, même s'ils n'osent pas lever le doigt.

Si vous n'êtes pas d'accord avec l'un de vos camarades, vous avez le droit de lui dire à condition d'avoir des arguments. S'il est d'accord avec vous, on peut changer l'affiche, sinon sa phrase va dans la colonne "Je me demande si". ⇒ conflit socio-cognitif

3. Expérimentation dans la cour

collectif | 20 min. | recherche

(si pluie : aller sous le préau.

si trop sombre : demander aux élèves pourquoi on ne peut pas réussir à voir les ombres.)

A travers 4 jeux/défis, vous allez observer votre ombre, et même la modifier.

1) Vous devez faire apparaître votre ombre sur le mur.

Et maintenant, encore mieux : vous devez réussir à faire grandir votre ombre.

Pour cela, les élèves doivent s'avancer vers le mur.

2) Nouveau défi : faites disparaître votre ombre.

Ils doivent se positionner sur une ombre déjà formée dans la cour.

3) Mettez-vous par deux. Au coup de sifflet, vous devez marcher sur l'ombre de votre camarade, qui lui aussi marche.

Les élèves vont se rendre compte que l'ombre est toujours dirigée dans le même sens, quelque soit la position de l'objet (de l'enfant).

4) Rassemblez deux groupes de 2 pour être à 4. Et essayez de créer une figure géométrique avec vos ombres : carré, triangle, rond...

N.B. : pendant ces jeux, ne pas hésiter à noter toutes les remarques des élèves qui pourront ensuite être reprises dans la classe.

4. Retour d'expériences

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

De quoi vous êtes-vous rendus compte en testant vos ombres dans la cour?

Si besoin, l'enseignant peut alimenter le débat grâce aux remarques notées dans la cour.

Quelles améliorations pouvez-vous apporter à l'affiche?

Faire venir les élèves eux-même noter sur l'affiche.

5. Comment faire une ombre?

individuel | 10 min. | recherche

Sur la feuille, vous allez sauter deux lignes et écrire Mon expérience : comment faire pour créer une ombre?

Répondez en 10 minutes à cette question, avec des phrases et des dessins. Pour l'instant vous ne faites qu'imaginer, vous pourrez faire ces expériences après.

6. Comment faire une ombre : les idées

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Tracer 3 colonnes au tableau.

Alors, que pouvons-nous utiliser pour créer une ombre?

Trier les réponses des élèves dans le tableau, selon : source de lumière/objet/écran, mais sans noter le titre des colonnes.

Vous voyez qu'il manque les titres des colonnes : qu'est-ce qu'on pourrait choisir?

Exemple de tableau :

Source de lumièreObjetEcran
Lumière de la classeMainFeuille de papier
SoleilStyloSol
Lampe de pocheBouteille transparenteTableau blanc
BougieTableMain

Faire recopier le tableau sur la feuille.

7. Comment faire une ombre : les expériences

groupes de 4 | 10 min. | recherche

C'est vous qui allez tester toutes ces expériences.

Comme il y a beaucoup de possibilités, on va se répartir le travail. Chaque table va tester un objet avec un écran. Nous allons faire ces expériences à la lumière du soleil, puis avec une lampe de poche.

Dans le tableau que vous avez recopié, entourez les éléments que vous tester.

Sur la feuille, vous allez sauter deux lignes et écrire Mes résultats.

Après chaque expérience, vous allez noter vos résultats, c'est très important. Voilà le modèle :

Soleil + stylo + tableau → ....

Veiller à la cohésion des groupes.

8. Comment faire une ombre : les résultats

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Chaque équipe de chercheurs va maintenant exposer ses résultats.

Insister sur les combinaisons qui ne sont pas censés avoir fonctionné ou mal fonctionné.

la bouteille d'eau  : l'objet ne doit pas être transparent.

le tableau : sur un écran noir, l'ombre noire se voit mal.

9. Leçon

collectif | 10 min. | découverte

Sur la feuille, vous allez sauter deux lignes et écrire Ce que je retiens.

Leur laisser 2 minutes.

Sur la feuille, collez la leçon à trous que nous allons compléter ensemble.

2

Fabriquer une ombre

Dernière mise à jour le 15 janvier 2015
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Décrire un objet, présenter un travail à la classe en s’exprimant en phrases correctes et dans un vocabulaire approprié.
- Connaître les conditions d’obtention d’une ombre.
- 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.
Durée
75 minutes (6 phases)
Matériel
Au moins une lampe de poche pour 4 élèves.
Un set de papiers de différentes matières : mat, noir, transparent, calque, couleur etc....

1. Rappel de la séance précédente

individuel | 5 min. | réinvestissement

Sur la feuille, vous allez sauter deux lignes et écrire Ce que je retiens.

2. Leçon

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Sur la feuille, collez la leçon à trous que nous allons compléter ensemble.

3. Schéma

collectif | 15 min. | recherche

J'aimerais maintenant que vous réfléchissiez à faire le schéma d'une expérience pour créer une ombre.

Attention, ce n'est pas un dessin que je vous demande, mais un schéma. Vous pouvez m'expliquer la différence?

pas de détails, des annotations, à la règle. Montrer l'exemple d'un schéma d'un bonhomme.
Vous pouvez dessiner plusieurs schémas, que vous allez tous tester en petit groupe ensuite.

N'oubliez pas de noter vos résultats, en écrivant raté ou réussi à côté.

4. Schéma leçon

individuel | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Chaque va dessiner sur son affiche un schéma qui fonctionne et vous allez venir présenter.

En conclure un schéma qu'on va recopier du tableau, bien propement, il sera à apprendre pour l'évaluation.

5. Défi ; créer sa marionnette d'ombre

groupes de 4 | 30 min. | recherche

Maintenant vous allez avoir un nouveau défi : vous avez réussi à faire l'ombre d'une règle, d'une trousse... mouais... est-ce qu'on ne peut pas mieux faire?

Le défi, cela va être de créer une ombre de la forme que l'on veut. par exemple, moi j'ai voulu créer l'ombre du mistouflon.

Essayer de leur montrer l'ombre sans la marionnette.

Pour cela : vous alors d'abord réfléchir à votre projet, par groupes. Une fois que votre projet est bien avancé, vous m'appelez, m'expliquez et je vous autoriserai à vous rendre à la table du matériel.

6. Présentation des marionnettes

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Avec un technicien lumière.

 

Si le temps : distribuer les fiches ombres chinoises et tester.