Fiche connaissance 17 lumière et ombres
Connaissances
– Une ombre nécessite une source de lumière. Sa forme dépend de la forme de l’objet, de sa position et de son orientation par rapport à la source.
– La lumière suit un trajet rectiligne dans un milieu homogène. Pour qu’un objet soit vu, il est nécessaire que la lumière issue de cet objet entre dans l’œil.
– Une source lumineuse ponctuelle et un objet opaque déterminent deux régions de l’espace : une région éclairée d’où l’observateur voit la source et une région à l’ombre d’où l’observateur ne voit pas la source. Lorsque la source lumineuse est étendue, il y a en plus une zone intermédiaire d’où l’observateur ne voit qu’une partie de la source.
– Un objet opaque éclairé par une source de lumière a une partie éclairée et une partie à l’ombre. Les formes visibles de ces surfaces varient suivant la place de l’observateur.
Relation avec les programmes
Cette séquence n'est pas associée aux programmes.
Dates
Créée le 05 décembre 2012 Modifiée le 19 décembre 2012
Statistiques
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Licence
Licence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification.
Cette séance s'adresse à ma classe de Ce1/Ce2.
Séance 1 : Qu'est ce qu'une ombre ? à quelle condition peut-on observer une ombre?
•faire émerger les représentations initiales des élèves.
•Comprendre les conditions de formation d’une ombre.
Séance 2 : De quoi dépend la grandeur de l'ombre? Mouvement de la source lumineuse, distance entre la source et l'objet.
•Observer qu’une ombre se déplace/que la grandeur de l'ombre varie au fur et à mesure du déroulement de la journée.Séance 3 : comprendre comment placer la source lumineuse et l’objet pour obtenir une ombre.
Séance 3 : Modélisation du phénomène pour obtenir une ombre.
Séance 4 : évaluation
•Faire émerger les représentations initiales des élèves.
•Observation des conditions de formation d’une ombre.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
Fiche élève "dessiner une ombre"
Une lampe torche/ les lumières de la classe
Des crayons de couleur/crayon à papier
Gomme
Informations théoriques
Lors de cette séance, on fait émerger la représentation initiale des élève. L'ombre n'a pas de couleur et ne posséde pas de détail. Pour obtenir une ombre il faut mettre un objet sur le trajet des rayons lumineux, l'objet arrête les rayons lumineux, ce qui forme une ombre.
1. recueil des repésentations des élèves
| 10 min. | découverte
Je vous donne une feuille de papier, sur cette feuille il faut que vous dessiniez votre l’ombre du personnage.
Sur la fiche élève, il y a uniquement un petit personnage.
Les élèves doivent placer la source lumineuse et dessiner l'ombre du personnage.
2. Confrontation
| 15 min. | mise en commun / institutionnalisation
Les dessins sont affichés au tableau. Les élèves donnent des critères de tri (ressemblance/forme)
Est-ce que tout le monde a dessiné l’ombre de la même façon ?
Ombre couché/debout
Noir / couleur
Détails/sans détails
Ombre liée ou non à l’enfant
Absence ou présence de source lumineuse
Les élèves doivent défendre leur point de vue en argumentant
LES DESSINS SONT DATES ET SERONT REMIS AUX ELEVES;
3. Manipulation / observation
| 10 min. | recherche
observer une ombre/la superposition d’ombres/le rôle de la lumière dans la formation de l’ombre.
Observer l’ombre de votre main et de celle de votre voisin.
Sur votre cahier de brouillon répondez aux questions. ( les questions sont écrites au tableau)
Sur la feuille faire bouger l’ombre de vos mains et noter ce qu’il se passe :
Est-ce que l’ombre de la main est toujours visible ?
Est-ce que je peux cacher l’ombre de ma main ?
Observer l’ombre de ma main quand j’écarte et que je sers les doigts
Que se passe-t-il si j’éteins la lumière de la classe ?
4. Bilan de la séance
| 10 min. | mise en commun / institutionnalisation
Sur une grande affiche au tableau:
une fiche élève avec la source lumineuse et l'ombre dessinée est collée sur l'affiche.
Le PE pose les questions :
De quelle couleur est une ombre ? Une ombre est noire et n'a pas de couleur.
Voit-on les détails sur une ombre ? Sur une ombre on ne voit pas les détails on voit uniquement les contours de l'objet.
Où se forme l'ombre ? L'ombre se forme sur le sol.
à quelle condition peut-on voit une ombre? Pour q'une ombre se forme il faut une source de lumière.
Quelle source de lumière naturelle connaissez vous ? le soleil est une source de lumière naturel.
trace écrite :
Une ombre est noire. Pour obtenir une ombre il faut une source lumineuse. L'objet éclairé arrête les rayons lumineux et permet la formation de l'ombre.
2
Observer la longueur d'une ombre en fonction de l'emplacement de la source lumineuse.
Dernière mise à jour le 05 décembre 2012
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Manipuler et dessiner l'ombre d'un objet en fonction de l'emplacement de la source lumineuse.
Durée
40 minutes (4 phases)
Matériel
Une feuille blanche.
Un crayon ( objet dont on observe la longueur de l'ombre)
Un crayon à papier.
Informations théoriques
Quand la source lumineuse se déplace (le mouvement du soleil) la longueur de l'ombre varie.
1. Rappel
| 5 min. | mise en commun / institutionnalisation
Reprendre l'affiche de la séance 1 et rappeler les observations notés.
2. Former une ombre.
| 10 min. | recherche
Mettre à disposition des élèves les lampes torches, un crayon, un feuille blanche.
Mise en activité : en utilisant le matériel mis à votre disposition dessiner plusieurs ombres du crayon.
attention !!! le crayon ne doit pas bouger.
Les élèves utilisent la matériel et dispose la lampe de poche pour obtenir un ombre.
Ils cherchent de quelle façon il peuvent obtenir plusieurs ombres = il est nécessaire de faire bouger la source lumineuse autour de l'objet.
3. Bilan des observations
| 15 min. | découverte
Sur affichage de classe, répondre aux questions :
Comment faire pour que dessiner plusieurs ombres d'un objet qui reste immobile ? Il faut faire bouger la source lumineuse.
En observant les dessins que tu as fait, que ramarques tu ?
sur la taille de l'ombre ? elle peut être plus ou moins grande. Montrer que la grandeur de l'ombre varie en fonction de l'angle ( plus ou moins à l'hotizontal) de la source lumineuse.
sur la position de l'ombre par rapport à la souce lumineuse? L'ombre est toujours à l'oposer de la source lumineuse.
que se passe t'il quand tu fais tourner la source lumineuse autour de l'objet ? l'ombre tourne aussi autour de l'objet.
4. trace écrite
| 10 min. | mise en commun / institutionnalisation
trace écrite Ce2 et CE1 ( texte à trous )
La longueur de l'ombre dépend de l'orientation de la source lumineuse. Plus la source lumineuse est proche de l'horizontal, plus l'ombre est grande.
3
Protocole expérimentale
Dernière mise à jour le 19 décembre 2012
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Faire un relevé d'ombres et écrire le protocole expérimental utilisé.
Durée
55 minutes (4 phases)
Matériel
Un feuille de papier A4
Un objet opaque pour former une ombre
Un crayon à papier
Une journée ensoleillée
Informations théoriques
Le relevé d'ombre permet d'observer la course du soleil à différents moments de la journée.
Remarques
Le relevé d'ombre se fait à divers moments de la journée, on s'appuie ensuite sur le travail que l'on a fait pour écrire le protocole expériemental et en déduire des conclusions.
1. Relevé d'ombres à différents moments de la journée.
| 10 min. | recherche
Sur une feuille A4 :
noter des repères, haut, bas, fenêtre, porte.
Ces repères nous permettrons de placer la feuille toujours de la même façon.
Noter l'heure de notre relevé.
Tracer une croix au milieu de la feuille.
Placer l'objet sur cette croix.
Dessiner l'ombre formée par l'objet.
Dessiner sur la feuille l'endroit ou le soleil est placé au moment du relevé d'ombre.
Faire au moins trois relevé.
2. Compléter le protocole d'expérimentation
| 5 min. | découverte
Nous sommes des chercheurs et nous allons écrire un fiche = Le protocole d'expérimentation qui explique comment nous avons fait pour réaliser notre relevé d'ombre.
Expliquer ce qu'est un protocole : c'est une fiche qui détaille les phases et le matériel nécessaire pour réaliser une expérience.
3. Compléter le protocole d'expérimentation.
| 30 min. | réinvestissement
Distribuer à chaque élève le protocole à remplir.
Les laisser en prendre connaissance.
Au tableau, redessiner chaque case à remplir : en commun nous allons remplir les cases.
Lecture des différents items : les élèves donnent à l'oral les phrases et réponses en fonction du travail qu'ils ont fait pour le relevé d'ombre.
Lorsque tous les items sont remplis en tableau, les élèves complètent leur protocole.
4. Conclusion sur nos observation
| 10 min. | mise en commun / institutionnalisation
Ce bilan est la dernière trace écrite de la leçon :
répondre aux questions :
Que pouvons nous dire de l'emplacement du soleil à différents moments de la journée ?
Le soleil n'est pas toujours au même endroit dans le ciel car le terre tourne sur elle même.
Est ce que l'ombre est toujours la même ?
La taille de l'ombre varie au cours des moments de la journée.
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10 min. | découverte
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