Ombres et Lumières

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM2.
Auteur
A. LANRIOT
Objectif
-Observer et classer des objets selon qu’ils sont transparents, opaques à la lumière ou translucides.

- Produire expérimentalement une ombre (déficit de lumière associé à une source) à l’aide d’un objet opaque et distinguer ombre propre et ombre portée.

- Observer, schématiser et nommer les phases de la Lune.

- Réaliser des ombres et associer leurs positions à celles de la source lumineuse et de l’objet opaque.
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2020

  • Interpréter la formation d’ombres, en particulier dans le contexte du système Soleil-Terre-Lune.
Dates
Créée le 02 janvier 2024
Modifiée le 01 février 2024
Statistiques
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2 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

demander un travail préalable en début de séquence : observer les phases de la Lune pendant 15 j(1 mois si possible) , distribuer la fiche d'observation et diffuser mot aux parents pour expliquer

Déroulement des séances

1

Qu'est ce qu'une ombre ?

Dernière mise à jour le 02 janvier 2024
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Connaître les conditions d’obtention d’une ombre
- Savoir que plusieurs sources lumineuses impliquent
plusieurs ombres
- Savoir expliquer la variation de la taille d’une ombre en
fonction de la distance entre la source et l’objet
Durée
60 minutes (4 phases)
Matériel
Lampes torches, objets,
feuilles blanches (écran)
fiche élève 1

1. découverte

collectif | 10 min. | découverte

- Demander aux élèves qu’est-ce qu’une ombre puis d’en dessiner une dans le cadre (recueil des représentations) et distribution de la fiche 1

- Demander aux élèves ce qu’il faut pour avoir une ombre et comment on pourrait en fabriquer une (oral).

2. experience

groupes de 3 | 20 min. | découverte

- Par groupe de 3 : Distribuer un objet (colle, playmobil…)et une lampe puis leur demander de dessiner où se situe l’ombre pour chacune des situations. (questions 1 et 2)

- Demander aux élèves comment faire pour faire varier la taille de l’ombre (manipulation puis question 3)

 

3. MISE EN COMMUN

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

- Faire une mise en commun de toutes les caractéristiques d’une ombre et ses conditions d’existence (il faut un écran, une source et un objet) - Faire la fiche exercice (deviner quelle ombre et quelle source est la bonne)

4. Trace écrite

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Pour obtenir l’ombre d’un objet il faut toujours une source lumineuse. L’ombre sera alors dans l’alignement de la source lumineuse et de l’objet. Il existe deux types d’ombres sur ce même objet éclairé : l’ombre qui se situe derrière l’objet (l’ombre propre) et l’ombre que l’on voit par terre ou sur un écran (l’ombre portée). Il y a autant d’ombres portées qu’il y a de sources lumineuses. La taille d’une ombre peut varier si l’on déplace soit la source, soit l’objet, soit l’écran.

(Mettre les légendes : source lumineuse, objet, ombre propre, ombre portée, écran, zone d’ombre)

2

Les formes possibles d'une ombre

Dernière mise à jour le 14 janvier 2024
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
-comprendre que la forme de l'ombre d'un objet dépend de la forme de l'objet mais aussi de sa position par rapport à la source lumineuse
-réaliser un schéma d'expérience
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
solides( objet opaque)
lampes torche
Informations théoriques
après cette 1ère séance sur le définition de l'ombre ( portée...), nous allons accompagner les élèves vers les séances suivantes sur les phases de la Lune

1. associer solides et ombres

binômes | 20 min. | découverte

réaliser une série d'expérience avec les différents solides mis à disposition et les  reporter les résultats dans un tableau

 

les élèves pratiquent les expériences et complètent leur tableau

2. Schématiser l'expérience

binômes | 15 min. | entraînement

sur la fiche  faire un schéma de l'expérience que vous avez mené

consignes: crayon à papier, flèche pour légender les élément du schéma

3. Quel solide n'a qu'une seule ombre?

collectif | 10 min. | recherche

comment doit être ce solide, essais avec différentes formes de manière collective

et si on incline l'écran? l'ombre se déforme

schématiser et formuler une explication

 

Trace écrite:

La sphère est le seul solide qui forme toujours la même ombre lorsque les rayons sont perpendiculaires à l'écran.

Cette ombre est un disque

3

Les phases de la Lune

Dernière mise à jour le 14 janvier 2024
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Comprendre que les phases de la Lune sont liées à la façon dont la partie de la Lune éclairée
par le Soleil est visible depuis la Terre.
- Connaître le lexique spécifique concernant la Lune.
- Suivre une observation astronomique sur 15 jours
Durée
50 minutes (3 phases)
Matériel
fiche observation ( distribuée en début de séquence) complétée par l'élève
photo de la Lune
calendrier lunaire à compléter avec image

1. Observation

collectif | 10 min. | découverte

faire observer une photo de la Lune.

« Qu’est ce que c’est ? »
Que savez-vous de la lune?

On la voit la nuit.
Elle nous éclaire la nuit.
Elle a des formes différentes : selon les jours, selon
les moments de la nuit.
Certaines nuits, on ne la voit pas.
On la voit parfois le jour.

La Lune change de forme, qu’est-ce que ça veut
dire?

temps d'échanges et  nécessité de faire des
observations sur les modifications de l’apparence
de la Lune d'après leur fiche complétée

2. Observation des relevés/ fiche observation

collectif | 20 min. | découverte

qu'avez vous observé pendant ces 15 jours

La Lune change de forme.
On ne la voit pas toujours au même endroit.
On ne la voit pas toujours au même moment.

1. Combien de fois change-t-elle de forme ?
2. Quand la Lune change-t-elle de forme ?
3. Pourquoi la Lune change-t-elle de forme ?

On observe la répétition des formes de la lune.
La notion de cycle est dégagée

 

3. Fabrication du calendrier lunaire

individuel | 20 min. | entraînement

Fabrication d’un calendrier lunaire du mois: découpe chaque phase de la Lune et associe la à la date correspondante

Les élèves complètent leur calendrier

4

Les phases de la Lune( 2)

Dernière mise à jour le 01 février 2024
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Comprendre que les phases de la Lune sont liées à la façon dont la partie de la Lune éclairée
par le Soleil est visible depuis la Terre.
- Connaître le lexique spécifique concernant la Lune.
- Pratiquer une démarche scientifique ou technologique.
Durée
50 minutes (4 phases)
Matériel
Boule de polystyrène représentant la lune
Lampe projecteur
globe terrestre

1. rappel de la séance précédente

collectif | 5 min. | remédiation

rappel bref de l'observation des phases de la Lune

2. Recherche

binômes | 10 min. | découverte

Activité 1 : Réponse à la question « Pourquoi voit-on la Lune changer de forme au cours d’un mois ? »

Par groupe, les élèves essaient de trouver une explication.

Hypothèse:Le Soleil n’éclaire qu’une partie de la Lune.
C’est l’ombre de la Terre qui cache la Lune.

3. Modélisation

collectif | 20 min. | découverte

Mise en situation dans la salle de motricité pour expliquer la phénomène.

faire installer les élèves en arc de cercle devant soi , assis au sol. La pièce est assez sombre

présenter le Terre ,la Lune  et le projecteur qui sera le soleil; Placer la Lune derrière la Terre

"allumer" le soleil , faites observer ce qu'il se passe, que voit on ?

on voit l'ombre de la Terre sur la Lune

A quelle phase de la Lune cela correspond il?

la nouvelle lune ou la pleine lune

faire tourner la Lune autour de la Terre et faire observer

possibilité de faire changer les élèves de place pour que chacun voit différemment

4. Exercices

individuel | 15 min. | entraînement

Les élèves font la feuille d’exercices.

 

Comme devoir : copier la leçon 3

5

C'est pas sorcier

Dernière mise à jour le 01 février 2024
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
réinvestir les connaissances
répondre à un questionnaire de compréhension
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
projection C'est pas sorcier
questionnaire

1. visionnage de l'épisode

collectif | 30 min. | découverte

projection 

2. Questionnaire

individuel | 15 min. | réinvestissement

répondre aux questions

3. Phase 3

collectif | 0 min. | découverte
6

Evaluation

Dernière mise à jour le 01 février 2024
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Observer et classer des objets selon qu’ils sont transparents, opaques à la lumière ou translucides.
- Produire expérimentalement une ombre (déficit de lumière associé à une source) à l’aide d’un objet opaque et distinguer ombre propre et ombre portée.
- Observer, schématiser et nommer les phases de la Lune.
- Réaliser des ombres et associer leurs positions à celles de la source lumineuse et de l’objet opaque.
Durée
30 minutes (1 phase)

1. Réalisation

collectif | 30 min. | évaluation