Ombre et Lumière

Discipline
Sciences expérimentales et technologie
Niveaux
CM1, CM2.
Auteur
H. CARLI
Objectif
Comprendre la formation d'une ombre et le trajet de la lumière
Réaliser des schémas d'expérience
Utiliser le vocabulaire spécifique
Socle
Cette séquence n'est pas associée à une compétence du socle commun en particulier.

Manipuler Ombre et Lumière et dégager les règles par des questionnements collectifs

Déroulement des séances

1

Manipuler Ombre et Lumière et dégager des règles

Dernière mise à jour le 16 septembre 2013
Discipline / domaine
Sciences expérimentales et technologie
Objectif
Dégager les règles concernant les ombres
Durée
50 minutes (2 phases)
Matériel
Lampes de poche
Boules de polystyrène

1. Manipulation ombre et lumière

binômes | 30 min. | réinvestissement

Plusieurs questions sont posées aux élèves.

Entre chaque question, une mise en commun avec démonstration et/ou schématisation est faite.

Les élèves recopient la question posée sur son cahier et y répondent par une explication et/ou un schéma.

 

  • Question 1 : Comment obtenir l'ombre d'un objet ?

Il faut un objet opaque (définir la différence entre opaque, transparent et translucide), une source lumineuse et un écran (bureau, mur, feuille...)

Nous avons une ombre portée, il faut que les trois objets soient alignés.

Réalisation du schéma au tableau.

 

  • Question 2 : Un même objet peut-il avoir différentes formes d'ombre ?

Si on change l'orientation d'un objet par rapport à la source lumineuse, on peut avoir différentes formes (exemple du cylindre : un rond ou un rectangle)

 

  • Question 3 : Y a-t-il une deuxième ombre cachée lorsque l'on éclaire l'objet ?

Les élèves ont la balle en polystyrène et doivent faire le schéma (celui qui est resté au tableau) en ajoutant l'ombre "propre" de l'objet, c'est-à-dire la partie de l'objet qui n'est pas éclairée par la lumière.

 

  • Question 4 : Comment peut-on faire changer la taille de l'ombre portée ?

Plusieurs solutions sont amenées : approcher l'objet de la source lumineuse ; approcher la source lumineuse de l'objet ; approcher l'écran de l'objet

Pourquoi ? Les rayons lumineux sont rectilignes, ils ne peuvent pas tourner.

Completer le schéma du tableau.

 

Questionnement oral et collectif à partir du schéma :

Il y a une autre zone d'ombre, mais on ne la voit pas. Où est-elle ? Le cône d'ombre.

Montrer son existence réelle : un élève vient passer sa main ou sa tête dans le cône d'ombre.

2. Trace écrite

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Pour former une ombre, il faut :

  • une source lumineuse
  • un objet opaque
  • un écran qui reçoit l'ombre

La lumière se propage en ligne droite, elle ne peut pas contourner un obstacle. L'objet intercepte la lumière, ce qui crée une zone sombre, sans lumière : c'est l'ombre.

La partie non éclairée de l'objet est appelée "ombre propre", alors que celle obtenue sur l'écran est appelée "ombre portée".

 

La leçon est notée au tableau et est recopiée par les élèves dans leur cahier.

Un schéma vierge est distribué et rempli collectivement.