Réaliser une veilleuse électrique

Disciplines
Grandeurs et mesures, Espace et géométrie et Vivant, matière, objets
Niveaux
CE1.
Auteur
J. HEBERT
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 20 avril 2017
Modifiée le 25 avril 2017
Statistiques
252 téléchargements
7 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

Les objets électriques/ non électriques

Dernière mise à jour le 25 avril 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Distinguer des objets électriques et non électriques
Durée
50 minutes (4 phases)
Matériel
brosse à dents manuelle
bougie
brosse à dents électrique
fouet
télécommande
batteur électrique
lampe sur secteur
lampe torche
globe terrestre lumineux
feutres...

1. Accroche

collectif | 5 min. | découverte

Pendant les 3 semaines qui vont suivre, vous allez apprendre à devenir des électriciens.

Qu’est ce qu’un électricien ? Qu’entend-t-on dans ce mot ?

électrique

quelqu'un qui travail en rapport avec l'électricité

2. Conceptions initiales

collectif | 10 min. | découverte

Qu’est ce qu’un objet électrique ?

Les élèves réfléchissent individuellement d'abord sur leur cahier de brouillon puis énoncent leurs idées collectivement ensuite. 

Recueil des conceptions initiales des élèves sur une affiche. 

Les élèves peuvent donner des mots, des phrases.

3. Classement

groupes de 4 | 15 min. | recherche

En groupe, les élèves doivent classer les différents objets présents sur les tables.

C'est à eux de choisir quels sont les critères de classification.

Classement secteur/avec pile-batterie (avec ou sans fil) /non électrique 

4. Mise en commun

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Mise en commun collective des classements et justifications des classements par les élèves.
Trace écrite élaborée avec les élèves : 

Il existe des objets qui fonctionnent à l’électricité et d’autres non :

-       Les objets électriques :

o   Certains se branchent sur le secteur, ils ont un fil.

Exemple : le batteur électrique.

o   D’autres nécessitent des piles.

Exemple : la lampe torche

-       Les objets non électriques : ils peuvent fonctionner manuellement ou avec une autre énergie que l’électricité (bois, essence...).

Exemple : la bougie

2

La lanterne électrique

Dernière mise à jour le 25 avril 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Représenter l'intérieur d'une lanterne
Durée
35 minutes (3 phases)
Matériel
1 feuille A4/élève
1 lanterne
1 affiche A3 pour la classe

1. Situation déclenchante + recueil des représentations initiales

collectif | 10 min. | découverte

Arrivée des élèves à 8h30 dans le noir avec la lanterne allumée : créer le questionnement des élèves.

Laisser les élèves s'exprimer librement pendant 5 minutes. 

Puis poser la question : 

Que voit -on ?

 

De la lumière, une lampe, un lampion, une lanterne....

2. émission d'hypothèses

collectif | 15 min. | recherche

Demander le dessin de ce qu’ils imaginent à l’intérieur :

je dessine ce que j'imagine

Afficher les dessins au tableau

Les élèves expliquent leur dessin

classer les dessins avec les élèves et laisser les élèves parler des hypothèses dessinées (réalistes ou non et si non pourquoi ?)

3. Vérification des hypothèses

collectif | 10 min. | découverte

Problématique : « comment savoir qui a raison ? » 

On ouvre la boîte, on regarde les éléments nécessaires : deux élèves sont chargés d’ouvrir la boîte et de décrire le contenu.

On liste ensemble les éléments / introduction du vocabulaire spécifique et fonction des éléments nommés (affiche collective en dictée à l’adulte):

-       une boite et un calque de couleur

-       une pile

-       3 fils pour le circuit électrique

-       2 morceaux de pailles pour assurer la liaison entre fils et lamelles de la pile

-       2 Attaches parisiennes et 3 trombones (un interrupteur)

-       une ampoule à expliquer que cela s’appelle une lampe (la douille n’est généralement pas observée, elle sera vue plus tard)

Conclusion : il faut donc un générateur (pile), un élément qui émet la lumière (lampe) et un interrupteur.

3

Allumer la lampe

Dernière mise à jour le 25 avril 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Réaliser un premier circuit électrique sans interrupteur
Durée
60 minutes (4 phases)
Matériel
1 pile plate, 1 ampoule, 1 douille
Fil à tricoter
Fil métallique : trombones étendus ou fils complétement dénudés
Fil électrique (recouvert gaine plastique)
1 grande enveloppe par élève pour ranger le matériel en fin de séance

1. Phase 1

collectif | 15 min. | découverte

Rappel de l'objet à construire + rappel de qques éléments nécessaires (conclusion)

Distribution à chacun d'une pile + une lampe 

Recherche : comment allumer une lampe

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, culot, plot)

(Si cela ne marche pas : pourquoi ?

-       lampe grillée

-       pile déchargée : l’énergie à l’intérieur est dépensée)

2. dans la vie courante pose-t-on la lampe directement sur le courant ?

collectif | 15 min. | découverte

Distribution de douilles et explication de l’utilité de la douille : on ne peut pas accrocher les fils directement à la lampe donc on ajoute une douille pour accrocher les fils

Visser la lampe à la douille

Recherche : 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.

3. Comment allumer la lampe loin de la pile ?

collectif | 15 min. | découverte

Comment allumer la lampe lionne la pile ?

Avec les fils.

Oui, mais lesquels ?

Distribution de fils à tricoter, fils métalliques (trombones dépliés ?)

Laine à pourquoi ça ne marche pas ?

Matière conductrice (métal) et d’autres non à bois, laine

Court-circuit : Certains vont créer des court-circuit en faisant toucher les 2 lamelles de la pile un même élément métallique : alerter sur le fait que cela peut être dangereux

4. Synthèse

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

L’électricité crée de la lumière ou de la chaleur

EX : radiateur électrique pour la chaleur

Mais si on met directement sur la pile un élément conducteur cela crée de la chaleur très forte et ça peut être très dangereux

(à Illustrer avec de la paille de fer)

 

Pour faire notre lanterne, on va donc utiliser quels types de fils ?

Fils électriques

Combien ? (cf l’affiche collective)

3

Distribution des 3 fils par élève avec une distribution des enveloppes : responsabilisation des élèves qui gèrent leur propre matériel

 

4

La mesure des fils

Dernière mise à jour le 25 avril 2017
Discipline / domaine
Grandeurs et mesures
Objectif
Mesurer grâce à la règle les 3 fils électriques
Durée
15 minutes (2 phases)
Matériel
3 fils électriques de différentes couleurs

1. rappel des connaissances

collectif | 5 min. | réinvestissement

Comment mesurer un segment  ou un objet ? 

Avec une règle. On place l'extrémité d'un objet sur le zéro et on lit le nombre qui correspond à l'autre extrémité. 

2. Mesures

collectif | 10 min. | découverte

Prédécouper les fils et expliquer que chaque fil aura une place bien précise dans la lanterne.

Chaque élève mesure ses 3 fils différents et recherche combien chaque fil mesure pour le noter sur leur cahier de QLM.

Résultat : Fil bleu 15cm / Fil rouge 13 cm / Fil jaune 20 cm 

5

Les polygones

Dernière mise à jour le 25 avril 2017
Discipline / domaine
Espace et géométrie
Objectif
Tracer un polygone, savoir le décrire et le nommer s’il s’agit d’une figure usuelle
Durée
25 minutes (3 phases)

1. rappel des connaissances

demi-classe | 5 min. | réinvestissement

qu’est ce qu’un polygone ?

Une figure qui se trace à la règle et une figure fermée.

2. Chacun son polygone

individuel | 10 min. | recherche

Chacun trace un polygone au crayon de papier sur sa boîte (explication lien avec la veilleuse).

Attention à ce que les polygones ne soient pas trop complexes, n'aient pas trop de côtés car la figure sera difficile à détourer par la suite. 

3. présentation des productions de figures

demi-classe | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Présentation par quelques élèves de leur polygone : utilisation vocabulaire (côtés, sommets...) 

6

Construction de la boîte

Dernière mise à jour le 25 avril 2017
Discipline / domaine
Espace et géométrie
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.
Durée
40 minutes (3 phases)
Matériel
une boîte
un calque transparent de couleur
une aiguille de piquage pour 2

1. Pliage du pavé droit

collectif | 15 min. | découverte

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

 

Je la tiens en face de moi, le code barre doit être derrière et en bas vers soi...

Commencer par plier les côtés : le côté où il n’y a pas de code barre

2. Piquage des polygones

binômes | 20 min. | entraînement

Faire des trous pour l’espace du calque avec une aiguille de piquage sur le devant de la boîte 

Un tient la boîte, l’autre pique.

3. Finalisation et mise en scène du polygone

collectif | 5 min. | entraînement

Coller le calque à l’arrière du trou

Montrer comment coller au tableau : faire le tour du rectangle avec la colle, pas de point au milieu. 

7

Réaliser le circuit électrique de la lanterne

Dernière mise à jour le 25 avril 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Réaliser un circuit électrique avec la notion d’interrupteur
Durée
40 minutes (4 phases)
Matériel
Enveloppe contenant la pile, l’ampoule vissée dans la douille, les 3 fils dénudés : Fil bleu 15cm/Fil rouge 13 cm/ fil blanc 20 cm
la boîte
2 attaches parisiennes
3 trombones
2 bouts de pailles préalablement découpés

1. Rappel et inventaire

demi-classe | 5 min. | découverte

En amont de la séance : faire 2 trous au-dessus de chaque boîte (espace entre les 2 trous = longueur du trombone)

Sur la table, les éléments sont positionnés dans des barquettes : une barquette trombones, une barquette attaches parisiennes, une barquette pailles, les enveloppes de la séance précédente (pile/lampe/fils dénudés) à leur nom et leur boîte.

rappel de la séance précédente

récupération du matériel nécessaire avec leur affiche pour vérifier que chaque élève a tout son matériel.

2. les fils électriques

groupes de 4 | 15 min. | découverte

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 puis projection de la vidéo au mur).

 

Enrouler chacun des fils dénudés rouge et jaune à un trombone (idem élève vient voir + vidéo projetée si besoin) puis la liaison trombone/lamelle se fait avec un bout de paille plastique pour assurer mais aussi isoler la liaison 

3. Introduction de l’interrupteur

groupes de 4 | 15 min. | découverte

          

Placer les attaches parisiennes dans les 2 trous de la boite

Enrouler le fil faune et le fil bleu à 2 attaches parisiennes

attention pas évident à attacher pour des enfants : aide ++ = + vidéo à projeter de l’action d’enrouler

4. Comment allumer la lampe ?

collectif | 5 min. | découverte

Certains par hasard peuvent se faire toucher les 2 attaches parisiennes

observation de la veilleuse en groupe

constat du rôle du trombone qui relie les 2 attaches

 

Après la séance, mettre du scotch sur l’une des attaches parisiennes pour éviter qu’elles ne se touchent involontairement.

8

Le rôle de l’interrupteur

Dernière mise à jour le 25 avril 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Verbaliser le rôle de l’interrupteur et la notion de circuit fermé/ouvert
Recopier des phrases simples sans erreurs et avec soin
Durée
30 minutes (2 phases)

1. Rappel des observations

collectif | 10 min. | réinvestissement

rappel du rôle de l’interrupteur

faire verbaliser la notion de circuit fermé/circuit ouvert

= 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. 

2. Synthèse

individuel | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Trace écrite à lire individuellement puis collectivement

Copier sur le cahier de QLM

 

9

Finalisation de l'objet

Dernière mise à jour le 25 avril 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Résoudre les problèmes éventuels
Durée
15 minutes (1 phase)

1. Phase 1

collectif | 15 min. | remédiation

Finir de décorer la veilleuse

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. 

 

Réparer, revoir le circuit pour les lanternes si besoin. 

10

Evaluation

Dernière mise à jour le 25 avril 2017
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Evaluation des connaissances acquises sur l'électricité pendant la séquence
Durée
20 minutes (1 phase)
Matériel
fiche individuelle

1. Phase 1

individuel | 20 min. | évaluation

En continu : respect des consignes, comportement adapté, sans danger

Acquisition du vocabulaire spécifique : replacer des étiquettes sur une photo de la veilleuse ouverte

 

Lecture des consignes par l'enseignant 

Réponses aux questions s'il y en a 

Réponse aux questions de l'évaluation de façon individuelle