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Par : P.Blondel
Publié : 9 décembre 2010
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Mise en évidence de l’électricité

Par P. Blondel, école de Viuz-En-Sallaz

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Exemple de situation-problème

Si j’éloigne l’ampoule de la pile, brille-t-elle moins ?
Comment éteindre l’ampoule sans démonter le circuit ?
Les représentations des enfants :
- Un seul fil amène l’électricité qui est « avalée » par l’ampoule ou l’appareil électrique.

Déroulement

8 séances de 40 minutes environ + un coin électricité installé en permanence dans la classe.

Les enfants sont par groupe de 2.

A la fin de chaque séance, ils représentent par le dessin leurs expériences . Ils consignent également leurs remarques. Ils stockent tous leurs documents dans un classeur. A chaque séance, les enfants sont avertis des dangers de l’électricité. Ils ne doivent pas essayer de reproduire ces expériences chez eux sans la présence de leurs parents.

Matériel

Il comprend par groupe :
- 4 fils équipés de pinces « crocodile »
- 1 pile plate
- 1 ampoule et son socle
- 2 interrupteurs

1° séance

Problème posé : Allumer une ampoule avec une pile plate près de l’ampoule, puis loin de l’ampoule.

Notion visée : Trouver le bon contact

Les enfants surmontent assez rapidement le problème, mais ont du mal à représenter et dessiner leurs expériences.

2° séance

Problème posé : Est ce que si j’éloigne l’ampoule elle brille moins ?

Notion visée : Construire des circuits de plus en plus longs.

Construction d’un tableau :
on note l’intensité lumineuse en fonction de l’éloignement de l’ampoule par rapport à la pile.
Les enfants comprennent assez facilement que l’intensité lumineuse reste la même.

3°Séance

Problème posé : Eteindre l’ampoule sans démonter le système ( comme dans la réalité )

Notion visée : Amener l’interrupteur, son utilité.

Les enfants proposent différentes solutions : Ils réalisent ensuite un montage proposé par le maître au tableau : c’est le moment venu pour codifier les différents élément du circuit et progressivement arriver à une schématisation.

Les enfants trouvent rapidement des solutions pour couper le circuit .Ils comprennent vite le rôle de l’interrupteur, mais rencontrent toujours des difficultés pour représenter graphiquement le montage.

4°Séance

Problème posé : Réalisation d’un montage où on peut introduire différents objets ( paire de ciseaux , compas, gommes, crayons etc. )

Notion visée : Conducteurs et isolants

Les enfants doivent trouver 3 objets qui « laissent passer le courant » et 3 autres qui ne le « laisse pas passer »

Ils construisent un tableau et essayent de déterminer pourquoi certains objets sont conducteurs et d’autres non.

Les enfants s’amusent beaucoup et ils aiment tester de nouveaux objets.
Ils comprennent très rapidement que certains objets ne peuvent être conducteurs mais hésitent quant aux métaux.

5°Séance

Problème posé : Allumer plusieurs ampoules dans un même circuit électrique

Notion visée : Amener la notion de montage en série

Au départ, les enfants utilisent 2 fils par ampoule. Ces fils partent tous d’une borne de la pile. Pourtant un groupe réussit à aligner plusieurs ampoules et progressivement tous les groupes réussissent leur montage.
Les enfants ont bien remarqué une baisse de l’intensité lumineuse sans en connaître la cause.

6° Séance

Problème posé : Comprendre qu’une seule ouverture du circuit empêche l’ampoule de s’allumer

Notion visée : Utilisation de plusieurs interrupteurs sur le circuit

2 interrupteurs sont montés sur chaque circuit. Manoeuvrés par chacun des enfants , il faut essayer d’allumer l’ampoule.
Les enfants auront beaucoup de mal à comprendre et à dessiner l’expérience. Au tableau le maître en schématisant l’interrupteur ouvert ou fermé aide à la compréhension.

7° Séance

Problème posé : Comment trouver la solution à une panne ? Mon circuit ne marche pas , comment faire ?

Notion visée : Adopter une démarche scientifique pour trouver la solution

Les montages fonctionnent et les enfants par groupe vont volontairement créer un incident (une panne ) qui n’aura qu’une seule cause : fils mal branchés, ampoule grillée, pile usagée etc.
Le groupe suivant tente de réparer le circuit il devra donc tester un par un les composants ( consigne du maître )
Activité amusante pour les enfants mais très difficile, ils oublient souvent de vérifier un élément.

8° Séance

Evaluation

Revoir tout ce qu’on a appris sur l’électricité :

Construire un circuit géant
Une seule ampoule, une seule pile, mais un circuit qui fait le tour de la salle de classe.
Remplir ensemble la fiche d’évaluation sur l’électricité.

Compétences :
- je sais allumer une ampoule.
- je sais construire un circuit compliqué ( 1 ou 2 objets, interrupteur , 2 ampoules...),
- je sais représenter schématiquement un montage.

Remarques et conclusion

Les enfants sont passionnés par ce type d’activités . Ils participent activement à chaque séance ;
La plus grande difficulté est de représenter schématiquement les circuits.

Bibliographie

Bordas et Tavernier