École maternelle Symphonie - Metz (57) GS/30 élèves
Thème du projet : Réalisation d’un circuit électrique. Test de la conductivité électrique de différentes matières.
Objectif pédagogique :
Réaliser un circuit électrique.
- Tester la conductivité électrique de différentes matières.
- S’approprier les composants électriques proposés.
- Représenter ce que l’on a retenu.
Sujet et problématique :
Comment allumer une ampoule électrique puis deux en même temps ? Comment tester la conductivité électrique de différentes matières ?
Démarche d’investigation :
Phase 1 : Comprendre l’utilité de chaque composant puis allumer une ampoule à l’aide d’une pile. Représenter le montage réalisé.
Phase 2 : Les élèves ont à disposition une pile, une ampoule, une douille et 2 fils électriques.
Situation problème : Allumer l’ampoule en utilisant tout le matériel mis à disposition. Représenter le montage réalisé.
Phase 3 : Les élèves ont à disposition une pile, 2 ampoules, 2 douilles et 3 fils électriques.
Situation problème : Allumer les 2 ampoules en même temps, en utilisant tout le matériel mis à disposition.
Représenter le montage réalisé.
Phase 4 : Les élèves ont à disposition : 1 pile, 1 ampoule, 3 fils et des objets de différentes matières.
Situation problème : Est-ce que l’électricité passe à travers les objets proposés ?
Observations :
Observation 1 :
D’où sort l’électricité ?
Observation 2 :
Comment allumer une ampoule avec tout le matériel fourni (une pile, une ampoule et deux fils) ?
Observation 3 :
Pourrait-on allumer deux ampoules en même temps avec le matériel fourni : 2 ampoules, 2 douilles, 3 fils et une pile) ?
Observation 4 :
Est-ce qu’il y a des matières qui laissent passer le courant ? Comment le vérifier ?
Hypothèses :
Hypothèse 1 :
L’électricité vient de l’ampoule. Elle vient de la pile électrique.
Hypothèse 2 :
On fait comme lors de la phase précédente et on ne se sert pas du matériel fourni. On fait comme lors de la phase précédente et on accroche les fils où on peut !
Hypothèse 3 :
On amène le courant sur chaque ampoule comme on a fait précédemment. Il faut réaliser un circuit fermé.
Hypothèse 4 :
On place la matière (l’objet) à tester sur les languettes de la pile. On réalise un circuit en série comme lors de la phase précédente et on remplace une ampoule par l’objet à tester.
Recherches :
Lors de la 1ère séance, les élèves manipulent de manière individuelle la pile et l’ampoule et testent différentes possibilités. L’hypothèse 1a est vite écartée car les élèves connaissent l’utilité d’une ampoule. Donc, par déduction, ils ont validé l’hypothèse 1b.
La consigne n’a pas été respectée, donc, il faut continuer à chercher ! La consigne a été respectée alors, on la formule d’une autre façon : " Les fils doivent amener l’électricité à l’ampoule". Les élèves s’entraident pour fixer les fils sur la pile puis sur les "languettes" de la douille supportant l’ampoule.
Les élèves branchent une ampoule comme ils l’ont fait précédemment puis, ils s’occupent de l’autre ampoule. Là, ils se rendent compte qu’il manque un fil. Ils branchent ensuite un fil pile-ampoule et de même pour un 2ème fil. Il reste un fil et les ampoules ne sont pas allumées. Avant de brancher le dernier fil de l’ampoule à l’autre ampoule, de nombreux "tâtonnements" auront été réalisés : brancher la pile sur la pile, toucher les verres des ampoules avec les extrémités des fils, réaliser un pont entre 2 fils...
« Comment va-t-on voir que l’objet laisse passer le courant ? » La plupart des élèves ayant testé l’hypothèse 4a, nous nous sommes réunis en grand groupe afin de trouver la solution de manière collective en essayant les solutions proposées.
Conclusions :
Observation 1 :
C’est la pile qui fournit l’électricité. Nous avons touché les "languettes" pour nous rendre compte que cette électricité n’est pas dangereuse, contrairement à celle qui sort des prises électriques. Puis, nous avons représenté une pile et une ampoule.
Observation 2 :
Nous avons réussi à faire circuler de l’électricité, c’est-à-dire, à faire sortir de l’électricité de la pile, à la faire passer par l’ampoule (qui s’est allumée) et à la renvoyer dans la pile. Nous avons donc réalisé un circuit électrique. Représentation de notre trouvaille ! (Apport de l’enseignant : la représentation simplifiée de l’ampoule et de la pile).
Observation 3 :
- Pour que l’électricité circule dans les 2 ampoules, il faut que le circuit soit fermé.
- Une ampoule éclaire plus que l’autre car la 1ère "prend" une grande partie de l’électricité et n’en laisse pas beaucoup à la 2ème.
- Les élèves représentent un circuit en série ( apport de l’enseignant par souci d’un langage commun !) en réutilisant les codes de représentation.
Observation 4 :
- Les élèves reportent les résultats de leurs expériences dans un tableau à double entrées collectif.
- De toutes les matières testées (fer, bois, verre, plastique, caoutchouc) , seul le fer laisse passer l’électricité.
- Certains objets testés (ciseaux, pinceaux...) laissent passer ou non le courant selon l’endroit où l’on dispose les pinces "crocodile".
- Représentation d’une expérience.
Pour l’enseignant :
- Apprendre à réaliser un montage vidéo lors d’un stage d’une semaine avec Mr D’Agostino et Mr Scheid, les référents TUIC du CRM de Metz (dont on ne louera jamais assez les grandes compétences, si, si ...).
- Grâce à la vidéo et aux extraits enregistrés, avoir un retour sur les séances réalisées et donc pouvoir, le cas échéant, effectuer des améliorations ou des modifications.
- Maîtriser un logiciel de montage vidéo afin de continuer à s’en servir en classe.
Difficultés rencontrées :
- Filmer : "Jongler" entre stabilité de l’image, luminosité, zoom... qui va conditionner la qualité du produit fini.
- Être là où se situent les découvertes intéressantes.
- L’effectif chargé de ma classe : 30 élèves. J’ai dû scinder ma classe en 2 groupes afin d’avoir assez de matériel pour tous et également afin d’être disponible dans chaque groupe.
- Les aléas inhérents au matériel technique : fils qui s’emmêlent, fils arrachés, ampoules cassées, piles faibles, languettes arrachées, pinces "crocodile" trop dures à ouvrir pour certains élèves...
- Trouver le bon compromis lors de la constitution des groupes afin qu’il n’y ait pas qu’un seul élève qui réalise tout le travail.
- Lors du montage, passer de 36 minutes de film à 4 minutes, ce qui sous-entend, se tromper peut-être sur les choix de rush. Ne pas montrer la majorité des enfants ayant participé au projet.
Anecdotes :
Nous avons continué nos expérimentations électriques en classe. Nous avons ainsi construit des interrupteurs suite aux découvertes faites sur les matières conductrices d’électricité.
Un coin permanent "électricité" est également en place dans la classe et de temps à autres, je lance des défis.
Par exemple : Allumer 2 ampoules en même temps, et lorsque je dévisse une ampoule, l’autre doit rester allumée. Au fur et à mesure, je donne de nouveaux indices (il faut 4 fils, ...).
Apport de ce projet pour l’enseignement des sciences dans sa classe :
- Création d’un coin permanent "électricité".
- Lors d’activités scientifiques, je remarque depuis ce projet, plus de curiosité de la part des enfants et donc une attitude beaucoup plus "scientifique" : « Je vais essayer de faire et donc de comprendre par moi-même ou avec l’aide de mon voisin ! »
Apports de ce projet pour l’enseignement des TICE et de l’éducation à l’image :
Par la suite, je vais réaliser une initiation au maniement d’un caméscope et ainsi permettre aux élèves de se filmer en classe, et surtout d’affiner ses productions vidéo.
Autres remarques (utilisation des ressources mises à disposition par la plate-forme…) :
