La main à la pâte 22
Le site de "la main à la pâte" des Côtes d’Armor

Categories

Accueil > Activités scientifiques > Le monde créé par l’homme > Electricité 1

Electricité 1

vendredi 3 décembre 2004, par Loïc Poullain

Une partie du matériel peut-être utilisée en fin de cycle 1 de manière informelle en s’intéressant surtout à la description de la première séance.

JPEG - 28.6 ko

Niveau :
cycle 2 ou cycle 3 si le sujet n’a jamais été traité auparavant.

Mise en place de la séquence

- organisation de l’espace d’expérimentation (tables par groupes de 4 élèves, circulation facile, chaises rangées )
- prise en compte du carnet d’expériences
- travail coopératif souhaitable pour la distribution et le rangement du matériel dans la mallette
- prise de parole et compte rendu intermédiaire oral des différents groupes

21ère séance : allumer l’ampoule2

- Question initiale : nous avons une petite maison de poupée. Quand il fait nuit, nous voulons l’éclairer. Comment faire ?
- Rassembler toutes les propositions des enfants.
- Retenir celle qui utilise l’ampoule électrique.

Demander aux élèves de prévoir le matériel sur le cahier d’expérience et de dessiner ce qu’ils envisagent de faire.

- Expérimentation : une pile plate et une lampe (3,5V - 0,2A) sans fils ni douille.
- Dessiner sur le carnet d’expériences.
- Synthèse collective.
- Evaluation éventuelle par collage d’étiquettes représentant une pile et une lampe.

Mots clés : pile, lampe ou ampoule, bornes.

L’introduction d’un vocabulaire trop précis (plot, culot, filament) n’est ni importante, ni pertinente à ce niveau.

22ème séance : avec des fils2

- Question : comment allumer l’ampoule loin de la pile ?
- Hypothèses : ajouter des fils mais les enfants n’ont pas spécialement d’idées sur la nature des matériaux utilisés.
- Expérimentation : on leur propose différents fils qu’ils vont tester à condition de bien réaliser les connexions.

Cette phase peut-être très longue et il faut laisser le débat s’établir dans le groupe.

- Synthèse : chaque groupe expose ses conclusions pour arriver à une trace écrite commune.
- Trace écrite : reprendre les conclusions (fils en fer, en cuivre non recouverts de plastique ou de vernis aux extrémités).
- Reprendre les étiquettes de la pile et de la lampe, les coller à distance et demander de dessiner les fils de connexion.

Mots clés : fils de connexion, cuivre, fer, conducteur électrique, isolant électrique, fil dénudé, fil isolé.

On peut alors simplifier progressivement le dessin de la trace écrite pour obtenir un croquis épuré intermédiaire entre le dessin et le schéma électrique.

Dans les nouveaux programmes, la schématisation du circuit n’est plus exigible.

On peut tout de même se mettre d’accord dans la classe sur une représentation commune et signifiante des différents composants.

23ème séance : avec des fils et sans tenir2

- Question : comment faire pour que la lampe brille loin de la pile mais sans être obligé de tenir les fils de connexion ?
- Hypothèses : admettre toutes les propositions (scotch, cales ...) et présenter la douille à ailettes (ou support de lampe) et le fil à pinces crocodiles.
- Manipuler : pour répondre à la question posée. On veillera à ne pas visser trop fort les lampes dans les douilles.

Certains enfants éprouvent des difficultés à ouvrir les pinces crocodiles ; il faut les encourager car cette activité participe à la maîtrise du geste expérimental.

- Dessiner : montage avec lampe sur sa douille avec fils crocodiles.

Mots clés : douille, pince crocodile, circuit fermé, circuit ouvert.

Remarque : les pannes éventuellement rencontrées (fils, contacts, pile usée, etc.) sont des occasions à saisir pour mettre les élèves dans une situation d’investigation raisonnée expérimentale et naturelle.

24ème séance : l’interrupteur2

- Question : Comment allumer et éteindre la lampe sans débrancher les fils à pinces crocodiles ?
- Hypothèses : on peut utiliser "le bouton" qu’il y a dans les maisons, couper le fil avec des ciseaux (sécurité), dévisser la lampe, etc.
- Expérimenter : avec du fil et des trombones, des punaises en laiton, des interrupteurs du commerce et des interrupteurs didactiques à lame souple, etc.

Attention, certains enfants placeront l’interrupteur en dérivation sur les bornes de la pile provoquant un court circuit et l’ampoule s’éteindra. Pour qu’ils prennent conscience de l’erreur, recommencer au bureau avec une batterie et une lampe 12V : les fils s’enflamment.

Plus simplement, on peut intercaler en série, à partir d’une borne de la pile, un petit fil de laine d’acier (pour rénover les meubles) pris en deux pinces crocodiles sur une longueur d’un demi centimètre au maximum : dès qu’un court - circuit se produit, le fil d’acier brûle.

Lorsqu’on utilise l’interrupteur didactique à lame souple, on voit bien que lorsqu’il est ouvert, la lampe ne peut pas briller.

Ne pas oublier de faire changer la place de l’interrupteur dans le circuit.

PS : Il est bon de terminer la séquence en proposant une réalisation technologique simple.

Documents joints