Sciences « L’électricité au cycle 3 »

 

Compte-rendu de l’animation Pau 1 du 1er mars 2006 – CREST de Pau

 

    

 

 

 

Rappel des domaines étudiés en sciences au cycle 3

Elaboration d'une séquence

Le classeur de sciences

Synthèse des propositions

Canevas d’une séquence

Bibliographie

Mise en situation dans différents ateliers

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A.      Rappel des domaines étudiés en sciences au cycle 3

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 a.       Les contenus

 

 En sciences, au cycle 3, on travaille sur 3 domaines :

  

          1 - La matière

b.      Les compétences

  

 

B.      Le classeur de sciences "mode d'emploi"

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Ce que disent les textes officiels

 

"Tout au long du cycle, les élèves tiennent un carnet d'expériences et d'observations. L'élaboration d'écrits permet de soutenir la réflexion et d'introduire rigueur et précision. L'élève écrit pour lui-même ses observations ou ses expériences. Il écrit aussi pour mettre en forme les résultats acquis (texte de statut scientifique) et les communiquer (texte de statut documentaire). Après avoir été confrontés à la critique de la classe et à celle décisive du maître, ces écrits validés prennent le statut de savoirs.

            (Nouveaux programmes pour l'école primaire, BO Hors série n°1 du 14 février 2002).

  

Ce qu'il est

 

Un grand classeur pour toute la scolarité primaire (cycle 2 et 3).

Il contient un protège documents permettant de conserver toutes les pages d'un même module avant leur classement.

Les autres supports possibles : un cahier, un porte-vues, des fichiers informatiques, etc.….

 

Ce qu'il contient

 

Une page de garde générale;

Une note d'information pour les parents;

Des intercalaires pour le rangement. Ils correspondent à la terminologie retenue pour le cycle (La matière, unité et diversité du vivant,... pour le cycle 3)

Les productions des élèves et documents divers;

Des fiches-outils élaborées par les élèves.

 

 Ce qu'il peut également contenir

 

Des conseils pour bien présenter son travail;

Un référentiel sur la démarche expérimentale en sciences;

Les programmes pour chaque cycle;

Un lexique pour garder en mémoire quelques définitions essentielles;

Un sommaire pour chacune des parties du programme (le ciel et la terre,….);

Un sommaire pour chaque module (ex : le mouvement apparent du soleil).

 

  Quand écrit-on ?

 

Avant de faire : pour réfléchir à un problème, anticiper un résultat.

En faisant : pour ne pas perdre de données.

Après avoir fait : pour interpréter les résultats, des observations, analyser…

 

 Zone de Texte:  
Quels types d'écrits y trouve-t-on?

 

Des mots, des phrases pour communiquer, pour mémoriser, pour conceptualiser…

Des dessins pour représenter la réalité.

Des schémas pour codifier.

Des diagrammes pour représenter, faciliter l'interprétation des données.

Des tableaux de mesures.

 

  Comment l'utiliser ?

 

1.       les écrits personnels (feuille de couleur)

C'est un outil pour l'élève où il écrit avec ses mots à lui. Il y note ses questions, ses observations, ses hypothèses, le matériel dont il a besoin, ses résultats, ses conclusions, … (les différentes étapes de sa démarche personnelle).

L'enseignant peut lire ce genre d'écrit mais il ne le corrige pas afin de garantir l'authenticité de la pensée scientifique et de faire comprendre à l'enfant le rôle essentiel, ainsi que celui de tâtonnement expérimental et de l'erreur. Seul l'élève peut de lui-même corriger, mais c'est lui qui en décide. Il emploie souvent le je.

 

2.       les écrits collectifs

Ce sont des traces écrites des synthèses collectives des travaux personnels (support de communication et de mémoire pour le groupe classe).

Ils doivent être lisibles, compris par tous et sont corrigés par le maître. L'élève emploie plutôt ici le nous. On recherche au maximum une présentation standardisée de ces écrits. Cet apprentissage de l'écrit scientifique vise l'autonomie de l'élève et se fait bien sûr très progressivement.

 

 Un lien précieux avec les familles

 

Intégrer les familles à cette démarche scientifique est essentiel.

Les parents pouvant être tentés de corriger les fautes ou de compléter les recherches en cours, il est donc indispensable de les informer en début d'année de l'utilisation de ce nouvel outil et de solliciter leur collaboration dans l'intérêt des élèves en leur spécifiant le rôle qu'ils doivent tenir.

De plus, ce contact pourra s'entretenir en demandant aux enfants de faire des recherches chez eux. Les parents collaborent alors aux activités de classe.

 

                                                

C.      Zone de Texte:  
Canevas d'une séquence

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 a.       Choix d'une situation de départ

A choisir dans les programmes et si possible en lien avec le projet d'école. Profiter des ressources locales et des opportunités de la vie de la classe.

 

 b.      Vers un questionnement partagé de la classe

Émergence des représentations initiales et appropriation de la démarche qui va être mise en œuvre.

 

c.       Activités et investigation menées par les élèves

Le maître gère le mode de regroupement (petit groupe/grand groupe). Le langage est au cœur de ces activités : explication des prévisions, des actions à mener et des résultats obtenus. L'échange se fait entre le maître et les élèves mais aussi entre les élèves.

Production de traces diverses : dessins, tableau, photos..., permettant de se rappeler ce qu'on a fait.

 

d.      Structuration des acquis

Synthèse des différentes notions vues pendant la séquence, avec éventuellement recours à des albums ou des documentaires.

Réalisation d'une trace écrite collective ou individuelle

 

     e.       Les écrits fonctionnels en sciences

 

Les écrits instrumentaux (pour soi)

Pour agir (recherches, émissions d'hypothèses, plan).

Pour décharger sa mémoire (notes d'observations, relevés de résultats).

Pour expliquer à soi-même (notes sur ses idées, ses interprétations).

Les écrits communicationnels (pour les autres)

Pour faire comprendre (compte-rendu d'expériences).

Pour présenter son travail (synthèse sur une question, affichages).

Pour faire savoir ce que l'on sait (réponses à des questions, évaluations, représentations).

   

D.      Zone de Texte:  
Exemples de mise en situation sur le thème de l'électricité

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Atelier 1 : le circuit pile/ampoule

Réalisation d'un circuit pile/ampoule simple, schématisation, structure de l'ampoule et mise en place d'un vocabulaire spécifique.

Atelier 2 : Notion d'isolant et de conducteur

Tester les différents composants de manière à classer ceux-ci dans les isolants ou les conducteurs.

Atelier 3 : L'eau est-elle conductrice du courant?

Mettre en place une expérience qui montre si l'eau est conductrice du courant ou pas.

Atelier 4 : Circuit série/dérivation

Réalisation d'un circuit en série et d'un circuit en dérivation. Comparaison avec le circuit présent dans la classe.

Atelier 5 : Le circuit caché

Présentation d'un jeu électrique : le clown électrique. Découverte du circuit électrique "caché".

Atelier 6 : Le sens du courant électrique

Grâce à une LED, découvrir le sens du courant électrique.

Atelier 7 : Réalisation d'un jeu électrique

A partir du matériel proposé, construire un véhicule qui avance grâce à un moteur électrique.

  

 

E.      Elaboration d'une séquence à partir de documents triés sur le thème de l'électricité

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Vous allez vous répartir par 4 ou 5 et prendre une enveloppe regroupant des documents sur le thème de l'électricité :

 

Vous allez élaborer une ou plusieurs séances mettant en jeu le thème de l'électricité. Posez vous les questions suivantes :

       Comment faire pour adapter ma séance aux différents niveaux du cycle 3? Est-ce possible?

       Quelle trace garder du travail effectué : écrite, affiche, individuelle, collective, photos.

       Quel mode de travail choisir : en grand groupe, en petit groupe?

       Quel matériel fournir? A quel moment?

       Comment introduire ma séance? Quel peut être le lien avec la vie de la classe?

       Quel lien avec les autres activités en classe (art plastique, mathématique)?

       Quel est le vocabulaire spécifique à mettre en place?

 

 

F.     Synthèse des propositions sur le thème de l'électricité

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 Groupe N°1

 

Séance 1

Comment allumer une ampoule avec une pile plate?

 

Séance 2

Comment allumer loin de la pile?

 On arrive à la notion de circuit électrique.

  

Séance 3

Atelier isolant/conducteur.

Matériel divers et tableau.

  

Séance 4

Circuit en série et circuit en dérivation.

  

Séance

Découverte de la notion d'interrupteur. (analyse du jeu du clown lumineux).

  

Séance 6

Construction d'un jeu questions/réponses.

Groupe N°2

 

Séance 1

 Séance 2

 Séance 3

Si niveau CM ou envie d'approfondir.

Comment allumer 2 lampes dans un circuit (voir fiche 6, Électricité, circuits et réalisations techniques, l'école des sciences, Jeulin, Cycle 3).

 

 Séance 4

Le courant traverse-t-il tous les corps? (sauf eau).

Notion de conducteur et d'isolant (Voir fiche 4, Électricité, circuits et réalisations techniques, l'école des sciences, Jeulin, Cycle 3).

 

 Séance 5

Réalisation d'un objet technique.

  

Groupe N°3

 

Séance 1

Comment allumer une lampe?

Objectifs : les élèves apprennent à monter un circuit complet pour faire briller une ampoule. Ils apprennent à dessiner des circuits complets et à produire un schéma simple pour représenter un circuit électrique.

Vocabulaire : ampoule, culot, plot, filament, isolant, borne + et -, lame, contact.

 

Allumer une ampoule avec une pile plate (sans fils). Faire un schéma et confrontation des différents schémas. Synthèse.

 

Allumer une ampoule avec une pile ronde. Nécessité d'un conducteur.

Le fil n'est pas proposé d'entrée par le maître, il est gardé en réserve avec d'autres matériaux comme de la laine, des fils de fer,…

Schéma, confrontation (notion de circuit complet) et trace écrite collective (texte+schéma).

Anatomie de l'ampoule : recueil des représentations initiales : compléter un dessin d'ampoule (imaginer la partie invisible).

Validation en démontant l'ampoule.

Trace écrite : rédaction par petits groupes d'un résumé à partir du vocabulaire suivant (voir début fiche).

 

 

Groupe N°4

 

Séance 1

Comment allumer une ampoule?

Matériel : fils, ampoules, piles.

Manipulation libre par groupe de 3 élèves.

Faire un schéma du montage sur feuille A4.

Affichage au tableau des différents schémas et confrontation autour des différentes productions.

Introduction des conventions de schématisation.

Synthèse et trace écrite.

 

Séance 2

Quelles sont les différentes parties d'une ampoule?

Matériel : ampoules.

Dessiner par groupe l'ampoule (intérieur/extérieur).

Oralement, confrontation des différentes représentations.

Vérification par démontage d'une ampoule.

Trace écrite avec schéma et vocabulaire spécifique.

 

Séance 3

Le courant électrique traverse-t-il tous les corps?

Matériel : fils, piles, lampes, matériel métallique et non métallique.

Atelier par groupe en introduisant les notions de conducteur et d'isolant.

Les classer en 2 catégories dans un tableau.

Confronter les résultats des différents groupes.

Conclusion :

 Séance 4

Comment commander une ampoule?

 

Séance 5

Réalisation d'un Quizz.

Différenciation sur le nombre de questions selon les différents niveaux du cycle.

 

G.      Zone de Texte:  
Bibliographie

 

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Tavernier, enseigner la biologie et la géologie à l'école élémentaire, Bordas.

Qu’apprend-on à l'école élémentaire. Les nouveaux programmes. CNDP.

Pour les affiches sur les aliments :

CODES, résidence Milly, 15 all Lamartine, 64000 Pau

Tél : 05 59 62 41 01.

Alimentation et digestion, l'école des sciences, Jeulin, Cycle 3.

Électricité, circuits et réalisations techniques, l'école des sciences, Jeulin, Cycle 2.

Électricité, circuits et réalisations techniques, l'école des sciences, Jeulin, Cycle 3.

Météorologie et cycle de l'eau, l'école des sciences, Jeulin, Cycle 3.

Lumière et ombres, phases de la lune et éclipses, l'école des sciences, Jeulin, Cycle 3.

Les plantations, l'école des sciences, Jeulin, Cycle 3.

Sciences au quotidien, Mélanges et solutions, cycle 3, SCEREN

Sciences au quotidien, L'air, cycle 3, SCEREN