Découvrir le monde - Ombres et lumières - Séquence complète : 2eme Maternelle - Cycle Fondamental

: 2eme Maternelle ) – Découvrir le monde – Ombres et lumières

Découvrir le monde : ombres et lumière

Compétences : – S’approprier une démarche expérimentale : émettre des hypothèses, et expérimenter pour vérifier.
– Manipuler et nommer le matériel pour réaliser des expériences.
Nombre de séances : 4
Matériel : Voir expériences, fiche matériel
Durée de la séance : 20-30 minutes de réalisation d’expérience
Modalité : En petits groupes

SEANCE 1
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

Proposer un petit jeu de tri : imprimer toutes les vignettes (intrus et objets Fiche matériel) et demander aux élèves de placer dans un petit plateau toutes les images des objets qui peuvent produire de la lumière. Mais attention, il y a des pièges. Certaines vignettes représentent des objets qui ne produisent pas de lumière : aux enfants de les retrouver. Puis, vérifier en collectif le tri que les élèves ont fait en nommant chacune des images.

Proposer ensuite un jeu de Mémo des objets lumineux. Former des petits groupes d’élèves. Imprimer 2 lots de vignettes par groupe. Ne pas oublier de retirer les vignettes des intrus afin de ne garder que les vignettes des objets lumineux.

Activité en autonomie :

Jeu des ombres : Imprimer les vignettes et les découper. Les enfants doivent retrouver l’ombre de chaque insecte et placer les deux cartes côte à côte. Cette activité nécessitera un grand sens de l’observation, afin de remarquer les détails qui permettront d’associer la bonne ombre à l’insecte.

❷ Expérience 1 : La fontaine lumineuse

Problématique : L’eau peut-elle devenir une source de lumière ?

Poser la problématique aux élèves afin de recueillir les hypothèses. Les mettre par écrit afin de garder une trace de leur réflexion. Puis, guider la discussion afin de faire émerger le matériel nécessaire pour réaliser l’expérience.

Matériel : une punaise, une grande bouteille en plastique, une lampe de poche puissante ou un laser, de l’eau.

Réalisation :

1/. Commencer par percer un trou à mi-hauteur d’une bouteille en plastique à l’aide d’une punaise. Agrandir ce trou en y enfonçant un stylo. Puis remplir la bouteille d’eau après avoir bouché le trou avec son doigt.
2/. Poser la bouteille tout proche de l’évier. Allumer la lampe de poche et la placer du côté opposé au trou. Sans eau, la lumière se déplace/éclaire de manière rectiligne. Avec eau, la lumière se reflète dans le jet d’eau : enlever son doigt et observer le jet d’eau éclairé.

Comment ça marche ?
Le rayon lumineux aurait pu traverser la bouteille, or la lumière semble emprisonnée dans le jet d’eau. En réalité, la lumière est réfléchie sur les côtés du jet d’eau et se courbe avec lui en s’écoulant dans l’évier.

En petits groupes

SEANCE 2
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

Rappel de l’expérience précédente.
Expliquer aux élèves qu’ils vont mener une nouvelle expérience sur le thème des ombres et lumière.

❷ Expérience 2: Un coucher de soleil en boite

Problématique : Peut-on enfermer un coucher de soleil dans un bocal ?

Poser la problématique aux élèves afin de recueillir leurs hypothèses. Puis, les mettre par écrit afin de garder une trace de leur réflexion. Puis, guider la discussion afin de faire émerger le matériel nécessaire pour réaliser l’expérience.

Matériel : un bocal, de l’eau, une cuillère à café, du lait, une lampe de poche.

Réalisation :

Verser une demie-cuillère à café de lait dans un bocal. Puis, le remplir d’eau : l’eau devient blanchâtre !
Dans une pièce sombre de l’école (ex : le dortoir), diriger le faisceau lumineux de la lampe de poche sur le bocal : le mélange apparaît alors bleu.
A présent, placer la lampe derrière le bocal de manière à ce qu’elle brille dans votre direction : l’eau laiteuse apparait alors rouge et semble reproduire un coucher de soleil. Cela s’explique par le fait que le lait fait dévier les couleurs de la lumière dans différentes directions.

En petits groupes

SEANCE 3
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

Rappel de l’expérience précédente.
Expliquer aux élèves qu’ils vont mener une nouvelle expérience sur le thème des ombres et lumière.

❷ Expérience 3 : Des ombres mouvantes

Problématique : Est-ce qu’une ombre peut se déplacer ?

Matériel : une craie blanche et une de couleur, une balle de tennis, une lampe de poche et une punaise en plastique haute de ce type .

Réalisation :

Lors d’une journée ensoleillée, un matin, aller à l’extérieur. « Trouvons votre ombre. » Laisser les enfants se déplacer jusqu’à ce qu’ils la trouvent. Les inviter à danser, à se déplacer en gardant un œil sur leur ombre. Puis, leur demander de faire un compte rendu de leur vécu : ils devraient évoquer le fait que leur ombre est connectée à eux par les pieds, qu’elle les suit à la trace tant qu’ils sont au soleil.
Demander ensuite de sauter tout en observant leur ombre : « Est-elle toujours connectée à vos pieds ? » Non, l’ombre est détachée du corps.
Expliquer aux élèves que vous allez garder une trace de leur ombre : les faire se positionner avec le soleil dans leur dos, et tracer le contour de leur ombre à la craie blanche. Repasser l’emplacement de leurs pieds à la craie de couleur et y inscrire leur prénom. La 1e partie de l’activité est finie pour ce matin.
L’après-midi, retourner voir l’ombre tracée à la craie et demander aux enfants de repositionner leurs pieds au même endroit. « Que constatez-vous ? » L’ombre n’est plus à la même position ; elle a bougé. Tracer à nouveau le contour de la nouvelle ombre à la craie blanche.
Enfin, demander aux élèves de réfléchir à une explication. Les guider s’ils sont éloignés de la vérité : ce matin, le soleil leur chauffait le dos, cet après-midi, le soleil n’est plus dans leur dos mais sur le côté. Les enfants vont sûrement dire que le soleil s’est déplacé. Profiter de cette réponse pour expliquer : « C’est vrai, il semblerait que le soleil bouge, mais en fait, il est immobile et c’est notre planète qui tourne autour du soleil. »

Pour qu’ils comprennent un peu mieux, retourner à l’intérieur et modéliser vos propos : prendre la balle de tennis qui représentera la planète Terre. Y enfoncer l’épingle : ce sera un enfant. Eteindre la lumière de la pièce et allumer la lampe de poche, qui sera le soleil. Demander à un élève de tenir la lampe de poche, toujours dans la même position : le soleil est immobile. Placer la balle de tennis de manière à ce que la lampe éclaire le dos de l’épingle (comme la position des enfants ce matin) et faire repérer l’ombre de la punaise aux élèves. Puis, tourner la balle peu à peu de manière à ce que les enfants voient l’ombre se déplacer. C’est le fait que la Terre tourne sur elle-même qui explique que les ombres « se déplacent ».

En petits groupes

SEANCE 4
Durée Activité Mode de travail

❶ Mise en route

Rappel de l’expérience précédente.
Expliquer aux élèves qu’ils vont mener une nouvelle expérience sur le thème des ombres et lumière.

❷ Expérience 4 : Un théâtre d’ombres

Problématique : Comment fabriquer un théâtre d’ombres ?

Matériel : une boite à chaussures, de la peinture, du papier calque, de la Patafix, une lampe de poche. Options pour fabriquer des marottes : des pics à brochettes en bois, du papier noir et du scotch.

Réalisation :

Couper tout d’abord le fond de la boite pour n’en garder que le contour : ce sera le support du théâtre. Faire peindre l’intérieur en noir par un enfant.
Fixer le papier calque sur le support du théâtre à l’aide de Patafix. Décorer le pourtour du théâtre avec du papier rouge pour simuler les rideaux.
Allumer la lampe et la positionner derrière le théâtre, idéalement dans une pièce sombre.
Demander, dans un premier temps, aux élèves, qu’ils s’assoient devant le théâtre comme spectateur. Faire un petit jeu : former des ombres chinoises d’animaux avec ses mains, et les élèves devront retrouver quel est cet animal. Vous pouvez apprendre à les former avec l’aide proposée sur la Fiche matériel.
Puis, utiliser des marionettes pour raconter une histoire. Pour cela, il suffit de découper des silhouettes dans du papier noir et de les fixer sur des pics à brochette.
Enfin, demander aux élèves d’être acteur : ils pourront utiliser les marottes et inventer une histoire : une excellente activité de langage !

En petits groupes

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