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LOMBRE AU CYCLE 2 Je me repère dans la journée Une séquence de 6 séances Dominique COURTES, PEMF, IUFM de Bretagne.

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1 LOMBRE AU CYCLE 2 Je me repère dans la journée Une séquence de 6 séances Dominique COURTES, PEMF, IUFM de Bretagne

2 Les savoirs en jeu UNE OMBRE NECESSITE UNE SOURCE DE LUMIERE LA FORME DE LOMBRE DEPEND: DE LA FORME DE LOBJET DE LA POSITION DE LOBJET DE LORIENTATION DE LOBJET PAR RAPPORT A LA SOURCE LUMINEUSE.

3 Une position didactique Créer le besoin de chercher « Pourquoi les ombres? » Mise en lien avec un projet : «CLASSE PATRIMOINE » Architecture Un album Arts Plastiques Contemporaine « Jeu de piste à volubilis » Jeux de Rennes dombres et de lumières

4 Pour construire Partir de ce que lélève croit savoir: « A ton avis… » Quest-ce quune ombre? Où peut-on trouver des ombres? Quest-ce quil faut pour avoir des ombres? Dessine une ombre

5 Relevé des représentations Quest-ce quune ombre?Où peut-on trouver des ombres? Quest-ce quil faut pour avoir une ombre? Au sol, notre ombre apparaît mais aussi elle disparaît quand il ne fait pas beau. Une ombre, cest notre reflet sur le sol. Notre reflet en noir. Quand on met le dos au soleil, notre forme apparaît sur le sol mais toute noire: ça s appelle une ombre. Cest quelquun qui est debout mais on croit quil est allongé. Une silhouette qui se reflète par terre. Cest comme un miroir mais pas tout à fait. Si tu vas dans la lumière, regarde le sol et tu vois du noir par terre et cest une ombre. Sur les murs ou sur le sol dans la rue Devant toi ou derrière toi Dans une partie ensoleillée Dans une endroit plein de lumière Auprès du soleil Il faut du soleil Il faut un corps Une chose noire qui nous représente Il faut de la lumière comme du soleil et par exemple une personne.

6 Formuler sa pensée par le dessin

7 Ce que nous disent les élèves Lombre nécessite une source de lumière Ombre = reflet dune forme qualité de « noir » de lombre Source de lumière = soleil Forme de lombre directement conséquente de la forme de lobjet éclairé Ombre peut être « indépendante » de la forme de lobjet éclairé

8 Savoirs à valider Nécessité dune source de lumière La forme de lombre dépend de la forme de lobjet

9 Savoirs à modifier, à construire La source de lumière peut varier : elle peut être autre que le soleil Les sources de lumière Modulation de la forme de lombre : grandeur, étirement ou contraction Intensité des sources Le placement de lobjet / ces sources Causes et effets des variables de la lumière sur les qualités de lombre Laction de lélève sur un phénomène physique

10 Des ombres dans la cour Etre capable de comprendre que des paramètres physiques peuvent avoir une incidence sur la taille et la forme dune ombre: Variation de la taille et de la forme Observation et relevé des ombres Emettre des hypothèses à partir des variations observées, relevées et mesurées

11 Temps1: je constate « Comment vérifier ce que lon pense? » OBSERVER CE QUI SE PASSE Le dispositif sur une journée: Sur trois séances de 30mn chacune: Le matin : 11h00 Le début daprès-midi : 13h30 La fin daprès-midi : 15h30 Relevés des ombres: Organisation par binôme Longues feuilles de papier blanc 3 feutres de couleurs différentes Mètre- rubans pour mesurer

12 Démarche expérimentale: Garder la trace de son observation Prénom de lombre : ……………………………………… Date : ………………………………………………………….. Heure: …………………………………………………………. Lieu: …………………………………………………………….. Mesure : ………………………………………………………… Dessin de lombre

13 Se positionner Se repérer Tracer

14 Des consignes pour une démarche « Vous tracez lombre de votre camarade. Trouvez un moyen de repérer par où va son corps (la direction) et doù vient la lumière (la source). » « Nous allons faire la même chose que ce matin. A votre avis, est-ce que nous allons redessiner exactement la même ombre que ce matin? » « Entre les 3 observations, que dire sur lombre? Sa taille, sa forme… » « A votre avis, comment peut-on expliquer la différence entre les 3 ombres? »

15 La mesure: un outil pour comparer

16 Exploitation des données

17 Les constats de lobservation : Analyse des données relevées Entre le relevé 1 de 11h00 et le relevé de 13h30: Toutes les ombres ont « rapetissé » Les ombres ont perdu leurs jambes. Obligation de « pencher » la feuille pour la mettre là où est lombre. Entre le relevé 2 de 13h30 et le relevé 3 de 15h30: Lombre 3 est plus grande que lombre 2 2 binômes nont pas pu tracer la 3° ombre : position près du bâtiment ombre de lécole observation dun élève: le soleil est derrière lécole donc cest lombre de lécole qui est au sol.

18 Hypothèses et questionnements Si lombre change de forme et de grandeur, cest peut -être parce que : Le soleil a monté dans le ciel Le soleil a changé de place Quand le soleil est grand, alors lombre est grande Quand le soleil est petit, alors lombre est petite Pourquoi ce changement de grandeur et de positionnement de lombre selon lheure? Quel lien peut-il y avoir entre la modification de lombre et la place du soleil dans le ciel?

19 Temps 2 : je modélise Comment créer une ombre? Elaborer un dispositif expérimental Par quoi remplacer le soleil? Quel objet pour quelle ombre? Comment relever les données?

20 Des ombres dans la classe Savoir en jeu: Plus la source de lumière est haute par rapport à lobjet éclairé, plus lombre portée de cet objet est petite et inversement : source basse ombre grande Objectif pour le maître: Rendre capable lélève de comprendre le lien de cause à effet entre la hauteur de la source lumineuse et la grandeur de lombre portée. Problématique pour lélève: Quel est le lien entre la hauteur du soleil et la taille de lombre?

21 Mise en œuvre du dispositif Organisation par binôme : élève 1 manipule, élève 2 relève les données Matériel par binôme: une lampe torche – un personnage type Playmobil une feuille + crayon à papier pour le relevé cahier du scientifique Alternance des phases de travail Manipulation Verbalisation Production décrit

22 Créer une ombre Mise en œuvre sur 4 séances Séance 1 : « Créer une ombre, en relever la silhouette et la mesurer » Séance 2: « Créer trois ombres de trois tailles différentes. » Séance 3: « Créer une ombre la plus petite possible.» Séance 4: « Créer une ombre la plus grande possible. »

23 Dune manipulation empirique 1° expérience : je découvre la lampe et le Playmobil Phase dessais Lélève manipule, observe les effets de ses gestes Phase de verbalisation orale Les premiers constats mis en commun sur affichage: La main cache le Playmobil = pas dombre du Playmobil On a déplacé la lampe de tous les côtés = lombre a bougé La lampe haute au-dessus du Playmobil, lombre est petite « Quand on rapproche » la lumière du Playmobil, lombre est plus grande. Quand la lampe est basse, lombre est plus grande.

24 à une manipulation dirigée 2° expérience avec la lampe et le Playmobil: Consigne : « Créer trois ombres différentes » Référence directe avec les trois ombres de la cour Nécessité de prise de repère de lobjet éclairé Temps à consacrer à la « mise en mots » Protocole expérimental Passage de la manipulation « tous azimuts » à un premier degré de conceptualisation sur le rapport : position de la source lumineuse / taille de lombre

25 pour une manipulation raisonnée 3° expérience avec la lampe et le playmobil: Consigne - Défi : « Créer lombre la plus petite possible. » Faire réinvestir le protocole expérimental défini à la séance précédente. Faire anticiper les effets de son action en sappuyant sur les premières constations à savoir la relation: « position de la lumière taille de lombre » Faire établir que plus la source lumineuse est au-dessus de lobjet à éclairer, plus lombre est petite.

26 Lécrit support danticipation « Avant de reprendre la lampe et le Playmobil, vous devez écrire ce que vous allez faire pour obtenir lombre la plus petite possible. » Il faut mettre la lampe au-dessus du Playmobil. On peut aussi rapprocher la lampe du Playmobil et au-dessus. Placer la lampe de poche très haut au-dessus du Playmobil. On met la lampe très haut et lombre devient toute petite. Pour avoir une petite ombre, il faut que la lumière soit bien haute. Pour faire une ombre petite, il faut une lampe et mettre la lampe très haut, au-dessus du Playmobil sur une feuille blanche.

27 Une bifurcation dans le déroulement Première synthèse obtenue: « Il faut placer la lumière au-dessus du Playmobil pour avoir lombre la plus petite possible. » Nouveau questionnement non prévu initialement: « La distance entre la lampe et lobjet est-elle importante pour la grandeur de lombre? » Nouveau protocole expérimental: « Il faut mesurer la hauteur: utiliser des règles » « Il faut que la lumière soit bien daplomb avec lobjet à éclairer »

28 Jadapte ma manipulation à mon questionnement

29 Synthèse « ombre petite » Nous avons appris aujourdhui: Pour créer une ombre la plus petite possible, nous savons quil faut placer la lampe exactement au-dessus du Playmobil. On ne doit pas la mettre trop haut à cause de la puissance de la lampe et pour être sûr quelle est bien au-dessus, on peut saider dune règle.

30 De la hauteur au placement Continuer à construire avec une nouvelle expérience Un nouveau défi : « Faire lombre de la taille dune feuille de papier A4 dans le sens de la longueur. » Rendre capable l élève de comprendre le lien de cause à effet entre la place de la source lumineuse et la grandeur de lombre portée.

31 Une expérience raisonnée 3 phases de manipulation production décrit pour trois niveaux de conceptualisation Jécris pour anticiper sur les effets de mon action: « Nous allons mettre la lampe de poche au-dessus du Playmobil très bas. Mettre le Playmobil au milieu de la feuille. Faire un repère pour lePlaymobil. Jécris pour constater les effets de mon action: « En fait, il fallait: poser le Playmobil au bout de la feuille. Mettre la lampe derrière le Playmobil. Mesure : 18 cm. » Jécris pour synthétiser les effets de mon action: « Ce que nous avons appris: pour avoir une très grande ombre, il faut pencher la source lumineuse sur le côté du Playmobil. »

32 Ce que nous savons maintenant sur lombre A partir des expériences de la classe: Pour créer une petite ombre, nous savons quil faut mettre la lampe exactement au-dessus de lobjet à éclairer. Pour avoir une très grande ombre, il faut pencher la source lumineuse sur le côté en bas de lobjet à éclairer. Cela dépend du sens où on regarde!!! Pour avoir lombre devant lobjet, la source lumineuse doit être derrière. Pour avoir lombre derrière lobjet, la source lumineuse doit être devant. Notre corps et le soleilUn Playmobil et une lampe de poche

33 De la cour de lécole au concept PLUS LE SOLEIL EST HAUT DANS LE CIEL, PLUS LOMBRE EST PETITE. PLUS LE SOLEIL EST BAS DANS LE CIEL, PLUS lOMBRE EST GRANDE.


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