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Connaissances du primaire ou pré-requis. Primaire Fiche 17 (cycle 3) : Lumière et ombres. Secondaire Modèle du rayon de lumière. Compétences visées. Prévoir.

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1 Connaissances du primaire ou pré-requis. Primaire Fiche 17 (cycle 3) : Lumière et ombres. Secondaire Modèle du rayon de lumière. Compétences visées. Prévoir la position et la forme des ombres dans le cas dune source ponctuelle La lumière : sources et propagation rectiligne. Exemple dune séquence dinvestigation.

2 Démarche dinvestigation. Situation déclenchante. Les ombres chinoises sont utilisées depuis des siècles pour illustrer des contes au théâtre. Des figurines ou des mains peuvent alors donner naissance à divers animaux ou personnages. Peut-on observer l'ombre dun objet dont la forme serait différente de celle de lobjet ?

3 Démarche dinvestigation. Appropriation. - Demander à un élève de venir au tableau pour faire une ombre chinoise avec sa main et un rétroprojecteur : on observe une ombre floue. - Puis avec une lampe de poche : on observe une ombre plus nette et contrastée. Une ombre nette nest obtenue quavec une petite source de lumière.

4 Démarche dinvestigation. Formulation des hypothèses. À la question posée, on peut envisager les réponses suivantes : -Le choix de lobjet influence la forme de lombre : selon les matériaux utilisés, la forme... -La forme de lombre dépend de la position des objets par rapport à la source de lumière ou par rapport à lécran. - Lombre a toujours la même forme que le contour de lobjet, car elle est dans son prolongement. Ces hypothèses peuvent être notées au tableau ou écrites sur feuille.

5 Démarche dinvestigation. Échange argumenté. Mise en commun des résultats Élaboration dun protocole expérimental. Choix du matériel. Lenseignant pourra mettre à la disposition des élèves le matériel suivant : divers objets de différentes formes et en différentes matières, sources de lumière ponctuelle (lampe de poche), écran blanc, feuilles blanches, fil de coton pour matérialiser les rayons de lumière. Les hypothèses sont reprises une à une, et on montre que la forme de lombre ne dépend uniquement que du contour de lobjet éclairé.

6 Institutionnalisation / structuration des connaissances. Lorsquun objet opaque est éclairé par une petite source de lumière : _ La partie de lobjet, qui se trouve à lopposé de la source, nest jamais éclairée : cest son ombre propre. _ Lombre projetée sur un écran est son ombre portée. _ La forme de lombre portée est délimitée par les rayons de lumière issus de la source qui passent par les bords de lobjet. _ La zone qui est comprise entre lombre propre et lombre portée constitue le cône dombre.

7 Réinvestissement Exercices de tracés dombres. Pour apprendre à faire quelques ombres chinoises : sciences.fr/francais/ala_cite/expositions/ombres_lumieres/mains-ombres- chinoises.htm


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