|
La
lumière |
Situation initiale et objectifs :
Classes de SEGPA avec des élèves en très grande difficulté. Le projet sur la lumière a pour but de réveiller la curiosité des élèves qui n'attendent pas beaucoup du collège.
Le thème de la lumière a été choisi car il permettait l'utilisation d'objets technologiques, attirants pour les élèves.
Matériel :
Documents :
Séquence 1, questionnaire initial :
Ce questionnaire est destiné à repérer les représentations initiales des élèves. Il servira aussi comme prétexte aux ateliers futurs (vérification des réponses). Les questions sont en grande partie conçues pour révéler les représentations erronées.
Le questionnaire s'est révélé un peu difficile pour des élèves mauvais lecteur et il a fallu insister pour qu'il soit entièrement rempli.
Séquences suivantes, ateliers :
Les ateliers ont été conçus pour permettre la mise en évidence de phénomènes liés à la lumière. Les thèmes des ateliers sont assez directement liés au questionnaire initial. Ce parti pris directif a été envisagé pour canaliser les élèves turbulents, mais l'intérêt des élèves a rendu possible la découverte de phénomènes qui n'étaient prévu que dans des ateliers ultérieurs.
Atelier 1 : déterminer que la lumière se déplace en ligne droite. La lumière ne peut pas tourner.
Les conclusions ont été dures à établir, la reproduction de l'expérience à partir des schémas a aussi mis en difficulté quelques élèves.
Atelier 2 : l'ombre. Comprendre que l'ombre est produite par la source lumineuse et que sa position est opposée par rapport à la source. Plusieurs sources lumineuses donnent plusieurs ombres.
3 sources lumineuses produisent trois ombres
L'utilisation de filtres colorés permet de mettre en valeur
les interactions entre les lampes. Cette manipulation a conduit un groupe à
découvrir la synthèse additive. Une partie importante des élèves à eu du
mal à prendre conscience de l'orientation des ombres par rapport aux sources.
Coloration des ombres et de l'objet en fonction de la couleur des sources
Prise de notes !
Atelier 3 : Influence de la taille apparente de la source lumineuse sur l'ombre.
En déplaçant le filtre, d'avant en arrière, les élèves ont pu constater l'influence sur les ombres. En utilisant une torche cinéma de 2000watts et un écran en tissu blanc, il a été possible de mettre en évidence que l'estompage de l'ombre ne dépendait pas de la puissance de l'éclairage.
Par chance, il y avait du brouillard dehors, ce qui a permis d'expérimenter à très grande échelle...
Atelier 4 : La couleur.
Que penser de la couleur d'un objet. En plaçant des objets colorés sous un faisceau monochrome, les enfants purent constater que les couleurs identiques à la source lumineuse n'étaient pas modifiées.
Atelier 5 : La synthèse additive.
En faisant des essais de projection à partir de filtres colorés, les élèves se sont rendus compte que l'on pouvait fabriquer du blanc à partir du vert, du rouge et du bleu.
Sur l'écran blanc, le mélange de la lumière des trois sources (Bleu,
Vert, Rouge) donne du blanc.
J'avais prévu une quinzaine d'ateliers purement scientifiques et d'autres activités plus artistiques comme la réalisation d'un théâtre d'ombres à partir d'historiette que nous réalisions en français (mais la fin de mon remplacement m'a empêché de mener à terme ce projet).
Parmi les scientifiques :
Bilan :
Les activités ont intéressé les élèves. Ils ont été vivement intéressés par l'utilisation des filtres.
Les fiches ont été en grande partie complétées.
Malgré l'engagement écrit, deux élèves ont dirigé une lampe vers les yeux d'un camarade, ce qui les a exclu immédiatement de l'activité.
Le matériel a beaucoup souffert, la plupart des ampoules ayant été malmenées. et quelques éléments détruits.
Je pense refaire l'activité prochainement, sans doute avec une classe de CE2.
