module : le monde de la matière les aimants...
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Module : le monde de la matière – les aimants – maternelle
Utiliser, fabriquer, manipuler des objets :
Les utilisations multiples d’instruments et d’objets sont l’occasion de constater
des phénomènes physiques, notamment en utilisant des instruments d’optique
simples (les loupes notamment) ou en agissant avec des ressorts, des aimants,
des poulies, des engrenages, des plans inclinés… Les enfants ont besoin d’agir
de nombreuses fois pour constater des régularités qui sont les manifestations
des phénomènes physiques qu’ils étudieront beaucoup plus tard (la gravité,
l’attraction entre deux pôles aimantés, les effets de la lumière, etc.).
Attendus de fin de cycle :
Choisir, utiliser et savoir désigner des outils et des matériaux adaptés à une
situation, à des actions techniques spécifiques (plier, couper, coller, assembler,
actionner...).
Matériel : (à choisir selon buts recherchés, disponibilité…)
Objets en fer : clou, trombone, clé
Autres objets : bout de bois, gomme, bouchon, feuille de papier, pâte à modeler,…
Sac poubelle noir pour cacher les objets
Canne à pêche avec un aimant bien accroché.
Voici un exemple de séquence vécue en classe avec une classe de GS, qui est à
adapter au fur et à mesure des réactions et des découvertes des enfants de sa classe. Des prolongements sont proposés en fin de séquence selon le temps dont on dispose
et la réactivité des enfants.
Séances Matériel Déroulement Support et modalités de travail
Séance N°1 Activité décrochée de manipulation libre
Objets cachés : clou,
trombone, clé, bout
de bois, gomme,
bouchon plastique,
feuille de papier,
pâte à modeler…
Canne à pêche aimant
Situation préalable :
Dans un « coin » pendant l’accueil, les élèves découvrent
librement le jeu : « la pêche »* pendant une semaine.
*jeu fabriqué par l’enseignant (poisson avec objets cachés
en fer et dans d’autres matériaux)
jeu de la pêche dans
un « coin » à l’accueil.
Séance N°2 Premier recueil de représentations
Affiche Poissons et cannes à pêche
Problème posé par la situation de départ : Qu’avez vous
observé lors du jeu « la pêche ? ».
Question de l’enseignant : Pourquoi y-a-t-il des poissons
qui collent et d’autres qui ne collent pas ?
Hypothèses : L’enseignant liste les hypothèses des élèves
en regroupement collectif sur affiche.
Les poissons sont ouverts, premières conclusions et observation des objets.
En collectif
Séance N°3 Ce que je pense + Expérimentation pour validation ou non
photo des objets + colle
et feuille
individuelle tableau à 2 colonnes
Introduction du vocabulaire spécifique adapté : attiré plutôt
que collé ou attaché après justification.
Question : A votre avis, quels sont les objets attirés ou pas
attirés par l’aimant ?
individuellement : tri par catégorie d’objets en 2 colonnes.
Investigation : Expérimentation
Chaque élève teste les objets pour valider ou non ses
hypothèses et compare le résultat de l’expérience à son
idée de départ.
En atelier
Séance N°4
Conclusion
Et trace écrite de
l’expérience
Affiche collective et document de
l’élève Trace écrite pour
l’expérience et matériel par petits groupes en classe
entière.
Temps 1 : Ce que nous avons constaté :
ATTIRES l’objet est
attiré par l’aimant
ATTIRES
l’objet n’est pas attiré par
l’aimant
Clou, Clé,
Trombone,
Gomme, Bout de Bois, Bouchon,
Morceau de papier, Pâte à fixe.
Temps 2 : Je dessine une expérience où l’aimant attire un
objet.
En collectif
puis en atelier
Séance N°5 Tri des métaux
Différents métaux aluminium, pièce 5 c, pièce jaune de 10 c, trombone, clef, rondelle, clou …
Les élèves pensent que pour être attiré un objet doit être
en métal, certains parlent de fer.
Objectif : Mettre en évidence que tous les métaux ne sont
pas attirés par l’aimant.
Les élèves vont expérimenter.
Affiche de conclusion, tri des métaux.
En atelier
Séance N°6 Ce que j’ai appris
Affiche collective tri des métaux
Vocabulaire spécifique : on ne dit pas « coller » mais attirer
Savoirs :
Il existe différents métaux, certains sont attirés par
l’aimant d’autres pas.
Les objets en fer ou qui contiennent du fer sont
attirés par l’aimant.
En collectif
Séance 1 : phase de découverte (manipulation)
Situation préalable :
Dans un « coin » les enfants jouent librement au moment de l’accueil avec les cannes à pèche, et essayent
d’attraper des poissons en papier …
*jeu fabriqué par l’enseignant (poisson /objets en fer et
autres matériaux)
Matériel :
Objets en fer : clou, trombone, clé
Autres objets : bout de bois, gomme, bouchon
plastique, feuille de papier, pâte à modeler ils sont
cachés sous les poissons ou à l’intérieur dans un petit
morceau de plastique noir
Canne à pêche avec un aimant bien accroché
Séance 2 : Premier recueil de représentations en collectif
Problème posé par la situation de départ : Quand vous avez joué que s’est-il passé ?
Lors du regroupement, l’enseignant sollicite les élèves en leur demandant ce qu’ils ont observé lors du jeu
« la pêche ».
« Ben les poissons marchaient, et d’autres pas. Marchaient pour mettre le truc.
Y’en avait qui restaient par terre.
On mettait l’aimant dessus mais ça ne venait pas dessus.
Les deux cannes à pêche se collaient.
Des fois elles s’emmêlent.
Y s’collaient pas, et parfois y s’décollaient. »
Question de l’enseignant : Pourquoi y-a-t-il des poissons qui collent et d’autres qui ne collent pas ?
L’enseignant reprend ici les termes employés par les élèves
Hypothèses :
L’enseignant liste les hypothèses des élèves en
regroupement collectif, sur affiche.
1) « Parce qu’il y a des poissons qui n’ont pas d’aimants en-dessous »
2) « Il y a des aimants qui collent pas » (constat ?) 3) « Les poissons croient qu’on va les manger »
(hypothèse non scientifique) 4) « Mais non c’est des faux » (l’échange entre les pairs
permet de répondre à l’hypothèse 3). 5) « Il est trop lourd ». 6) « Il faut le retourner » (l’élève répond à la question
dans sa tête et propose déjà une solution plausible). L’enseignant note les représentations des élèves :
- L’aimant attire un autre aimant (1) - Certains ne fonctionnent pas (2) - Le poids du poisson a une influence (5) - Il faut un contact direct (6)
Les propositions (5) et (6) sont testées devant les enfants et invalidées. Sur proposition des élèves ou de l’enseignant, les poissons sont ouverts. On veillera à ne pas trier pour l’instant les objets, «observation» des objets en collectif et premières conclusions : Ce ne sont pas des aimants cachés sous les poissons, ce sont des objets (L’hypothèse 1 est invalidée). L’enseignant annonce la séance suivante : la prochaine fois on cherchera à savoir quels objets sont
« collés » (attirés) par l’aimant ?
Séance 3 : recueil individuel et expérimentation (atelier 7 ou 8 élèves)
Au début de la séance l’enseignant rappelle la séance précédente et propose d’utiliser le vocabulaire
spécifique adapté : attiré plutôt que collé/attaché en justifiant ce choix : il n’y a pas de colle entre l’objet et
l’aimant, ni ficelle pour attacher les objets et ils ne restent pas collés.
Chaque élève dispose d’une série d’objets identiques à ceux cachés dans les poissons et d’une série de
photos les représentant. (cf. document d’élève) Tri par catégorie d’objets
Question : A votre avis, quels sont les objets qui vont être attirés par l’aimant ? Hypothèses : Ce que je pense (recueil individuel)
? Quels sont les objets qui sont attirés par l'aimant ?
Ce que je pense :
ATTIRES ATTIRES
Séance 3 suite Deuxième phase
Investigation : Expérimentation
Chaque élève teste les objets pour valider ou non ses hypothèses.
L’enseignant fait comparer à chaque élève, le résultat de l’expérience à son idée
de départ.
On peut rayer les objets pour lesquels on s’est trompé : on apprend.
Séance 4 : Conclusion de l’investigation (en collectif)
Temps 1 : On récapitule au coin regroupement les résultats de tous les groupes
Ce que nous avons constaté, notre Conclusion :
Cette affiche photocopiée peut être incluse dans le cahier de chercheur
Temps 2
« Voici le matériel que vous avez utilisé par groupes de 6 ou 7, chacun va dessiner sur son cahier de
chercheur une expérience où l’objet est attiré »
Prolongement : Compte tenu des expériences réalisées, comment peut-on savoir si un
objet va être attiré ou pas ? ….. Début de discussion sur la matière, en quoi est fait chacun
des objets utilisés : papier, plastique, bois, fer, métal…..
Et bien on essaiera de trancher la fois prochaine !
Ce que nous avons expérimenté :
Clou, Gomme, Trombone, Clé,
Bout de Bois, Bouchon, feuille de papier,
Pâte à modeler.
Je dessine sur mon cahier de chercheur une expérience où l’objet est
attiré.
Séance 5 : expérimentation sur les métaux (En atelier)
Les élèves pensent que pour être attiré un objet doit être en métal, certains parlent de fer
Objectif : Mettre en évidence que tous les métaux ne sont pas attirés par l’aimant.
Les élèves vont expérimenter par petits groupes ; on propose un ensemble d’objet en métal (aluminium,
pièces 5 centimes, pièce jaune de 10 centimes, trombone, clef, rondelle, clou) à chaque élève.
Les enfants testent ces différents objets :
On évitera le «papier» alu un peu ambigu, on prendra plutôt une barquette alu plus rigide.
On pourrait ajouter bijou ou gourmette en argent ou en or eux aussi ne sont pas attirés s’ils ne contiennent
pas de fer(…).
Tous les métaux utilisés ne sont pas attirés par l’aimant, on peut les trier, la clef est entre
les deux colonnes, car certaines clefs ne sont pas attirées.
Affiche collective à photocopier pour le cahier de chercheur de l’élève
Séance 6 : Ce que je retiens
Objectif : Faire le bilan des savoirs acquis
Vocabulaire spécifique :
on ne dit pas « coller » mais attirer
Savoirs :
Les objets ne sont pas tous attirés par l’aimant.
Il existe différents métaux, certains sont attirés par l’aimant d’autres pas.
Les objets en fer ou qui contiennent du fer sont attirés par l’aimant.
Prolongement possible
Rechercher dans la classe tous les objets qui sont attirés par l’aimant
Rechercher dans la cour ce qui attire l’aimant où les lieux où l’aimant reste attiré,
avec photos des lieux à retrouver par d’autres élèves
Petits défis
Comment retirer un trombone au fond d’une bouteille sans le toucher ?
Fabrication d’un jeu de déplacement.
Autres propriétés des aimants : attire à distance et à travers d’autres matières.
Cycle 3 : application aux boussoles, l’aiguille est un petit aimant qui s’oriente
dans le champ magnétique terrestre. Cherchons le Nord !