Le manège électrique

Séance 3 : Distinguer conducteur et isolant
Auteurs : Elisabeth Plé(plus d'infos)
Résumé :
remplacer les fils par d’autres objets
Publication : 6 février 2013
Objectif :
Émettre des hypothèses. Trier des objets. Réaliser un classement en prenant en compte des critères. S’exprimer par écrit pour émettre des hypothèses, mettre en mémoire des résultats, tirer des conclusions. Débattre et argumenter.
Matériel :

 

Pour chaque élève ou binôme : une pile,

  • un moteur
  • un fil

Pour la phase 3 :

  • des cuillères (bois, plastique, métal),
  • des pinces à linge (bois, plastique, métal),
  • Bandes (papier, d’aluminium et en plastique),
  • Des règles (plastique, fer, bois),
  • Des fils (cuivre, fer, laine)

 

 

Connaissance/notion scientifique :isolant/conducteur

Déroulement :

Phase 1 : rappel de la séance précédente. L’enseignant propose une fiche (voir lien) Puis une mise en commun est réalisée

 

Introduction de la séance : « Quelqu’un a eu besoin de fils électriques et est venu piocher dans notre stock ! Du coup, nous n’en avons plus assez pour faire fonctionner tous les moteurs ! Que faire ? » (en trouver d’autres… trouver autre chose pour que l’électricité circule)

 

Phase 2 : les élèves doivent chercher comment remplacer le fil électrique manquant pour faire tourner le moteur. (ils peuvent s’aider en utilisant des objets présents dans leur trousse). Généralement cette situation pose problème aux enfants, jusqu’au moment où l’un d’entre eux réussit à trouver un  objet, les autres pratiquent alors par imitation.

 

Phase 3 : Les élèves sont répartis en petits groupes et chaque groupe reçoit une boîte avec des objets. Les moteurs sont provisoirement mis à l’écart. « Quels sont les objets qui vont permettre au moteur de fonctionner ? Pourquoi ? »

Les élèves doivent noter leur prévision sur les objets susceptibles de remplacer un fil en faisant un tri a priori sur le papier au moyen d’un tableau (à trois colonnes : le nom de l’objet, leur prévision, la troisième sera complétée ensuite lors de la vérification). Les objets sont repérés par des lettres (par exemple, cuillère A, cuillère B, cuillère C). Ces lettres sont collées sur les objets pour les différencier (dans ce cas, A= fer, B= plastique,  C= bois). Cet artifice permet de différencier les objets sans désigner la différenciation par un critère de matière. Ce sera aux élèves de faire émerger le critère de matière.

 

Phase 4 : Echange collectif sur les prévisions des élèves. Pourquoi avez-vous fait ce choix ? Les élèves doivent argumenter.

 

Phase 5 : Les élèves récupèrent leur moteur et vérifient leurs prévisions. Ils réalisent le montage avec chaque objet et mettent un rond rouge (dans la troisième colonne du tableau) afin de pouvoir comparer leur prévision et le résultat de l’expérimentation.

 

Phase 6 : L’enseignant amorcera une discussion avec les élèves : « pourquoi le moteur tourne-t-il avec ces objets là ? ». Celle-ci devrait déboucher sur le fait que ce n’est pas l’objet en lui même qui est en cause, mais la matière dans laquelle cet objet est fabriqué. Les élèves aboutiront à la conclusion que les objets en fer, cuivre,  métal permettent de remplacer un fil

L’enseignant synthétisera les conclusions tirées lors de mise en commun, en faisant apparaître les matières conductrices électriques et isolantes. Il pourra lister les deux groupes de matières: d’une part les matières isolantes comme le plastique, le bois, la laine…, d’autre part les matières conductrices électriques, comme le fer, le cuivre, l’aluminium qui seront regroupées sous le vocable matière. 

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