Les écrans, le cerveau… et l’enfant

Séquence 1 : La perception
Auteurs : elena Pasquinelli(plus d'infos)
Gabrielle Zimmermann(plus d'infos)
Anne BERNARD(plus d'infos)
Béatrice Descamps-Latscha(plus d'infos)
Résumé :
Séance 1. Images et sons Séance 2. Couleurs et arômes (optionnelle) Séance 3. Une illusion de mouvement Séance 4. 2D/3D Séance 5. L’espace à l’écran Séance 6. Grand ou petit ? Une illusion de taille (optionnelle)
Publication : 3 Mars 2015

Eclairages scientifiques


Séance 1 – Images et sons

  • Durée : 1h à 1h15
  • Matériel :
    Pour toute la classe :
    • Ordinateur relié à un vidéoprojecteur ou TBI
    Vidéo 1, téléchargeable ici (nécessite une connexion à Internet. Log-in : LMALP_Mon_cerveau_et_les_ecrans ; Mot de passe : Vmb8xttD).
  • Objectifs :
    • Découvrir que la vision et l’audition sont sollicitées lorsqu’on interagit avec les écrans
    • Faire réfléchir les élèves à leur coopération pour la bonne compréhension des contenus multimédia
  • Compétences travaillées :
    • S’exprimer clairement à l’oral avec un langage approprié
    • Observer et décrire pour mener des investigations
    • Échanger, questionner, justifier un point de vue
    • Faire preuve d’esprit critique face à l’information et à son traitement
  • Lexique : Audition, bande-son, perception, sens, vision

Question initiale

L’enseignant invite la classe à remobiliser les idées exprimées lors de la séance initiale concernant la manière dont les écrans sollicitent l’une des fonctions du cerveau : la perception, notamment la vision et l’audition. Il pose la question « a-t-on besoin à la fois de voir et d’entendre pour comprendre ce qui se passe sur un écran ? et autour de nous ? » et pourra préciser : « est-ce que voir suffit, est-ce qu’entendre suffit, ou a-t-on besoin des deux à la fois ? »
Les enfants inscrivent la question dans leur cahier d’expériences et expriment leurs idées. Puisque la question des écrans est évoquée, les élèves discuteront probablement des « situations audiovisuelles » qu’ils connaissent : les films, dessins animés et animations (à la télévision, au cinéma ou sur l’ordinateur), les jeux vidéo. Certains élèves chercheront probablement à se représenter des situations quotidiennes en l’absence de l’un de ces deux sens (comprendre une leçon en classe, traverser un carrefour sans danger, etc.), suggéreront de se cacher les yeux, de se boucher les oreilles. Dans ce cas, l’enseignant pourra demander comment faire pour obtenir un même effet sur un écran : couper l’image ou le son.

Note pédagogique
Certains enfants, surtout si des membres de leur famille ou des camarades sont concernés, pourront évoquer les situations particulières des troubles visuels ou auditifs. L’enseignant pourra alors réfléchir avec eux et souligner que la personne malvoyante ou malentendante peut tout de même obtenir des informations sur son environnement :
• en utilisant au mieux le sens déficient (à l’aide d’un appareil auditif, de lunettes ou lentilles) ;
• en utilisant ses autres sens : pour le malvoyant, le toucher (par exemple, lecture en braille) et l’audition (par exemple, livres audio) ; pour le malentendant, la vision (par exemple la langue des signes) ;
• en faisait appel à une aide (personne, chien guide).

Activité : sons et images

Pour en savoir plus et en rebondissant sur les idées des élèves, l’enseignant annonce que la classe va se prêter à une expérience collective. Sans en dire plus, il installe la classe face au dispositif permettant de visionner la vidéo 1 et d’écouter sa bande-son.

1. Écoute de la bande-son seule

Dans un premier temps, l’enseignant donne la consigne : « vous allez entendre des sons. Écoutez-les attentivement, essayez de reconnaître ce qui les a produits : une personne, un animal, un objet, un phénomène naturel… ». Il fait alors écouter à la classe la bande-son seule en choisissant cette option dans la visionneuse. La bande-son peut être diffusée une seconde fois.

 

À la fin de l’écoute, la classe met en commun ses idées (« quels sont les sons que nous avons entendus ? qu’est-ce qui les a produits ? ») et l’enseignant les écrit au tableau. L’enseignant peut enrichir le débat par quelques questions : « est-il facile de deviner ce qui a produit les sons ? est-il facile de trouver des mots pour décrire les sons ? est-il facile de distinguer un cri d’animal du bruit d’un objet ou d’un phénomène naturel ? certains sons sont-ils répétés ? »
Il peut faire remarquer que nous interprétons les sons en fonction de ce que nous connaissons : nous pouvons identifier un hululement en tant que tel et l’attribuer à sa source si nous avons déjà entendu une chouette hululer, dans la nature ou sur un enregistrement. Le maître demande alors : « pouvez-vous raconter quels événements se déroulent ? avez-vous des indices pour dire quand se passe l’histoire (le jour ou la nuit, en quelle saison) ? pour dire où elle se passe (en ville, à la campagne, en bord de mer, dans une maison ou dehors) ? »
Les élèves proposent leurs idées, qui pourront être très variées et pleines d’imagination. L’une des versions possibles de « l’histoire » est choisie par la classe et écrite au tableau, en deux ou trois lignes. Par exemple : « Il y a du vent. Une chouette hulule. C’est la nuit. Quelqu’un ou un animal marche. Quelque chose craque. On entend un bruit d’ailes. Soudain, un bruit de tonnerre éclate. »

Notes pédagogiques

  • Si la classe peine à démarrer, l’enseignant peut l’aider en posant des questions sur ce que peuvent représenter les sons (homme, animal, objet, phénomène naturel) et sur ce que révèlent les indices temporels (par exemple en demandant : « puisque vous avez entendu un hululement et si c’est bien celui d’une chouette, la scène se passe-t-elle plus probablement le jour ou la nuit ? »).
  • Souvent, les élèves diront spontanément « j’ai entendu le vent » ou « j’ai entendu une chouette » plutôt que : « j’ai entendu un sifflement qui pourrait être celui du vent » ou « j’ai entendu un hululement qui pourrait être celui d’une chouette ». Cet exercice peut être l’occasion d’inciter les élèves à bien distinguer :
    • le son et ce qui produit le son (autrement dit « l’effet et la cause ») ;
    • ce qu’on constate (les sons) et ce qu’on suppose (l’histoire).

2. Visionnage de la vidéo sans le son

Dans un deuxième temps, l’enseignant propose à la classe de regarder une vidéo. Il choisit dans la visionneuse la version de la vidéo sans le son. Il demande aux élèves d’être bien attentifs aux éléments qu’ils vont voir, et de les noter par la suite. La vidéo peut être diffusée une seconde fois.

La classe met en commun ses observations et fait la liste des éléments reconnus en les inscrivant au tableau. Le cas échéant, le maître peut demander des précisions à la classe : « comment sont habillés les enfants ? y a-t-il des feuilles sur les arbres ? à votre avis, en quelle saison se passe la scène ? », etc. Le maître demande alors aux élèves de décrire les événements qui se produisent, de raconter l’histoire, uniquement à partir de ce qu’ils viennent de voir, c’est-à-dire uniquement avec ce que leur a appris leur vue.
Collectivement, en quelques lignes, la classe rédige un résumé de l’histoire qui est écrit au tableau à côté du premier. Par exemple : « C’est la nuit, en été. Deux enfants attendent le bus près d’une forêt. Les feuilles des arbres bougent. Comme le bus ne vient pas, ils partent à pied le long de la route. En chemin, quelque chose leur fait peur, mais ils continuent d’avancer. Le ciel est menaçant. Soudain, ils font demi-tour et retournent à l’arrêt de bus en courant. »

L’enseignant demande alors à la classe : « à votre avis, cette vidéo pourrait-elle correspondre à la bande-son que nous avons écoutée tout à l’heure ? certains éléments vus dans cette vidéo peuvent-ils être reliés à ceux que nous avions suspectés en écoutant la bande-son ? avons-nous vu certaines choses qui ne correspondent pas à des sons que nous avions entendus ? y a-t-il des objets ou des personnages qui ne provoquent aucun bruit ? »

Note pédagogique
Pour organiser les idées à partir des suggestions des élèves, l’enseignant pourra écrire les listes sous forme de tableau (les éléments vus qui se rapportent à des éléments entendus pourront être inscrits sur la même ligne) ou relier les éléments entre eux avec des feutres de couleurs différentes.

Pour aller plus loin, l’enseignant amène les élèves à réfléchir sur les apports réciproques de la vision et de l’audition. Par exemple, il leur demande :

  • si l’image leur permet de décider entre plusieurs interprétations, pour certains sons entendus (par exemple, le crissement répété correspond à des enfants qui marchent et pas à quelqu’un qui mâche) et si elle a confirmé certaines suppositions (au cri de la chouette, on suspectait que la scène se passait de nuit, ce que l’image confirme) ;
  • si les images apportent aussi des informations supplémentaires que le son à lui seul ne pouvait pas nous faire connaître (par exemple, l’image nous renseigne sur les personnages : une petite fille blonde et un petit garçon brun, sur ce qu’ils font : ils attendent un bus, etc.) ;
  • si certains éléments entendus n’ont pas été vus. La chouette, par exemple, a été entendue mais n’a pas été vue. C’est l’audition seule qui nous renseigne sur sa présence : elle est là, mais cachée à nos regards. La classe remarque qu’écouter la bande-son puis regarder la vidéo a permis d’enrichir l’histoire, de la rendre plus précise. Le cas échéant, le maître peut faire remarquer que – à partir de la bande son seule – la classe pouvait inventer beaucoup d’histoires différentes. A présent, les histoires proposées se ressemblent plus. L’absence d’images laissait une grande liberté à notre imagination.

Si les élèves ne l’ont pas remarqué, l’enseignant peut attirer leur attention sur le craquement qui était entendu dans la bande-son et qui était suivi du bruit de l’envol d’un oiseau. Il peut alors demander à la classe si elle a vu, dans la vidéo, un indice capable d’expliquer ce qui se passe à ce moment précis : « pourquoi l’oiseau s’envole-t-il ? ». Éventuellement, la classe aura relevé que les enfants marchent tour à tour sur la brindille et se demandera si le craquement correspond à l’un ou l’autre de ces événements. Sur la base des indices qu’on a, il n’est pas possible de décider… La vision a permis de préciser l’hypothèse de la source des sons entendus, cependant il reste des incertitudes. Comment faire pour vérifier si cette version de l’histoire est la bonne et pour lever les dernières incertitudes ? La classe pourra suggérer que pour le savoir, il faut diffuser le son et l’image en même temps.

3. Le film complet avec l’image et le son

L’enseignant diffuse la vidéo complète et la classe peut ainsi vérifier si ses idées de « scénario » étaient justes. Si le maître a attiré l’attention de la classe sur la brindille et le craquement, les élèves auront observé, écouté attentivement et relevé que c’est le pas de la petite fille qui le provoque et fait s’envoler la chouette.

Collectivement, en quelques lignes, la classe rédige un troisième résumé de l’histoire, et l’enseignant l’inscrit au tableau, à côté des deux premiers. Par exemple : « Par une nuit venteuse où hulule une chouette, en été, deux enfants attendent un bus qui tarde à arriver, près d’une forêt. Lassés d’attendre, ils partent le long de la route. Une brindille craque sous le pied de la petite fille et la chouette s’envole à tired’aile, provoquant la peur des deux enfants, qui malgré tout reprennent leur route. Mais soudain l’orage éclate et les enfants retournent en courant à l’arrêt du bus. »
C’est l’occasion de comparer les trois versions de l’histoire, obtenues à partir du son seulement, de l’image seulement et de la vidéo complète, et de confirmer que certains éléments (notamment « qui fait craquer la brindille qui fait s’envoler la chouette ? ») ne pouvaient être connus qu’en disposant du son et de l’image en même temps.

4. Le film complet avec l’image et le son : bande-son alternative

Enfin, le maître demande à nouveau l’attention de la classe. Il diffuse la vidéo avec une bande-son alternative – où le bruit du tonnerre et de la pluie est remplacé par le bruit d’un bus qui arrive.

Il demande : « Qu’est-ce qui a changé dans l’histoire ? » La classe constate qu’un changement de bande son change complètement notre interprétation de l’image : les personnages ne courent plus pour échapper à l’orage mais parce que le bus arrive !
Une dernière version de l’histoire est écrite. Exemple : « Par une nuit venteuse où hulule une chouette, en été, deux enfants attendent un bus qui tarde à arriver, près d’une forêt. Lassés d’attendre, ils décident de partir le long de la route. En chemin, une brindille craque sous le pied de la petite fille et la chouette s’envole à tire-d’aile, provoquant la peur des deux enfants, qui malgré tout reprennent leur route. Soudain, les enfants entendent le bus arriver et retournent en courant à l’arrêt. »

Notes pédagogiques et scientifiques :

  • Le maître pourra faire remarquer que, lorsque nous regardons la vidéo avec le son et l’image à la fois, nous n’avons pas deux impressions différentes (ce que nous voyons d’un côté et ce que nous entendons de l’autre), mais une interprétation unique (« nous comprenons d’un seul coup »). C’est l’occasion de préciser que c’est le cerveau qui fait cette interprétation, avec les informations en provenance de la vision et de l’audition : « Le cerveau combine les informations que lui envoient les yeux, les oreilles et les autres organes des sens, et les interprète. »
  • C’est aussi l’occasion d’évoquer que nous aurions eu encore plus de détails si nous avions pu toucher, sentir et goûter.
  • Enfin, on pourra souligner l’importance de prendre soin de nos organes sensoriels.

Conclusion, trace écrite

La classe élabore une conclusion collective générale qui est notée dans le cahier d’expériences. Par exemple :
« On comprend mieux les histoires racontées à l’écran quand on voit et qu’on entend en même temps ce qui se passe : notre vision et notre audition coopèrent. »

Contribution à la « Charte pour bien utiliser les écrans »

Au terme de cette séance, la classe écrit collectivement une recommandation à ajouter à la « Charte pour bien utiliser les écrans » et l’inscrit sur l’affiche installée sur le mur de la classe lors de la séance initiale. Par exemple : « Tous les sens sont importants pour comprendre ce qui se passe autour de nous : il faut veiller à en prendre soin. à l’écran, les histoires sont racontées par des images et des sons ensemble ; c’est bien de le savoir pour mieux comprendre. »

Prolongements : atelier de bruitage

Dans le cinéma professionnel et contrairement aux vidéos familiales, images et sons sont souvent enregistrés séparément et sont couplés lors du montage. Ceci peut être source d’effets spéciaux. C’est ainsi qu’est fait le doublage (un film tourné dans une langue étrangère est ensuite monté avec des dialogues prononcés en français).
A titre de prolongement sur l’histoire du cinéma et la création artistique, l’enseignant – en liaison éventuelle avec le professeur d’arts plastiques - peut proposer à la classe de réaliser sa propre bandeson pour un film (soit la vidéo proposée dans la séance, soit un extrait de dessin animé ou de film que la classe aura sélectionné). Ce peut être l’occasion de faire découvrir aux élèves quelques techniques de bruitage cinématographique où l’on produit artificiellement l’effet sonore désiré en studio et de leur faire inventer des effets sonores. Les exemples sont nombreux :

  • verser des grains de riz sur un parapluie donne l’impression d’entendre la pluie tomber ;
  • faire claquer deux coques de noix de coco vidées : ce sont des pas de cheval ;
  • frapper une feuille de métal pour le son du tonnerre ;
  • deux sacs de Maïzena pour simuler les pas dans la neige, mais aussi les chutes ;
  • agiter un mouchoir tenu par deux coins : des oiseaux qui s’envolent ;
  • … sans oublier tous les sons qu’on peut produire avec la bouche et les mains !
     

Séance 2 (optionnelle) – Couleurs et arômes

  • Durée : 1h15 à 1h30
  • Matériel :
    Pour la classe entière :
    Fiche 2, Fiche 3, Fiche 5, Fiche 6 (imprimées en couleurs ou projetées à l’aide d’un TBI)
    • « Post-it »
    • Colorants alimentaires jaune, rouge et vert (commercialisés en supermarché)
    • Essences ou arômes (naturels ou artificiels) incolores correspondant à ces couleurs (citron, fraise et menthe) (commercialisés en supermarché ou en pharmacie)
    • Pichet d’eau
    Pour chaque groupe d’élèves :
    • Jeu de pots transparents (minimum 4 par groupe)
    • 1 gommette ou étiquette par pot
    Fiche 4 imprimée en couleurs
  • Objectifs :
    • Découvrir qu’une image perçue à l’écran peut faire surgir des souvenirs et éveiller des sensations (saveurs, odeurs,…)
  • Compétences travaillées :
    • Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner
    • Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter
    • S’exprimer clairement à l’oral avec un langage approprié
    • Échanger, questionner, justifier un point de vue
  • Lexique : Arôme, représentation, représentation mentale

Cette séance permet d’observer la relation entre la vision et l’odorat. Le but de l’activité est de découvrir ce qui se passe et ce qu’on ressent quand couleur et parfum ne sont  pas accordés, du moins par rapport à ce qu’on connaît et à ce à quoi on s’attend.

Situation déclenchante et question initiale

L’enseignant invite la classe à remobiliser les idées exprimées lors de la séance initiale concernant la manière dont les écrans sollicitent l’une des fonctions du cerveau : la perception.
Il installe au tableau les dessins des yaourts (Fiche 2) et interroge la classe : « que voyez-vous ? ». Dans la plupart des cas, la classe répond « des yaourts » et, le cas échéant, l’enseignant peut demander si ce sont de véritables yaourts, et la classe admet volontiers que ce sont des images représentant des yaourts.

L’enseignant demande alors : « de ces deux yaourts, lequel préféreriez-vous goûter ? pourquoi ? avez-vous déjà goûté un yaourt qui serait de la couleur de l’emballage du deuxième ? quel serait son parfum, son goût ? comment le savez-vous ? » Les élèves discutent à propos de la façon dont les couleurs peuvent nous suggérer des parfums ou des goûts et dont une couleur nous fait penser à des objets bien particuliers (la couleur marron au chocolat, la couleur vaseuse à…).

Note pédagogique
Des prérequis en vocabulaire ou concernant les sens sont nécessaires. Il sera important que la classe utilise de façon homogène les mots arôme, parfum, odeur, goût, saveur, colorant. Le mot « arôme » indique en lui-même que odorat et goût coopèrent, puisqu'il veut dire aussi bien goût qu’odeur ou senteur : on parle en effet de l’arôme d’une fleur (senteur) comme on parle de l’arôme d’un fruit (saveur).

L’enseignant propose à la classe deux nouvelles images (Fiche 3) et demande : « quel est, à votre avis, le parfum de chacun de ces deux yaourts ? » La discussion s’engage sur les raisons qui leur font penser qu’un yaourt jaune est probablement à la banane ou au citron, qu’un yaourt rose a un parfum de fraise, et ainsi de suite. Après avoir laissé les élèves s’exprimer à propos de la couleur d’un produit alimentaire et de ce qu’elle leur évoque, l’enseignant introduit la question initiale « est-ce que ce que l’on voit influence ce que l’on sent ? », et il l’inscrit au tableau pour que les élèves la copient dans leur cahier d’expériences.

Activité : couleurs et arômes

L’enseignant annonce que les élèves vont devoir concevoir une expérience pour répondre à la question initiale et présente le matériel que la classe a à sa disposition : des pots transparents, de l’eau claire dans un pichet, des tubes de colorants alimentaires solubles (vert, rouge, jaune) et des flacons d’arômes (menthe, fraise, citron). « Que peut-on faire avec ce matériel pour répondre à notre question ? » Des protocoles différents pourront être envisagés par la classe ; en voici deux exemples.

Exemple 1
« 1. Dans plusieurs pots, nous allons mélanger de l’eau, un colorant et un arôme ; dans certains mélanges, couleur et arôme seront accordés (par exemple : colorant rouge et parfum de fraise) ; dans d’autres mélanges ce ne sera pas le cas (par exemple : colorant rouge et parfum de citron) ;
2. sur une feuille de papier nous allons noter ce que chaque tube contient pour nous en souvenir ;
3. nous allons choisir un camarade qui n’aura pas vu la préparation et lui demander de dire ce qu’il sent ;
4. nous allons marquer ses réponses sur la feuille de papier où nous avons noté la composition des mélanges ;
5. nous allons vérifier si notre camarade s’est trompé et dans quelle situation. »

Exemple 2
« 1. Dans plusieurs pots, nous allons mélanger de l’eau, un colorant et un arôme ; dans certains mélanges, couleur et arôme seront accordés (par exemple : colorant rouge et parfum de fraise) ; dans d’autres mélanges ce ne sera pas le cas (par exemple : colorant rouge et parfum de citron) ;
2. sur une feuille de papier nous allons noter ce que chaque tube contient pour nous en souvenir ;
3. nous allons choisir un camarade qui n’aura pas vu la préparation et lui bander les yeux ;
4. nous allons lui faire sentir chaque pot et marquer ses réponses sur la feuille de papier où nous avons noté la composition des mélanges ;
5. nous allons lui enlever le bandeau pour qu’il voie la couleur du mélange, lui faire de nouveau sentir chaque pot et noter ses réponses ;
6. nous allons vérifier si notre camarade s’est trompé et dans quelle situation. »

Note pédagogique

  • Par ses questions, l’enseignant peut inciter les élèves à réfléchir aux conditions expérimentales : « à votre avis, que se passe-t-il si le camarade qui se prête à votre expérience a assisté à la préparation des pots ? , peut-on se tromper même lorsque couleur et parfum sont accordés ? »
  • Il fera réfléchir la classe sur la nécessité d’utiliser toujours la même quantité d’eau, de colorant et de parfum, pour pouvoir comparer les mélanges entre eux. Il indique que la dose de 3 à 4 gouttes d’arôme dans le mélange suffit.
  • Il incite également les élèves à réfléchir sur le fait que – pour que l’expérience soit valable – il ne faut pas mélanger les parfums entre eux ou les couleurs entre elles, ce que certains élèves pourraient être tentés de faire.

Le protocole choisi par la classe est inscrit au tableau et dans le cahier d’expériences. Les élèves sont maintenant prêts à le mettre en oeuvre, en petits groupes de 4 ou 5.

   

Notes pédagogiques

  • S’il le juge nécessaire, l’enseignant décrit lui-même le protocole de son choix. Il n’est pas impossible de faire trouver un protocole par les enfants de cycle 2, mais il est indispensable de n’en choisir qu’un à réaliser.
  • Pour faciliter le recueil des réponses, l’enseignant peut proposer aux élèves d’utiliser la Fiche 4. En cycle 2, il est préférable de construire une affiche collective pour noter les résultats.
  • Demander à chaque groupe de choisir quatre mélanges à réaliser présente l’avantage de couvrir, à l’échelle de la classe, une large gamme de combinaisons, sans avoir à mobiliser neuf pots par groupe. Néanmoins, en fonction du matériel et du temps dont il dispose, le maître peut laisser les élèves réaliser les 9 combinaisons.

Mise en commun

Chaque groupe affiche au tableau son exemplaire de la fiche 4 et la classe met en commun ses résultats.

Les élèves débattent, mentionnant par exemple que « si le parfum choisi est la fraise, le mélange rouge sent plus la fraise que les mélanges d’autres couleurs » et que, en revanche, « il est difficile de reconnaître le parfum de fraise quand le mélange est jaune » ; ou encore que « le mélange jaune + fraise est bizarre, qu’on n’est pas très sûr de son odeur ».

L’enseignant revient à la question inscrite au tableau « est-ce que ce que l’on voit influence ce que l’on sent ? » et interroge de nouveau la classe, qui peut conclure que découvrir le parfum d’une substance est plus difficile si la couleur qui lui est associée n’est pas celle dont nous avons l’habitude, n’est pas celle que nous connaissons. Réciproquement, une couleur nous évoque une saveur, c’est pourquoi les emballages des produits alimentaires sont d’un beau rouge pour un yaourt à la cerise ou d’un jaune vif pour un yaourt au citron. « Rien qu’en voyant l’emballage, on a envie d’en manger ! »…
La classe débat autour de cette idée et peut arriver à faire le lien avec le fait que les créateurs d’images connaissent ces mécanismes et s’en servent sur les affiches et à la télévision où la publicité donne envie d’acheter un produit.

Conclusion, trace écrite

La classe élabore une conclusion collective qui est inscrite au tableau et sur le cahier d’expériences. Par exemple : « Quand couleur et parfum ne sont plus accordés, on a du mal à identifier un arôme. Ce qu’on voit et ce qu’on sait influencent même ce qu’on sent avec le nez. En général, on peut dire que nos sens coopèrent. »

Contribution à la « Charte pour bien utiliser les écrans »

Au terme de cette séance, la classe écrit collectivement une recommandation à ajouter à la « Charte pour bien utiliser les écrans » et l’inscrit sur l’affiche installée sur le mur de la classe lors de la séance initiale. Par exemple : « Une image peut être utilisée pour nous donner envie. Face à l’écran, il faut être conscient du pouvoir des images. »

Prolongement : démonstration

Il est possible de réaliser une démonstration pour expliquer comment le cerveau traite les informations qui lui sont fournies par les yeux, le nez et les autres sens. Car, enfin, on ne sent pas qu’avec le nez : c’est le cerveau qui permet de donner une signification aux informations que les organes sensoriels lui envoient par les nerfs. Et c’est bien pour cette raison que ce que nous voyons et ce que nous avons vécu peuvent influencer ce que l’on sent !

L’enseignant affiche au tableau un schéma du cerveau (Fiche 5). On y voit les organes sensoriels, les nerfs qui conduisent l’information provenant des yeux et du nez au cerveau ainsi que certaines parties du cerveau. L’enseignant les montre aux élèves et explique que l’information captée d’une part par le nez et d’autre part par les yeux est conduite vers le cerveau.


Puis, il affiche au tableau l’image de la banane (fiche 6). La banane est jaune, longue, et elle a un goût de banane. L’enseignant écrit chacun de ces trois mots sur un Post-it. Quand on mange une banane pour la première fois, le cerveau reçoit une information de couleur, de forme et de goût. L’enseignant prend les Post-it avec les mots écrits et les place sur le cerveau. Il dessine un trait léger sur le cerveau qui relie les trois. Plus nous mangeons de bananes, plus le lien entre « jaune », « long » et « goût de banane » se fixe dans le cerveau : l’enseignant renforce le trait qu’il a dessiné. Il reproduit l’exemple en prenant la fraise (rouge, ronde, goût de fraise) pour modèle (fiche 6).

« Si maintenant nous prenons une banane, sans la regarder : nous percevons sa forme, elle est longue ; nous la mettons dans la bouche, elle a un goût de banane ; nous sommes alors sûrs qu’elle est jaune, parce que les trois caractéristiques vont ensemble pour notre cerveau, elles sont liées par un lien très fort. Imaginez qu’elle soit rouge : quelle surprise ! »

L’enseignant montre l’image de la banane rouge (Fiche 6). « Et la surprise serait la même avec une fraise jaune. L’ensemble des sensations (jaune, long, goût de banane) et des liens qui les unissent s’appelle une représentation mentale. » (fraise jaune sur la fiche 6) « Parallèlement à toutes les informations liées entre elles et gardées en mémoire, le cerveau forme sans cesse des représentations mentales. Il les utilise à la fois pour se rappeler, mais aussi pour anticiper ce que nous allons sentir, ou voir, ou toucher, ou goûter. C’est grâce à ce mécanisme que, quand nous voyons l’image d’une banane ou d’une fraise ou un pot de yaourt à l’écran, nous pouvons en déduire et en anticiper le parfum et le goût. »

Note pédagogique
L’enseignant peut choisir de réaliser sa démonstration en impliquant les élèves de manière plus active. Cela prendra environ 15 minutes.
Il choisit six élèves et donne à chacun une feuille A4 sur laquelle est écrit un mot : jaune, long, goût de banane, rouge, rond, goût de fraise. Quand il lit « long » et puis « banane », les deux enfants correspondants se donnent la main (établissent un lien entre eux) ; quand il ajoute « jaune », le troisième enfant s’unit à eux (un autre lien se forme). La même chose pour la fraise. Les enfants gardent les liens établis. L’enseignant recommence : « long », « banane »… qui est le troisième ? Il montre la banane rouge : surprise ! Il faut défaire les liens établis (se lâcher la main) par l’expérience précédente et en faire d’autres.

 


Séance 3 – Une illusion de mouvement

  • Durée : 1h15
  • Matériel :
    Pour la classe entière :
    • Ordinateur relié à un vidéoprojecteur ou TBI
    Vidéo 1, téléchargeable sur le site Internet du projet (nécessite une connexion à Internet. Log-in : LMALP_Mon_cerveau_et_les_ecrans ; Mot de passe : Vmb8xttD).
    Pour chaque élève :
    Fiche 7
    • Agrafeuse ou trombones
  • Objectifs :
    • Découvrir que le cinéma, la télévision et l’animation utilisent certains phénomènes d’illusion visuelle
  • Compétences travaillées :
    • Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner
    • Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter
    • Échanger, questionner, justifier un point de vue
  • Lexique : Illusion

Le but de la séance est de découvrir les mécanismes qui nous font percevoir le mouvement à l’écran.

Question initiale

L’enseignant invite la classe à remobiliser les idées exprimées lors de la séance initiale concernant la manière dont les écrans sollicitent l’une des fonctions du cerveau : la perception.

L’enseignant diffuse à la classe la Vidéo 1 et demande aux élèves : « que venons-nous de voir ? » Il s’agit d’un dessin animé. À la question « y a-t-on vu des personnages immobiles ou en mouvement ? », la classe s’accordera probablement pour affirmer qu’ils sont en mouvement. L’enseignant inscrit alors au tableau la question qui guide la séance et que les élèves notent dans leur cahier d’expériences : « comment se fait-il que l’on voit bouger les personnages à l’écran ? » Une discussion s’engage dans la classe. Les élèves pourront évoquer l’idée d’une succession d’images que l’on fait passer très vite – pourquoi pas en s’interrogeant sur l’origine du terme « dessin animé » –, mais la classe pourra également rester sans réponse.

Activité : le folioscope

Pour en savoir plus, l’enseignant propose à la classe de travailler sur une série d’images. Il distribue à chaque élève un exemplaire de la Fiche 7 comportant vingt vignettes numérotées, à découper. Il donne la consigne de découper les vignettes soigneusement.

Chaque élève dispose ainsi d’un jeu de vingt vignettes. Le maître interroge la classe : « que remarquez-vous en observant ces vignettes ? » La classe remarque qu’il existe de petites différences entre elles, qu’elles sont numérotées et vont dans un ordre précis. L’enseignant met alors les élèves au défi : « en manipulant ces vingt vignettes, faites bouger le personnage représenté. Vous avez à votre disposition des agrafes et des trombones, si vous en avez besoin. »

   

Mise en commun

Après un temps de travail individuel, l’enseignant demande à quelques élèves de venir montrer comment ils ont résolu le défi. Au cours de la discussion collective, il pourra apparaître qu’une solution efficace consiste à feuilleter rapidement les vignettes, en prenant la partie non illustrée entre le pouce et l’index et en faisant défiler les pages avec la main libre. L’enseignant demande aux élèves d’assembler les images dans le bon ordre et en les agrafant. Puis il invite les élèves à pratiquer des variantes sur leur construction (une à la fois), et à tester si l’on observe le même mouvement, par exemple :

  • en faisant défiler les images plus lentement,
  • en retirant certaines images,
  • en les mettant dans le désordre,
  • ou en utilisant la même image sur toutes les cartes.

Les élèves notent les effets de chaque manipulation dans leur cahier d’expériences.
La discussion qui suivra fera probablement apparaître que toutes les images, chacune un peu différente de la précédente, sont nécessaires pour observer le mouvement, qu’il faut les mettre dans l’ordre et les faire défiler suffisamment rapidement.
Pour mettre en évidence la succession d’images fixes sur une vidéo, l’enseignant rediffuse la Vidéo 1, en choisissant l’option de « ralenti » disponible dans le menu de la visionneuse. L’enseignant pourra expliquer que l’impression de voir des objets ou personnages en mouvement à partir d’images statiques est une « illusion de mouvement ». Il existe plusieurs formes d’illusion, pour tous les sens. C’est notre cerveau qui interprète les informations qu’il reçoit des organes des sens.

Notes pédagogiques

  • L’enseignant peut expliquer que l’objet que chacun vient de créer s’appelle un « folioscope » et que c’est une des inventions qui ont amené aux premiers pas du cinéma, en 1895. S’il en dispose, il pourra montrer à la classe une pellicule de film sur laquelle il est facile de constater la succession d’images fixes.
  • Il peut inviter les élèves à réfléchir sur l’expression « dessin animé », si elle n’a pas encore été discutée à ce point de la séance. Un dessin seul n’est pas animé. Ce qu’on appelle « dessin animé » est un film constitué par la prise de vue d’un très grand nombre de dessins les uns à la suite des autres.

Conclusion, trace écrite

La classe élabore collectivement une conclusion qui est écrite au tableau et sur le cahier d’expériences. Par exemple : « Devant un écran, nous avons l’impression de voir des personnages en mouvement. Mais il s’agit en fait d’une succession rapide d’images fixes un peu différentes les unes des autres. »

Contribution à la « Charte pour bien utiliser les écrans »

Au terme de cette séance, la classe écrit collectivement une recommandation à ajouter à la « Charte pour bien utiliser les écrans » et l’inscrit sur l’affiche installée sur le mur de la classe lors de la séance initiale. Par exemple : « Captivé par un film, un dessin animé ou un jeu vidéo, je me laisse prendre par les mouvements et les actions des personnages. Je dois être conscient qu’il s’agit d’illusions, mais cela n’enlève rien au plaisir. »

Note scientifique
L’illusion de mouvement est due à la conjonction de deux phénomènes, l’un rétinien, l’autre cérébral. Lorsqu’une image se forme sur la rétine, elle ne disparaît pas immédiatement, mais persiste pendant environ un dixième de seconde avant que les cellules de la rétine ne redeviennent à nouveau sensibles et reçoivent le signal lumineux suivant. Il y a donc superposition de l’image que l’on est en train de voir à l’image précédente. Toutefois, l’illusion de mouvement dépend aussi du fait que le cerveau interprète une succession suffisamment rapide d’images discontinues, légèrement différentes les unes des autres, comme un mouvement continu.

Prolongements

  • à titre de prolongement, l’enseignant peut proposer aux élèves de faire à la maison un folioscope avec leurs propres dessins ou avec des photos prises de façon très rapprochée et les faire défiler rapidement à l’écran, ou encore de construire d’autres dispositifs (thaumatrope, zootrope) qui créent une illusion de mouvement.
  • L’enseignant peut aussi prolonger l’étude des débuts du cinéma et de ses ancêtres en montrant (et éventuellement en faisant construire) différents dispositifs produisant une illusion de mouvement.

 

 


Séance 4 – 2D/3D

  • Durée : 1h30
  • Matériel :
    Pour chaque élève :
    Fiche 8, Fiche 9
    Pour la moitié des groupes d’élèves :
    Fiche 10 (imprimée en couleurs ou dessinée sur une feuille A4)
    Pour l’autre moitié :
    • Une paire de lunettes 3D (achetées ou fabriquées au préalable par le maître à partir du patron de la Fiche 11, avec du carton fin, une feuille de plastique transparent type « rétroprojecteur » et deux feutres indélébiles rouge et bleu)
  • Objectifs :
    • Faire réfléchir les élèves aux notions de bi- et tridimensionnalité
    • Permettre aux élèves de comprendre les facteurs impliqués dans le « cinéma 3D »
  • Compétences travaillées :
    • Reconnaître, nommer et décrire les figures et les solides usuels
    • Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner
    • S’exprimer clairement à l’oral avec un langage approprié
  • Lexique : 2D, 3D, dimension, direction, illusion

La séance porte sur la notion de « 3D » telle qu’elle est utilisée dans le contexte des écrans (cinéma, télé, jeux vidéo), par rapport aux notions géométriques de bi- ou tridimensionnalité. Le but est de faire émerger que ce qu’on appelle « 3D » au cinéma est une illusion visuelle : une figure en deux dimensions est perçue comme étant tridimensionnelle, en volume, grâce à des artifices techniques.

Question initiale

L’enseignant invite la classe à remobiliser les idées exprimées lors de la séance initiale concernant la manière dont les écrans sollicitent l’une des fonctions du cerveau : la perception. Il demande à la classe : « avez-vous déjà entendu parler de la 3D ? Pourriez-vous essayer d’expliquer ce que c’est ? ». Les élèves débattent. Ils sont généralement nombreux à connaître ce terme, les films étant de plus en plus souvent proposés en 3D au cinéma. Ils suggéreront par exemple : « c’est quand l’image sort de l’écran », « c’est quand l’image saute aux yeux », « c’est la façon dont l’image est faite », « la 3D fait plus vrai que la 2D », « en 3D, on a l’impression qu’on peut toucher les choses », « c’est une manière de représenter les images », « il faut des lunettes spéciales pour voir les images en 3D », etc.

Par ses questions, l’enseignant incite la classe à s’interroger sur la notion de « dimension », par exemple en demandant : « que veut dire le D de 3D ? quelle est la différence avec la 2D ? est-ce que vous pouvez nommer des objets en 2 dimensions et des objets en 3 dimensions ? ». La classe discute, les élèves connaissant souvent les termes « deux dimensions » et « trois dimensions », mais les notions sousjacentes sont souvent floues. Le maître inscrit au tableau la question initiale : « Qu’est-ce que la 3D ? Quelle est la différence avec la 2D ? », et chaque élève l’inscrit dans son cahier d’expériences.

Activité : 2D, 3D

L’enseignant distribue à chaque élève un exemplaire de la Fiche 8 et de la Fiche 9. Y figurent : le dessin d’un carré (en deux dimensions), le dessin d’un cube (en deux dimensions, avec la troisième dimension en perspective) et le patron d’un cube à monter (le cube réalisé sera un objet tridimensionnel).

 

Le maître demande « que pouvez-vous dire sur les objets représentés ici ? » et les élèves font leurs propositions : « il y a un carré », « celui-là est un cube », « non, c’est un cube dessiné », « avec ça, on peut construire un vrai cube, c’est un patron », etc. Souvent, les élèves ont déjà fabriqué des cubes à l’aide de patrons semblables et le reconnaissent. Le maître demande alors à la classe de fabriquer le cube à l’aide du patron. Chacun travaille individuellement.

A la fin de ce temps de construction, chaque élève a devant lui les trois objets. Le maître demande alors à la classe : « observez ces trois objets. qu’ont-ils en commun ? qu’ont-ils de différent ? » Pour faciliter le travail, il peut éventuellement proposer de commencer par comparer le carré dessiné sur la Fiche 8 et le cube qui vient d’être construit à partir de la Fiche 9. La classe débat, proposant par exemple que « le carré a 4 côtés et il est plat ; le cube a 12 arêtes et 6 faces », « chaque face du cube est un carré », « on dirait que le cube dessiné a 6 faces mais, en fait, il est à plat sur la feuille, comme le carré », etc. Pour organiser les idées, le maître peut tracer au tableau une grille à deux colonnes : « ce qui est commun » et « ce qui est différent ».
L’enseignant demande alors : « lequel ou lesquels de ces objets vous semble(nt) être en 2D ? en 3D ? », et les élèves font leurs propositions. La plupart du temps, ils affirment que le carré est en 2D, que le cube est en 3D, et expriment plus de doutes quant au dessin du cube. Certains diront peut-être : « sur le dessin le cube est en relief, a de la profondeur : il y a un devant et un dos ». Certains pourront affirmer qu’il s’agit de 3D. Ce à quoi d’autres objecteront que « on n’a pas l’impression que le devant du cube sorte de la page ».

L’enseignant demande aux élèves de poser le cube sur la table, de placer un doigt sur l’un des sommets et de suivre les arêtes dans une direction à la fois : « dans combien de directions pouvons-nous aller ? ». Les élèves font leurs essais ; trois directions sont possibles : de gauche à droite (ou de droite à gauche), d’avant en arrière (ou d’arrière en avant), de haut en bas (ou de bas en haut). On parle de « trois dimensions ». Le maître demande alors de faire le même exercice sur le carré dessiné sur la Fiche 8 : le doigt peut aller seulement dans deux directions. C’est un objet en « deux dimensions ».

 

Trace écrite

La classe écrit collectivement sa définition, ce qu’elle a compris de la différence entre 2 et 3 dimensions. Exemple de définition : « Sur un objet dessiné en 2 dimensions, on ne peut suivre que deux directions. Sur un objet comme le cube en 3 dimensions, on peut suivre les contours dans trois directions : de gauche à droite, d’avant en arrière et de haut en bas. »

Le maître demande alors : « d’après le travail que vous venez de faire, le dessin du cube sur la Fiche 8 est-il en 3D ou en 2D ? » Les élèves font leurs essais avec le doigt. Certains pourront être tentés de suivre les lignes partant d’un « sommet » et de les interpréter comme trois directions. Le maître pourra les aider par ses questions, par exemple en demandant si – en faisant ainsi – ils vont effectivement « de gauche à droite (ou de droite à gauche), d’avant en arrière et de haut en bas ». Au cours d’une mise en commun, la classe conclut que l’on ne va que dans deux directions sur la feuille de papier, comme pour le carré dessiné plus haut : le dessin du cube est en 2D. Mais il représente un objet qui, dans la réalité, a 3 dimensions : le cube découpé et construit à partir de la Fiche 9.

Activité : l’illusion de « 3D »

L’enseignant demande à la classe « à partir de la définition que nous venons d’écrire, que pensez-vous de la 3D au cinéma ? » et la classe débat. Certains commenteront peut-être que « on voit l’objet comme on voit le cube », qu’il a « une gauche et une droite, une face avant et une face arrière, un haut et un bas ». Certains objecteront peut-être que l’on « ne peut quand même pas vraiment le toucher, on passe à travers ». Le maître demande alors à la classe : « comment faire pour en savoir plus ? ». Étudier une image « en 3D » s’impose.

 

Le maître répartit la classe en groupes de quatre ou cinq élèves. La moitié des groupes reçoit un exemplaire de la Fiche 10 imprimée en couleur ou dessinée sur une feuille
A4. Les autres groupes reçoivent une paire de lunettes 3D (pour la fabrication, voir Fiche 11). L’enseignant donne la consigne : « par groupe, observez l’image ou l’objet que vous avez dans les mains et décrivez en quelques lignes leurs caractéristiques. Quelles formes voyez-vous ? quelles couleurs ? Désignez un rédacteur qui écrira les idées du groupe. »

 

Mise en commun

Après un temps de travail en groupe, les rédacteurs lisent ce qu’ils ont noté et l’enseignant résume les caractéristiques des deux objets au tableau. Exemple :

  • Pour le dessin : « c’est un dessin fait sur du papier blanc. On voit deux dessins de cubes l’un sur l’autre : un rouge et un bleu. Ils sont décalés. » Si la classe ne le propose pas, le maître peut demander : « est-ce un objet en 2D ou en 3D, selon notre définition ? C’est un objet en 2D. »
  • Pour les lunettes : « ce sont des lunettes en carton blanc avec des trous pour les yeux. Il y a des branches pour passer derrière les oreilles et une encoche pour mettre le nez. Le plastique devant l’oeil gauche est rouge, celui devant l’oeil droit est bleu. »

Le maître demande alors : « à votre avis, comment va-t-on utiliser ces deux objets ? que va-t-il se passer ? » Les élèves font leurs propositions, qui sont écrites au tableau, suggérant par exemple que : « si on met les lunettes et qu’on regarde le dessin, on verra le dessin d’un seul cube, et il sera en relief », « si on met les lunettes, on a l’impression que le cube sort de la feuille », « quand on porte les lunettes, on voit en 3D ».

Après avoir rassemblé les groupes deux par deux (l’un avec le dessin, l’autre avec les lunettes), le maître demande aux élèves de regarder à tour de rôle le dessin des cubes avec les lunettes, et la classe confirme son impression de voir un cube en 3D.
L’enseignant reprend les caractéristiques des deux objets proposées par les élèves et inscrites au tableau et demande : « d’après vous, toutes ces caractéristiques sont-elles nécessaires pour voir le dessin (2D) du cube comme s’il était 3D ? qu’est-ce qui se passe si on change quelque chose dans le dessin ou dans les lunettes ? ». Les élèves expriment leurs idées. Par exemple : « cela ne marchera pas si on ne met pas les lunettes, si on change les couleurs des lunettes, si on change les couleurs des dessins, si les dessins ne sont pas décalés, si on bouche un oeil… » Les idées sont notées au tableau.

Conclusion, trace écrite

La classe élabore collectivement une conclusion qui est écrite au tableau et sur le cahier d’expériences. Par exemple : « Les images 3D nous donnent l’impression qu’elles sortent de l’écran. Mais il ne s’agit pas de vrais objets en 3 dimensions : les images sont dessinées ou filmées de façon spéciale. C’est la technique qui produit une
illusion de 3D. »

Contribution à la « Charte pour bien utiliser les écrans »

Au terme de cette séance, la classe écrit collectivement une recommandation à ajouter à la « Charte pour bien utiliser les écrans » et l’inscrit sur l’affiche installée sur le mur de la classe lors de la séance initiale. Par exemple : « Plongé dans un film ou un jeu vidéo, je peux vraiment croire que les scènes sortent de l’écran. Je dois être conscient qu’il s’agit d’illusions et de techniques, mais cela n’enlève rien à mon plaisir. »

Note scientifique
Dans notre expérience ordinaire, les objets ont trois dimensions. Pour faire « réel » au cinéma ou dans les jeux vidéo, on doit donc représenter les objets tels qu’ils sont, c’est à dire en volume, en 3D, et non plans. Le fait que nous ayons deux yeux est ce qui nous permet de distinguer un objet de son image ou de sa photo. Nos yeux espacés de quelques centimètres n’ont pas tout à fait le même point de vue. L’oeil gauche voit le côté gauche de l’objet et l’oeil droit la partie droite. Le cerveau, à partir de ces informations, reconstitue l’information de volume.
Pour les films en 3D, des logiciels sont conçus pour fabriquer une image pour l’oeil droit et une image pour l’oeil gauche. Pour que chaque oeil ne regarde que l’image qui le concerne, des lunettes sont nécessaires. Elles servent à obstruer l’oeil droit quand c’est l’image pour l’oeil gauche qui s’affiche et l’oeil gauche quand c’est l’image pour l’oeil droit qui est projetée. Chacun des yeux voit donc l’objet sous un angle un peu différent et le cerveau fait l’interprétation d’un objet volumique.

 


Séance 5 – L’espace à l’écran

  • Durée : 1h
  • Matériel :
    Pour chaque élève :
    Fiche 12
    Par chaque groupe d’élèves :
    • Feuille A3
  • Objectifs :
    • Réfléchir aux manières de représenter l’espace : les représentations centrées sur notre propre position (égocentrées) et celles centrées sur un point de vue externe
    (allocentrées)
    • Comparer comment l’espace est perçu à l’écran et dans la réalité
  • Compétences travaillées :
    • Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner
    • Écouter, argumenter, justifier son point de vue
  • Lexique : Avatar, point de vue, représentation de l’espace

Cette séance est plus adaptée aux élèves de cycle 3 qu’à ceux de cycle 2. Elle porte sur les modes de représentation de l’espace utilisés dans les jeux vidéo et dans les films : vision subjective (centrée sur le point de vue du personnage) et vision objective (centrée sur un point de vue externe et donc indépendante du personnage). Au niveau du cerveau, ces types de représentation mettent en jeu la capacité à passer d’une forme de représentation spatiale à l’autre (égocentrée et allocentrée) aussi bien que la faculté de se mettre à la place de l’autre et « voir le monde par ses yeux ».

Situation déclenchante

L’enseignant distribue à chaque élève un exemplaire de la Fiche 12 et demande aux élèves d’examiner individuellement les images et de noter leursobservations dans leur cahier d’expériences. La classe met en commun ces observations et constate que les deux images représentent la même scène de jeu vidéo selon deux points de vue différents : « dans la première, on voit la scène de l’extérieur et on voit le personnage dans le décor ; dans la deuxième, on voit avec les yeux du personnage, on dirait qu’on est le personnage ».

La conversation s’engage et les élèves pourront mentionner des exemples dans les jeux vidéo comme dans les films : « dans les jeux vidéo on peut changer de vue en appuyant sur un bouton », « dans certains films on a l’impression que c’est nous qui tombons ou nous qui sommes sur les montagnes russes ».

Activité : représenter l’espace

L’enseignant demande aux élèves d’imaginer que la salle de classe (ou la salle de gym) est l’espace d’un jeu vidéo, avec son labyrinthe de tables. Il demande alors : « que dire à un camarade (un « joueur », un « avatar ») pour qu’il se déplace d’un point à un autre de la classe ? est-ce qu’il y a plusieurs stratégies pour le guider ? »
L’enseignant répartit les élèves en groupes et définit deux points de la classe : un point A (de départ) et un point B (d’arrivée) qu’il marque d’un signe distinctif de son choix. Chaque groupe élabore une stratégie pour guider avec des instructions son « avatar » du point A au point B et la note sur une grande feuille.

Mise en commun

Chaque groupe désigne un porte-parole, et les idées pour guider le camarade sont mises en commun. Certains groupes pourront avoir proposé de le guider à partir de son propre point de vue : « on lui dit de faire un pas à sa gauche, un pas à sa droite, etc. », comme lorsqu’on utilise les flèches du clavier pour guider un avatar dans un jeu vidéo. D’autres groupes auront pu proposer de le guider à partir d’un point de vue extérieur : « on lui dit de contourner le pilier, d’aller de la table 1 à la table 2, puis vers le bureau du maître, puis… ». Si l’une des options n’est pas évoquée par les élèves, l’enseignant pourra remobiliser l’analyse des deux images de la Fiche 12.

Chaque groupe, à son tour, choisit un élève pour incarner « l’avatar » et un autre pour lui donner les consignes selon les méthodes envisagées. Ce dernier se voit remettre en secret par le maître une nouvelle position du point d’arrivée, inconnue de « l’avatar ». L’avatar est placé au point A de la classe et la méthode est testée. à l’issue des différents essais, la classe débat des atouts et limites des différentes méthodes.

Note pédagogique
L’enseignant pourra demander aux élèves de trouver d’autres exemples de ces deux formes de représentation de l’espace (par exemple, le GPS, les cartes géographiques, les cartes de randonnée).

Conclusion, trace écrite

La classe élabore collectivement une conclusion qui est écrite au tableau et sur le cahier d’expériences. Par exemple : « Quand un personnage se déplace à l’écran, nous pouvons voir le décor de son point de vue ou de l’extérieur. Quand nous prenons son point de vue, nous pouvons avoir l’impression de bouger et d’agir alors que nous sommes assis devant l’écran. »

Contribution à la « Charte pour bien utiliser les écrans »

Au terme de cette séance, la classe écrit collectivement une recommandation à ajouter à la « Charte pour bien utiliser les écrans » et l’inscrit sur l’affiche installée sur le mur de la classe lors de la séance initiale. Par exemple : « Le temps d’un jeu vidéo, je peux penser que je suis le héros qui agit dans l’espace du jeu ; mais je ne dois pas oublier qu’un jeu est un jeu. »
 


Séance 6 (optionnelle) – Grand ou petit ? Une illusion de taille

  • Durée : 1h30
  • Matériel :
    Pour chaque élève :
    Fiche 13, Fiche 14, Fiche 15
    • Baguettes de bois (par exemple des piques à brochettes ou des baguettes chinoises, de 20 à 25 cm) ; l’enseignant aura tracé un repère au feutre rouge, à une extrémité de chaque baguette
    • Feutre noir
    • Double décimètre
  • Objectifs :
    • Découvrir que les créateurs d’images se servent de la taille des objets représentés pour suggérer leur position dans l’espace et qu’ils peuvent inventer des relations entre taille et position.
    • Découvrir la relation existant entre la position d’un objet et sa taille apparente
  • Compétences travaillées :
    • Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner
    • Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter
    • Lire, interpréter et construire quelques représentations simples : tableaux, graphiques
    • Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure
    • Utiliser les unités usuelles de mesure ; utiliser des instruments de mesure
  • Lexique : Illusion, perspective, taille apparente, taille réelle

Cette séance porte sur les illusions visuelles dans la perception de l’espace, notamment dans les images. Afin de reconstruire la profondeur de l’espace, notre cerveau utilise plusieurs indices, dont la taille des objets qui composent la scène. C’est en jouant avec ces indices que les créateurs d’images peuvent produire des effets de profondeur et d’autres effets spéciaux.

Question initiale

Au début de la séance, le maître distribue à chaque élève un exemplaire de la Fiche 13. Il demande aux élèves d’observer l’image, puis les questionne : « que voyons-nous sur cette image ? A votre avis, les deux personnages ont-ils la même taille ? » Les élèves discutent, certains disant que « les deux personnages ont la même taille », d’autres affirmant que « le personnage du fond est le plus grand ».

Il demande alors « cette situation vous semble-t-elle naturelle ? » et les élèves donnent leur avis, certains proposant peut-être que le personnage du fond est « un géant ». Le maître demande alors « comment vérifier si le personnage B est vraiment plus grand que le personnage A ? » et les élèves comparent la taille des deux personnages, à l’aide d’un double décimètre ou en découpant et superposant les dessins. La classe constate que les personnages A et B ont la même taille. L’enseignant demande alors « si ces deux personnages ont la même taille, pourquoi avons-nous l’impression que celui du fond est plus grand ? » et les élèves débattent de leurs idées en proposant, éventuellement, qu’il « touche presque le plafond », « il occupe toute la place du tunnel », « il est plus loin dans le dessin du tunnel, au fond, » etc.

Au cours du débat, le maître demande : « dans la réalité, que se passe-t-il lorsque nous observons quelqu’un qui est loin ? » La classe discute et suggérera peut-être que « dans la réalité, quand quelqu’un est loin, il a l’air plus petit ». Cette remarque pourra être suggérée par l’enseignant si elle n’est pas indiquée par la classe, car elle débouche sur la notion de taille réelle et de taille apparente. L’enseignant propose alors d’aller tester cette hypothèse.

Note scientifique
Un objet de petite taille montré près de nous et un objet plus grand montré loin de nous ont la même taille sur la rétine. Et pourtant nous faisons bien la différence. Le cerveau fait une interprétation en fonction du contexte qui donne des indications sur la distance relative des deux objets. Deux objets, dont les images arrivant sur la  rétine ont la même taille, peuvent nous apparaître de taille différente si l’on change leur taille apparente par un nouveau contexte. C’est ainsi que naît l’illusion.

Activité : au loin, tout près

L’activité se compose de deux parties. La première partie se déroule dans la cour de récréation (ou dans la salle de sport) et montre que la taille apparente des objets varie en fonction de leur éloignement. La seconde partie se déroule en classe.

1. Relevés sur le terrain

Pour savoir ce que nous voyons véritablement lorsque quelqu’un s’éloigne de nous, le maître invite les élèves à se déplacer dans la cour de récréation (ou en salle de sport si elle est assez vaste), chacun avec un feutre, pour une observation. Sur place, il distribue à chaque élève une baguette marquée d’un trait rouge.

On demande à un élève de s’éloigner progressivement vers le fond de la cour. Les autres élèves sont placés en ligne horizontale, face à l’étendue de la cour. Il demande alors : « à votre avis, comment votre camarade vous paraîtra-t-il, lorsqu’il s’éloignera ? plus grand ? plus petit ? de taille égale ? »

Note pédagogique
L’enseignant pourra inviter les élèves à réfléchir sur l’importance d’avoir un point fixe de prise de mesure (on garde la même position pour mesurer), et de toujours placer un repère au sommet de l’élève et d’autres points de repère sur le bâton. Cela représente en mathématiques un bon point de départ à une activité de comparaison de mesures.

Pour le vérifier, il propose aux élèves d’effectuer un relevé à l’aide de la baguette. Pour cela, il donne une consigne du type : « votre camarade va s’éloigner et s’arrêter trois fois, à mon signal. à chaque fois qu’il s’arrêtera, vous tiendrez la baguette marquée de rouge en haut au bout de votre bras tendu à l’horizontale. En clignant d’un oeil, vous calerez cette marque rouge au niveau du haut de sa tête et – avec votre feutre noir – tracerez une marque au niveau de ses pieds. Nous mesurerons ainsi sa taille apparente, c’est-à-dire celle que l’on perçoit. »

 

L’élève commence à s’éloigner et le maître l’arrête une première fois à une distance de 10 mètres (soit l’équivalent de 10 pas d’adulte, environ). Les élèves font leur relevé. Le sujet recule encore jusqu’au milieu de la cour et un nouveau relevé est effectué. Enfin, il va se placer au fond de la cour et un dernier relevé est effectué.

Note pédagogique
L’enseignant peut proposer aux élèves de cycle 3 de trouver eux-mêmes un moyen de comparer les mesures de taille apparente de l’élève qui va se déplacer. Les élèves pourront proposer de prendre leur règle, de prendre le zéro comme point de repère, puis de placer différents traits selon les hauteurs observées.

2. Expression graphique des résultats

De retour en classe, chaque élève pose sa baguette sur sa table et mesure avec son décimètre la distance entre le trait rouge et chacun des traits de relevé. Pour aider les élèves, le maître peut leur proposer de remplir le tableau suivant :

  Près de nous Au milieu de la cour Au fond de la cour
Taille apparente ex : 12 cm ex : 7 cm ex : 2 cm

En fonction de leur niveau, les élèves peuvent procéder à différents travaux de traitement des données, mettant en oeuvre :

  • une simple liste ou un tableau, comme présenté ci-dessus ;
  • une comparaison des valeurs en utilisant les symboles mathématiques >, < ou = ;
  • le tracé d’un graphique, par exemple en utilisant la Fiche 14. Pour chaque situation (« près de nous », « au milieu de la cour » et « au fond de la cour »), l’enseignant demande aux élèves de tracer une barre horizontale correspondant à la valeur de leur mesure, puis de colorier toute l’aire se trouvant en dessous.

Note pédagogique
Le cas échéant, le maître pourra profiter de cette collecte de données pour montrer aux élèves que leurs relevés diffèrent d’un enfant à l’autre. Il pourra également parler de la variation des mesures, si un même élève les faisait plusieurs fois. En fonction du niveau de sa classe, il pourra évoquer la notion de moyenne.

           

Mise en commun et conclusion

La classe met en commun ses résultats et élabore collectivement une conclusion qui est écrite au tableau et sur le cahier d’expériences. Par exemple : « Lorsqu’un objet ou un personnage s’éloigne de nous, nous le voyons plus petit mais nous savons qu’il a gardé la même taille réelle. »

L’enseignant invite les élèves à appliquer cette conclusion à l’image étudiée en début de séance. Après avoir distribué un exemplaire de la Fiche 15 à chaque élève, il les invite à dessiner un personnage au fond du tunnel de manière à donner l’impression qu’il s’agit de l’enfant au premier plan qui s’est éloigné. La première conclusion peut être complétée. Par exemple : « Pour donner l’impression, dans un dessin, qu’un objet ou un personnage est au fond du décor, il faut le dessiner plus petit que s’il était devant. »

Contribution à la « Charte pour bien utiliser les écrans »

Au terme de cette séance, la classe écrit collectivement une recommandation à ajouter à la « Charte pour bien utiliser les écrans » et l’inscrit sur l’affiche installée sur le mur de la classe lors de la séance initiale. Par exemple : « Il faut savoir que les créateurs d’images peuvent jouer avec notre perception pour produire des effets qui nous amusent, nous font peur,… ».

Note scientifique
Sur sa feuille de dessin, l’artiste arrange ses traits de crayon pour nous faire comprendre une représentation de l’espace. La représentation de l’espace est très variable selon les civilisations ou les époques. En Occident, au XVe siècle, au moment de la Renaissance, l’invention des règles de la perspective fait apparaître la profondeur dans l’espace. La perspective est une méthode scientifique géométrique qui permet de représenter sur une surface plane les objets tels qu’ils paraissent à la vue (hauteur, largeur, profondeur) et leur éloignement.
Les règles de la perspective sont toujours utilisées aujourd’hui, y compris au cinéma et dans les jeux vidéo. Les dessinateurs savent que, pour qu’un objet paraisse plus ou moins proche dans le dessin, il faut jouer sur sa taille. Cependant certains artistes s’en démarquent pour provoquer une surprise chez l’observateur.

 


<< Retourner à la liste des séances Aller à la séquence 2 >>