Cours pour apprendre l’electricite primaire
Sommaire
Présentation ------------------------------------------------------------------- page 2
Les ateliers défis électriques ---------------------------------------------- page 3
Atelier labo « Défi électricité » -------------------------------- page 4
Atelier forum « Défi sécurité » -------------------------------- page 8
Liens aux programmes ----------------------------------------------------- page 13
Activités de classe ---------------------------------------------------------- page 14
Qu’est-ce que l’électricité -------------------------------------- page 15
Les dangers de l’électricité ------------------------------------ page 16
Les appareils électriques -------------------------------------- page 19
Economie d’énergie --------------------------------------------- page 21
La chaine électrique --------------------------------------------- page 24
Bibliographie ------------------------------------------------------------------- page 27
Films documentaires -------------------------------------------------------- page 28
Feuilles de route -------------------------------------------------------------- page 29
Présentation
« Fils, interrupteurs, ampoules, douilles, etc.
Aux élèves de fermer les circuits pour relever les défis électriques. »
Intervenants : Enseignant de la classe, Assistante d’Education CÔTÉ SCIENCES
Durée : 1h 30
Organisation :
| Introduction 15 minutes | Groupe classe / Groupe 1 + Groupe 2  | |
| Atelier Labo « Défi électricité » 30 minutes | Groupe 1 | Groupe 2 |
| Atelier Forum « Défi sécurité » 30 minutes | Groupe 2 | Groupe 1 |
| Conclusion 15 minutes | Groupe classe / Groupe 1 + Groupe 2 | |
Les ateliers « Défis électriques »
Introduction
Objectifs :
! Partager ses représentations initiales, ! Les confronter à celles des autres, ! Se questionner.
Déroulement :
« Qu’est-ce que l’électricité ? »
« Quand l’utilise-t-on ? »
« Où se trouve-t-elle ? »
« A quoi sert-elle ? »
Dans l’espace Forum, après une introduction sur le rôle de l'électricité dans notre vie de tous les jours, les élèves sont amenés à exprimer ce qu'ils savent sur ce qu'est l'électricité.
Ils sont ensuite répartis en deux ateliers "Défis" l'un sur l'espace multimédia et l'autre dans le laboratoire.
Atelier labo « Défi électricité »
Objectifs :
! Construire un circuit simple alimenté par des piles
! Savoir monter un circuit fermé pour produire de la lumière, produire du mouvement, ouvrir ou fermer un circuit (comprendre le rôle d'un interrupteur), comprendre l'incidence de la puissance électrique
! Reconnaître, classer, trier des objets, leurs qualités et leurs usages
! Lire un texte injonctif (fiche technique)
! Expliciter les critères de choix
! Emettre des hypothèses et les vérifier en expérimentant.
Durée de l’atelier : 30 minutes
Préparation :
Groupes de deux ou trois élèves autour d'une paillasse.
Pour chaque groupe, met à disposition le matériel nécessaire :
! fiches techniques des défis : 6 fiches défis + fiche matériel
! matériel d'électricité préparé dans des boîtes :
! 1 pile
! 1 ampoule + 1 porte-ampoule
! 1 moteur + hélice
! 1 interrupteur
! 1 interrupteur poussoir
! 6 câbles avec pinces crocodiles
! 1 pochette isolant/conducteur
! feuille de route (partie "Défis électricité")
Déroulement :
Reconnaissance du matériel, nommer les différents éléments présents dans la boîte.
L'atelier débute nécessairement par le défi 1, le Défi 6 ne pourra se faire qu'après avoir la réalisation de 2, voire 3 défis.
Défi 1 : Allumer une ampoule
Lecture de la fiche pour en repérer les différentes parties : préparation du matériel, réalisation du montage.
"Construisez chaque circuit l'un après l'autre et indiquez pour chacun, si la lampe s'allume ou non "
Chaque groupe construit les différents circuits et donne sa réponse.
Synthèse :
Pour produire de la lumière avec de l'électricité, il faut : une pile, une lampe, des fils et que le circuit de la pile à la lampe soit fermé.
Les 5 autres défis sont laissés au choix de l'enseignant. (à préciser avant la visite)
Défi 2 : Faire tourner une hélice
Lecture de la fiche.
Mise en évidence du problème : "Que va-t-il se passer si vous réalisez le montage demandé ?"
Les élèves réalisent le circuit et indiquent si l’hélice tourne ou pas.
Synthèse :
Pour produire du mouvement avec de l'électricité, il faut : une pile, un moteur et que le circuit du moteur et de la pile soit fermé.
Défi 3 : ouvrir, fermer un circuit
Lecture de la fiche.
Les élèves choisissent les circuits "lumière" (A, B) ou "mouvement" (C, D). Ils préparent leur matériel et construisent le circuit choisi.
Ils mettent en commun et confrontent leurs expériences et leurs résultats.
Synthèse :
L'interrupteur permet l'ouverture ou la fermeture d'un circuit sans danger pour l'utilisateur.
Défi 4 : Varier la puissance électrique
Lecture de la fiche.
Les élèves choisissent de réaliser le circuit A ou le circuit B. Ils comparent ensuite leur circuit avec celui qu'ils n'ont pas construit.
Ils émettent des hypothèses sur les différences d'intensité de la lampe.
Les réflexions sont mises en commun : chaque groupe doit argumenter et justifier sa réponse.
Synthèse :
L'intensité varie en fonction de la puissance d'alimentation. Avec deux piles, l'intensité lumineuse de la lampe est plus forte qu'avec une seule pile.
Défi 5 : Différencier isolants et conducteurs.
Lecture de la fiche.
"Parmi les différents circuits proposés, cherchez ceux dans lesquels la lampe s'allume."
Les élèves émettent des hypothèses, puis essaient de construire les différents circuits proposés en utilisant le matériel à leur disposition. Ils classent au fur et à mesure
les éléments conducteurs et les éléments non conducteurs.
Lorsque les 5 montages ont été testés, les élèves recherchent (et vérifient) quels autres éléments peuvent être isolants ou conducteurs.
Synthèse :
Certains matériaux laissent passer le courant : ils sont conducteurs. D'autres ne laissent pas passer le courant : ils sont isolants.
Défi 6 : Construire un circuit complexe
Lecture de la consigne : "Dessinez sur la feuille les éléments manquants pour que la lampe s'allume et que le moteur tourne ; n'oubliez pas de dessiner aussi les fils."
Chaque groupe réalise ensuite le circuit à partir de son schéma.
Les élèves comparent ensuite les réponses, regroupent celles qui proposent des circuits identiques.
Synthèse :
Pour fonctionner, un circuit électrique doit être correctement fermé avec des contacts bien établis.
Atelier Forum « Défi sécurité »
Objectif
! Connaître les dangers potentiels présentés par l'électricité domestique
Durée de l’atelier : 30 minutes
Préparation :
Un ordinateur par élève en lien direct sur le site + Vidéoprojecteur pour montrer l’exemple.
Déroulement
Accès au jeu : « Cliquez sur découvrez le jeu.»
Présentation du jeu :
! Lecture de la consigne par un élève
! Description par les élèves des différentes pièces et des différents personnages.
! Explication de la consigne par les élèves :
« Quel est le but du jeu ? », « Que doit-on faire quand on a identifier une situation dangereuse ? », « Combien de situations dangereuses doit-on trouver ? »
Jeu libre et individuel
Synthèse collective sur tout ce qui a été trouvé à l’aide du vidéoprojecteur.
Tour à tour les élèves vont identifier sur l’écran une situation dangereuse et expliquer la règle de sécurité à retenir pour cette situation. La validation se fait en cliquent sur la situation désignée et en lisant la règle qui suit.
Contenu du jeu
Consigne :
« Dans cet immeuble, les habitants sont très imprudents ! Trouve les 10 situations dangereuses et clique sur chacune d'elles pour les corriger. »
Situations dangereuses et règles de sécurité :
« Ne touche jamais une prise avec tes doigts.
N’y enfonce jamais d’objet métallique. Tu risques de t’électrocuter. »
« Pense toujours à débrancher un appareil électrique avant de le nettoyer. »
« Ne touche jamais à des fils dénudés.
Si tu vois un fil dénudé, préviens immédiatement tes parents. »
« N’utilise jamais d'appareils électriques les mains ou les pieds mouillés.
L’eau est un conducteur d’électricité et tu risques de t’électrocuter. »
« Ne répare jamais un appareil électrique sans couper le disjoncteur.
Même pour changer une ampoule ! »
« Ne pose jamais de jouets ou de vêtements sur un chauffage électrique.
Ils pourraient s’enflammer. »
« Ne branche pas une multiprise sur une autre multiprise chargée. Elle pourrait chauffer et même déclencher un incendie. »
« Ne place jamais de plante à côté d'appareils électriques.
En l'arrosant tu risques de créer un court-circuit. »
« Ne pose jamais d’appareil électrique près de la baignoire ou de la
Conclusion
Objectifs
! Raconter les expériences vécues lors des ateliers.
! Etre capable de dégager les idées essentielles de ces expériences.
! Connaître les risques encourus et la conduite à tenir en cas en cas d’électrisation.
Déroulement
Dans l’espace Forum, on réunit la classe entière.
Les principes de base du fonctionnement d'un circuit électrique sont redonnés ; de la même façon, on rappelle les règles de sécurité électriques.
La notion de prévention contre les risques liés à l'électricité, pourra être abordée en conclusion des différents ateliers ; elle sera mise en relation avec le défi isolant / conducteur, si ce défi a été réalisé, et, le défi sécurité.
On énoncera alors les conséquences d'un non respect des règles de sécurité , conséquences qui vont de l'électrisation à l’électrocution.
| Quelle différence entre l'électrisation et l'électrocution ? L’électrisation est le passage d’un courant électrique dans le corps, provoquant des blessures plus ou moins graves. Couramment employé à la place de ce terme, le mot "électrocution" n’a pourtant pas le même sens : il désigne exclusivement les cas d’électrisation entraînant un décès. Pourquoi l’électricité est-elle dangereuse ? Composé d'eau à 60 %, le corps humain est conducteur d'électricité : cela veut dire que le courant électrique le traverse facilement. Il entre souvent dans l’organisme par la main utilisée dans le travail ou les gestes du quotidien. Puis, il suit le trajet le plus court pour rejoindre un point de sortie, c’est-à-dire une partie du corps en contact avec la terre (généralement, un pied). Sur son passage, l’électricité peut endommager tous les organes qu’elle rencontre, en causant plusieurs types de blessures : ! Des brûlures de la peau dues au contact avec la source électrique ; ! des brûlures dites électrothermiques (liées à la circulation du courant dans le corps) pouvant atteindre les muscles, le système nerveux, les yeux, les os et les poumons, avec apparition possible d’un syndrome de détresse respiratoire aiguë (défaillance pulmonaire très grave) ; ! des troubles du rythme cardiaque (battements irréguliers) pouvant aller jusqu’à l’arrêt du cœur. Ressource : |
Que faire si on est témoin d'une électrocution ?
Ne pas toucher la personne atteinte, appeler le 15.
| Bien informer les secours facilite une intervention rapide  Lorsque vous appelez les services médicaux d’urgence, essayez de respecter les règles suivantes : ! Parlez calmement ; ! Donnez votre numéro de téléphone, votre nom et celui du malade ! Indiquez l’adresse exacte (étage, code d’accès, etc.) ; ! Précisez le type d’accident électrique (basse ou haute tension, foudre) ; ! Décrivez l’état de la victime (conscience, respiration, poul) ; ! Ne raccrochez pas avant que votre interlocuteur ne vous le demande. Ressource : |
Liens aux programmes
MATHEMATIQUES
Organisation et gestion des données
Utiliser progressivement des représentations usuelles : tableaux, graphiques
DECOUVERTE DU MONDE
Les élèves dépassent leurs représentations initiales en observant et en manipulant.
Ils commencent à acquérir des compétences constructives du B2i, ils découvrent et utilisent les fonctions de base de l'ordinateur.
Découvrir le monde du vivant, de la matière et des objets
Réaliser des maquettes élémentaires et des circuits électriques simples pour comprendre le fonctionnement d'un appareil.
INSTRUCTION CIVIQUE ET MORALE
Les élèves acquièrent progressivement un comportement responsable et deviennent autonomes. Ils reçoivent une éducation à la santé et à la sécurité
PREMIER PALIER POUR LA MAITRISE DU SOCLE COMMUN :
COMPETENCES ATTENDUES A LA FIN DU CE1
Compétence 1 :
La maîtrise de la langue française L'élève est capable de :
- s'exprimer à l'oral en utilisant un vocabulaire approprié ; - lire seul et comprendre un énoncé, une consigne simples.
Compétence 3 :
Les principaux éléments de mathématiques et de la culture scientifique et technologique L’élève est capable de :
- situer un objet par rapport à soi ou à un autre objet, donner sa position et décrire son déplacement
;
- observer et décrire pour mener des investigations ;
- appliquer des règles élémentaires de sécurité pour prévenir les risques d'accidents domestiques.
Compétence 4 :
La maîtrise des techniques usuelles de l'information et de la communication L'élève est capable de :
- commencer à s'approprier un environnement numérique.
Compétence 6 :
Les compétences sociales et civiques L’élève est capable de :
- respecter les autres et les règles de la vie collective ;
- appliquer les codes de la politesse dans ses relations avec ses camarades, avec les adultes à l'école et hors de l'école, avec le maître au sein de la classe ;
- participer en classe à un échange verbal en respectant les règles de la communication.
Compétence 7 :
L’autonomie et l’initiative L’élève est capable de :
- écouter pour comprendre, interroger, réaliser un travail ou une activité ; - échanger, questionner, justifier un point de vue ; - travailler en groupe, s'engager dans un projet.
Activités de classe
Qu’est-ce que l’électricité ?
Objectifs pour l’enseignant
! Partir de ce que savent les élèves,
! Faire émerger leurs représentations initiales,
! Confronter les conceptions divergentes qu'ils ont sur cette notion, ! Leur faire formuler des questions.
Remarque
La phase d'émergence des représentations n'est pas une fin en soi mais un moyen pour faire partager par tous les élèves un problème commun.
Déroulement
La question est posée aux élèves.
On leur demande de produire en petit groupe une affiche (écrit + schéma) pour répondre à cette question puis de présenter cette affiche à toute la classe.
Le maître ou un rapporteur rédige au fur et à mesure une affiche-résumé où on écrit toutes les questions que l'on se pose (auxquelles on pourra répondre ou pas au fur et à mesure des activités).
Pour aller plus loin (adultes)
La "Petite encyclopédie de l'électricité" est un site du groupe EDF.
5 thématiques sont abordées :
- Electricité
- Modes de production
- Transport et distribution
- Consommation et usages
- Electricité et développement durable.
http://encyclopedie-
Chaque chapitre est illustré de nombreuses animations multimédia, graphiques, cartes, schémas.
Les dangers de l’électricité
Compétence visée
! Identifier les risques de la vie courante liés à l'électricité pour prévenir les accidents domestiques.
Ressources utilisables
Kit pédagogique « Branche-toi sécurité »
Ce kit téléchargeable, destiné aux élèves de cycle 3, permet de travailler sur la prévention des comportements à risque face aux installations électriques.
Pour les élèves de cycle 2, on peut utiliser :
- L’animation « Branche-toi sécurité » dans le chapitre « Pour démarrer » pour introduire la notion de risque par rapport à l’électricité.
- La fiche « La bonne paire » dans le chapitre « Risqué, pas risqué ? » pour identifier les comportements à risque et réinvestir ce qui a été vu lors de l’atelier Forum « Défi sécurité » dans le jeu « Risqué, pas risqué ? ».
- Le petit mémo de la sécurité dans le chapitre « Enquête à la maison » pour avoir une trace écrite individuelle.
Les appareils électriques
Compétence visée
! Savoir qu'il existe de nombreux objets utilisant l'électricité et les classer selon la source d'énergie utilisée.
Déroulement
1er étape : On propose aux élèves de classer les objets pour différencier les objets électriques de ceux qui ne le sont pas.
2ème étape : On propose aux élèves de classer les objets électriques pour différencier les objets utilisant l'électricité provenant des piles, des accumulateurs ou du secteur.
Document pour les éleves
Pour aller plus loin
Pour comprendre la différence entre pile, accumulateur et batterie :
Pour les adultes :
Pour les enfants :
Economie d’énergie
Objectif
! Identifier les gestes du quotidien qui permettent de réaliser des économies d’énergie.
Ressources utilisables
- Jeu « Mission économie d’énergie » sur le site « L’école de l’énergie. »
?jeu=jeu05
- Document « Les économies d’énergie, c’est facile ! » qui accompagnent le jeu précédent. (3 pages)
Conseils pour économiser l’énergie au quotidien dans différents domaines : les appareils électriques, le chauffage, la cuisine …
- Affiche qui reprend les gestes les plus simples à la maison issu d’un support pédagogique sur les écogestes pour économiser l’énergie produit par le SIG (Service Industriel de Genève)
-??connaitre/nos-?
La chaîne électrique
Objectifs
! Connaître les différents moyens de production de l’électricité.
! Connaître le chemin de l’électricité du lieu de production au lieu de consommation.
Ressources utilisables
Documents issus du kit pédagogique EDF « De l’énergie à l’électricité »
Pour la production
Pour l’acheminement
Electricité en France : les différentes sources d’énergie.
Les chemins de l’électricité
Bibliographie
Albums
Climat électrique au zoo
Auteur : Luan Alban - Illustrateur : Grégoire Mabire - Editeur : Belin jeunesse – 2009
Pauvre George ! Lui qui aimait tant sa vie tranquille, le voilà subitement responsable d'un zoo laissé à l'abandon. Et, à peine arrivé, coupure générale ! Sans électricité ni gaz, comment réchauffer les crocodiles ou rafraîchir l'ours polaire ? George va
devoir mettre tous les animaux au travail et trouver de nouvelles sources d'énergie. Soleil, vent, vagues, bouses tout y passe !
Uik, le cochon électrique
Auteur : Karin Serres - Editeur : Rouergue – 2011
Une nuit d'orage, la foudre s'abat sur Uik, un cochon froussard. Très vite, ses maîtres tirent profit de cette nouvelle source d'électricité. Mais Uik finit par s'enfuir, car il en a assez d'être un cochon électrique multifonction.
Livres documentaires
Le serpent électrique
Auteur : Daniel Pennac - Illustrateur : Bernard Ciccolini - Editeur : Gallimard jeunesse - 2001 - 3/6 ans
Qui change la nuit en jour, le froid en chaud, le cru en cuit, le silence en musique, les papas pas rasés et piquants en papas rasés doux ? Le serpent électrique. Il est très gentil alors le serpent électrique ? Pas si on met ses doigts dans la prise Gaffe au bobo !
Circuits électriques
Auteur : Michel Francesconi - Illustrateur : Jérôme Peyrat - Editeur :
Ricochet - 2015 - 7 ans
Personne n'a "inventé" l'électricité, ni découvert de gisements électriques comme avec l'or, le pétrole ou le charbon. Mais d'où vient l'électricité ? Et comment mieux la fabriquer et moins la consommer ?
Films documentaires
Ces dessins animés éducatifs, réalisés par Bernard Berger, traitent du même sujet. "Produire de l'électricité" est plus accessible que "L'électricité".
Malgré le fait que ce soit des dessins animés, certaines notions abordées sont complexes et nécessitent un accompagnement et des explications.
Produire de l'électricité
Durée : 4 min 24
Termes complexes : énergie primaire, biomasse, turbine/alternateur, ligne à haute tension.
L’électricité
Durée : 5 min 48 Termes complexes :
énergie primaire, énergie secondaire,
énergie thermique, éolienne, mécanique, hydraulique, rayonnante,
charbon, pétrole, uranium,
turbine, générateur, rotor, stator, câble haute tension, champ magnétique, centrale électrique.
Feuilles de route
| Défi 1 : allumer une ampoule
Défi 2 : faire tourner une hélice
Défi 3 : ouvrir, fermer un circuit Montage A ? ? La lampe est allumée. Montage B ? ? La lampe est éteinte. Montage C ? ? L’hélice tourne. Montage D ? ? L’hélice est arrêtée. Défi 4 : varier la puissance électrique
L’ampoule brille plus : Défi 5 : différencier isolants et conducteurs Colorie les éléments conducteurs
|
