Dernière mise à jour :
12 / 07 / 2024
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Jean-Claude Rolland

Sciences : Lightbox en CM1 (A. France)

28 / 05 / 2024 | Jean-Claude Rolland | Luc Gareau

 Découvrez le projet light box sur le site de l’institut Galilée (galilee.univ-paris13.fr)

Le projet LightBox en partenariat avec la Cité Educative d’Epinay-sur-Seine œuvre pour le développement de la culture scientifique. Ce projet a été lancé autour du kit pédagogique LightBox au mois de décembre 2023 par une session de formation REP+ à l’institut Galilée.

Séquence Lumière
K. BLAMPAIN

Karine BLAMPAIN, enseignante de l’école Anatole France, nous communique dans le cadre des formations du plan Sciences 2024 une séquence réalisée en classe à l’aide de la lightbox. La séquence sur la lumière a été faite lors d’une formation REP + puis mise en place avec ses élèves.

En classe de CM1, nous avons travaillé sur une séquence consacrée à la lumière, relatif au thème « Matière, mouvement, énergie, information ».
L’objectif de séquence était de comprendre la composition de la lumière.
Pour cela, lors d’une première séance, nous nous sommes d’abord demandé de quelle couleur était la lumière. Nous avons porté notre attention uniquement sur les sources de lumière primaires et laissé de côté les sources secondaires (Lune, miroir…) Ensuite, nous avons recueilli les représentations initiales des élèves et classé les sources lumineuses en deux catégories : naturelles et artificielles. Les élèves ont cité par exemple : d’une part, les ampoules, les clignotants, les néons et d’autre part, le Soleil, le feu, les étoiles. Les élèves ont conclu que la lumière pouvait être soit blanche, soit jaune. Néanmoins, quelques élèves ont évoqué les reflets irisés de la lumière du soleil sur la vitre. Pour montrer la couleur de la lumière, nous avons réalisé une expérience, lors d’une deuxième séance. L’objectif était de créer un arc-en-ciel, à partir du prisme, de la lampe torche et d’un écran blanc. La lampe torche remplace le soleil tandis que le prisme joue le rôle de la pluie.

Les élèves ont tenté de recréer un arc-en-ciel afin de voir la composition de la lumière. L’utilisation du prisme et de la torche ont facilité l’expérience.
Durant une quatrième séance, nous avons émis l’hypothèse que la lumière blanche est la somme des couleurs primaires (rouge / bleu /vert). Les élèves ont donc réalisé l’expérience inverse et ont cette fois-ci fabriqué la lumière blanche à partir de différentes couleurs.

Les élèves ont créé la lumière blanche à l’aide des 3 lampes, des pinces à linge, de l’écran blanc et des différents filtres de couleur. Ils ont eu du mal à trouver les bons filtres. Après plusieurs essais, ils ont finalement réussi à additionner les couleurs primaires. L’hypothèse de départ a pu être vérifiée par l’expérience.
Ensuite, dans une cinquième séance, nous avons tenté de voir ce qui pouvait se passer si l’on supprimait une couleur. L’hypothèse est l’obtention de nouvelles couleurs. L’expérience 3 va nous aider à démontrer comment on peut fabriquer de nouvelles couleurs.

La superposition des filtres bleu et rouge crée le magenta tandis que celle des filtres rouge et vert crée le jaune.

Le matériel contenu dans la lightbox a permis aux élèves d’acquérir une démarche scientifique : émettre des hypothèses, manipuler, faire des expériences, valider ou non les résultats. Les lightbox ont aussi facilité le travail en groupe ou en binôme des élèves. Cela a permis aux élèves de tâtonner (notamment pour trouver les filtres de couleur dans les expériences 2 et 3), de chercher des solutions, partager leurs informations aux autres groupes, revenir sur leurs erreurs. A la fin de chaque expérience, la synthèse collective permet de faire un bilan afin de s’assurer que les différents groupes ont validé leurs hypothèses et de garder une trace écrite de l’expérience.

Prolongement :
Suite à cette séquence sur la lumière, nous aborderons les ombres en sciences et technologies.
Les élèves ont aussi utilisé la boîte d’illusion d’optique 3D. Ils ont vu le rôle des deux miroirs concaves pour créer un hologramme. L’expérience servira de point de départ pour un travail d’arts plastiques sur les illusions d’optique.

Karine BLAMPAIN, enseignante de CM1, école A. France

Plusieurs kits sont à disposition dans les écoles élémentaires du réseau VIGO.

Les kits LightBox mis à disposition par l’association Atouts Sciences et la Société Française d’Optique pour initier de nouveaux projets, ateliers, TP, formations autour de la photonique.
Le projet LightBox se déploie aujourd’hui dans 13 pays, en France, en Afrique de l’ouest, à Madagascar, à l’Île Maurice, à Haïti ou encore au Pérou (voir Google Map => https://urlz.fr/oO4K).

 La dernière version du « Guide projets » est téléchargeable au format pdf sur la page « Grand public » du site de la Société Française d’Optique (https://www.sfoptique.org/medias/files/lightbox-guide-projets-v3-1.pdf).

 Le kit est labélisé par l’UNESCO pour la Journée Internationale de la Lumière (le 16 mai). Le mois de mai sera donc le moment idéal pour valoriser et donner de la visibilité à vos projets (exposition produite par vos élèves, visite du laboratoire de votre référent SFO, rédaction d’un article…) !

 

MOTS-CLÉS

 cycle 3  éducation prioritaire  formations  sciences & technologie

DOCUMENTS

  • Lighbox
  • photos_lightbox.pdf
  • K. Blampain
  • 28 / 05 / 2024