Observer et classer des objets selon qu’ils sont transparents, opaques à la lumière ou translucides.
Thème: États et constitution de la matière à l’échelle macroscopique
Séquence: Lumière
PE: Plateforme MagiQol
Année Scolaire: 2025-2026
Sciences et technologie
Objectifs
Observer des objets transparents, translucides ou opaques.
Classer les objets selon qu'ils soient transparents, translucides ou opaques.
Construire un dispositif pour colorer un objet blanc sans le toucher.
Matériel Nécessaire
SCIENCES - Fichier SCIENCES.CYCLE3.Lumière.Séance 1.Atelier-défi (1 impression par groupe)
SCIENCES- Fichier SCIENCES.CYCLE3.Lumière.Séance 1.Atelier-défi.Correction (1 impression pour le.la PE)
SCIENCES- Fichier SCIENCES.CYCLE3.Lumière.Séance 1.Trace-écrite (1 exemplaire par élève)
SCIENCES - Boules de polystyrène blanches (1 par groupe)
SCIENCES - Objets translucides et transparents à disposer sur une table (règle en plastique, intercalaires, gobelets,...)
Phase: Introduction
« Aujourd’hui, nous allons commencer à comprendre si la lumière peut passer à travers tous les objets, et ce qui se passe lorsque ce n’est pas le cas. »
Le.la PE poursuit en questionnant les élèves :
« Pourquoi peut-on voir à travers une vitre mais pas à travers une porte ? »
« Pourquoi une lampe placée derrière un rideau éclaire un peu la pièce, alors qu’on ne voit pas clairement la lampe ? »
Les élèves expriment librement leurs idées et leurs hypothèses à l’oral. Le.la PE reformule sans valider ni invalider les propositions et en note quelques-unes au tableau afin de garder une trace des questionnements de départ.
Phase: Investigations
Le.la PE a disposé sur une table des objets transparents ou translucides (les objets opaques sont courants, les élèves n'en manqueront pas).
Le.la PE informe les élèves qu’ils vont mener une recherche et travailler en binômes.
Il.elle donne la consigne :
« Par binômes, vous allez vous déplacer dans la classe pour observer différents objets. Vous devrez les classer dans trois catégories :
– on voit à travers l’objet,
– on voit un peu à travers l’objet,
– on ne voit pas à travers l’objet. »
Le.la PE dessine a tableau un tableau avec trois colonnes et précise le travail attendu :
« Sur votre cahier de brouillon, vous allez dessiner un tableau avec trois colonnes, comme celui affiché au tableau, et y noter ou dessiner les objets observés dans chaque catégorie. »
Les élèves se déplacent dans la classe et observent les objets. Le.la PE circule, questionne les choix effectués et aide si nécessaire à classer les matériaux.
À la fin du temps de recherche, le.la PE demande aux élèves de regagner leur place.
Phase: Consolidation
Le.la PE interroge les élèves et inscrit au tableau au fil de leurs réponses un tableau à trois colonnes .
Le.la PE peut donne une définition précise :
«Les objets qui laissent totalement passer la lumière sont transparents : on peut voir très nettement les objets placés derrière eux.
Les objets qui laissent un peu passer la lumière ont dits translucides. On peut distinguer les objets placés derrière eux, mais les contours ou les couleurs sont flous.
Les objets qui ne laissent pas passer la lumière sont dits opaques. »
Phase: Défi - colorer un objet
Le.la PE répartit les élèves en groupes, distribue la fiche atelier et présente le défi :
« Par petits groupes, vous allez relever le défi suivant : vous devez colorer la boule blanche sans la toucher.
Vous n’avez pas le droit de la peindre, de dessiner dessus, ni de poser ou coller un objet coloré directement dessus. »
« Première étape, vous allez réfléchir au matériel dont vous avez besoin, et à la manière d’installer et utiliser ce matériel.
Vous allez écrire la liste du matériel requis, et dessiner le schéma du dispositif que vous imaginez. »
Le.la PE circule dans la classe, vérifie que les élèves sont sur la bonne voie, et donne des indices si besoin (le dispositif recherché est une lampe éclairant l'objet a travers d'une feuille translucide de couleur, dans la pénombre).
Quand chaque groupe a fait son schéma, le.la PE distribue le matériel requis, et propose d'expérimenter :
«Vous allez maintenant installer votre dispositif et le mettre en fonctionnement pour montrer que vous avez trouvé une solution au défi.»
Le.la PE fait la pénombre dans la classe pour que les résultats de l'expérience soient plus visibles.
Phase: Consolidation
Le.la PE conclut en distribuant et en lisant la trace écrite.
Trace Écrite (CAHIER_DE_VIE)
Le.la PE distribue la trace écrite aux élèves et leur demande de la coller dans leur cahier.
Compétences visées
- Exploiter un document constitué de divers supports (texte, schéma, graphique, tableau, algorithme simple, carte heuristique).
- Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques
- Relier des connaissances acquises en sciences et technologie à des questions de santé, de sécurité et d’environnement.
- Identifier comment se construit un savoir scientifique en lien avec un contexte historique, géographique, économique et culturel.
- Imaginer un objet technique en réponse à un besoin.
- Rendre compte de ses activités en utilisant un vocabulaire précis et des formes langagières spécifiques des sciences et des techniques.
- Utiliser différents modes de représentation (schéma, dessin, croquis, tableau, graphique, texte, etc.) et passer d’une représentation à une autre.
Astuces De Prof
Si la pénombre est difficile à obtenir dans la classe, le.la PE peut proposer une alternative en utilisant une chambre noire. Il s’agit d’un carton retourné, dont un côté a été retiré, placé au-dessus de l’objet à observer. Ce dispositif permet de limiter l’entrée de la lumière ambiante et de créer un environnement plus sombre, facilitant l’observation des effets de l’éclairage avec la lampe à travers le papier translucide.
Informations Utiles (PE)
Sources de lumière et objets éclairés
Une source de lumière est un objet qui émet de la lumière par lui-même. Les sources peuvent être naturelles, comme le Soleil, ou artificielles, comme une lampe allumée. Un objet éclairé ne produit pas de lumière : il renvoie la lumière qu’il reçoit d’une source lumineuse. La Lune, par exemple, est un objet éclairé. La visibilité d’un objet dépend donc toujours de la présence d’une source de lumière.
Propagation de la lumière
La lumière se propage en ligne droite dans un milieu homogène et transparent. Lorsque la lumière rencontre un obstacle, la lumière peut être transmise (totalement ou partiellement), réfléchie ou absorbée selon la nature du matériau.
Matériaux transparents, translucides et opaques
Les matériaux se distinguent par leur capacité à laisser passer la lumière. Un matériau transparent transmet totalement la lumière, permettant une vision nette des objets placés derrière. Un matériau translucide transmet partiellement la lumière et la diffuse, rendant les objets flous. Un matériau opaque ne transmet pas la lumière : celle-ci est absorbée ou réfléchie. Cette distinction dépend de la structure interne et de la composition du matériau.
L'ombre : ombre portée et ombre projetée
L’ombre propre correspond à la zone sombre située sur l’objet opaque lui-même. Cette partie de l’objet n’est pas éclairée car elle ne reçoit pas directement la lumière émise par la source. La forme et l’étendue de l’ombre propre dépendent de la position de la source lumineuse par rapport à l’objet.
L’ombre portée est l’ombre qui apparaît sur une surface placée derrière l’objet opaque, comme un mur ou le sol. Elle correspond à la projection de l’objet sur cette surface, dans la zone où la lumière est bloquée. La taille et la netteté de l’ombre portée varient selon la distance entre la source lumineuse, l’objet et la surface de projection.