Exemple de situations problème :

Comment réparer la lampe de poche en panne.

Exemples d’hypothèses faites par les élèves :

La pile est usée.
L’ampoule est " grillée ".
Il faut appuyer plus fort sur le bouton.
Il y a un mauvais contact.
Il y a peut-être plusieurs pannes.

Exemples d’expériences proposées par les élèves :

Il faut changer la pile, changer l’ampoule, vérifier les contacts.

Exemples d’expériences réalisées en classe :

Matériel :
1 lampe de poche rectangulaire pour 2 élèves
Piles (4,5 V) et ampoules (0,2 A - 3,5 V) neuves.
Piles usées, ampoules grillées.

1. Distribution du matériel : lampes de poche en panne à cause :

 des contacts : pile neuve avec papier laissé volontairement et placée dans le boîtier, 1 (ou 2) lame(s) de la pile relevée(s)
 de l’ampoule défectueuse
 de la pile usée
 de l’ampoule et de la pile défectueuses

2. Consigne : rechercher les causes de la panne et réparer la lampe.

3. Mise en commun des hypothèses.

Les enfants proposent d’expérimenter en faisant varier :

A. Un facteur à la fois
 Facteur pile
 Facteur ampoule
 Facteur contacts

B. Deux facteurs à la fois
Facteurs pile + ampoule

Après de nombreux échanges, les élèves décident de vérifier en premier lieu le bon fonctionnement des contacts, puis de l’ampoule et enfin de la pile.

4. Manipulations. Vérification des hypothèses :

Deux démarches différentes peuvent être mises en oeuvre par les élèves : les différents éléments sont testés soit à l’intérieur , soit à l’extérieur du boîter. Il conviendra de faire constater aux enfants que si l’on fait varier plus d’un facteur à la fois, on ne parvient pas d’emblée à connaître l’origine de la panne, donc on ne répond que partiellement à la consigne.

5. Ecrire et dessiner les causes de la panne.

6. Synthèse au tableau des constats :
 les pièces métalliques qui sont en contact
 l’état de l’ampoule
 l’état de la pile

7. Renforcement : schématiser l’intérieur de la lampe de poche.
Compléter les légendes d’un schéma.

Document(s) utilisé(s) :

Guide du maître CE au CM Piles, ampoules, aimants Collection TAVERNIER Editions BORDAS 1975

Evaluation : Compléter les légendes du dessin de l’intérieur de la lampe de poche.

Le mot du maître :

Chaque groupe d’enfants doit avoir une panne différente à trouver.
Le maître vérifie avant les manipulations que les ampoules neuves fonctionnent bien.
Il a repéré les ampoules et les piles défectueuses.
Les expériences sont très rapidement réalisées par les enfants qui trouvent sans difficulté les causes des pannes.
Seule la situation problème "trouver les causes de la panne" permet de vraiment travailler avec les enfants sur la nécessité de discriminer les facteurs et de les faire jouer successivement, ce qui constitue un objectif méthodologique majeur.

LE CAHIER DE L’ELEVE