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Les ombres et la lumière

 

Je décide de proposer une séquence en sciences à mes élèves de 3e maternelle, car ils sont curieux, s’interrogent, s’étonnent et s’émerveillent du monde qui les entoure. 

Partir de leur curiosité pour mener les apprentissages me semble intéressant afin de les aider à trouver du sens à ce qu’ils apprennent et leur donner l’envie de s’investir dans les tâches. Je reste vigilante à la façon de construire et de proposer ma séquence afin de ne pas induire de fausses représentations de ce qu’est la Science. En effet, elle pourrait être vue comme de la magie par certains enfants si les tâches proposées sont trop habillées, cachent l’apprentissage ou encore si les consignes manquent d’explicitation quant aux objectifs visés. 

Pour commencer, je réalise une analyse de la matière afin d’en avoir une connaissance suffisante. Cela me permet également de cibler clairement les différents objectifs d’apprentissage qui me permettront d’arriver à l’objectif final : « L’enfant sera capable de percevoir la projection des ombres avec son corps ou des objets et il sera capable de repérer ce qui influence la taille, la forme et la couleur de cette ombre. »

Sensibiliser

Premièrement, il s’agit de sensibiliser les enfants au thème abordé avec l’album L’ombre de l’ours d’Olga Delye. Après la lecture, les enfants se posent déjà plusieurs questions : « Comment faire apparaitre son ombre ? Est-ce possible de changer son ombre avec quelqu’un ? Est-ce que tout le monde a une ombre ?… » Je ne réponds pas à leurs questions, mais je leur propose de se rendre dans la cour de récréation pour observer les ombres. 

Ensuite, nous nous rendons à l’amphithéâtre dans lequel j’ai installé un grand drap blanc sur pied et un spot (caché). En effet, si je me contente de la lecture de l’album (dont l’histoire se déroule à l’extérieur) et de l’observation dans la cour de récréation, les enfants risquent de penser que les ombres ne peuvent qu’apparaitre dehors. « Maintenant, je vais vous demander de faire des ombres dans l’amphithéâtre. Avant de le faire, dans notre tête, nous allons réfléchir à comment faire. Qui pense savoir comment faire des ombres ici ? » Un enfant dit qu’il nous faut du soleil, comme dans la cour, un autre l’interrompt en disant qu’à l’intérieur, il nous faut de la lumière (je leur montre le spot) et un troisième dit qu’il faut être assez grand, parce que les bébés sont trop petits pour avoir une ombre (je note cette intervention pour la vérifier avec eux plus tard). Après, je leur laisse du temps pour trouver où se placer, essayer et observer. 

Nous retournons en classe où je demande aux enfants de verbaliser leurs découvertes. Je prends note de ce qu’ils disent, puis je leur explique qu’ils vont apprendre à mieux connaitre le phénomène des ombres grâce aux activités que nous allons réaliser les jours suivants. Pour permettre de revivre l’activité comme à l’amphithéâtre et favoriser la répétition, je leur propose de créer un coin ombre pour la classe. 

Évaluation diagnostique : pré test et post test 

Je construis une grille d’analyse à compléter pour chaque enfant, afin d’avoir une idée des connaissances de chacun sur le thème. Par exemple, voici une des questions posées : « La taille d’une ombre peut-elle varier ? Devenir plus grande ou plus petite ? Si oui, comment faire ? »

Ce test est effectué au début de la séquence, puis à la fin. Le but est de voir ce que les enfants auront appris, et de le leur faire observer en comparant leurs réponses du pré test avec celles du post test.

L’ombre des objets 

Les enfants disposent d’une malle avec des objets de différentes tailles, matières, couleurs, de quatre lampes de chevet et de quatre lampes de poche.

Je leur soumets une consigne qui annonce l’objectif et fais le lien avec les activités vécues plus tôt : « Vous avez relevé le défi de faire des ombres avec votre corps, maintenant vous allez faire des ombres avec des objets. À cet atelier, l’objectif est de parvenir à produire des ombres, comme nous l’avons fait à l’extérieur et à l’amphithéâtre, mais cette fois avec des objets. Vous trouverez le matériel nécessaire sur la table. »

À l’atelier, les enfants manipulent, se placent et placent l’objet et la lampe de manière à faire apparaitre une ombre. Ils font bouger l’objet et/ou la source lumineuse. Ils font apparaitre les ombres sur la table, le plafond, les murs, le sol, sur leurs pieds, le tableau… Je prends des photos des ombres qu’ils produisent avec les objets et les aide à verbaliser leurs actions. À la fin de la séance d’atelier, je montre les photos que j’ai prises aux enfants. Je leur demande d’expliquer comment ils ont fait, ce qu’ils savent me dire sur les ombres, les questions qu’ils se posent. Les enfants ont de plus en plus de choses à dire, ils se posent des questions et semblent motivés : « Moi, j’ai réussi à faire une géante ombre et une mini ombre », « Et moi, j’ai vu une ombre rouge et grise », « Moi, je veux aussi faire une ombre rouge », « Comment t’as fait pour faire une grande ? »

Expérimenter la taille des ombres

Tout d’abord, je demande aux enfants de me dire ce qu’ils pensent concernant la taille des ombres. J’écris leurs idées sur un panneau, en leur disant qu’on pourra dire plus tard si elles sont correctes ou incorrectes : « La taille ne peut pas changer. » ; « La taille change quand on bouge. » ; « L’ombre est plus petite quand on s’assied. » ; « La taille peut changer. » ; « La taille change quand on recule ou qu’on avance. »

Par groupe de deux, les enfants disposent d’un petit théâtre avec écran blanc (feuille), de balles de tennis et de lampes de poches et de chevet. Je leur donne également des cartes qui schématisent les défis.

J’explicite les consignes aux enfants :

  • « Je vous donne le défi de faire avec cette balle, l’ombre la plus petite possible. Elle doit au moins être plus petite que la balle. » Je montre la carte représentant le défi.
  • « Je vous donne le défi de faire avec cette balle, l’ombre la plus grande possible. Elle doit au moins être plus grande que la balle. » Je montre la carte représentant le défi.

« Prenez la première carte défi. Vous devez essayer de faire l’ombre la plus petite possible. D’abord, par deux, réfléchissez comment vous ferez pour faire une ombre plus petite que la balle. Quand vous avez réfléchi, je vous donne une lampe et vous essayez. Quand vous avez essayé, prenez une feuille et dessinez comment vous y êtes arrivés. Après avoir dessiné, prenez la deuxième carte et réalisez le deuxième défi. »

Pendant l’activité, je passe pour leur demander comment ils vont faire pour faire une ombre plus petite que la balle. Quand ils émettent des hypothèses, je leur donne une lampe. Ils la manipulent alors avec l’objectif de faire une petite ombre. Ils déplacent la balle, la lampe, le théâtre jusqu’à l’accomplissement du défi. Ensuite, ils font la même chose pour le deuxième défi. Je leur demande comment ils comptent faire puis je leur donne les lampes. Ils les manipulent, puis m’expliquent. J’essaie de les faire verbaliser en utilisant un vocabulaire adéquat. Tous les enfants sont capables de produire une ombre en plaçant l’objet et la lampe au bon endroit par rapport à la feuille blanche. En étant à deux, certains enfants sont moins acteurs que d’autres. C’est pour cela que je mets le matériel et les cartes défis à leur disposition dans le coin ombre, ainsi ils peuvent réaliser la tâche seuls autant de fois qu’ils le souhaitent. Après la séance d’ateliers, les enfants expliquent comment ils ont réalisé les défis. Je reformule pour qu’ils utilisent les mots « proche », « loin », « avancer », « reculer », « agrandir », « rétrécir ». Par exemple : « J’ai fait la balle devant la lampe c’était grand. » Je reformule : « Tu as approché la balle de la lampe et son ombre s’est agrandie. »

Modifier la taille des ombres 

Pour voir si les enfants ont effectivement compris comment agrandir et rétrécir l’ombre des objets, je leur propose l’activité suivante :

« Comme premier défi, je vous demande de prendre ces deux objets (rouleaux de carton) de tailles différentes et d’en faire deux ombres de même taille. » Je montre les objets et la carte qui représente le défi. 

« Comme deuxième défi, je vous demande de prendre ces deux objets (rouleaux en carton) de même taille et de faire une ombre qui soit grande et une ombre qui soit plus petite. » Je montre la carte qui représente le défi. 

« Voici un troisième défi plus compliqué. Cette fois, vous devez faire entrer l’ombre de cet objet, dans le carré que vous voyez sur la feuille. » Je montre la carte qui représente le défi. 

« N’oubliez pas qu’après, vous devrez expliquer avec des mots comment vous avez fait pour réaliser les défis. »

Structuration sur la taille des ombres

Afin de prendre le temps de clarifier les choses après beaucoup de manipulation, nous représentons la modification de la taille des ombres par ce schéma.

Ajuster la taille des animaux 

Je donne aux enfants des marottes en carton en forme d’animaux, des lampes de poche et lampes de chevet ainsi que des photos des animaux.

« Toutes les marottes ont la même taille. Maintenant que vous avez appris à modifier la taille des ombres, vous allez redonner aux animaux leur taille réelle les uns par rapport aux autres. À vous de trouver comment faire. Vous savez de quel matériel vous avez besoin, à vous d’aller le chercher. » 

Le problème avec ce type d’activités, c’est que le matériel mis à disposition est ludique et certains enfants, notamment les plus éloignés de la culture scolaire, risquent de s’éloigner de l’objectif d’apprentissage. Il est donc important que j’observe les enfants, que je répète et fasse répéter l’objectif de l’activité. Je décide également de laisser ce matériel à disposition des enfants lors des jeux libres. De ce fait, lorsque je leur demande d’utiliser les marottes dans le but de réaliser une tâche précise, ils ont déjà eu l’occasion de jouer librement avec elles et sont plus aptes à se concentrer sur l’objectif. 

Avant de passer aux activités de dépassement, les enfants ont également vécu des activités autour de la couleur et de la forme des ombres avec des tâches de manipulation et des moments de structuration lors desquelles nous avons créé différents référents. 

Le dépassement 

En collectif, je demande : « Peut-on avoir plusieurs ombres en même temps ? » J’écoute les réponses des enfants et je les note. 

Ensuite : « Vous avez du matériel sur la table. Par deux, essayez de voir s’il est possible de faire plusieurs ombres pour un seul objet en même temps. Attention, n’oubliez pas qu’après, vous devrez présenter aux autres ce que vous avez réalisé : expliquer le défi de départ, ce que vous avez tenté de faire pour le réussir et ce qui vous a permis de le réussir. Représentez votre solution sur cette feuille, avec un dessin. »

Le réinvestissement 

En parallèle avec cette séquence, les enfants réalisent également des ateliers autour de l’exploitation d’un album jeunesse. Pour présenter aux autres classes l’histoire de l’album sous forme d’un théâtre d’ombres, les élèves doivent fabriquer les marottes et rejouer l’histoire en prenant en compte la couleur, la taille ainsi que la forme des personnages.