Les ombres

Idée originale d'Anaïs Monarque

Dans cette activité, les élèves seront d’abord amenés à observer la position du Soleil dans le ciel selon l’heure de la journée. Ils pourront ensuite expérimenter l’influence que cette position a sur les ombres.

5-6 périodes sur une semaine

2e année du 1er cycle du primaire

Lieu permettant de voir le Soleil à différentes heures de la journée sans qu'il ne soit caché par des bâtiments.

Intention(s) d'apprentissage:

Faire réaliser comment la position du Soleil change dans le ciel au cours d’une journée et comment celle-ci influence les ombres au sol. Amener les élèves à poser des hypothèses et à les comparer avec des observations sur le terrain.

Univers et concepts:

Univers Terre et espace:

Système et interaction; Lumière et ombre; Décrire l’influence de la position apparente du Soleil sur la longueur des ombres

Stratégie(s) et technique(s):

- Schématiser ou illustrer le problème

- Émettre des hypothèses

- Recourir à des techniques et à des outils d’observation variés

- Recourir à des outils de consignation

Matériel

· Album Moi, le Soleil (Stacy McAnulty, Scholastic, 2019).

· 2 copies par élève d’un dessin de la silhouette de l’école ou de la cour selon le point de vue d’observation choisi.

· Craies

Préparation

Jour 1

Étape 1 : Activation des connaissances antérieures:

Cette étape peut se dérouler à l’extérieur si vous faites l’activité en automne ou au printemps. L’hiver, la lecture d’un album dehors est un peu moins confortable.

· Annoncer aux élèves qu’aujourd’hui, vous parlerez du Soleil.

· Demander d’abord aux élèves de prendre une minute de réflexion et de trouver au moins une chose qu’ils savent sur le Soleil.

· Prendre les réponses des élèves.

· Pour en savoir plus sur le Soleil, lire l’album Moi, le Soleil de Stacy McAnulty. Cet album met en scène le Soleil qui raconte des faits sur lui.

· Après la lecture, venez-en à la caractéristique du Soleil qui nous intéresse précisément pour cette activité : le fait que nous ne voyons pas le Soleil toujours au même endroit dans le ciel. Questionner les élèves : «Est-ce que l’on voit toujours le Soleil à même place dans le ciel?»

· Discuter des levés et des couchés de Soleil et du fait que le Soleil donne l’impression de bouger dans le ciel. En fait, ce n’est pas le Soleil qui bouge, mais nous, la Terre. Apporter cette nuance en revenant sur la page du livre qui présente le système solaire et les planètes en orbite autour du Soleil.

Étape 2 : Hypothèse sur les positions du Soleil dans le ciel (à l’extérieur):

Pour les prochaines étapes, vous devez choisir un emplacement extérieur qui permet de voir le Soleil le plus possible à chaque heure. Cela peut être dans la cour, devant l’école, etc. Le but est que le Soleil ne soit pas caché par un bâtiment à aucune heure de la journée d’école pour que les élèves puissent facilement le repérer. Les élèves devront dessiner où se trouve le Soleil à différentes heures. Pour les aider dans leur représentation dessinée, le mieux serait de vous-mêmes dessiner la silhouette de l’école ou de la cour du point de vue de l’emplacement choisi. Ainsi, il sera plus facile pour les élèves de dessiner l’emplacement du Soleil et de facilement se repérer dans leur dessin.

· Rendez-vous sur le lieu choisi pour les observations.

· Distribuer une copie de la silhouette de l’école et une tablette de bois à chaque élève.

· Demander aux élèves d’écrire «hypothèse» sur cette copie (ou faites-le vous-mêmes préalablement).

· Les élèves dessinent la position du Soleil au moment présent. Ils inscrivent l’heure qu’il est.

· Présenter ensuite le problème aux élèves : «Vous devrez dessiner où se trouvera le Soleil à d’autres moments de la journée selon vous. Vous devez dessiner un Soleil différent sur la feuille pour chaque heure que je vais vous nommer et écrire cette heure à côté. Demain, nous vérifierons si vous aviez bien deviné où le Soleil se trouve à chaque heure.»

· Nommer les différentes heures auxquelles vous ferez vos observations le lendemain. Cela peut être par exemple : 8h30 (début de la journée), 10h (fin de la récréation), 12h45 (fin du diner) et 14h45 (fin de la journée).

· Les élèves dessinent le Soleil sur leur dessin pour chacune des heures.

Jour 2 (journée ensoleillée)

Étape 3 : Dessin de la position du Soleil à différentes heures (à l’extérieur):

· Au moment de l’heure de la première observation de la journée, rendez-vous sur le lieu choisi pour les observations.

· Distribuer une nouvelle copie de la silhouette de l’école à chaque élève et une tablette de bois.

· Demander aux élèves d’écrire «Observations» sur cette copie (ou faites-le vous-mêmes préalablement).

· Les élèves dessinent où se trouvent le Soleil et écrivent l’heure.

· Répéter l’opération aux différentes heures d’observation prévues pendant la journée.

Jour 3

Étape 4 : Conclusions par rapport à la position du Soleil à différentes heures:

· Inviter les élèves à comparer leurs deux dessins (l’hypothèse et les observations). Les élèves peuvent aussi ensuite être jumelés pour observer les dessins produits par les autres et les comparer.

· Discuter en groupe : «Vos hypothèses étaient-elles justes? Que remarquez-vous par rapport à la position du Soleil au cours de la journée?»

Jour 4

Étape 5 : Activation des connaissances sur les ombres:

· Poser une devinette aux élèves : «Je suis de couleur foncée. Si tu bouges, je bouge avec toi. Je n’apparais que lors d’une journée ensoleillée. La nuit, on ne peut pas me voir. Qui suis-je?» Réponse : une ombre!

· Discuter avec les élèves : «Qu’est-ce que c’est, une ombre?»

Étape 6 : Hypothèses sur les ombres:

· Expliquer aux élèves que maintenant, ils vont enquêter pour en découvrir plus sur les ombres. Pour débuter, ils doivent poser des hypothèses.

· Inviter les élèves à répondre aux questions d’hypothèse de l’annexe 1.

Étape 7 : Explication de l’activité:

· Expliquer aux élèves qu’ils devront observer leur ombre à différentes heures de la journée. Chaque fois, ils devront tracer leur ombre à la craie pour pouvoir faire la comparaison.

À l'extérieur

Jour 5 (journée ensoleillée)

Étape 8: Observation des ombres:

· Aux mêmes heures que lors de l’observation de la position du Soleil, aller dehors avec les élèves sur un terrain asphalté.

· Placer les élèves en équipe de deux.

· Les élèves tracent une ligne sur le sol. Elle leur servira de repère pour toujours se positionner au même endroit.

· Un élève se place sur sa ligne et son partenaire trace son ombre avant d’inverser les rôles.

· À chaque moment d’observation, les élèves retournent se placer sur leur ligne et tracent à nouveau leur ombre.

· Lors de la dernière observation de la journée, redonner aux élèves leur dessin d’observation du positionnement du Soleil. Demander-leur d’ajouter un dessin de leur ombre en dessous de chaque Soleil pour montrer si l’ombre était petite ou grande et dans quel sens elle était projetée sur le sol pour chacune des heures.

Retour

Jour 6

Étape 9 : Conclusion:

· Faire un retour sur les hypothèses. «Finalement, votre ombre reste-t-elle toujours pareille? Qu’avez-vous appris sur votre ombre? Que se passe-t-il avec votre ombre lorsque le Soleil change de position dans le ciel?»

· Expliquer pourquoi les ombres sont plus courtes vers midi lorsque le Soleil est le plus haut dans le ciel. Vous pouvez utiliser une lampe de poche et illustrer ce phénomène en la déplaçant dans la même trajectoire que le Soleil. Pour aller plus loin, vous pouvez aussi fournir une lampe de poche à chaque équipe d'élèves et leur permettre d'expérimenter eux aussi en tentant de faire varier la grandeur de l'ombre d'un objet.