Éclaire-moi!

Situation de départ : 

• Poser la question aux élèves : «selon vous, avec des piles, des ampoules et des filtres lumineux, comment peut-on éclairer une scène en utilisant le moins de faisceaux lumineux possibles?»
• Distribuer le cahier de l'élève afin de laisser les élèves émettre leurs hypothèses.
• Lorsque les élèves ont terminé d'écrire une bonne hypothèse, laisser du temps pour écouter toutes les hypothèses des élèves. Cette étape n'est pas à oublier car elle est une richesse pour l'enseignant ainsi que les enfants.

Phase de préparation :

• Demander aux élèves d'écrire un protocole pour valider leur hypothèse
• Faire des équipes de 3 (Nous considérons qu'il faut un minimum de 3 élèves pour être en mesure de bien manipuler les filtres à lumière)
  
• Distribuer le matériel aux élèves 
• Laisser manipuler le matériel par les élèves afin qu'ils réussissent par eux-mêmes à faire allumer l'ampoule et diriger le faisceau lumineux vers la scène. 
• Guider les équipes pour les différentes étapes en les questionnant (allumer l'ampoule à l'aide d'une pile, faire tenir l'ampoule pour diriger le faisceau lumineux vers la scène, utiliser le moins d'ampoule possible)
• Observer la démarche des élèves et leur donner une rétroaction efficace

Situation finale : 

• Revenir en grand groupe sur les différents résultats des élèves (leur faire verbaliser la démarche qu'ils ont utilisée, les ajustements qui leur ont permis de réussir, etc.)
• Demander aux élèves d'expliquer ce qui s'est passé pour arriver à utiliser le moins d'ampoules possibles afin d'éclairer la scène (plus les ampoules sont loins plus le faisceau lumineux est large)
• Laisser les élèves écrire leur bilan dans le cahier de l'élève
• Aborder les concepts scientifiques de l'expérience (faisceaux lumineux, énergie, électricité, etc.)

Pour enrichir cette SAÉ et aborder le concept de l'éclairage lumière, il serait intéressant de faire la SAÉ «En scène! Lumière!». Cette SAÉ propose aux élèves d'essayer d'éclairer un objet à l'aide de trois filtres lumières de couleur différentes. Ainsi, les élèves observent qu'en mélangeant trois couleurs lumières cela produit un faisceau lumineux blanc. 

Définition d'un faisceau lumineux :

Une source de lumière émet en général de la lumière dans plusieurs directions.
L'ensemble des rayons de lumières correspondent alors à un faisceau de lumière.

Un faisceau de lumière peut être représenté par les rayons de lumière qui le délimite.

Exemple: faisceau de lumière d'une lampe de torche

Explication du phénomène : 

Plus tu es proche d'un écran, plus ton faisceau lumineux est petit car les rayons de lumière supérieur et inférieur sont plus près. Le contraire fait donc en sorte que le faisceau est plus large. Il couvre donc une plus grande surface moins définie. 

Ampoule et pile : 

On retrouve un positif et un négatif sur les deux fils de l'ampoule ainsi que sur la pile.

Pour qu'il y est un courant électrique, il faut mettre le fil positif de l'ampoule sur le côté négatif de la pile. Ainsi, l'ampoule allumera.