Notions et connaissances travaillées : Montages électriques, conducteurs électriques, isolants électriques, propriétés des matériaux, incandescence, combustion, conversions d’énergie, objet technique, histoire des sciences et des techniques, esprit critique.
Compétences travaillées : Répéter les expérimentations
Disciplines : Physique-Chimie, Technologie
Déroulé : En s’appuyant sur l’une des chansons de l’opéra Les mille tours d’Edison, il s’agit ici de travailler les bases de l’électricité (circuits électriques simples, caractère isolant et conducteur de différentes matières et de différents matériaux, fonctionnement d’une lampe à incandescence, conversions d’énergie). Cette séquence permet également de faire travailler les élèves sur la construction d’un récit historique à partir de preuves retrouvées dans des « archives ». Enfin, leur compréhension du fonctionnement de la lampe à incandescence permettra aux élèves de démasquer un prétendu médium capable de faire claquer des lampes à distance.
Message à emporter : Lorsqu’un circuit est fermé, le courant circule et la lampe brille. Lorsqu’un courant est ouvert, le courant ne circule pas et la lampe ne brille pas. Certains solides conduisent le courant électrique : ce sont des conducteurs électriques. D’autres ne conduisent pas le courant électrique : on les appelle des isolants électriques.
Tout le monde pense que Thomas Edison est l’inventeur de « l’ampoule » électrique, mais il a amélioré le dispositif qui existait déjà. Joseph Swan a, lui aussi, contribué à cette invention. L’histoire correspond à ce qui s’est réellement passé, et ce qu’on appelle « la mémoire » à ce que l’on retient de l’histoire en la simplifiant.
Les lampes ont beaucoup évolué depuis leur invention. Elles ont des durées de vie beaucoup plus longues et convertissent mieux l’énergie électrique en énergie lumineuse.
Lorsque les scientifiques étudient un phénomène, ils doivent garder l’esprit ouvert à d’autres explications possibles. Si on ne peut pas exclure le rôle du hasard, alors on ne peut pas valider son hypothèse. Dans le cas des lampes qui grillent massivement, il faut prendre en compte le fait qu’elles peuvent claquer sans raison particulière, juste parce qu’elles sont en fin de vie.
Activité 1 : Le filament
Résumé : Les élèves travaillent sur les chansons 6 et 7 de l’opéra pour enfants Les mille tours d’Edison et mobilisent leurs acquis sur les circuits électriques.
Activité 2 : Isolant ou conducteur ?
Résumé : Les élèves testent la conductivité de différents types de matières et de matériaux.
Activité 3 : Récit de l’invention de « l’ampoule »
Résumé : Dans le contexte d’un jeu de rôle où ils incarnent des équipes d’historiens, les élèves essaient de construire le récit de l’invention de « l’ampoule ». Ils formulent des hypothèses quant à son inventeur, à partir de « documents d’archives ». Ils confrontent alors les différents récits historiques de la classe. Le professeur valide le récit en le comparant à celui admis par l’ensemble de la communauté des historiens.
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Activité 4 : Comment produire de la lumière ?
Résumé : Les élèves sont amenés à comparer deux phénomènes que les humains ont exploités pour produire de la lumière : la combustion (brûler une matière) et l’incandescence (monter une matière à haute température pour qu’elle émette sa propre lumière).
Activité 5 : Est-ce de la magie ?
Résumé : Les élèves essaient de trouver des explications rationnelles à un phénomène qui semble surnaturel (des lampes claquent en masse, en même temps et à distance). Puis le professeur leur « fait vivre » une expérience de pensée pour les aider à trancher sur l’explication.
Activité 6 : Durée de vie des ampoules
Résumé : La classe recherche des informations sur les performances énergétiques des différentes technologies de lampes et sur leur durée de vie.
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Cette séquence est issue du projet "Les 1000 tours d'Edison"
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