Activités

ELECTRICITE
Cycle 1
Compétences « Découvrir le monde des objets, éducation à la sécurité » :
 Appréhender ce que sont un système et les éléments qui le composent
 Utiliser des objets techniques dans des situations fonctionnelles pour découvrir
leurs usages et développer son habileté
 Constater qu’un objet fonctionne ou non
Compétences interdisciplinaires :
Le langage au cœur des apprentissages :
Communication :
 répondre aux sollicitations de l’adulte en se faisant comprendre
 prendre l’initiative d’un échange et le conduire au-delà de la première réponse
 participer à un échange collectif en acceptant d’écouter d’autrui, en attendant son tour de parole
et en restant dans le propos de l’échange
Langage en situation :
 comprendre les consignes ordinaires de la classe
 dire ce que l’on fait ou ce que fait un camarade (dans une activité, un atelier…)
Langage d’évocation :
 rappeler en se faisant comprendre un événement qui a été vécu collectivement
Langage écrit :
 représenter un objet
 copier des mots en lettres capitales d’imprimerie, en cursives avec ou sans l’aide de l’enseignant
 reproduire un motif graphique en expliquant sa façon de procéder
Vivre ensemble :
 appliquer dans son comportement vis-à-vis de ses camarades quelques principes de vie
collective (l’écoute, l’entraide, l’initiative…)
Notions et concepts en
jeu
Compétences spécifiques à
développer
Activités
Problèmes scientifiques
Utilisation d’objets
Utiliser des appareils alimentés
techniques variés dans des par des piles
situations fonctionnelles. Monter , démonter des objets
simples.
Reconnaître un appareil qui
fonctionne avec l’électricité.
Reconnaître un appareil qui
fonctionne avec des piles.
Le magnétophone de la classe ne
fonctionne plus : que s’est-il
passé ?
 Exploration de l’appareil
(« mis en panne ») : fonctions
des touches de commande,
présence de la cassette, des
piles (y en a-t-il ? où sontelles ?)
 Comparaison avec d’autres
modèles de magnétophones :
fonctions des touches
identiques ? découverte de
différents codages des
touches , d’un autre type
d’alimentation (sur secteur 
sensibilisation aux risques
électriques, consignes de
sécurité)
Etre autonome vis à vis d’objets  « Reconstitution » des
techniques et être capable de
appareils pour les rendre
définir l’usage de ceux-ci.
fonctionnels : placer les piles,
la cassette, mettre en route…
 A l’aide de codages (dessins,
mots), organiser des consignes
d’utilisation du magnétophone.
Dans le cadre ou à la suite d’un
travail sur la lumière et les ombres,
distribuer aux enfants des lampes
de poche, certaines ne fonctionnant
pas :
Etre sensibilisé :
 Comparaison des lampes de
-aux principes de
poche en état de marche et les
fonctionnement d’ustensiles , de
autres y a-t-il une ampoule ?
jouets…
une pile ?
-à la constitution (intérieur,
 découverte des
extérieur) d’objets,
différentes parties de la lampe
principalement la lampe
de poche : ampoule,
électrique.
interrupteur, pile
 Avec les plus grands, on peut
tenter d’éclairer une ampoule
sans lampe de poche : circuit
pile/ampoule/fil

Classement en fonction
d’une propriété.
Prise de conscience des
risques de
l’environnement familier
proche
Reconnaître, sérier, classer,
désigner des objets, leurs
qualités et leurs usages.
Comparaison des lampes de
poche avec des lampes torches
ou de chevet : points communs
et différences (alimentation sur
secteur et risques)
Inventaire d’objets familiers (de la
classe ou de la maison)
fonctionnant avec des piles, puis
classification selon leurs fonctions
(production d’images, de sons, de
mouvements…)
Recherche d’autres d’objets
électriques (sur catalogues, livres
documentaires) : tri entre ceux qui
fonctionnent avec des piles et ceux
qui utilisent le secteur ou les deux.
Classification en fonction de leur
usage.
Comparaison des différentes
parties des objets : touches de
commande (symboles utilisés) et
actions à produire (appuyer,
pousser, tirer…)
ELECTRICITE
CYCLE 2
Compétences « Découvrir le monde : Les objets et les matériaux » :
 Découvrir quelques objets, leurs usages et leur maniement, les règles de sécurité
qu’ils impliquent.
 Mettre en relation la pensée logique et les comportements pratiques à travers
l’analyse de quelques pannes.
 Réaliser des maquettes et des constructions.
Compétences interdisciplinaires :
Maîtrise du langage oral et de la langue française :
Maîtrise du langage oral :
 écouter autrui, demander des explications et accepter les orientations de la discussion induites
par l’enseignant
 exposer son point de vue et ses réactions dans un dialogue ou un débat en restant dans les
propos de l’échange
 rapporter une information, une observation en se faisant clairement comprendre
 en situation de dictée à l’adulte (texte explicatif), proposer des corrections pertinentes portant
sur la cohérence du texte et sa mise en mots (syntaxe, lexique)
Lecture et écriture :
 comprendre les informations d’un texte documentaire approprié à l’âge et à la culture des
enfants
 trouver dans un texte documentaire imprimé ou sur un site internet les réponses à des questions
simples
 écrire de manière autonome un texte d’au moins cinq lignes (explicatif) répondant à des
consignes claires, en gérant correctement les problèmes de syntaxe et de lexique
Vivre ensemble :
 avoir compris et retenu quelques règles à appliquer en situation de danger (se protéger en
choisissant les comportements à suivre)
Notions et
concepts en jeu
Savoirs à construire
Les éléments d’un
circuit électrique
Compétences spécifiques
à développer
Activités
Problèmes scientifiques
Etre capable de réaliser un
circuit (sans dérivation)
permettant d’allumer une
ampoule avec une pile
Comment allumer une
ampoule (avec une pile
plate) ?
Manipulation de piles et
d’ampoules, recherche des
points de contact de
l’ampoule (plot et culot)
avec les bornes de la pile.
Schémas des montages et
mise à l’épreuve des
dispositifs : l’ampoule
s’allume ou pas.
Identifier les différents
éléments d’un circuit
électrique (pile, ampoule,
organes de liaison)
Circuit électrique
ouvert ou fermé
Une ampoule s’allume si chacune de
ses 2 bornes (plot et culot) est reliée
à une borne de la pile.
L’ensemble des éléments du
montage s’appelle un circuit
électrique.
Quand l’ampoule s’allume, on dit
qu’un courant électrique passe dans
le circuit en partant de la pile (qui
génère le courant).
Les élèves doivent prendre
conscience de la nécessité de
construire une « boucle »incluant la
pile.
Quand le courant circule, la lampe
s’allume : le circuit est fermé.
Dans le cas contraire , le circuit est
ouvert.
Notion
d’interrupteur
Un interrupteur permet d’ouvrir le
circuit
Comment allumer une
ampoule avec une pile
ronde ?
Faire exprimer par les
élèves la nécessité
d’introduire des fils
électriques, à relier aux
points de contact de
l’ampoule et aux bornes de
la pile.
Réalisation d’objets
comportant un circuit
électrique: quizz, jeu
d’adresse…
Savoir commander un
Comment éteindre
circuit par un interrupteur l’ampoule sans séparer les
ou un bouton-poussoir.
fils électriques de la pile et
de l’ampoule ?
Proposer aux élèves du
matériel conducteur :
trombones, attaches
parisiennes, fils électriques
supplémentaires…
Montage de circuits
introduisant ces éléments,
construction d’interrupteurs
Fabrication d’un « clown à
nez rouge » ( ou autre
personnage) dont une partie
s’éclaire quand il baisse les
bras, par exemple.
Eclairage d’une maquette
de maison, en imaginant
des interrupteurs variés
(ouverture/fermeture de la
porte…)
Diagnostic de
pannes
et conditions de
fonctionnement
d’un appareil
alimenté avec des
piles
Etre capable dans un cas
simple d’élaborer un
diagnostic de panne en
hiérarchisant les tests.
Savoir repérer les causes
d’un dysfonctionnement
dans un circuit électrique
simple ou dans un objet
alimenté par des piles.
Faire réaliser par groupes
des circuits en y
introduisant des pannes
(composant défectueux,
erreur de branchement,
ampoule mal vissée, circuit
ouvert); un autre groupe
doit localiser et réparer la
panne.
Repérer les causes d’un
dysfonctionnement dans un
objet familier fonctionnant
avec des piles
(magnétophone , jouets,
radio-réveil…)
Dangers présentés
par l’électricité
domestique.
Courts-circuits et
dangers liés à
l’eau.
Règles de sécurité
liées à l’utilisation
des objets
électriques.
L’électricité est dangereuse pour le
corps humain.
Il existe des courants plus ou moins
forts.
Distinguer le courant sans danger
circulant dans des circuits alimentés
par des piles et celui, dangereux,
circulant dans des circuits alimentés
par le secteur.
L’eau et l’humidité augmentent les
dangers de l’électricité.
Connaître les dangers
potentiels présentés par
l’électricité domestique.
S’intéresser aux indications
que l’on trouve à proximité
des lignes électriques et sur
les appareils électriques.
Savoir que les expériences
menées en classe ne
doivent pas être
reproduites à la maison en
utilisant le secteur.
Avoir vu les effets d’un
court-circuit grâce à la
paille de fer (tampon à
récurer) sur une pile plate.
Savoir distinguer parmi
les objets électriques ceux
qui sont alimentés par des
piles et ceux qui sont
alimentés par le secteur.
Répertorier sur un
document tous les dangers
potentiels liés à l’utilisation
de l’électricité dans une
maison .
Savoir qu ‘il est
dangereux de mettre les
doigts dans une prise
électrique et d’utiliser les
appareils électriques dans
un milieu humide.
Inventaire d’objets
électriques, puis
classements : piles/secteur,
fonctions et effets produits
(mouvement, lumière,
son…).
Savoir lire les indications
et icônes( symboles
indiquant un danger lié à
l’électricité)
Recherche d’effets
semblables avec d’autres
sources d’énergie
(musculaire, gaz ou autres
combustibles, vent…).
Monter, démonter des
objets comportant des
circuits électriques (lampe),
et analyser leur constitution
et leur fonctionnement
(repérage du récepteur, du
générateur, des organes de
liaison).
ELECTRICITE-CYCLE III
Objectif général : l’élève s’initie dans le cadre d’une réalisation, à la recherche de
solutions techniques, aux choix et à l’utilisation raisonnée d’objets et de matériaux.
Compétences transversales :
 poser des questions précises et cohérentes à propos d’une situation d’observation ou
d’expérience,
 imaginer et réaliser un dispositif expérimental susceptible de répondre aux questions que
l’on se pose, en s’appuyant sur des observations, des mesures appropriées ou un schéma,
 réaliser un montage électrique à partir d’un schéma,
 recommencer une expérience en ne modifiant qu’un seul facteur par rapport à l’expérience
précédente,
 mettre en relation des données, en faire une représentation schématique et l’interpréter,
mettre en relation des observations réalisées en classe et des savoirs que l’on trouve dans
une documentation,
 rédiger un compte rendu intégrant schéma d’expérience ou dessin d’observation,
Rappel : compétences cycle 2 ( règles et sécurité des personnes )
 savoir que les expériences menées en classe ne doivent pas être reproduites à la maison en
utilisant l'alimentation du secteur
 savoir distinguer, parmi les objets électriques ceux qui sont alimentés par des piles et
ceux qui sont alimentés par le secteur
 savoir qu'il est dangereux de mettre ses doigts dans une prise électrique et d'utiliser les
appareils électriques dans un milieu humide
Savoirs à construire.
Notions et
concepts en jeu (niveau de formulation
cycle 3)
Les circuits
électriques
(alimentés par
des piles).
Circuit ouvert.
Circuit fermé
Pour que l’ampoule
s’allume, il faut que les
deux bornes de la pile
touchent respectivement le
plot et le culot de
l’ampoule.
Dans les deux types de
piles, plates ou rondes, ces
bornes sont nettement
différenciées par la taille
ou la forme et par les
signes + et -.
Compétences
spécifiques à
développer
Activités
Démarches à
mettre en oeuvre Problèmes
scientifiques
Etre capable de
mettre en évidence
qu’une pile a deux
bornes et que le
fonctionnement de
certains récepteurs
est affecté par le
sens de leur
branchement aux
bornes de la pile.
Expérimentation
Schématiser un
montage électrique.
Réaliser un
montage électrique
à partir d’un
schéma.
Avoir compris et
retenu les principes
élémentaires de
fonctionnement de
circuits électriques
simples.
Un circuit fermé est une
chaîne ininterrompue de
corps conducteurs. Le
courant passe.
Un circuit ouvert :le
courant ne passe pas.
L’ampoule ne s’allume
pas.
Savoir que si ce
circuit est
interrompu,
l’ampoule ne brille
pas.
Comment
allumer une
ampoule avec
une pile ?
Comment
allumer
l’ampoule loin
de la pile ?
Comment est
constituée une
ampoule ?
Construire un
interrupteur
(rôle et
constitution
d’un
interrupteur).
Comment
allumer et
éteindre
l’ampoule sans
toucher ni la
pile ni
l’ampoule ?
L’interrupteur permet
d’ouvrir et de fermer le
circuit électrique.
Conducteurs et
isolants
Un isolant est une matière
qui ne laisse pas passer le
courant électrique.
Un conducteur est une
matière qui laisse passer le
courant électrique.
Savoir réaliser un
Expérimentation
montage qui permet Observation
de classer différents
matériaux en deux
catégories :
conducteurs et
isolants.
Quels sont les
matériaux qui
laissent passer
le courant ?
Les métaux ne sont pas les
seuls conducteurs.
Il y a des bons et des
mauvais conducteurs
(cuivre/graphite)
Certains liquides sont
conducteurs : eau, mercure
D’autres sont isolants :
pétrole, essence, huile.
Circuits en
série.
Circuits en
parallèle
(dérivation).
Les ampoules sont sur le
même chemin. Elles
brillent moins que si il n’y
en avait qu’une. Si l’on
dévisse l’une, les autres
s’éteignent.
Les ampoules sont
chacune sur un chemin
différent. Elles brillent
presque autant que si elles
étaient seules. Si on en
enlève une, les autres
continuent à briller.
Etre capable de
réaliser des
montages
électriques
différents (série et
dérivation).
Etre capable de
faire briller une
Expérimentation
ampoule dans un
Modélisation
circuit série, en
reliant une pile à
une chaîne continue
de conducteurs.
Savoir allumer
deux ampoules ou
davantage à l’aide
d’une pile.
Savoir distinguer
les deux types de
circuits en mettant
en évidence les
deux propriétés
suivantes :
- dans un circuit
série, plus il y a
d’ampoules,
moins elles
brillent ; quand
on n’en dévisse
une, les autres
s’éteignent ;
chaque ampoule
brille moins que
si elle était
alimentée seule.
- Dans la cas de
circuits dérivés
comprenant
chacun une
ampoule, si on
dévisse une
ampoule, les
Imaginer des
circuits
différents pour
allumer
plusieurs
ampoules.
Construire des
jeux, des
maquettes :
- quizz
électrique.
- maison
éclairée (pièces
éclairées
séparément).
- un ascenseur.
- chouette aux
yeux éclairés.
- pantins dont
les yeux
s’allument
quand ses bras
se baissent.
-voiture dont les
phares
s’allument.
autres brillent
encore ; chaque
ampoule brille
presque comme
si elle était
alimentée seule.
L’électricité au
quotidien.
Les principes élémentaires
de sécurité des personnes
et des biens.
Il existe des risques
mortels tels que :
- l’électrocution
provoquée par :fils
dénudés, appareils
branchés à proximité
d’une source d’eau,
réparation d’appareils
encore branchés ou
sous tension…
- l’incendie suite à un
court-circuit.
Savoir qu’il est
Documentation
dangereux de
remplacer une
ampoule sans avoir
coupé
l’alimentation.
Savoir que l’eau
conduit légèrement
l’électricité,
suffisamment pour Expérimentation
augmenter les
dangers de
l’électricité du
secteur.
Comment
l’alimentation
électrique d’une
maison est-elle
sécurisée ?
Quels sont les
dangers dans
une maison ?
Créer un courtcircuit : limaille
de fer(tampon à
récurer) + pile
plate.
Savoirs pour le maître
1. Circuit électrique
 un circuit électrique est une chaîne ininterrompue de dipôles comportant au moins un
générateur
 les matériaux du circuit qui laissent circuler le courant électrique sont des conducteurs.
les autres matériaux sont des isolants.
 une lampe est caractérisée par sa tension nominale ; elle doit être alimentée sous une
tension proche de sa tension nominale
 la tension de sécurité est de 24 Volts
 la tension du secteur (230 V) est dangereuse : aucune opération ne doit être réalisée
par un élève avec la tension du secteur
 par convention, le courant circule dans le circuit électrique de la borne (+) vers la borne
(-) du générateur
 une diode ne laisse passer le courant que dans un seul sens
 dans un circuit en série :
- l'intensité du courant électrique est la même en tous points du circuit
- quand on ajoute un récepteur en série dans le circuit, l'intensité du courant
électrique diminue
 dans un circuit en dérivation :
- l'intensité du courant dans la branche principale est égale à la somme des
intensités des courants dans les branches en dérivation
- une lampe éteinte n’entraîne pas l’extinction des autres lampes
- lorsqu’on ajoute un récepteur l’intensité du courant principal augmente (risque
de surintensité)
2. Circuit ouvert et circuit fermé
 pour que l'électricité puisse circuler dans un montage électrique, il faut que ce dernier
constitue une boucle fermée. Cette boucle comprend le générateur, les conducteurs et au
moins un récepteur. Cet ensemble constitue un circuit fermé. Lorsque la boucle est
incomplète (soit parce qu'il manque un élément soit parce qu'elle est interrompue) le circuit
est alors ouvert et l'électricité ne circule plus dans le circuit.
 le courant (l'énergie électrique) est produit à l'intérieur de la pile, il en sort par une des
bornes, traverse les composants du circuit, rejoint la borne opposée et se retrouve à
l'intérieur de la pile.
3. Les effets physiologiques du courant électrique pour différentes intensités
Intensité du courant dans le corps
De 0 à 0,5 mA( milli - Ampère)
De 0,5 à 10 mA
A partir de 10 mA
Effets physiologiques
Aucun effet, aucun danger
Picotements, secousse électrique
Contraction des muscles, réactions
incontrôlées
A partir de 30 mA
Forte contraction des muscles
respiratoires(risque d’asphyxie)
A partir de 100 mA
Forte contraction du muscle cardiaque, mort
par arrêt du cœur ou par asphyxie, sauf
intervention immédiate
Source : Serveur académique internet de Toulouse. Sécurité électrique
LEXIQUE
Accumulateur : appareil qui emmagasine l'énergie électrique et la restitue sous forme de
courant
Ampère : l'ampère ( A ) est l'unité S.I (système international) d'intensité électrique
Ampèremètre : appareil de mesure de l'intensité électrique
Ampoule : globe de verre, vide d'air ou rempli d'un gaz sous faible pression, qui contient le
filament d'une lampe à incandescence
Borne : élément d'un appareil électrique permettant soit l'entrée soit la sortie du courant
électrique
Calibre : d'un ampèremètre ou d'un voltmètre : il faut choisir le plus grand calibre pour
une première mesure ; puis le calibre immédiatement supérieur au résultat de cette mesure
pour obtenir un résultat plus précis
Circuit électrique : chaîne ininterrompue d'éléments conducteurs comprenant au moins un
générateur
Compteur : appareil qui sert à mesurer l'énergie électrique consommée en kWh
Conducteur : matière qui laisse passer le courant électrique
Dipôle : élément d'un circuit électrique comprenant deux bornes
Disjoncteur : appareil de protection des installations, placé en tête de l'installation qui ouvre le
circuit lorsque l'intensité du courant électrique dépasse une valeur déterminée
Electrocution : mort provoquée par l'action du courant électrique sur le corps humain
Fusible : conducteur placé dans un circuit qui fond si le courant devient trop intense et qui
interrompt le passage de ce courant
Générateur : appareil qui fait circuler le courant électrique dans un circuit
Interrupteur : dispositif qui permet d'interrompre ou de rétablir le courant électrique
Isolant : matière qui ne laisse pas passer le courant électrique
Photopile : se comporte comme un générateur de courant électrique lorsqu'elle reçoit de la
lumière
Pile : générateur de courant électrique continu utilisant l'électrochimie
Puissance : produit de la tension (V) par l'intensité (A). Elle se mesure en watt (W) : P = U x I
Sous-tension : tension d'alimentation d'un dipôle inférieure à sa tension nominale
Surtension : tension d'alimentation d'un dipôle supérieure à sa tension nominale
Tension : caractérise un générateur, s'exprime en volts (V)
Tension de sécurité : elle est estimée à 24 V. C'est la tension maximale supportée sans risque
par un être humain
Tension nominale : caractérise une lampe ou un appareil électrique et doit être adaptée à la
tension du générateur pour un bon fonctionnement
Volt (V) : unité S.I de tension
Voltmètre : appareil de mesure de la tension électrique
BIBLIOGRAPHIE
Documentation pédagogique :
Tavernier (guide du maître) : Piles, ampoules, boussoles BORDAS
Physique, technologie au cycle 3 : Bordas pédagogie
Electricité et mécanique au cycle 3 : Delagrave CNDP
Livres documentaires :
L'électricité : Kézako ? Mango jeunesse
L'électricité : le petit chercheur Bordas jeunesse
Le fée électricité : collection découverte Gallimard
Magazines :
L'électricité, c'est quoi?, Le club sciences, Images doc n°105 septembre 1997
Branchez-vous sur l'électricité, Sciences et vie junior décembre 1997
TDC n°
SITES INTERNET
EDF.fr : particulier/la sécurité/jeu éducatif : jeu éducatif qui permet de sensibiliser les
élèves aux dangers de l'électricité