Le magnétisme, séance 1.

Magnétisme
Apprendre à se repérer sur Terre
Cycle 3, CM2.

Séance 1 : La Boussole.
(source La Main à La Pâte)

Objectifs :

-          Découvrir les propriétés magnétiques de l’aiguille de la boussole.

-          Suivre une démarche d’investigation.

Matériel :

-          1 court extrait du Livre des Merveilles de Marco Polo.

-          1 illustration de Marco Polo issue du même Livre des Merveilles

-          1 boussole pour 2.

Durée : 1h 15

Déroulement :

1)      Questionnement introductif :
 « Nous allons travailler ensemble sur le magnétisme. Peut être savez-vous ce que c’est ? » : et de relever les représentations des élèves.
 « Comment est-ce que cela fonctionne ? »
 « Que faut-il pour observer du magnétisme ? »
J’ai une question qui va peut-être vous surprendre mais qui, vous le verrez vite, a un rapport avec le magnétisme :
 « Qui était Marco Polo ? » : quelques recherches seront nécessaires (travail pour les élèves).
 « Voyez-vous le rapport entre Marco Polo et le Magnétisme ? »

2)      Lecture de l’extrait :
« Nicolo et Matteo Polo, respectivement père et oncle de Marco, ont découvert en Chine un étrange instrument, que les Chinois appelaient « montre-sud » et qui leur servait à trouver leur chemin.
 Nicolo et Matteo en ramènent un exemplaire à Venise. Marco Polo, alors âgé de dix-sept ans, trouve cet objet curieux et décide de l'observer de plus près […] »
« Si trop de nuages t'empêchent de distinguer de précieux repères, une boussole chinoise t’indique le sud et suffit à te tracer la route. »

Les élèves lisent le texte individuellement et observent l’illustration.
Questionnement :
« De quoi parle le texte ? »
 « Voyez-vous maintenant le rapport avec le magnétisme ? »

3)      Formulation des hypothèses :

 « D’après-vous, comment fonctionne une boussole ? » et de relever les hypothèses oralement puis d’inviter les élèves à les écrire sur leurs cahiers.

4)      Manipulation en classe :

Les boussoles sont distribuées. Les élèves observent et les manipulent. On relèvent les problèmes :
Comment s’en servir ? Pourquoi les boussoles se comportent différemment ?… On note les observations et les questions. On n’apporte pas encore de réponse.

5)      Manipulation en extérieur :

Dans la cours, nouvelles manipulations. On demande aux élèves de tendre le bras comme l’indique l’aiguille de la boussole. On remarque un « parallélisme » des bras. reste peut-être le souci du sens (on aura la même direction).
On conclue alors que dehors, les boussoles indiquent la même direction.

6)      Retour en classe :

On s’interroge sur les raisons qui provoquent des indications différentes des boussoles dans la classe.
Les élèves donnent leurs idées. on les recense et on les test : il va s’agir de tester l’action d’objet sur les boussoles.

Questions :
Pourquoi ces objets influent-ils, ou n’influent-ils pas la boussole ?
Pourquoi la boussole réagit-elle ou ne réagit-elle pas à ces objets ?

Il nous faut donc maintenant procéder aux mêmes tests mais avec des aimants.Puis confronter les boussoles aux aimants…
On compare les résultats des tests sur aimants et boussoles.
On peut maintenant conclure sur la nature de l’aiguille de la boussole : c’est un aimant !

7)      Trace écrite :    De retour en classe, les élèves dessinent plusieurs cadrans de boussole et leurs aiguilles toutes parallèles entre elles. Ils dessinent également le résultat de leurs expériences avec les aimants et les boussoles.
Ils notent la fonction de la boussole sur leur cahier d'expériences :
Une boussole est un instrument qui indique la direction nord-sud : c'est en général le côté rouge de l'aiguille qui est orienté vers le nord. Cependant, il faut bien faire attention à utiliser la boussole loin d'objets en fer ou d'aimants, car l'aiguille est un aimant ; elle interagit donc avec ces objets.

Prolongements possibles : Fabriquer une boussole, travail sur les points cardinaux (séance 2).