Ateliers scientifiques

Astronomie

Phases de la lune (1h30) - du CE2 au Lycée

phases_de_la_lune_1501A l’aide d’une maquette en 3 dimensions du système Terre-Lune et d’un protocole expérimental, l’enfant doit régler sa maquette sur 8 positions repérées. Chaque repère correspond à une phase bien déterminée. L’enfant doit donc placer la Lune en fonction de la source de lumière. Puis, il observe la Lune vue depuis la Terre et dessine ce qu’il voit. Il découvre ainsi les phases lunaires. Pré requis : Ombres et lumière

Jouons avec la lune (1h00) CP au Lycée

jouns_avec_la_lune_150Les enfants se placent en cercle autour d’une sphère moitié blanche et moitié noire. Chaque enfant dispose d’une ardoise et d’une craie afin qu’il dessine ce qu’il observe de sa place. Ensuite, les ardoises sont rassemblées et redistribuées au hasard. L’enfant doit alors retrouver sa nouvelle place en fonction de sa nouvelle ardoise. Au final, les dessins mis dans le bon ordre représentent les différentes phases de la lune. Une discussion s’engage alors afin que l’enfant constate qu’un même objet est vu différemment selon son emplacement dans l’espace.

Carte des phases de la lune (1h30) CE2 au Lycée

carte_des_phases_de_la_lune_150Dans cet atelier, chaque enfant va faire plusieurs dessins de la lune afin d’expliquer comment il la perçoit. Il constate alors que chaque enfant ne dessine pas la lune de la même manière. Un dialogue s’installe et l’enfant réalise que c’est la face éclairée par les rayons du soleil qu’il voit depuis la Terre. Puis, grâce à une maquette en 3D, il va observer les changements d’apparences de la lune selon sa position autour de la Terre. Chaque enfant va alors construire une carte animée afin d’associer les différentes phases de la lune à son mouvement autour de la Terre.

Pré requis :

  • Ombres et lumière

Cycle des saisons (2h00) CM1 au Lycée

cycle des saisons_150Un dialogue s’installe entre l’enfant et l’animateur afin qu’il constate que la durée du jour et de la nuit varie en fonction des saisons. L’enfant doit définir que le jour correspond à la partie de la Terre éclairée par le soleil et la nuit à la partie de la Terre non éclairée par le soleil. Ensuite, à partir d’une boule graduée traversée par un axe et d’une lampe, l’enfant doit trouver un moyen pour faire varier la durée du jour et de la nuit. L’enfant se rend compte que, en inclinant l’axe, la durée du jour varie. Enfin, à l’aide d’une maquette Terre-Soleil composée d’un axe plié, il va faire tourner la Terre autour du soleil afin de constater le changement d’éclairement de la Terre et donc le changement de saisons.

Pré requis :

  • Ombres et lumière
  • Jour et nuit

Rayons du soleil (1h15) CE1 au Lycée

rayons_du_soleil_150Une discussion s’engage afin d’amener les enfants à constater qu’il y a des changements naturels au cours de l’année tels que : changement de la température, de la luminosité… Les enfants émettent des hypothèses afin d’essayer d’expliquer tout cela. Puis, 2 maquettes sont mises à la disposition des enfants. La première maquette cartonnée leur permet d’observer que la course du soleil est plus grande en été qu’en hiver. La deuxième maquette, Terre-Soleil, va leur permettre de manipuler afin d’en trouver la course.

Jour et nuit (1h15) CP au Lycée

jour_et_nuit_150Le jour et la nuit rythment notre vie. Cet atelier permet de découvrir quels phénomènes sont à l’origine du jour et de la nuit ainsi que de leur succession. Les enfants expérimentent un protocole en binôme. Pour cela, ils disposent de matériel (lampe de poche, boules, globe terrestre…). Après un rappel sur l’éclairement d’une sphère et le phénomène des ombres, l’enfant expérimente sur le globe terrestre. A lui de découvrir les phénomènes qui régissent le jour et la nuit sur la Terre. Pré requis :

  • Notion d’ombre et lumière
  • Notion de géographie terrestre

 

Dessiner les constellations (1h30) CP au Collège

dessiner_les_constellations_150Dans cet atelier, chaque enfant dispose de 3 feuilles parsemées de points. Grâce à son imagination, il doit relier des points afin de former une figure puis il donne un nom à chacun de ses dessins. L’atelier se poursuit ensuite au planétarium où l’enfant constate que nos ancêtres ont fait ce travail autour des points lumineux de notre ciel : les étoiles. Ils ont donc imaginé des dessins dans le ciel qu’ils ont nommés constellations. L’animateur va évoquer les histoires de la mythologie qui accompagnent les constellations. Enfin, par groupe de 4 ou 5, les enfants vont imaginer des légendes autour de leurs propres dessins et vont les raconter au reste de la classe.

 

Carte du ciel (1h30) CE2 au Lycée

carte_du_ciel_150L’enfant va d’abord observer le ciel au planétarium et constater qu’il y a beaucoup d’étoiles plus ou moins brillantes et plus ou moins serrées. L’animateur va alors faire « tourner » le ciel afin que l’enfant constate que le ciel change selon l’heure de la nuit ou le jour de l’année. L’enfant construit ensuite sa carte qui sert à se repérer dans le ciel à une heure et un jour donnés. Il trace sur sa carte quelques constellations remarquables (la Grande Ourse, Orion…). Puis, il met la carte en application dans le planétarium en repérant les constellations à un jour donné.

 

Cadran solaire (1h30) CP au Lycée

cadran_solaire_150Cet atelier se passe à l’extérieur. Grâce à un bâton planté dans une feuille, l’enfant observe l’ombre du bâton qui se déplace sur la feuille au fur et à mesure du temps. Il suit les changements de position de l’ombre et note l’heure de chacun de ses relevés. Cela amène l’enfant à constater le mouvement apparent du soleil dans le ciel et à comprendre à quoi sert un cadran solaire. Il fabrique alors son propre cadran solaire qu’il exploitera en fin d’atelier.

 

Système solaire en pâte à modeler (1h30) CE2 au Lycée

systeme_solaire_150A l’aide d’une maquette, les enfants observent et décrivent le Soleil et son cortège de planètes, puis modélisent les planètes avec de la pâte à modeler.

Le groupe d’enfants se situe devant la maquette du système solaire à l’échelle 1/100 000 000 ème. Ils observent en silence, puis, à travers un jeu de mémoire, décrivent ce qu’ils ont vu à l’animateur. Cette discussion amène au constat que les planètes ont des couleurs et des tailles différentes mais une forme commune. La suite de l’atelier se déroule autour des tables où chaque enfant, à l’aide de pâte à modeler, reproduit les 8 planètes ou quelques unes (selon l’âge) de la façon qui lui parait la plus réaliste.

 

Météorites (1h30) Collège – Lycée

meteorites_150Cet atelier consiste à reconnaître et à retrouver une météorite parmi plusieurs roches terrestres grâces à des critères de reconnaissance. Après avoir vu les différentes roches et les principaux critères de reconnaissance, chaque enfant va avoir à sa disposition plusieurs échantillons de roches. Il observe d’abord leur forme et la présence éventuelle d’une croûte de fusion. Puis il les pèse et mesure leur volume par déplacement d’eau, afin d’en déduire leur densité. Enfin, il teste leur réaction à l’aimant pour identifier leur magnétisme. La discussion peut alors s’engager pour savoir qui est la météorite.

Pré requis :

  • Savoir calculer la densité

 

Micrométéorites (1h30) Collège – Lycée

micrometeorite_150Atelier d’observation et de manipulation qui consiste à isoler des poussières atmosphériques susceptibles d’être des micrométéorites.

Les élèves étudient d’abord des poussières prélevées sur le toit de la MJC. Ils les observent dans leur ensemble. Puis, ils isolent les particules magnétiques, les observent à la loupe binoculaire et les dessinent. Les particules sphériques sont de potentielles micrométéorites. Ensuite, les élèves étudient les poussières d’un filtre à particules ramené d’une mission en Antarctique, où les traces de pollution humaine sont peu fréquentes. Ils prélèvent les plus grosses particules, les observent à la loupe binoculaire et les dessinent : la plupart sont des micrométéorites. Pour finir, ils coulent une résine sur leurs poussières et partent avec leurs micrométéorites.

 

Chimie

Pâte rebondissante (1h15) CE1 au CM2

pate_rebondissante_150Dans cet atelier, chaque enfant réalise un gel mi-liquide, mi-solide à l’aide d’un protocole et de matériel mis à sa disposition. Grâce à un dosage de colle à bois, de tétra borate de sodium et de colorant, l’enfant va obtenir une pâte au comportement étrange. En effet, en la manipulant, l’enfant va s’apercevoir que dans ses mains, elle aura une forme de balle qui rebondit mais lorsqu’elle est dans un récipient, elle épouse la forme de celui-ci. A la fin de l’atelier, chaque enfant place sa pâte dans un flacon et repart avec.

Pâte Slime (1h15) CE1 au Lycée

pate slime_150Dans cet atelier, chaque enfant réalise une pâte à l’aide d’un protocole et de matériel mis à sa disposition. Grâce à un dosage d’eau chaude, d’alcool polyvinylique, de tétra borate et de colorant, l’enfant va obtenir une pâte plus connue sous le nom de « pâte à prout ». L’enfant place ensuite sa pâte dans un petit flacon en prenant soin de laisser des espaces vides. Il enfonce ses doigts et découvre sa particularité. A la fin de l’atelier, chaque enfant repart avec sa pâte.

Pâte à modeler (1h00) PS au CM2

pate_a_modeler_150Dans cet atelier, chaque enfant réalise une pâte à l’aide d’un protocole et de matériel mis à sa disposition. Grâce à un dosage simple de sel, de farine, d’huile, d’eau chaude et de colorant, l’enfant va obtenir une pâte à modeler. A la fin de l’atelier, chaque enfant enveloppe sa pâte dans un film transparent et repart avec.

Attention : activité salissante.

 

Acides et bases (1h30) CP au Collège

acides_et_bases_150Dans cet atelier, l’enfant découvre de façon ludique les acides et les bases à partir de produits de tous les jours. Tout d’abord, l’enfant fabrique un indicateur coloré à base de chou rouge. Puis, il teste en binôme certains produits. En effet, la solution obtenue après infusion, se colore différemment selon l’acidité. Pour terminer cet atelier, l’enfant devra neutraliser un acide.

Géologie

Modélisation des coulées de lave (1h15) Collège – Lycée

coulee_de_lave_150Dans cet atelier, l’enfant est spectateur pour des raisons de sécurité. L’animateur modélise des coulées de laves à partir de cire en fusion s’écoulant sur un plateau. Les enfants observent la trajectoire et la superposition des coulées pour mieux appréhender la formation d’un volcan de type hawaiien. A la fin de l’atelier, chaque enfant remplit un QCM sur ce qu’il a observé.

 

Modélisation des nuées ardentes (1h15) Collège – Lycée

nueee_ardentes_150Dans une cuve en plastique remplie d’eau, les enfants, par groupe de 4-5, reconstituent trois types de nuées ardentes à l’aide de trois produits de différentes densités. Ainsi, les enfants découvrent par eux-mêmes leurs caractéristiques (vitesse, distance parcourue,…). Projection d’un diaporama.

 

Découverte des sables (1h15) CE2 au Lycée

sable_150L’enfant observe son sable sous la loupe binoculaire et essaie de décrire les différents grains et leur quantité. Il doit retrouver à quelle roche il ressemble et d’où il provient. L’enfant trie le sable, récupère les minéraux, les observe, les dessine, les nomme puis repart avec ses minéraux.

Découverte des minéraux des Vosges (1h15) CE2 au Lycée

decouverte_mineraux_150Par groupe de 4-5, les enfants disposent de documents et de 8 échantillons de minéraux. Ils doivent exploiter des données afin de retrouver le nom de chaque minéral, les substances exploitées, les époques d’exploitation,…

Découverte des roches (1h15) CE2 au Lycée

decouverte_roches_150A la présentation de 6 différentes roches et à l’aide d’un tableau, les enfants identifient l’aspect, la couleur, la solidité, la présence de fossile et la réaction chimique de chaque roche.

Découverte des volcans (1h30) CE2 au Lycée

volcans_1501Dans cet atelier, l’enfant va appréhender quelques phénomènes volcaniques grâce à 4 expériences.

  • Dans une maquette représentant la coupe d’un volcan, les enfants injectent du « magma » et observent la formation de la chambre magmatique et le cheminement du magma dans le volcan. Une discussion s’engage sur les prémices de l’éruption.
  • Les enfants observent la construction d’un petit volcan par l’accumulation de projections volcaniques, pour montrer qu’un volcan se forme au fil des éruptions.
  • Les volcans effusifs : les enfants modélisent une coulée de lave, observent ses mouvements et mesurent sa vitesse.
  • Les volcans explosifs : les enfants modélisent une nuée ardente, observent ses mouvements et mesurent sa vitesse.

En comparant ces 2 phénomènes à l’aide des expériences, une discussion s’engage sur les risques liés aux volcans.

Sciences naturelles

Sens (1h15) PS au CM2

sens_150Au cours de cet atelier, l’enfant expérimente diverses petites manipulations qui vont lui permettre d’exploiter ses 5 sens.

  • la vue et le goût avec la reconnaissance de poudres blanches, de boissons…
  • l’odorat avec la boîte à senteur…
  • le toucher pour retrouver des textiles, des matériaux, des formes…
  • l’ouïe pour retrouver des bruits d’animaux, et autres bruits familiers.

 

Qu’est-ce qu’un œuf ? (1h30) CM2 au Lycée

oeuf_150Le but de cet atelier est d’être capable d’observer quelque chose en détail et de retranscrire ses observations par écrit. Dans cet atelier, le matériel utilisé est l’œuf de poule.

Tout d’abord l’enfant doit énoncer des animaux qui pondent des œufs. Il va constater que de nombreuses espèces pondent des œufs pour leur reproduction. Différents œufs de différentes espèces d’oiseaux sont présentés à l’enfant. L’enfant va observer en détail l’œuf de poule. Tout d’abord, il va observer l’extérieur. Puis, il procède à la dissection de l’œuf. Enfin, il doit décrire les éléments qu’il découvre et émettre une hypothèse sur le rôle de chacun.

Pré requis :

  • La reproduction animale

 

Sciences physiques

« Blob » (0h45) PS au CP

blob_150Équipé d’un récipient et d’un doseur, l’enfant mesure avec précaution des produits qu’il rencontre dans la cuisine : de la fécule de maïs, de l’eau et du colorant. Puis, il mélange avec ses mains. Très vite, l’enfant constate que cette pâte est particulière au toucher et troublante dans sa manipulation. Quand il plonge son doigt doucement, il s’enfonce et quand il le plonge rapidement, il ne s’enfonce pas. Cette pâte semble passer de l’état liquide à l’état solide si l’on modifie la vitesse de manipulation.

Attention : activité salissante.

 

Ombres et lumière (1h30) CP au Collège

ombre_et_lumiere_150Par binômes, les enfants suivent un protocole, manipulent et observent des phénomènes tels que : l’ombre propre et l’ombre portée, la réflexion, la diffraction de la lumière, la formation d’un arc-en-ciel,… A chaque expérience, les enfants, plongés dans l’obscurité, utilisent du matériel : lampe de poche, sphère blanche, miroir leur permettant de mettre en évidence la réflexion de la lumière,…

 

Électricité (1h30) CP au Collège

electricite_150L’enfant effectue diverses manipulations autour desquelles il doit réaliser des circuits électriques. Ainsi, il s’initie à ce nouveau domaine en manipulant les différents éléments et appareils électriques suivants : les douilles, les petites ampoules, les fils électriques, les interrupteurs et les piles.

 

Électricité statique (1h15) CP au CM2

elecrticite_statique_1502L’enfant met en évidence le phénomène d’électrisation par frottement à travers diverses expériences. Par exemple, dans l’expérience « les grenouilles sauteuses », l’enfant fabrique des petites grenouilles en papier qui s’agitent au contact d’un bâton préalablement frotté et chargé négativement. « La marionnette échevelée » est une marionnette aux cheveux en papier crépon, fabriquée par l’enfant et dont les cheveux se dressent au contact d’un bâton chargé.

 

Fusée à air (2h00) CE2 au CM2

Envoyer un homme, un objet dans l’espace : une idée longtemps fantasmée avant de devenir matériellement possible. Le vol spatial a pris récemment son essor dans l’histoire de l’humanité au 20ème siècle. L’Europe est aujourd’hui l’une des plus grandes puissances spatiales mondiales, notamment avec ses lanceurs de satellites de télécommunication : Ariane. Associée au rêve, à la conquête, dés le plus jeune âge, la fusée est un mythe technologiquement complexe. A travers une présentation et la finalisation d’un dispositif de lancement, l’enfant découvre la propulsion à air comprimé facilement renouvelable ultérieurement en toute sécurité.

Fusée à eau (2h00) CE2 au CM2

fusée_a_eau_150L’enfant fabrique sa fusée dont le corps est une bouteille en plastique. 25cl d’eau, quelques coups de pompes et la fusée décolle à plus de 20 mètres de haut ! Les enfants expérimentent l’envol eux-mêmes. Les enfants doivent prévoir chacun une bouteille d’eau (« Badoit rouge »)

Magnétisme (1h15) CP au Collège

magnétisme_150Par binômes, les enfants effectuent diverses manipulations à l’aide du protocole et du matériel à disposition : aimants, matériaux,…Ils testent les aimants, leurs différents comportements entre eux et face aux matériaux qu’ils rencontrent. Ils retracent également les lignes de force magnétique à l’aide d’un aimant et de la limaille de fer. Pour terminer, un exercice invite l’enfant à mettre en application le fonctionnement d’une boussole.

 

Propriétés de l’air (1h30) CE2 au Lycée

proprietes_air_1502Le groupe d’enfants est réparti sur quatre ateliers (chaque enfant effectue les quatre ateliers durant le temps de l’activité). Ils suivent un protocole, expérimentent à l’aide de matériel à disposition et doivent émettre des hypothèses sur ce qu’ils observent. Par exemple, afin de mettre en évidence la dilatation et la contraction de l’air, les enfants manipulent une bouteille et un ballon de baudruche qui se gonfle ou se dégonfle selon la température à l’intérieur de la bouteille.

 

Montgolfière (2h00) CE2 au CM2

montgolfiere_150Dans cet atelier, les enfants collent, plient, découpent et assemblent des feuilles de papier afin de fabriquer, par groupes de 2-4, une montgolfière d’environ 1,50 m. Lors de l’envol, ils constatent l’une des propriétés de l’air chaud. Atelier à privilégier en hiver afin d’optimiser l’envol.

Propriétés de l’eau (1h30) CE2 au Lycée

proprietes_eau_150Omniprésente, l’eau est le corps chimique le plus essentiel de notre planète. D’une part, pour son indispensabilité au maintien de la vie et d’autre part, pour son exceptionnelle présence sous 3 états. Durant 1h30, l’enfant découvre qu’elle possède avant tout des propriétés tout à fait remarquables. Placé en binôme, il réalise 5 expériences : l’évaporation, la flottabilité, la tension de l’eau, la solubilité et la capillarité de l’eau. Chaque expérience est finalisée par un défi ludique.

Changement d’état de l’eau (1h30) CE2 au Lycée

changement_d_etat_eau_150Atelier de manipulation et d’observation mettant en évidence les 3 états de l’eau et le changement d’un état à un autre à travers plusieurs expériences. Dans cet atelier, l’enfant constate alors 4 phénomènes physiques : l’évaporation, la fusion, la solidification et la condensation.

Mathématiques

Illusions d’optique (1h00) CM2 au Lycée

illusion_optique_150L’œil humain, premier outil d’observation, est-il un instrument fiable ?

Les yeux perçoivent les rayons lumineux et transmettent l’information reçue par le cerveau. Celui-ci traite les images et leur donne un sens en fonction du vécu de chacun qui parfois trompe notre interprétation !

Cet atelier nous mène à constater qu’une observation plus rigoureuse est indispensable pour vérifier l’exactitude ou non d’une hypothèse.

 

Volumes (1h15) Collège – Lycée

volumes_1501Les élèves font d’abord un rappel sur les principales surfaces et principaux volumes, avant de faire le lien entre les deux. Puis, après avoir défini le volume d’un cylindre à partir de la surface d’un disque, ils déduisent le volume du cône puis de la sphère, grâce à des transferts de sel d’un volume à l’autre. Ils constatent, en effet, qu’il existe des des rapports simples entre chaque volume. Les élèves font de même avec un cube et une pyramide.

Pré requis :

  • Surface du carré et du disque

 

Éclipses (1h15) A partir de la 4ème au Lycée

eclipses_150Une maquette est mise en place sur le terrain du Planétarium de manière à ce qu’une boule noire (la « Lune ») cache exactement une boule jaune (le « soleil »).

Après l’observation du phénomène, les élèves mesurent la circonférence des 2 astres et leur distance à la Terre. Puis ils calculent les rapports des tailles et des distances, et analysent le résultat.

Les rapports sont identiques aux erreurs de mesure prés : les élèves ont mis en évidence le théorème de Thalès. Ce théorème leur permet de calculer la distance Terre-Lune à partir des vraies données (distance Terre-Soleil, diamètres du Soleil et de la Lune).