L'éclairage : allumer le dôme avec une pile, un fil et un interrupteur

1. Chacun reçoit une pile bouton et une LED. Consigne unique : « faites de la lumière, débrouillez-vous. » On ne montre rien.

2. Ceux qui trouvent (glisser les deux pattes de part et d'autre de la pile et pincer) montrent aux autres. En 2 minutes, tout le monde a de la lumière.

3. Consigne suivante : « maintenant, retournez la pile. » La LED s'éteint. On retourne encore : elle se rallume.

4. Question ouverte : « pourquoi elle ne marche que dans un sens ? » On accepte toutes les hypothèses sans trancher tout de suite.

5. Réponse courte : une LED est une porte à sens unique, le courant ne la traverse que dans un sens. On annonce la séance : « aujourd'hui, on éclaire la base. »

6. On ramasse les piles boutons en les comptant à voix haute, devant tout le monde.

~45 min · 3 ateliers tournants de 15 min · groupes de 4 ou 5

1. Qui fait quoi : l'animateur s'installe à l'atelier C (celui où l'on fabrique et où l'on bloque), et passe toutes les 5 minutes vérifier les branchements des ateliers A et B.

2. ATELIER A — allumer, éteindre, comprendre (15 min). Consigne : allumer l'ampoule avec la pile et deux fils. Puis débrancher UN seul fil : ça s'éteint. Rebrancher : ça se rallume.

   • On dessine le circuit qui marche sur le carnet, avec une flèche qui fait le tour complet. Puis on dessine un circuit qui ne marche pas et on entoure l'endroit où le chemin est coupé.
   • Défi : allumer deux ampoules avec une seule pile. Les deux façons apparaissent toujours dans le groupe — l'une après l'autre (elles éclairent faiblement), ou chacune sur son propre chemin (elles éclairent normalement). On garde l'observation pour la rallonge.

3. ATELIER B — qui laisse passer le courant ? (15 min). Un circuit avec un trou : deux pinces libres entre lesquelles on place l'objet à tester. Si l'ampoule s'allume, l'objet est conducteur.

   • On teste les 10 objets et on remplit la fiche à deux colonnes. Les surprises attendues : la mine de crayon conduit, le papier aluminium conduit, l'eau du robinet un peu, la gomme non.
   • Question de tri : qu'ont en commun tous les objets de la colonne « conduit » ? Presque tous sont en métal — c'est la règle qu'ils formulent eux-mêmes.

4. ATELIER C — mon interrupteur (15 min). Deux attaches parisiennes plantées dans un carré de carton, un trombone qui pivote de l'une à l'autre : quand il touche les deux, le chemin est fermé.

   • Chacun branche son interrupteur dans un circuit avec une ampoule et le fait fonctionner devant les autres : clic, allumé ; clic, éteint.
   • On garde son interrupteur : c'est lui qui commandera sa lampe de cabine juste après le goûter.

5. Regroupement (5 min) : trois phrases sur l'affiche — le chemin doit être fermé, les métaux laissent passer, un interrupteur ouvre et ferme le chemin.

~55 min · après le goûter · sa lampe de cabine, puis le réseau de la base

1. PHASE 1 — ma lampe de cabine (25 min). Sur un support en carton, chacun monte : coupleur de piles → interrupteur → LED, et referme le circuit. Dès que ça s'allume, on décore le support (hublot, numéro de cabine, prénom).

   • Si ça ne s'allume pas, on cherche dans l'ordre appris : les piles sont-elles dans le bon sens, le chemin est-il fermé partout, la LED est-elle dans le bon sens ? Trois questions, trois vérifications — on ne démonte pas tout.
   • Chaque lampe finie passe le test des 30 secondes allumée sans surchauffe, puis rejoint la boîte d'atelier.

2. PHASE 2 — le réseau de la base (30 min). On branche 8 LED sur la bande de carton pré-percée, en parallèle : chaque LED a son propre chemin vers le coupleur, comme dans une vraie maison.

   • Deux enfants tiennent la bande à l'intérieur du dôme, deux autres passent les fils, deux autres fixent au ruban toilé. Le reste du groupe prépare l'interrupteur maître et le tableau de bord de la base (un carré de carton avec l'interrupteur, une étiquette ÉCLAIRAGE et une flèche marche/arrêt).
   • On branche l'interrupteur maître en dernier. Personne ne l'actionne : on attend le contrôle.

~20 min · tout le groupe, lumières éteintes

1. Tout le monde s'assoit autour de la base, prévenu qu'on va faire le noir. On ferme volets et rideaux, on éteint la salle.

2. CONTRÔLE N°3 : un enfant tiré au sort actionne l'interrupteur maître. Le dôme s'allume. On compte à voix haute combien de LED sont allumées sur les 8 et on l'écrit sur la fiche.

   • Deuxième mesure : on éteint et on rallume trois fois de suite pour vérifier que le contact tient. Un contact qui fonctionne une fois sur deux est un contrôle raté, on le note et on le reprend la semaine suivante.
   • Chacun allume ensuite sa propre lampe de cabine : douze petites lumières autour de la base dans le noir. C'est la photo de la saison, prends-la.

3. Journal de bord (5 min) : dessiner son circuit avec la pile, l'interrupteur et la LED, tracer la flèche du chemin, et coller la fiche de tri des objets conducteurs.

4. Annonce de la semaine prochaine : « toute cette lumière marche avec des piles. Et quand les piles seront vides, dans l'espace, qui vient en apporter ? Personne. Mercredi prochain, la base fabrique sa propre électricité. »

~20 min · en réserve, si le groupe va vite

1. Montage 1, en file indienne : les deux ampoules l'une derrière l'autre sur le même chemin. On observe l'éclat — elles sont plus faibles.

2. Montage 2, chacune sa route : deux chemins séparés depuis la pile. Elles éclairent normalement.

3. Le test qui tranche : on dévisse une ampoule dans chaque montage. En file indienne, tout s'éteint ; sur des routes séparées, l'autre continue.

4. Question finale : « laquelle des deux installations choisiriez-vous pour la base, et pourquoi ? » On écrit la réponse et l'argument dans le carnet.

5. Défi pour les plus grands : dessiner l'installation d'une pièce de la base avec deux lampes commandées par deux interrupteurs différents.