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août 5, 2016
À la suite de notre atelier d’exploration scientifique sur l’oeil humain, on vous propose de vérifier la compréhension des élèves et de pousser leurs réflexions plus loin! À l'aide du matériel requis, ils devront analyser l’image d’une chandelle réfléchie sur les côtés concave et convexe d’une cuillère métallique. Cette expérience sur la vision de l'oeil humain vous permettra de constater que l'oeil voit à l'envers et que le cerveau remet le tout à l'endroit.
Une cuillère (propre et sans égratignure)
Quelque chose pour allumer la chandelle
2- Mettre la chandelle entre vous et la cuillère.
3- Observer l'image sur le côté concave de la cuillère (creux à l’intérieur).
4- Observer l'image sur le côté convexe de la cuillère (bombé à l’extérieur).
CÔTÉ CONCAVE
CÔTÉ CONVEXE
Voici un exemple de questions à poser à vos élèves.
Question 1 : Pourquoi l'image de la chandelle est-elle à l'envers du côté concave?
Réponse 1 : Le côté concave renvoie une image de la chandelle à l’envers, puisque les rayons lumineux qui frappent la surface métallique de la cuillère ne sont pas renvoyés parallèlement à l'objet. Ils convergent vers un même point, soit le point focal, puis ils poursuivent leur trajectoire en sens opposés, ce qui forme l’image inversée.
Question 2 : Pourquoi l’image de la chandelle est-elle à l’endroit du côté convexe?
Réponse 2 : Le côté convexe renvoie une image de la chandelle à l'endroit et rétrécit, puisque les rayons lumineux qui frappent la surface métallique de la cuillère ne sont pas renvoyés parallèlement à l'objet. Les rayons réfléchis s’écartent de ceux en provenance de l’objet, ce qui forme l’image à l’endroit et rétrécie.
Explications
La surface métallique de la cuillère agit un peu comme un miroir; elle réfléchit les rayons lumineux. Le miroir renvoie parallèlement les rayons lumineux qui lui parviennent, alors que la cuillère réfléchit la lumière différemment selon son côté concave, creux à l’intérieur, ou convexe, bombé à l’extérieur.
Bon à savoir
- La lumière voyage en ligne droite.
- La lumière change de direction lorsqu’elle change de milieu (ex. : en traversant de l'eau).
- La lumière qui arrive sur le dessus d’un arbre va rebondir dans l'oeil et se diriger, en ligne droite, dans le bas de la rétine. Inversement, la lumière qui frappera les racines se retrouvera dans le haut de la rétine au fond de l'oeil. C'est ainsi qu'on finit par voir à l'envers. Évidemment, le cerveau replace le tout à l'endroit pour notre plus grand bonheur... et notre confort!
Conseils pédagogiques
Pour vous assurer d'inclure la démarche en science et les critères d'évaluation, vous pouvez vous faire “un cahier de l'élève” à l’aide du planificateur de sciences au http://leplanificateurdesciences.org/.
En tout temps, soyez à l’écoute des questions de vos élèves. Ces dernières peuvent vous mener sur d’intéressantes pistes à explorer!
