Durée : une séance de 30 à 45 mn

Lieu : classe puis endroit à l'extérieur.

Matériel Pour chaque groupe de 4/5 élèves :

• une petite boussole ordinaire

Pour réaliser une " boussole flottante " :

• une grosse aiguille à repriser,

• un aimant,

• un carré de polystyrène,

• une assiette en plastique avec de l'eau.

• (éponge ou serpillière !)

Réalisation expérimentale

Une fois qu'ils ont en main les 3 éléments leur permettant d'obtenir une boussole flottante, les élèves cherchent d'abord à faire flotter leur aimant en le posant sur le carré de polystyrène : il est vrai qu'en essayant de le poser successivement sur toutes ses faces, notamment sur la tranche, ils voient à un moment l'aimant pivoter puis s'orienter avec insistance dans une certaine direction : une boussole témoin (mais pas trop proche de l'assiette avec l'aimant, sinon elle en perdra le nord !) confirme que cette orientation a bien quelque chose à voir avec la direction nord-sud. Il suffit alors de faire adhérer l'aiguille sur l'aimant de façon à ce que sa pointe indique le nord.

Seulement voilà : cet assemblage est des plus instables. Il faut donc lancer le défi suivant : utiliser l'aimant mais sans le poser sur le flotteur ! Un vrai casse-tête… On précise alors qu'il est nécessaire de communiquer à l'aiguille le magnétisme de l'aimant… Les élèves finissent par essayer de frotter celui-ci sur l'aiguille, mais sans trop savoir de quelle manière : en fait, il faut toujours aller dans le même sens (surtout pas d'allers et retours !) et cela, au moins une vingtaine de fois. Ensuite, une fois " magnétisée " on fait passer l'aiguille dans la tranche du carré de polystyrène en la perçant de part en part, et la boussole flottante est prête !

Remarque : il se peut que les élèves constatent quelque chose d'étrange lorsque leurs aiguilles aimantées seront posées sur l'eau : certaines présenteront effectivement leur pointe vers le nord, mais les autres, leur chas … Pourquoi ?Cela tient au fait que les deux faces d'un aimant ont une polarité opposée (l'une est négative alors que l'autre est positive). Donc, si des aiguilles ont été frottées avec une face positive et les autres avec une face négative, elles se présenteront " tête-bêche " par rapport au nord.

Cette double polarité est très simple à mettre en évidence. On tient deux aimants (" nus " de préférence) et on les approche face à face ; selon les faces présentées, ils vont s'attirer (polarités opposées) ou se repousser (polarités identiques). On peut ensuite s'amuser à tester cette double polarité en frottant des aiguilles avec une face, d'autres avec la face opposée, puis on fait des prédictions que l'on vérifie après.

Autres activités.

On complétera cette approche par une étude des 4 points cardinaux et des directions intermédiaires (celles données par la " Rose des vents " : nord-est, nord-ouest, sud-est, sud-ouest, mais aussi nord-nord-est, nord-est-est, etc.).

Puis on proposera des activités d'orientation au cours desquelles les élèves essaieront de définir le mieux possible l'orientation d'un élément du paysage (bâtiment, portail, arbre, colline…) sans toutefois chercher à l'évaluer de façon angulaire avant d'avoir acquis la notion d'angle et appris à se servir d'un rapporteur.

Enfin, les élèves apprendront à se repérer sur une carte, en commençant par orienter celle-ci convenablement par rapport au nord donné par leur boussole, puis en déterminant la direction d'un lieu par rapport à un autre.