Explorations avec la lumière, première partie

Par Anne Mauffette

La lumière.
Qu’est-ce que la lumière ? D’où vient-elle ? A quoi sert-elle ? Est-elle toujours pareille ?
 A-t-elle des couleurs, une odeur ? Qu’est-ce qui fait de la lumière ? Quelle différence y a-t-il entre la lumière du soleil et la lumière électrique ?
Qu’est-ce qui réfléchit la lumière ? Qu’est-ce qui la bloque ou la laisse passer ?
Qu’est-ce qu’une ombre ? Quel rapport y a-t-il entre l’ombre et la lumière ?

L’ombre.
Qu’est-ce qu’une ombre ? D’où vient-elle. Pourquoi disparaît-elle. Pourquoi change-t-elle de forme, de direction ? Les ombres sont-elles toujours noires ? Les objets de couleur auront-ils des ombres de couleurs ? Les objets transparents ont-ils des ombres ?
Autant de questions qu’on peut explorer avec les enfants.

L’exploration de la lumière réserve beaucoup de joie à ceux qui décident de l’entreprendre. Ce qui m’a frappé dans mes expérimentations avec des enfants de 3 à 9 ans, c’est leur recherche et leur plaisir de la beauté des choses. C’est un besoin et une capacité innée chez eux et qu’on ignore trop souvent : leur sens esthétique.


«Regarde Sarah ce que ça fait !» «C’est beau !»

Certains outils permettent aux enfants de jouer avec la lumière et des matériaux : les lampes de poche, toutes les formes de lampes, les « light-brite», les projecteurs comme les projecteurs à diapositives ou le rétroprojecteur, la table lumineuse, les fibres optiques et les théâtres d’ombres chinoises sont autant de moyens à utiliser pour découvrir les relations entre des objets et la lumière ainsi que le rôle de celle-ci dans nos vies.
Voici un début de liste d’exploitations possibles de la table lumineuse ou du rétroprojecteur (ou projecteur à diapositives) élaborées grâce aux suggestions de plusieurs enseignantes/éducatrices et de mes lectures.

Quelle que soit la source utilisée, il s’agit de laisser les enfants expérimenter avec le matériel disponible dans le local ou la classe afin qu’ils découvrent les propriétés de la lumière et des différentes matières (degrés de transparence, opacité, mélange de couleurs, contrastes) et jouent avec les formes pour créer des images (comme ils le font quand ils peignent ou qu’ils dessinent) et comprennent progressivement le rôle joué par la lumière en rapport avec les objets.
Ayez votre caméra digitale toute proche pour capturer ces images éphémères.
Essayez différents matériaux vous-même.
Suggérez aux enfants d’apporter des objets qu’ils pensent pourraient être intéressants sur ou avec le support lumineux choisi.
Essayez de voir ce que les enfants remarquent et ce qu’ils se posent comme questions. (Exemple : Sophie se demande pourquoi les plumes de couleurs posées sur la tablette du rétroprojecteur paraissent toutes noires sur le mur). Basez vos interventions sur ce avec quoi les enfants sont confrontés (dans ce cas-ci fournir à la fois de matériaux de couleur opaques et translucides).

Matériel possible

(cette liste est évidemment non exhaustive)

Papiers de soie, papier vitrail, papier cellophane, papier calque, papier crêpé, papier brun, papier d'emballage,
Carton de construction ou autres, assiettes de carton
Couvercles de plastique
Laine, corde, pellicule de photo
Gels pour les projecteurs de théâtre
Plexiglas
De la colle (laisser couler la colle sur le plexiglas pour faire des dessins). Note : on peut aussi fabriquer de la colle de couleur à cet effet.
Du «Jello» dans des petits contenants de plastique
Filets, dentelles et tissus (plus ou moins minces, avec pastilles, unis et à motifs)
Petits casseaux à fruits en plastique quadrillés
Des bobines supports de ruban, de fils, des bobines supports de ruban gommé
Boîte de pellicule de photo
Cercle pour la broderie
Toutes sortes d’objets recyclés : chaînettes, bouchons de bain, clés, tiges et objets de métal (non pointues), formes de plastiques, bouchons
Dessiner avec des marqueurs sur des acétates, directement sur la table lumineuse ou encore sur du plexiglas (dans les deux cas) ou des feutres permanents (leurs couleurs sont plus vives sur des morceaux de laminé transparent.
Bouteilles avec eau et colorants (on peut y ajouter une cuillérée d’huile sur le dessus avant de fermer le bouchon ce qui va donner de l’effervescence quand la bouteille est roulée sur la table puis relevée; de toutes petites gouttes remontent à la surface)
Bâtons de sucettes glacées ou à café, bâtons allumettes, bâtonnet (style brochette).
Éventails ou autres supports troués
Napperons de papiers (troués) ou papiers pliés découpés par les enfants
Poinçons de toutes formes
Morceaux de verres comme pour du vitrail
Cartons d’œufs en plastique transparent avec aquarelles (pour peindre sur un napperon blanc)
Pipettes et eau colorée
Insectes (la beauté des ailes de libellules)
Matériaux naturels (feuilles, fleurs séchées, cocottes, herbe).
Tout ce qui est transparent :
Pierres transparentes, billes
Duplos, legos ou autres blocs de constructions translucides
Pions de bingo transparents, perles transparentes et différentes formes (fleurs)
Formes de tangram transparentes

Matériel spécifique à l’une ou l’autre des sources lumineuses :

Table lumineuse 

La table lumineuse éclaire les objets que l’on met dessus. Elle révèle la transparence, translucidité ou l’opacité des choses. Elle permet de voir en détail par exemple les nervures des feuilles par exemple.

Il ne s’agit pas de fournir tout de suite que des objets transparents, mais bien de laisser les enfants utiliser la table comme une autre table où ils peuvent dessiner, peindre, construire, mais aussi créer avec le matériel disponible.
On pourra aussi :
Examiner des fèves noires et autres semences
Peindre avec des encres de couleur, de l’eau colorée.
Travailler la glaise
Tracer des formes, des lettres, des dessins, leur photo
Déchirer, découper, poinçonner dans du papier noir pour laisser passer la lumière
Coller un grand papier blanc (pas trop épais) et laisser les enfants dessiner avec les crayons-feutres.
Peindre sur du papier bulle
Dessiner dans un bac transparent et du sable noir (les lignes dans le sable vont ressortir). On peut pour s’inspirer regarder une des vidéos sur Internet  de l’artiste Ilana Yahav qui dessine dans et avec le sable. On peut glisser sous le bac des acétates de couleur et provoquer encore plus d’intérêt.



Les méthodes de projection

Tout enseignant qui a déjà projeté un film sait comment les enfants spontanément cherchent à faire des ombres sur l’écran. En partant de cet intérêt naturel, nous pourrons amener les enfants à réfléchir sur ce qui se passe dans ces jeux entre la lumière et les objets.
On peut projeter avec un projecteur à diapositives ou un rétroprojecteur directement sur un mur blanc (ou sur du papier tendu sur le mur si celui-ci n’est pas uni) ou sur un écran pour film afin de créer des images.
On peut aussi projeter sur une toile pour faire des ombres chinoises.

Le rétroprojecteur donne une meilleure image, mais ce type de projecteur pose un problème (intéressant, mais qui présente quand même une difficulté) de relations spatiales : si le haut et le bas de la surface de projection correspondent aux haut et bas de l’écran, la droite et la gauche sont inversées. Un projecteur à diapositives évite ce problème, mais les images sont moins nettes.
Les enfants devront s’exercer à coordonner deux images : un cavalier et son cheval, un écureuil qui entre dans le trou d’un arbre…
On peut aussi utiliser la projection de diapositives sur écran pour donner un cadre aux improvisations des enfants (une diapositive de fonds marins et les enfants deviennent des plongeurs).
NOTE importante de sécurité :
- Demander aux enfants de ne pas regarder la lampe du projecteur (c’est comme regarder le soleil, ce n’est pas bon pour nos yeux).
- Demander aux enfants de ne pas toucher la lampe (on peut se brûler)!!

Avec le rétroprojecteur (directement sur le mur ou le plafond)


Ce sera intéressant d'observer comment les enfants approchent les phénomènes produits par cette machine et quelles explications ils vont développer sur son fonctionnement (inversion, transfert et transformation de l’image, différences entre l’objet utilisé et la représentation…) :  comment vont-ils jouer avec l’image (agrandir ou rétrécir l’image et expliquer ces changements ?
Les enfants vont aussi explorer les propriétés des matériaux disponibles tout en créant des images et même des histoires. Ils seront souvent surpris du fait que les objets ne font pas l’effet qu’ils avaient imaginé.

Ils pourront apporter des objets de la maison. Nous pourrons les classer selon les catégories qu’ils choisiront, en faire une liste et écrire leurs prévisions puis vérifier leurs hypothèses. En plus des objets mentionnés, rajoutons le fil de fer qui pourra prendre toutes sortes de formes.
En écoutant les enfants, nous aurons des indices sur quels types d’objets nous pouvons rajouter pour leur permettre de poursuivre leur raisonnement, répondre à leurs interrogations, provoquer leurs questionnements les aider à coordonner leurs gestes.
On peut également leur poser des problèmes :
Comment faire pour agrandir l’image d’un objet? Comment la rapetisser?

Ils peuvent aussi dessiner directement sur des acétates ou du plastique avec des crayons pour transparents.

On peut aussi jouer à toutes sortes de jeux :
Jeux de devinettes. On pourra par exemple demander aux enfants d’identifier différents objets placés à la surface (trombone, ciseaux, crayons), différents volumes (dont la projection va être en 2 dimensions : le cube projette un carré). Les enfants peuvent évidemment créer eux-mêmes les devinettes.
Jeux de Kim : faire disparaître des objets (deviner ce qui a été enlevé).
Le rétroprojecteur pourra servir pour agrandir les dessins des enfants. En projetant leur dessin sur une autre surface, ils pourront par exemple le peindre en plus grande dimension (les enfants ont souvent de la difficulté à dessiner «en grand»).

On peut aussi dessiner dans le sable et avec du sable dans un contenant de plastique, un pyrex (sans marque, ou une boîte de plexiglas de 12’’x 12’’comme sur la table lumineuse, mais les dessins vont apparaître en plus grand sur le mur.

Bien sûr, il serait intéressant d’explorer avec les enfants comment cet appareil fonctionne (jeu de miroirs): ce qui pourra donner lieu à des jeux de réflexion avec des miroirs, la construction d’un kaléidoscope.

Une autre utilisation du rétroprojecteur est d’en faire la source lumineuse pour faire des ombres chinoises.


Le théâtre d’ombres


Matériel :

Pour la toile, on peut se servir d’un rideau de douche blanc (pas cher et assez résistant) ou mieux encore d’une toile spécialisée (Rosco Screen Twin White) qu’on peut commander chez Cinequip à Ottawa). On pourrait même utiliser du papier, mais ce n’est pas solide et les enfants ont tendance à s’appuyer un peu trop parfois sur l’écran. Un drap peut aussi servir, mais laisse passer beaucoup de lumière, ce qui peut gêner les spectateurs et rendre l’image moins précise.
Pour des expérimentations en classe ou dans un petit local, un écran sur table fixé avec deux étaux pourra faire l’affaire : un cadre de 40’’ par 60’’ suffira, mais pour un spectacle en gymnase on devra avoir un écran plus grand. Pour un spectacle, on voudra masquer les côtés et le bas du théâtre pour mieux cacher les manipulateurs.
Pour le cadre du théâtre, on peut utiliser du matériel d’artiste (morceaux de bois de différentes grandeurs qui s’emboîtent ) ou des tubes en PVC.
Pour fixer la toile, on pourra brocher tout simplement la toile sur le bois ou utiliser du velcro avec les tuyaux de plastique. On peut aussi prendre deux porte-manteaux et faire tenir entre les deux une barre sur laquelle on tendra la toile.
On pourrait aussi se servir d’un théâtre de marionnette qu’on transforme en fixant une toile avec du velcro ou même du papier et du ruban gommé.

Si on veut que les enfants puissent jouer avec tout leur corps, un plus grand écran est nécessaire. On pourra alors même combiner le jeu d’objets placés sur la tablette du rétroprojecteur et des acteurs en chair et en os jouant derrière l’écran.
A vous d’improviser avec les moyens du milieu.

Objets intéressants :
On peut utiliser beaucoup des items nommés précédemment.
On pourra ajouter :
- des formes découpées par les enfants dans du carton de construction
- des marionnettes
Pour tenir ou articuler les marionnettes, on peut utiliser des pailles recourbées (on l’attache alors avec un ruban-cache le plus près possible de l’articulation). On peut aussi utiliser un bâtonnet attaché directement, mais aussi lui confectionner un bout souple avec du ruban cache.
Si cela est trop difficile à tenir, on peut coller un rouleau de papier de toilette le long de la tige. On peut aussi utiliser un fil de fer d’électricien et faire une poignée pour le manipulateur.
On pourra par la suite concevoir des personnages plus complexes avec une ou plusieurs articulations (épingles françaises).
Là encore, les enfants auront des surprises. La marionnette ou le personnage qu’ils auront consciencieusement colorié, ou sur laquelle ils ont collé moult détails, apparaîtront en noir et les détails ne seront pas visibles. On cherchera alors des moyens pour rendre ceux-ci visibles (trouer, insérer des papiers translucides ou des transparents colorés au feutre translucide).

Le décor
Il peut être conçu pour être mis sur la tablette du rétroprojecteur alors que les personnages eux seront animés près de l’écran (ou aussi sur la tablette).
On peut composer un décor avec:
- du carton de construction
- avec des acétates de couleurs découpées et posées sur un acétate transparent
- du papier ciré (montagnes, eau)
- du papier contact autocollant sur un acétate.
- des acétates de couleur sur du plexiglas
Des effets spéciaux peuvent être réalisés de différentes façons :
-un pyrex (sans marque sous le plat) avec de l’eau de couleur recouverte de plastique adhérant et entouré d’un élastique (attention : on joue sur un appareil électrique), ou un plat en plexiglas pour faire des vagues. Pour plus de sécurité, vous pouvez protéger l’appareil avec du plastique transparent (sans boucher les bouches d’aération). Ayez de l’essuie-tout au besoin.
- de l’Alka Seltzer dans l’eau colorée, de l’huile à cuisson qu’on brasse avec une paille, du savon à vaisselle (souffler avec une paille) ou du lait versé dans l’eau pour des effets spéciaux. Note : ceci se fait à découvert alors, attention ! L’enseignant peut aussi s’acquitter de cette tâche pendant que les enfants manipulent ou jouent les personnages ou regardent et commentent les effets.
- Le papier de soie bleu troué d’étoile ou d’une lune fera une scène de soir
On peut ajouter un morceau de mousse de polystyrène  (styromousse) rigide derrière l’écran dans lequel planter un décor permanent (mais laisser de la place pour qu’évoluent les personnages sans être masqués par ceux-ci).

Des effets spéciaux (lever du jour, orage) peuvent être créés directement devant la lampe en utilisant des gels de théâtre (qui résistent à la chaleur).
Le lever de rideau peut se faire avec une feuille ou un carton qu’on soulève devant la lampe.

On peut évidemment ajouter des bruitages et de la musique faite par les enfants ou enregistrée à nos présentations (certains enfants préfèrent être les techniciens).

Avant de se lancer 

Avant de se lancer dans la conception d’histoires avec le rétroprojecteur et la toile, il faut donner l’occasion aux enfants d’essayer toutes sortes de choses.
Il serait ensuite pertinent d’étudier avec les enfants certaines caractéristiques de la projection :
Qu’est-ce qui arrive quand on recule le projecteur, quand on l’avance ?
Qu’est-ce qui arrive si je suis entre le projecteur et la toile ?
Qu’est-ce qui arrive si je mets un objet sur la surface du projecteur, si je l’éloigne progressivement (vers le plafond).
Qu’est-ce qui arrive si je mets quelque chose devant la lampe ?
Qu’est-ce qui arrive quand je mets un objet d’un côté (à droite ou à gauche) de la surface (l’objet est présent de l’autre côté sur le mur ou sur la toile : l’image est renversée)?
Qu’est-ce qui arrive si je mets un objet près de la toile (de face, de profil)?
Qu’est-ce qui arrive si je l’éloigne de la toile? Si je l’éloigne de la tablette du projecteur ?

Si l’écran est suffisamment grand, les enfants vont pouvoir jouer avec tout leur corps. Ils vont constater ce qui fait de l’effet : quelles positions, quels gestes se voient mieux, quels accessoires sont les plus efficaces. Ils pourront arborer des couronnes (de préférence fabriqués par eux), chapeaux et autres couvre-chefs, perruques (crinière de lion, bois de chevreuil…) pour définir et jouer des personnages.
On pourrait établir une progression : d’abord jouer avec tout son corps, puis d’utiliser des marionnettes et accessoires et d’enfin combiner les deux.

Ici aussi, on pourra jouer à des jeux de devinettes. Ceux-ci sont en fait des exercices de perception et reconnaissance de différents angles et perspectives d’un objet. On pourra chercher à :
- Reconnaître un ami. Dans ce jeu, les enfants vont se rendre compte que le profil est un angle plus efficace. Les enfants représentent plus souvent leurs personnages de face. La découverte des profils peut les amener à chercher à dessiner leur profil puis à dessiner des personnages de profil. On pourra même proposer aux enfants d’essayer de dessiner un ami en l’observant de profil. Les enfants pourront ensuite transférer ces nouvelles capacités graphiques pour dessiner des marionnettes de profil pour leurs ombres chinoises.
- Reconnaître un objet qu’un enfant a accroché à une canne à pêche improvisée (fil transparent) et qu’il laisse descendre doucement derrière l’écran : ciseau, peigne, scie, fourchette, ouvre-bouteille, arrosoir, tasse, fruit…
- Reconnaître un objet lancé d’un côté à l’autre de l’écran (derrière l’écran) : soulier, cuillère, crayon, brosse à dents, légume, anneau, casquette, gant…

Autres explorations

Si (nous l’avons dit) notre intention est le plus souvent de proposer des activités qui répondent aux questions que les enfants se posent et aux problèmes qu’ils rencontrent, l’enseignant peut aussi proposer des effets que les enfants peuvent essayer de produire.

Pour aider les enfants à comprendre le rôle joué par la lumière on pourra fournir à un enfant une lampe et demander à celui qui a la lampe ce qu’il doit faire pour voir l’ombre de l’autre enfant (immobile). Ou le contraire : l’enfant avec la lampe est immobile et l’autre enfant doit essayer de se placer de façon que son ombre soit projetée. Qu’est-ce qui arrive si on met deux lampes ?
On pourrait aller dehors et observer nos ombres et celles des objets à plusieurs moments de la journée (les enfants découvriront le rôle du soleil). On pourra inventer des ombres bizarres à plusieurs. Mais y a-t-il des ombres dehors le soir ? On pourra même demander aux parents de sortir dehors avec l’enfant et de regarder leurs ombres. Comment se fait-il qu’une personne puisse avoir deux ou même trois ombres ?

Avec des personnages en carton ou en glaise posés debout sur une table recouverte d’un papier, on pourra essayer de prédire où l’ombre sera projetée par une lumière placée à tel ou tel endroit (ou plusieurs). Comment pourrait-on fabriquer plusieurs ombres d’un même objet à la fois ?

On pourrait aussi utiliser une source lumineuse pour projeter les constructions des enfants sur le mur.

Tous ces jeux avec l’ombre et la lumière vont amener les enfants à travailler le plus souvent à deux ou en petits groupes, à partager leur émerveillement et leurs questions, à trouver des solutions aux problèmes techniques rencontrés, à commenter leurs actions et à les coordonner, à se mettre d’accord sur les objets à utiliser ou les scénarios à construire, à juger du résultat. Si on l’analyse à fond, ce type d’activité favorise le développement de toutes les compétences du programme préscolaire, et des objectifs clés des CPE.

À vous de continuer à découvrir, à documenter ce que les enfants disent et font, et à compléter les exploitations possibles et les matériaux à utiliser.

Références :
Acker, G.; Brenda Wirth. Light and Shadow. Avenues for exploring Shadow Screens, Shadow Puppets and Mirror/Light Projections. Louisville Deaf Oral School. Gacker@aol.com
De Vries Rheta et al. (2002). Developing Constructivist Early Childhood Curriculum. Practical Principles and Activities. Teachers College Press.(tout un chapitre)
Diana Municipal Preschool (December and November-December 2000) Light : children’s thoughts, images and explorations ( both documents), Reggio Emilia
Reggio Children (2000). The Hundred Languages of Children. Catalogue of the Exhibit. Reggio Emilia. Italie
Reggio Children. : (Avril 2000) Tout a une ombre sauf les fourmisÉdition française.
Reggio Children: (2008) Dialogue with Places.
Reggio Children (2011) The Wonder of Learning. The Hundred Languages of Children
Thibault, M-F. (2008) Ombres et lumières (exposition au Centre Culturel d’Aylmer).
Wisniewski, D. et D.(1997). Worlds of Shadows. Teaching with Shadow Pupetry. Teacher Ideas Press. Greenwood Publishing Group, Inc. USA.

Anne Mauffette (novembre 2008, modifié août 2019).

Où trouver un rétroprojecteur : demandez à la personne responsable du matériel à la commission scolaire, il y en aura sûrement un qui repose sur une tablette.  Vous pouvez consulter les sites comme Amazon ou KIJIJI pour en dénicher un a prix très abordable.Vous retrouverez sur les sites Amazon ou KIJIJI des tables lumineuses.  Si vous êtes bricoleuse, on trouve sur le web les étapes pour réaliser une table lumineuse.

Suite : Explorations avec la lumière, 2ème partie : Les ombres

Pour mieux comprendre le développement des enfants



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