sabliers - Ecole des Sciences
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1. perceuse m ches pistolet colle sel fin gros sel sable semoule caf en poudre DEROULEMENT 1 Point de d part Rappel Le projet Exemple Pour v rifier les hypoth ses nous allons fabriquer des sabliers exp rimentaux Quelles sont les qualit s que devront avoir ces sabliers Le cahier des charges 2 Concevoir anticiper suite Amener les l ves organiser mettre en forme leurs id es Les l ves ont fait un premier dessin de leur id e de projet Ils doivent maintenant organiser leur travail en fonction des possibilit s mat rielles qui sont leur disposition file EDS24 PAGES CIELTERR Sabliers TMP 1074607449 htm Page 3 sur 8 Eds24 T l chargement PDF 18 01 02 16 25 gt 2 rubriques pr parer Ce que je pense faire Mat riel 3 Fabrication d un prototype Lorsque la phase d anticipation est termin e les l ves vont r cup rer tout ce dont ils ont besoin fabrication Apr s construction du prototype Les l ves notent sur leur feuille jaune ce qu ils pensent de leur r sultat Est ce que ce que j ai fait convient Am liorations points positifs points n gatifs PRATIQUE Gestion des d calages pendant que certains finissent d autres peuvent pr parer une fiche de contr le technique pour tester les sabliers D autres exemples 4 Synth se Confrontation et mise en place d un syst me d valuation des sabliers a Pr sentation Chaque groupe pr2. sente rapidement son prototype et explicite les choix faits b Contr le Comparaison avec l industrie quand on a fait un prototype on le teste gt Quels tests S appuyer sur les l ves ui ont d j r fl chi au contr le technique sinon possibilit de travailler collectivement Inciter les l ves revenir au cahier des charges pour laborer le sablier 5 Contr le technique Mise au point de la grille Echange des sabliers SEQUENCE 3 Choisir et fabriquer les sabliers Objectifs de connaissance EE III Objectifs de m thode Etre capable de retenir les solutions techniques les plus pertinentes Modifier son mode de fabrication pour tenir compte des propositions les plus pertinentes Mat riel pr parer bouteilles plastiques ruban adh sif scotch cr pe perceuse m ches pistolet colle sel fin gros sel sable semoule caf en poudre file EDS24 PAGES CIELTERR Sabliers TMP 1074607449 htm Page 4 sur 8 Eds24 T l chargement PDF 18 01 02 16 25 DEROULEMENT 1 Point de d part Les sabliers ont subi diff rents tests Rassembler les sabliers ayant passer les tests avec succ s puis proposer certains sabliers significatifs n ayant pas passer les tests significatifs Constructions pr sentant des erreurs type Ex bouteilles mouill es mauvais syst me d attache dissym trie entra nant des temps d coulement diff rents Rappel Pourquoi construit on
3. 2 asseroles avec la m me quantit d eau elles sont pos es en m me temps sur 2 r chauds identiques l l ve surveille pour rep rer dans quelle casserole l eau sera le plus vite en bullition file EDS24 PAGES CIELTERR Sabliers TMP 1074607449 htm Page 6 sur 8 Eds24 T l chargement PDF 18 01 02 16 25 1 Dans la classe il y a 2 jouets une petite voiture et une camionette Paul veut savoir lequel des 2 jouets roule le ieux Invente une exp rience valable SEQUENCE 5 Analyser les exp riences Objectifs de connaissance e Amener les l ves formuler quels sont les param tres qui influencent le temps d coulement d un sablier Amener les l ves argumenter sur la validit ou la non validit d une exp rience D velopper son sens critique son objectivit Interpr ter les r sultats Objectifs de m thode Pratiquer des mesures comparatives D velopper son sens critique son objectivit Mat riel pr parer bouteilles plastiques ruban adh sif scotch cr pe perceuse m ches pistolet colle sel fin gros sel sable semoule caf en poudre DEROULEMENT Les exp riences sont termin es 1 Temps collectif D finir les crit res pour rep rer une exp rience valable Avant de contr ler le travail d autres l ves qu est ce qu il est important de v rifier sur la feuille jaune ex comparer l hypoth se et le d roulement de l exp rience au nive
4. Eds24 T l chargement PDF 18 01 02 16 25 Domaine d activit LE CIEL ET LA TERRE LES SABLIERS Point du programme CYCLE HI Mesure du temps unit s de mesure principe de quelques m thodes de mesure clepsydre cadran solaire appareils m caniques utilisation d appareils lectroniques Objectifs g n raux Les objectifs g n raux R sum du module Ce module permet de travailler la notion de dur e Les enfants ont une notion du temps assez floue et l entr e par la dur e est facilitante Ce module s organise en 2 tapes 1 d marche technologique a Utilisation de sabliers ce qui permet de r diger un mode d emploi pour des cycle 2 par exemple et comparaison de sabliers ce qui permet de d clencher un questionnement et des hypoth ses sur ler pourquoi des diff rences b Conception de sabliers exp rimentaux pour r pondre aux questions que l on se pose 2 D marche scientifique a Mettre au point des exp riences en ne faisant varier qu un seul param tre pour tester telle ou telle hypoth se b Concevoir des exp riences avec une exp rience t moin pour avoir un l ment de comparaison fiable R alisation Ecole des Sciences Date D cembre 1999 Date de la derni re modification Mention En d bat S quence 1 Des sabliers diff rents S quence 2 Concevoir des sabliers S quence 3 Choisir et fabriquer les sabliers S quence 4 Ex
5. au du mat riel ex que les param tres qui ne doivent pas boug s soient bien fixes les formes de bouteille identiques parfois la quantit de poudre parfois la qualit de la poudre 2 Echange des exp riences mat riel et feuille de travail Analyse Attention pas de jugement de valeur ou de correction orthographique Les l ves lisent et annotent les feuilles des autres l ves Puis c est au tour du mat riel tre test 3 Synth se confrontation Argumentation a Durant ce temps les l ves vont faire les remarques qu ils ont pu noter et les l ves concern s vont argumenter b En comparant les diff rents r sultats et les d marches utilis es on peut ou non selon le nombre d exp riences fiables dire si une hypoth se est bonne ou non Au tableau 2 rubriques Par rapport au probl me pos au d part et aux hypoth ses Par rapport la mani re de mener une exp rience qu est ce file EDS24 PAGES CIELTERR Sabliers TMP 1074607449 htm Page 7 sur 8 Eds24 T l chargement PDF 18 01 02 16 25 mises que pouvez vous dire vous retenez d important Exemple Exp riences pour prouver dur es diff rentes taille du goulot Exemple quantit Savoir faire une hypoth se une seule variable grosseur des grains poudre plus ou moins lourde Exemple de probl mes rencontr s L hypoth se sur la grosseur des grains n est pas toujours tr s nette il est possible de la vali
6. blier s RMAQ sablier s gt pluriel car souvent certains l ves ne voient pas l int r t de construire 2 sabliers pour pouvoir concevoir des exp riences valables Ils s en aper oivent apr s SEQUENCE 4 Exp rimenter avec les sabliers Objectifs de connaissance e Amener les l ves rep rer ce que sont les param tres d une exp rience Notion d exp rience t moin Mettre en place une exp rience en ne faisant varier qu un param tre Amener les l ves argumenter sur la validit ou la non validit d une exp rience Objectifs de m thode Pratiquer des mesures comparatives D velopper son sens critique son objectivit Mat riel pr parer bouteilles plastiques ruban adh sif scotch cr pe perceuse m ches pistolet colle sel fin gros sel sable semoule caf en poudre DEROULEMENT 1 Point de d part Les l ves ont r alis leur s sabliers exp rimental aux II s agit maintenant de revenir au probl me source pour redonner du sens au travail d j fait 2 Organisation planification Anticipation Reposer collectivement toutes les hypoth ses mises lors de la premi re s quence gt Comment allons nous travailler Le probl me est le m me pour tous quelque soit l hypoth se R partition du travail exemple une hypoth se par bin me gt Vous poss dez des sabliers exp rimentaux vous aurez peut tre besoin de mat riel particulier mais pour v
7. charges Le sablier exp rimental devra Exemples de cahier des charges Le sabler devra tre d montable Le sablier devra tre suffisamment solide Le sablier devra tre transparent Le sablier devra fonctionner sur des dur es assez courtes Le sablier devra indiquer des dur es identiques dans un sens ou dans l autre 7 Conception Pr paration Anticipation Ce que j imagine ce qu il me faudrait Demander aux l ves de dessiner simplement le sablier qu ils peuvent construire Pour la prochaine fois penser r cup rer ce dont vous avez besoin os Ce que tu sais d j file EDS24 PAGES CIELTERR Sabliers TMP 1074607449 htm Page 2 sur 8 Eds24 T l chargement PDF 18 01 02 16 25 1 Avec quoi peut on mesurer le temps qui passe Aujourd hui Autrefois 2 Observe et compare puis note tes id es ce que je remarque ce que je pense SEQUENCE 2 Concevoir des sabliers Objectifs de connaissance e Amener les l ves rep rer les l ments essentiels qui constitue un sablier 1 goulot 2 r cipients ayant une forme ad quate 2 r cipients sym triques un syst me d attache en les l ments une Objectifs de m thode Elaborer un projet de fabrication d un sablier Etre capable de mettre au point une grille de cntr le des sabliers en s appuyant sur le cahier des charges Mat riel pr parer bouteilles plastiques ruban adh sif scotch cr pe
8. der collectivement en montrant que la grosseur des grains joue un r le avec un trou d une certaine taille Au del de cette taille la grosseur des grains n a que peut d influence Parfois les l ves ne formulent aucun savoir faire Les l ves prennent crivent ces notes Travail en classe gt Personnel Transformer ces notes en un r sum clair utilisation des marqueurs couleur majuscules Trace crite Apr s exp riences ce que nous retenons SEQUENCE 6 Mesurer le temps dans l histoire Objectifs de connaissance e Amener les l ves aborder un objet sous un autre aspect historique Objectifs de m thode e Savoir rechercher et pr lever de l information dans des documents Mat riel pr parer Top chrono Flammarion M ga benjamin M ga Junior De d couvertes en inventions Gallimard Inventions une chronologie visuelle Seuil La documentation par l image Nathan Sciences illustr e Novembre 1999 DEROULEMENT 1 Point de d part Le travail sur les sabliers est termin Vous savez tout sur les sabliers Presque tout Qu est ce que vous pourriez encore apprendre sur cet objet gt Amener les l ves vers l histoire quand Avant Apr s Quels instruments pour mesurer le temps heures ou dur es dans quel ordre Finalit s pour les l ves Produire un document qui retracera l histoire des instruments de mesure du temps au fil de l histoire d
9. des sabliers exp rimentaux Cette question a pour but bien s r de rappeler aux l ves le projet initial de se travail mais aussi de leur rappeler quelle utilisation ils vont faire de ces sabliers Collectivement Le but de ce travail consiste rep rer les solutions techniques les meilleures pour retenir toutes les astuces qui vont nous permettre de construire rapidement des sabliers exp rimentaux fiables 1 Classer les solutions techniques diff rentes 2 Faire formuler ces solutions 3 Faire argumenter les points positifs et n gatifs de chaque solution pour ne retenir que les plus simples Trace crite Ce que nous retenons 2 Pr paration de la fabrication n 2 Pour viter de perdre du temps les l ves pr parent une fiche de fabrication du sablier ou un sch ma d taill de leur futur sablier ainsi qu une liste de mat riel compl te Il ne s agit pas de mener pendant ce temps de sciences un travail d expression crite il s agit simplement de proposer aux l ves de pr voir sur leur feuille de travail toutes les actions n cessaires pour ensuite r cup rer l ensemble des mat riaux et outils pour r aliser efficacement les sabliers Par contre ces premiers jets pourront servir de base un travail d expression crite sur la fiche de fabrication 3 Fabrication n 2 Une fois la pr paration effectu e le ma tre sur pr sentation de la feuille de travail distribue le mat riel Les l ves fabrique leur s sa
10. ers ne donnent pas tous la m me dur e ils ne se terminent pas tous en m me temps Confronter les id es pour d gager une probl matique Les l ves ont observ et compar des sabliers diff rents chaque groupe propose une id e une explication qui permettrait de justifier les diff rences de dur es La diversit des r ponses et des id es permet de fixer le sujet de recherche par exemple gt Comment se fait il que des sabliers indiquent des dur es diff rentes gt Lister les hypoth ses des l ves Ce que nous pensons Exemples d hypoth ses pos es Peut tre qu il y a plus de poudre dans certains sabliers Peut tre que le trou d coulement est plus petit dans certains sabliers Peut tre que la grosseur de la poudre n est pas la m me Peut tre que la masse de la poudre appuie plus et permet de faire couler plus vite 4 Anticiper Faire appara tre un besoin pour d finir un projet avec les l ves Pour v rifier ces hypoth ses comment faire Les sabliers sont ind montables On ne peut pas les utiliser pour faire des exp riences Amener les l ves vers un projet du type Construire des sabliers exp rimentaux pour tester les hypoth ses de la classe Mais on fabrique comme a un objet avant il faut pr voir 5 Conception Collectivement Cahier des charges d finir les fonctions de service de cet appareil particulier exp rimental 6 Synth se laboration du cahier des
11. iter bon nombre de d placements il faut tout pr voir Plan de travail au tableau Sur chaque feuille de recherche on trouve le probl me l hypoth se tester file EDS24 PAGES CIELTERR Sabliers TMP 1074607449 htm Page 5 sur 8 Eds24 T l chargement PDF 18 01 02 16 25 L exp rience que je pense faire pr voir les diff rentes tapes le mat riel n cessaire gt partir de l recherche du mat riel Les r sultats Ce que j observe La conclusion Ce que je peux dire Si en r alisant les exp riences les l ves s aper oivent d un probl me il est important de leur demander de noter ce qui ne va pas avant de tout recommencer 3 Exp rimentation Les l ves doivent s organiser en s appuyant sur le plan de travail le ma tre peut valuer ainsi certaines comp tences transversales fiche de suivi 4 Synth se Premi re analyse des d marches utilis es Par rapport la d marche Pour v rifier l hypoth se A quelle exp rience avez vous mis en place Cette exp rience vous para t elle valable Justifiez Amener les l ves argumenter sur la validit ou la non validit d une exp rience pour petit petit leur faire prendre conscience qu une exp rience n est valable que Si on a un sablier t moin Si entre le sablier t moin et l autre sablier il n y a qu une seule chose qui varie gt Vocabulaire Variable param tres Par rapport la mesure Pour mettre 2
12. ocument ou panneau d expo 1 Recherche d information la B C D Documents int ressants Top chrono aspects historique p 80 81 82 83 84 85 M ga benjamin p154 M ga Junior diff rents instrument de mesure au fil du temps p217 De d couvertes en inventions aspect historique p22 23 Inventions une chronologie visuelle p15 21 22 25 26 28 La documentation par l image des images une bibliographie compl mentaire pour enfants p28 2 axes de travail compl mentaires Recenser tout ce qui a pu servir mesurer le temps Mettre dans l ordre chronologique a Rep rer les ouvrages int ressants b S lectionner l information en notant le titre la r f rence la page et s lectionner l information qui suffit 2 Synth se Faire le point sur les documents trouv s R partir le travail en fonction des sujets photocopies D finir le r le et donc la forme du document produire EE EEE file EDS24 PAGES CIELTERR Sabliers TMP 1074607449 htm Page 8 sur 8
13. p rimenter avec les sabliers S quence 5 Analyserles exp riences S quence 6 Mesurer le temps dans l histoire SEQUENCE 1 Des sabbliers diff rents Objectifs de connaissance e Amener les l ves distinguer les instruments qui indique des instants par rapport ceux qui indiquent des dur es e Amener les l ves rechercher les facteurs qui interviennent dans la dur e d coulement des poudres Mat riel pr parer e 14 sabliers avec des sabliers diff rents variant par la taille la dur e la couleur la quantit la granulom trie de la poudre Questionnaire de d part DEROULEMENT 1 Introduction Expliquer aux l ves le sujet de travail le temps Qu est ce que c est Amorcer une discussion sur les 2 concepts dur e et instant pour se rendre compte clarifier Ex diff rence entre il est 1 heure et j ai mis 1 heure pour aller 2 Questionnaire de d part fiche Ce questionnaire est s par en 2 parties a Quels sont les instruments de mesure du temps que connaissent les l ves b Un instrument particulier le sablier C est pourquoi le mot sablier n appara t pas dans le titre de la deuxi me partie du file EDS24 PAGES CIELTERR Sabliers TMP 1074607449 htm Page 1 sur 8 Eds24 T l chargement PDF 18 01 02 16 25 document Les l ves r pondent la premi re partie puis deuxi me partie le ma tre distribue le mat riel 2 sablie
14. quantit s identiques de poudre dans 2 sabliers diff rents Am liorer collectivement les exp riences d j d velopp es en ajoutant de la rigueur scientifique 5 Modifications am liorations Sur leur feuille de travail les l ves ajoutent un paragraphe Les remarques de la classe sur l exp rience et notent ce qui ne convient pas dans l exp rience Deuxi me jet L exp rience n 2 que je pense r alis e nouveau les l ves s appuie sur le plan de travail crit au tableau Si les l ves doivent r aliser un deuxi me sablier il faut pr voir des bouteilles identiques Dans les s quences 2 et 3 chaque l ve a pr par son sablier pour exp rimenter on peut travailler par 2 ce qui permet de r cup rer des sabliers d j construits Il est aussi n cessaire d avoir un stock de bouteilles identiques au cas o Cela permettra certains de refaire leur sablier en quelques minutes Inciter les l ves noter leurs observations et donner leur explication suite l exp rience 6 Exercice de structuration S entra ner valuer si un dispositif exp rimental est valable ou non valable Exercice propos M thodologie Savoir rep rer les diff rents param tres Exercice d entra nement Inventer ou valuer un dispositif fficace ne faisant varier qu un seul param tre 1 Pour savoir si l eau bout plus vite lorsqu on met un cuvercle sur une casserole un l ve a invent cette exp rience
15. rs diff rents minimum pour 2 l ves Les sabliers peuvent aussi circuler Les l ves utilisent peuvent comparer 3 A propos de l utilisation Amener les l ves pr ciser comment on utilise un sablier gt analyser l objet de plus pr t RMQ Souvent les l ves ne mentionnent pas qu un sablier doit donner des dur es gales quelque soit le c t Cette contrainte est tr s importante un travail de repr sentation peut amener cette propri t s o un questionnement peut obliger l l ve mieux observer Comment faut il s en servir Est ce qu un m me sablier peut indiquer des dur es diff rentes Pourquoi A quoi peut on voir que ce n est pas possible Dans un autre temps Prologement vers la g om trie et l expression crite Ecrire pour des CP par exemple le mode d emploi du sablier Ce travail demandera aux l ves de repr senter des sabliers et donc de prendre en compte la sym trie de cet objet d o des dur es gales 4 Synth se confrontation dur e instant poser un probl me et lister des hypoth ses Par rapport la partie 2 a Lister les propositions des l ves les diff rents instruments de mesure du temps Proposer de les classer en 2 cat gories plusieurs possibilit s lectrique non lectrique aiguille sans aiguille qui donne l heure qui indique Ce travail permet de revenir sur les notions d instant et dur e Par rapport la partie 2 b Les sabli
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