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Séquence pour mener le défi Construire une succession de mécanismes différents

Séquence pour mener le défi Construire une succession de mécanismes différents pour faire tomber une balle de squash dans un récipient situé à au moins un mètre de distance du point de départ Compétences : PALIER 2 : -Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner. -Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter, mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions. -Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure et d’une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l’écrit ou à l’oral. Savoirs : -Les objets techniques. PALIER 3 -Rechercher, extraire et organiser l’information utile. -Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou technologique, démontrer. - Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer à l’aide d’un langage adapté. Savoirs : -Les objets techniques : analyse, conception et réalisation; fonctionnement et conditions d’utilisation. Objectifs : généraux BO N°3 du 19 juin 2008 Cycle des apprentissages fondamentaux : Réaliser des maquettes élémentaires pour comprendre le fonctionnement d’un appareil Cycle des approfondissements : Leviers et balances, équilibres. Objets mécaniques, transmission de mouvements. Ressources/ Matériels 1 « Engrenage et électricité » Hachette Education Nadine Fournial- Bernard Henry- Serge Herreman (2010) Sites : - Honda Accord Publicité.flv -http://www.koreus.com Vidéo : DVD Charlin Chapin : « Les temps modernes » Matériels : -ASCO : Boîtes engrenages, poulies… http://www.asco-edu.com - PICHON : palans et engrenages - objets divers apportés par les élèves - balle de squash - matériel de récupération (à compléter en fonction des réalisations) Situations de départ Mise en projet des élèves par le biais d’une correspondance interclasses au cours de laquelle on lancera un défi Construire une succession de mécanismes avec des principes différents pour faire tomber une balle de squash placée à l’arrivée dans un récipient situé à au moins un mètre de distance du point de départ Version 1 visionnage du film Honda + identification des mouvements mis en œuvre Version 2 apporter des objets de la maison avec des mécanismes (exceptés objets électriques ou électroniques) + classement provisoire selon les mécanismes repérés Séances à mener successivement ou sous forme d’ateliers en rotation Dans une seule classe ou en parallèle sur plusieurs classes Objectifs Q du maître Tâches des élèves Matériel Vocabulaire traces écrites 2 Engrenages (1,5H) -Définir un engrenage -Prévoir le sens de rotation -Expliquer les vitesses de rotation -Expliquer à quoi servent des engrenages Comment faire tourner des roues dentées dans le même sens , en sens inverse ? Comment tournent des roues dentées de taille différentes ? En groupe de 4 - dessinent leur expérience - répondent à la question en une phrase En commun dictent au maître la trace écrite Celda + Pichon - Un engrenage est un mécanisme formé d’au moins 2 roues dentées qui s’engrènent (s’emboîtent et s’entraînent) l’une l’autre en tournant. - deux roues dentées qui s’engrènent tournent en sens inverse - pour que les roues tournent dans le même sens, il faut un nombre impair de roues - pour accélérer un mouvement, on commence, en entrée, par une roue plus grande que les autres - pour ralentir un mouvement on commence, en entrée, par une roue plus petite que celle de sortie Leviers (2H) Définir un levier Identifier le point d’appui (pivot) Expliquer le - de combien d’écrous a-t-on besoin pour soulever la boîte - comment faire pour En groupe de 4 - imaginent un dispositif sur leur cahier d’expérience kapla = pivot règle plate rigide boîte suffisamment lourde = charge Un levier est une barre rigide pouvant tourner autour d’un axe (pivot) 3 Séance supplémentaire (1H) fonctionnement d’un levier (force appliquée, pivot charge à déplacer) - Expliquer à quoi sert un levier (donner des ex) utiliser le moins d’écrous possible ? - a quelle hauteur maximale peut-on soulever la boîte ? Repérer sur des objets ou se situent l’axe (pivot) la charge, la force appliquée - réalisent et dessinent leur proposition - répondent à chaque question en une phrase En commun dictent au maître la trace écrite En groupe de 4 trient les images ou objets en fonction de la place du pivot (entre le point d’appui et la charge ou à l’extérieur) écrous pour exercer la force appliquée Photos d’objets Objets à manipuler (ciseaux perforeuse casse-noix, pince à linge pied de biche, massicot clap de cinéma ….) Plus la charge est proche du pivot, plus la force à appliquer est faible (c’est facile de soulever) mais moins on la soulève haut Rem : si le pivot est au milieu de la barre, on obtient un équilibre - un levier sert à lever plus facilement des charges lourdes Il existe différents types de leviers. Ils servent à réduire l’effort à appliquer. Equilibres (2H) Définir un équilibre Décrire le fonctionnement d’une balance En utilisant le matériel à disposition, expliquer comment réaliser des équilibres. Ou fabriquer un mobile Comment, à l’aide de la balance proposée, classer la collection d’objets par ordre En groupe de 4 réalisent et dessinent leur proposition écrivent une phrase explicative En groupe de 4 -émettent des hypothèses et proposent un premier Règles baguettes de bois, objets divers Un équilibre est une position stable d’un corps ou d’un objet de sorte qu’il ne bascule ni d’un côté ni de l’autre Une balance sert à trouver la masse d’un objet ou à comparer la masse de deux objets. 4 croissant de masse ? classement sans recours à la balance - vérifient expérimentalement avec la balance, mais sans masses marquées - expliquent leur procédure - vérifient leur classement en pesant chaque objet En commun dictent au maître la trace écrite Balance Roberval Balance électronique Balance à aiguille Balance romaine Balance de bijoutier Balance bébé Pèse personne Pèse lettre Masses La masse se mesure en gramme (un kilogramme = mille grammes) Poulies (2H) - Définir une poulie - Prévoir le sens de rotation -Expliquer les vitesses de rotation -Expliquer à quoi servent des poulies Comment faire tourner deux poulies dans le même sens ? En sens inverse ? Comment tournent 2 poulies de taille différentes ? Comment soulever un objet lourd avec le moins de force possible ? En groupe de 4 - dessinent leur expérience - répondent à la question en une phrase En commun dictent au maître la trace écrite Matériel Pichon - La courroie est une bande souple mais non élastique (chaine ficelle) qui passe entre deux poulies (roues lisses avec une jante) - Si la courroie est croisée, les poulies tournent en sens inverse - un palan est un e succession (un système) de poulies 5 Evaluation Vocabulaire : Légender des dessins (poulie, courroie….) Indiquer le sens de rotation d’une roue dentée…(voir PP Frédéric) A partir des objets apportés de la maison, le dessiner et expliquer à quel mécanisme est utilisé Proposer des nouveaux objets jamais vus Proposer des ex « non » et dire pourquoi ça ne fonctionne pas Boîtes mystère Réalisation du défi en utilisant au moins une fois chacun des mécanismes travaillés poulie engrenage levier équilibre Engagement dans le défi Au cours du défi sont-ils capables d’adapter d’analyser leurs erreurs 6 uploads/Litterature/ construction-sequence.pdf