Mesures de Masses

Poser la question suivante : "Qu'est ce que l'on appelle quelque chose de lourd ?"

Recueillir et noter au tableau les hypothèses des élèves : c'est l'objet le plus gros; le plus haut ; le plus large, c'est celui que l'on ne peut pas porter, ça dépend de la personne qui porte, de la forme de l'objet...

Citer des objets de la classe mettant en difficulté certaines hypothèses : petits objets très lourds et grands objets très légers, etc. Faire éliminer aux élèves les hypothèses ainsi invalidées.

Après présentation des résultats des groupes, demander à la classe :

"Comment faire pour avoir un classement plus précis/pour vérifier le classement obtenu ?"

Laisser les élèves répondre : il faut peser. Les faire préciser l'outil : la balance.

Donner des informations sur l’histoire de la mesure des masses : les deux bras qui soupèsent (utilisés par les groupes dans la première phase de recherche) ont donné l’idée des balances pour comparer la masse des objets. Depuis l'Antiquité, on fabrique donc des masses fixes et des balances. 

Présenter aux élèves les balances apportées en classe : balance de Roberval, balance numérique. En expliquer sommairement le fonctionnement.

Quelle information vont nous donner ces balances ? Une balance compare la masse d'un objet avec... quoi ? En quelle unité ? 

Faire émerger l'unité de mesure de la masse : le gramme (historiquement, le kilogramme, déposé en même temps que le mètre, en 1793. 1 kg  1L d'eau).

Reconstruire avec eux un tableau de conversion, et ajouter si besoin la tonne et le quintal.

Faire remarquer la case vide pour 10 kilos. Rappeler qu’ils savent bien se servir d’un tableau de conversion, et que c’est la même chose. 

Faire échanger de table les groupes, afin d'échanger les balances (les maisons ayant fait la phase 4 avec une Roberval font la phase 5 avec une électronique, et inversement). 

Rappeler à la classe qu'en 1795, pour unifier les unités de mesure de masse, on a décidé d'une unité : le kilogramme. Il était défini comme correspondant à un litre d'eau, et qu'on a "fabriqué" un kilogramme-étalon, sous la garde du Bureau International des Poids et Mesures, à Saint-Cloud. 

Demander aux groupes de "fabriquer" un kilogramme avec leur balance, en utilisant tous les objets qu'ils souhaitent. Laisser expérimenter, puis leur faire présenter leurs "kilogrammes" au tableau. 

Faire observer les différences entre des kilogrammes. 

"Quels instruments de mesure de la masse avons-nous utilisés la dernière fois ?" Balance Roberval, Balance numérique. 

"Est-ce que je pourrais utiliser l'un de ces instruments pour connaître ma propre masse ? Celle de la bibliothèque remplie de livres ?"

Non, sur la balance Roberval il y a écrit "max 2kgs". Non, elle casserait, etc. 

Il y a différents instruments (projeter le transparent)

- Le pèse-personne

- Montrer les différents types de balance, selon le poids, mais aussi historiquement : balance romaine (comparer à la balance utilisée par certains médecins). 

Rappeler que les balances ont été inventées pour faire du commerce, et qu'il était illégal de les modifier. Elles doivent être justes, car 1 kilo doit être le même partout dans le monde. 

Donner des exemples d'unités utilisées par le passé, ou dans d'autres pays : onces, livres, pierres... 

En individuel, les élèves font des exercices de conversion (dans le fichier, ou fiche d'exercices). 

Correction collective.  

Prévoir des exercices supplémentaires si besoin, ou du tutorat pour ceux qui ont terminé. 

Faire rappeler aux élèves l'unité de mesure de la masse, et reconstruire avec eux le tableau de conversion au tableau. 

Repréciser la place de la tonne et du quintal, et l'absence de dénomination pour la colonne "10 kg". 

Correction collective des devoirs faits à la maison. 

En groupes de trois, les élèves résolvent un problème nécessitant des conversions de mesures, sur leurs ardoises. 

Correction collective. 

Prévoir un ou deux autres problèmes pour les groupes terminant rapidement.