Je découvre ma planète Thème 2 : Les mouvements à différentes échelles

Etude de la fiche 1 « Après avoir écouté la situation-problème présentée en classe nous allons nous interroger sur : « Comment transmettre un mouvement ? »

L’enseignant questionne les élèves sur « Quel type de mouvement connaissons-nous ? » Qu'est-ce que un mouvement ? À quoi ça sert ? »

Les questions pour orienter les élèves pourront-être : Citer des phénomènes mettant en jeu des mouvements. Quels sont les différents éléments qui interviennent ? Citer différents types de mouvement. Qu'est-ce que ça veut dire "un objet en mouvement"  ….

Pour en savoir plus, l’enseignant propose à la classe de travailler sur les mouvements. Il distribue à chaque élève un exemplaire de la fiche 1.

Le professeur interroge la classe : « que connaissez-vous comme mouvements ? »

On devrait voir apparaître les termes bouger, se déplacer, aller vite, courir, etc.

Les élèves notent sur la fiche la mise en commun des différentes réponses.

L’enseignant

A travers l’exemple de la voiture les élèves vont retrouver les 2 mouvements

=>mouvement translation (avance)

=>mouvement de rotation (tourne)

Mise en commun

Les élèves doivent énoncer de la façon la plus exacte possible ce qu'ils ont construit aux autres groupes
Enfin, l'enseignant propose un résumé commun à toute la classe afin que tous les élèves acquièrent une culture scientifique commune

Il est intéressant de leur faire remarquer que les deux roues ne tournent pas dans le même sens. Il y a inversion du mouvement.

On peut envisager de coller deux pastilles sur les roues pour mieux voir les sens de rotation.

Ils doivent acquérir un vocabulaire spécifique à la transmission du mouvement : roue dentée, dent, manivelle, transmettre le mouvement, entraîner, engrenage, s'engrener, tourner dans un sens, etc

DISTRIBUTION FICHE METHODE "REALISER UN DESSIN D'OBSERVATION"

Réalisation des schémas d'observation avec légende et vocabulaire spécifique

Les élèves dessinent leurs solutions.

Ils doivent acquérir un vocabulaire spécifique à la transmission du mouvement : roue dentée, dent, manivelle, transmettre le mouvement, entraîner, engrenage, s'engrener, tourner dans un sens, etc…

Les laisser d’abord effectuer un schéma par groupe. Valider les schémas s’ils respectent les trois impératifs suivants : la manivelle est séparée du plateau des cibles par un mur ; la manivelle se trouve sur un axe horizontal alors que celui du plateau des cibles est sur un axe vertical ; les deux axes sont reliés entre eux par un mécanisme d’engrenages. Les laisser ensuite réaliser leur montage, après avoir établi la liste des pièces nécessaires. Validez l’inventaire s’il ne compte pas plus de trois engrenages.

Découverte du système d’engrenages d’appareil de la vie quotidienne (Découvrir le principe de transmission de mouvement) 0 Comment fait-on fonctionner cet appareil ? (dessin possible) Se mettre d'accord, informer sur l'utilisation de l'objet

Vidéo d’appui

https://www.youtube.com/watch?v=C6QN0iuFmx8

https://www.youtube.com/watch?v=t0VXtMUS51I

https://www.youtube.com/watch?v=sRKGRITpX1s

https://www.youtube.com/watch?v=6uPrEX7IEHM

https://www.youtube.com/watch?v=f-R1e8MgbGc

https://www.youtube.com/watch?v=lOeXbDRowiw&t=8s

https://www.edumedia-sciences.com/fr/media/681-tire-bouchon

https://www.youtube.com/watch?v=A5tMUSIeqxA

https://www.youtube.com/watch?v=U_Fp_eMd_IM

Les différentes étapes, rotation rapide, évacuation de l'eau (force centrifuge) à travers le panier. 0 Si on ne s'intéresse qu'à la partie couvercle. (observation -utilisation) que se passe-t-il quand tu tournes la manivelle ? La roue sous le couvercle tourne plus vite que la manivelle que l'on tourne à la main. 0 À quoi sert le mécanisme dans le couvercle de l'essoreuse à salade ? Se mettre d'accord sur l'effet du mécanisme : accélérer le mouvement de rotation. 0 Comment cela peut-il fonctionner ? (dessin possible) Faire ressurgir les différences pour construire une problématique. Par exemple : Quel système permet de faire accélérer la roue sous le couvercle de l'essoreuse ? Les problèmes sont notés sur une affiche ou au tableau au fur et à mesure. 0 Cite d'autres objets simples dans lesquels il y aurait un mécanisme. Recueillir les propositions des élèves, demander une justification, faire repérer les contradictions, les désaccords s'il y en a

Demander aux élèves ce qu’ils ont compris du mécanisme des engrenages du vélo. S’il y a du temps, faire réaliser à quelques-uns le schéma au tableau.

Réaliser les exercices en corrigeant au fur et à mesure. Veiller à la bonne compréhension de tous les élèves, ne pas hésiter à faire reformuler plusieurs fois

Vous allez reproduire son mécanisme à l’aide du matériel à disposition. Réfléchissez à la liste du matériel dont vous aurez besoin : faites-la sur une ardoise. Donner le matériel en fonction de la liste proposée. Laisser les élèves tâtonner, et utiliser leurs schémas préalables. Valider à l’aide de l’exercice 2 de la fiche : leur mécanisme doit suivre le même principe : l’homme appuie sur les pédales, qui entrainent en rotation le pédalier, qui fait tourner le pignon arrière, qui entraine la chaine, qui fait tourner le plateau, qui fait tourner la roue, qui fait avancer le vélo.

Dans un premier temps, ils font des essais avec le matériel du groupe et l'enseignant les laisse manipuler librement afin de comprendre le mécanisme

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 ou d’une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l’écrit et à l’oral ;

Maîtriser des connaissances dans divers domaines scientifiques ;

Mobiliser ses connaissances dans des contextes scientifiques différents et dans des activités de la vie courante - Exercer des habiletés manuelles, réaliser certains gestes techniques

L'enseignant suggère aux enfants d'observer ces différents objets, d’énoncer de façon précise leur fonctionnement (faire un dessin si possible) et de les classer selon qu'ils possèdent vraiment ou non un système d'engrenages (en effet, il arrive que certains objets ramenés ne fonctionnent pas de la sorte. Après avoir manipulé les objets, pour aider les élèves dans leur recherche, l’enseignant peut les guider en posant les questions « Quels sont les mouvements observés ? (rotation, translation) « Où est le mouvement de départ ? où est le mouvement d’arrivée ? »

L’enseignant demande de compléter le tableau ci-dessous en groupe. Il incite à  faire des dessins (avec des flèches pour expliquer les mouvements par exemple)  pour expliquer comment les  objets fonctionnent