Comment compare-t-on la masse des objets ?
- Discipline / domaine
- Grandeurs et mesures
- Objectif
- -Introduire une grandeur mesurable: masse
-Comparer la masse de deux objets en les soupesant puis à l'aide de la balance.
-Utiliser le vocabulaire spécifique.
- Durée
- 44 minutes (5 phases)
- Matériel
- -Vidéo CANOPE "l'utilité des unités de masse" et "Mesurer des masses".
-Sacs de congélation rempli de différents objets.
-Fiche de compte-rendu.
-Balance de Roberval
- Informations théoriques
- La masse caractérise la quantité de matière d'un objet physique. Elle est indépendante du lieu où se trouve l'objet, contrairement au poids, qui représente l'effet de l'attraction terrestre et donc varie suivant le lieu.
1. Comprendre la notion de masse.
1) Expliciter aux élèves les objectifs de la séance.
Consigne donnée par l'enseignant: " Aujourd'hui, nous allons comprendre et apprendre à comparer des masses. ".
Puis, faire un sondage sur la connaissance du mot "masse" afin de vérifier les connaissances générales de la classe.
2) Commencer la vidéo "De l'utilité des unités de masse - Les animations des Fondamentaux" => https://www.reseau-canope.fr/lesfondamentaux/discipline/mathematiques/grandeurs-et-mesures/mesures-de-masse/de-lutilite-des-unites-de-masse.html
Consigne donnée par l'enseignant: " Nous allons regarder une vidéo qui va nous expliquer comment est-ce que l'on peut comparer des masses? Puis, nous en discuterons pour essayer d'y trouver une réponse".
Prévoir plusieurs arrêts pendant le visionnage. Vérifier la compréhension globale de la situation à 27 sec.
Consigne donnée par l'enseignant: "De qui on parle dans cette vidéo? "(réponse attendue => On parle des soeurs débrouilles). "Et quelle est le problème ? "(réponse attendue => Elles doivent voyager léger).
Une fois que nous nous sommes assurés de la bonne compréhension de la situation initiale continuer le visionnage.
2. Manipulation - Comparer des objets en les soupesant.
Faire arrêter le visionnage à 01min01, puis demander aux élèves leurs avis quant à l'hypothèse émise par le "narrateur". Il est important ici de faire interroger les élèves sur la notion de masse (lourd/léger) et de comprendre que ce n'est pas parce qu'un objet est volumineux qu'il est forcément lourd.
Consigne donnée par l'enseignant: "Qu'en pensez-vous les enfants? Est-ce que c'est le coffre-fort qui est plus lourd que le bateau ou est-ce que c'est le bateau qui est plus lourd." (Noter les réponses au tableau sans affirmer. Laisser les élèves vérifier leurs réponses par la vidéo).
Profiter de cet interrogation pour consolider le lexique. Dire "quel est le plus grand des deux?" Puis leur demander, est-ce que plus grand veut aussi dire "lourd"? =>Noter le lexique contextuel au tableau (lourd/léger).
Ensuite, commencer l'activité de manipulation. Partager la classe en groupes de 3 élèves. Distribuer à chaque groupe différents sacs: sacs de billes, sacs de riz, sacs de sable, sacs de papier froissé, ...
Consigne donnée: "Vous allez chercher à ranger ces sacs du plus lourd au moins lourd. Il faut vous mettre d’accord par équipe, et donner votre réponse sur la fiche. Vous expliquerez ensuite comment vous avez fait vos choix."
Les élèves se mettent d’accord par équipes, chacun doit pouvoir soupeser les sacs. Recenser au tableau les propositions des équipes et faire expliciter les méthodes utilisées:
• le sac le plus volumineux est le plus lourd
• soupeser chaque sac en gardant en mémoire la perception du poids
• soupeser deux sacs et faire des comparaisons successives
Conclure l'activité de manipulation en continuant le visionnage de la vidéo.
Consigne donnée: "Maintenant nous allons découvrir comment est-ce que l'on peut vérifier les masses des objets". Bien insister sur le terme de vérification. Ici, le but est de discuter collectivement de l'outil nécessaire à la comparaison de masse.
Reprendre la vidéo jusqu'à la fin et conclure sur le nom de l'outil nécessaire à la comparaison des masses =>une balance.
3. Comparer des objets avec la même norme.
1) Consigne donnée: "Nous allons découvrir, maintenant, comment fonctionne la balance ?" Lancer le visionnage de la vidéo 2 "Mesurer des masses - les animations des Fondamentaux" https://www.reseau-canope.fr/lesfondamentaux/video/mesurer-des-masses.html
Arrêter la vidéo à 30sec., et demander aux élèves de répondre à la question "comment savoir quelle jarre est la plus lourde?" Réponse attendue => "on doit utiliser une balance". Cela permettra de vérifier la consolidation de la notion étalon et du lexique.
2) Faire continuer le visionnage. A 1min46, arrêter la vidéo. Faire décrire la balance : plateaux / aiguille... Et faire remarquer que les plateaux sont à la même hauteur.
Demander aux élèves de verbaliser ce qu'il vient de se passer.
Consigne donnée: "Comment va-t-on savoir quel objet est le plus lourd ? Que remarquez-vous?". Recenser les réponses, faire verbaliser ce qui ce passe. Réponse attendue: l'un des plateaux descend et l'autre monte. Pourquoi? Le plateau qui descend correspond au plateau sur lequel on a placé l'objet la plus lourde. Ici, c'est soit la jarre soit les lampes (selon si la jarre est celle qui est la plus lourde).
Faire remarquer, que, pour comparer les masses des jarres, les filles ont utilisé le même étalon (les mêmes lampes). Synthèse: Parfois, pour mesurer précisément la masse d'un objet, on doit utiliser un étalon, une unité de mesure. Si l'étalon est différent selon les gens, la pesée ne pourra pas être comparée. Il est donc obligatoire d'avoir le même pour tous.
4. Observation fine et synthèse de la séance.
Utiliser la balance de Roberval pour comparer deux sachets distribués au début de l'observation, par un élève. Faire remarquer l'épanchement d'un côté plus que l'autre et faire verbaliser l'observation. Ensuite, faire la même manipulation mais avec des sachets de masses égales.
Consigne donnée: "Que remarquez-vous? Qu'est-ce que cela signifie?".
=>Les plateaux restent dans la même position, ils sont en équilibre. Les deux objets pèsent autant l'un que l'autre; ils ont la même masse.
Faire le point avec les élèves:
1) Demander aux élèves de dessiner la balance qui indique le plateau le plus lourd et celui du plus léger. Cela permettra de mieux cibles les difficultés.
2) Conclure oralement:
Consigne donnée: "Qu'avons nous appris à faire aujourd'hui?
- Nous savons étudier la masse des objets.
- Nous savons comparer les masses en les soupesant et en utilisant un outil de mesure "la balance" de Roberval.
- Nous avons vu que l'objet le plus lourd fait descendre le plateau de la balance et que lorsque les objets ont la même masse, les plateaux restent équilibrés. "
Ne pas oublier d'évoquer des situations où l'on est conduit à s'intéresser à la masse des objets: achat de fruits et légumes, pesée de soi-même ou du bébé...
5. Exercices d'entrainement
Consigne donnée: "Vous allez faire les 5 exercices sur le fichier p.63. Lisons ensemble les consignes et posez vos questions avant qu'on ne commence.
=> correction collective