Aires

Discipline
Grandeurs et mesures
Niveaux
CM2.
Auteurs
N. MARCELLIN et A. MONTENOT
Objectif
Comparer, classer et ranger des aires à l'aide de procédures simples
Relation avec les programmes

Socle commun de connaissances, de compétences et de culture

  • Produire et utiliser des représentations d'objets, d'expériences, de phénomènes naturels tels que schémas, croquis, maquettes, patrons ou figures géométriques.

Cycle 3 - Programme 2020-2024

  • Comparer des surfaces selon leurs aires sans avoir recours à la mesure, par superposition ou par découpage et recollement.
  • Comparer des surfaces selon leur aire, par estimation visuelle ou par superposition ou découpage et recollement.
  • Utiliser systématiquement une unité de référence. (Cette unité peut être une maille d'un réseau quadrillé adapté, le cm², le dm² ou le m².)
  • Utiliser les formules d'aire du carré et du rectangle.
Dates
Créée le 02 octobre 2019
Modifiée le 02 octobre 2019
Statistiques
946 téléchargements
8 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Travail autour des aires comme grandeurs à l'aide d'outils comme Cap Maths

Déroulement des séances

1

Comparer et mesurer des aires

Dernière mise à jour le 02 octobre 2019
Discipline / domaine
Grandeurs et mesures
Objectif
Comparer des aires et mesurer des aires, une surface-unité étant donnée.
– Construire une surface qui a même aire ou un certain rapport d’aire avec une surface donnée.
Durée
31 minutes (5 phases)
Matériel
Figures de l'exercice imprimer en A3 POUR AFFICHAGE
papier calque

1. Comparaison d’aires

binômes | 5 min. | recherche

Afficher sur le TNI les figures de l'exercice 1 et distribuer l'exercice.

 Quels sont les surfaces de même aires ?

Si le mot « aire » n’est pas compris, le reformuler comme « étendue » ou « place occupée sur la feuille » ; si le mot « surface » n’est pas compris, le reformuler comme « partie intérieure des figures », mais ne pas en dire plus pour le moment.

Les élèves peuvent faire des schémas. Pour certaines équipes, en difficulté ou n’ayant jamais travaillé le concept d’aire, leur donner la fiche et les autoriser à découper tout ou partie des figures.

Observer les démarches et les confusions apparentes, notamment celle entre aire et périmètre.

2. Mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Demander à chaque équipe d’expliquer ses résultats et méthodes, en montrant sur la fiche rétroprojetée.
– Faire expliquer les démarches.
Certaines comparaisons peuvent être faites à l’œil : la surface E a visiblement l’aire la plus petite, car elle peut être contenue dans toutes les autres surfaces ; de même B et D sont contenues dans C. Mais les surfaces B, A et D doivent être comparées plus précisément, de même que C et F. Diverses procédures peuvent alors apparaître :

certaines équipes découpent les surfaces, puis effectuent soit des comparaisons directes, soit des découpages et réorganisations pour superposer les surfaces obtenues ;

d’autres effectuent des tracés, miment mentalement les découpages, réorganisations et superpositions en en gardant la trace par des schémas

d’autres encore pavent les surfaces par une surface de référence comme E ou par un carré de 1,5 cm de côté ;

certains confondent aire et périmètre et effectuent les mesures des périmètres.

Réponses : A, B, D ont même aire, C et F ont même aire.

Sur affichage noter AIRE

Définition

➡ une surface est l’espace intérieur d’une figure ;
➡ deux surfaces sont de même aire si, quand on découpe et déplace les morceaux de l’une, on peut exactement recouvrir l’autre ;

➡ deux surfaces de même aire peuvent donc avoir des formes différentes ;
➡ si une surface peut être recouverte par une autre, son aire est donc plus petite.

3. Rangement des aires

individuel | 3 min. | recherche

Sur affichage noter AIRE

Définition

➡ une surface est l’espace intérieur d’une figure ;
➡ deux surfaces sont de même aire si, quand on découpe et déplace les morceaux de l’une, on peut exactement recouvrir l’autre ;

➡ deux surfaces de même aire peuvent donc avoir des formes différentes ;
➡ si une surface peut être recouverte par une autre, son aire est donc plus petite.

Question 2: range les surfaces de la plus petite aire à la la plus grande aire.

Réponses : E, (A, B, D), (C, F).

4. Mesure d’aires

binômes | 8 min. | recherche

Question 3 : Si on prend la surface D comme unité la mesure de la surface A sera:

• Inviter les élèves à commencer par chercher l’aire de C.

• Recueillir les avis. « L’aire de C est le double de l’aire de D. L’aire de C est de 2 unités. »

• Demander aux élèves de se mettre par équipes de deux et de rechercher les mesures des autres surfaces.

Le réinvestissement des résultats de la question 1 fait qu’il y a peu de mesures à réaliser pour la question 3.

Réponses: A e tB ont pour aire 1unité; C : 2 unités; E: un quart d’unité.

Question 4 Si on prend la surface E comme unité la mesure de la surface A sera:

• Pour résoudre cette question, engager les élèves à paver les surfaces à l’aide de la figure E. Au besoin, leur donner la fiche 3 pour découper E et paver effectivement les autres sur- faces avec E.

• Lors de la mise en commun, recenser les résultats et faire expliciter les procédures sur la fiche rétroprojetée :
– certains ont mesuré l’aire de D et l’aire de C et déduit les aires de B et F ;

5. Exercice

individuel | 5 min. | recherche

Manuel p. 12  exercices 5 Accompagnement si besoin

Pour groupe B Manuel p. 12 exercices 6 à 7

 

Les élèves peuvent utiliser un papier calque pour reproduire la surface G ou faire un dessin sur un papier quadrillé.

• Proposer aux élèves qui ont terminé ces exercices de chercher d’autres surfaces respectant les mêmes consignes.

• Lors de la mise en commun, faire expliquer les procédés pour obtenir des surfaces de même aire : schématisation au tableau des découpages et de la réorganisation des morceaux obtenus en une autre surface.

2

Aires séance consolidation

Dernière mise à jour le 02 octobre 2019
Discipline / domaine
Grandeurs et mesures
Objectif
Comparer et mesurer des aires ou donner un encadrement de la mesure par pavage par une surface-unité.
– Construire une surface de mesure d’aire donnée.
Durée
48 minutes (8 phases)
Matériel
Exercice 1 en A3 X3 POUR AFFICHE PROCÉDURES
feuille à petits carreaux A5 X élèves

1. Rappel de la séance précédente

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Qu'avons-nous vu lors de la dernière séance de Grandeurs et mesures ?

Les aires, comment nous pouvions les comparer

 

Montrer l'affichage

Rappeler la définition.

➡ une surface est l’espace intérieur d’une figure ;
➡ deux surfaces sont de même aire si, quand on découpe et déplace les morceaux de l’une, on peut exactement recouvrir l’autre ;

➡ deux surfaces de même aire peuvent donc avoir des formes différentes ;
➡ si une surface peut être recouverte par une autre, son aire est donc plus petite.

2. Comparaison d’aires

binômes | 5 min. | découverte

Exercice 1

Compare les aires de la surface A et B.

Inciter les élèves à réaliser les schémas nécessaires sur le cahier. Proposer un contrôle à deux à l’issue de la recherche.

 

3. mise en commun

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Lors de la mise en commun, demander à quelques élèves bien choisis d’expliquer leurs démarches sur la fiche rétroprojetée afin de présenter les divers types de procédures.

Noter sur affichage les différentes procédures

4. Mesure d’aires

individuel | 7 min. | recherche

Exercice 2

Exprime les aires des surfaces C,D,E et F avec unité U

Inviter les élèves à réaliser les schémas nécessaires.

5. mise en commun Exercice 2

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Lors de la mise en commun, recenser les résultats et faire expliquer les méthodes en montrant sur la fiche rétroprojetée :

Méthode 1 : Les aires peuvent être obtenues par comptage des carreaux ou des triangles demi-carreaux :

– pour la surface D, il suffit de compter les carreaux et demi- carreaux ;

 

– pour la surface C, un raisonnement peut être conduit identique à celui présenté ci-contre pour trouver l’aire d’un demi-rectangle de 2 carreaux.

 

Méthode 2 : La surface G peut être pavée intérieurement par des carrés et triangles demi-carrés et incluse dans une surface dessinée sur le quadrillage formée de carrés et de triangles demi-carrés :

Afficher sur TBI la réponse pour la surface G

 C. : 4 unités ; D. : 18 unités ; E. : 12 unités ;ou 8 + 1 unités ; G. : aire comprise entre 4 et 7 unités. 2

 

6. Construction de surfaces d’aires données

collectif | 6 min. | recherche

Construis les surfaces suivantes 2 rectangles différents A et B qui auront pour aire 18u et 2 triangles différents qui auront pour aire 4u.

Afficher la consigne

Distribuer papier quadrillé

 

7. mise en commun

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Inviter les élèves à coller sur l'affichage leur productions les divers rectangles d’aire 18 unités ont pour côtés : 18 et 1, 9 et 2, 6 et 3

8. Exercice sur manuel

individuel | 10 min. | recherche

Manuel p. 13 exercice 7

3

Aires séance consolidation 2

Dernière mise à jour le 02 octobre 2019
Discipline / domaine
Grandeurs et mesures
Objectif
Comparer des aires par découpage/recollement ou pavage.
Durée
15 minutes (2 phases)
Matériel
CAP-MATHS P30 EX 1
CAP-MATHS P30 EX 1 en A3 POUR AFFICHAGE

1. Manuel p. 30 exercice A

individuel | 10 min. | réinvestissement

Chacun des trois rectangles est partagé en quatre parties.
Sont-ils partagés en quatre parties de même aire ? Explique ta réponse.

Encourager les élèves à réaliser des schémas sur leur fiche.

 

2. Mise en commun

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Mise en commun : expliciter les résultats et les méthodes :

– sur la figure 1, deux parties rectangulaires n’ont visiblement pas la même aire, l’une pouvant être contenue dans l’autre ;

– sur la figure 2, les parties ont la même aire, elles peuvent être pavées également par quatre petits rectangles de 5 mm par 1 cm ou être transformées en surfaces superposables par découpage et recollement ;

– sur la figure 3, les parties ont la même aire, elles peuvent être pavées également par deux petits triangles rectangles de 2 cm par 1 cm ou être transformées en surfaces superposables par découpage et recollement.

4

Évaluation

Dernière mise à jour le 02 octobre 2019
Discipline / domaine
Grandeurs et mesures
Objectif
Évaluer les connaissances acquises
Durée
20 minutes (1 phase)
Matériel
Pdf Évaluation

1. Évaluation

collectif | 20 min. | évaluation