Mesurer des capacités

Situation problèmes - les contenances

Dernière mise à jour le 20 mars 2017

Discipline / domaine: Grandeurs et mesures

Objectif: Connaitre les unités de mesure de capcité et les relations qui les lient.
Comparer et estimer les ordres de grandeurs de quelques contenances.
Utiliser le lexique, les unités, les instruments de mesures spécifiques de ces grandeurs.

Durée: 60 minutes (4 phases)

Matériel: 6 Bouteilles de 1 Litre
6 Bouteilles de 50 cl
6 Bouteilles de 25 cl

Informations théoriques: Connaissances pour le maître
Comme pour les autres grandeurs, l’appréhension des contenances est importante : dans ce chapitre, l’essentiel est de faire percevoir ce que valent un litre (L), un décilitre (dL), un centilitre (cL) et quelle utilisation en est faite dans la vie courante.
Peu exploitées dans les classes, les activités liées à la contenance se structurent par la manipulation et les transvasements entre récipients de contenances variées.
À cette occasion, des repères peuvent être donnés aux élèves : bouteille d’eau ou brique de lait pour le litre (L) ; canette de soda ou verre pour les centilitres (cL), etc. Ces premières approches permettront notamment de structurer la relation entre le litre et le décilitre (1 L = 10 dL), le litre et le centilitre (1 L = 100 cL) ainsi que le décilitre et le centilitre (1 dL = 10 cL) de façon suffisamment stable pour l’utiliser ensuite de façon plus abstraite, lors de conversions.
Les conversions sont des activités essentielles à la structuration
des relations entre les diverses unités : celles-ci ne sont pas indépendantes les unes des autres mais sont reliées par des relations de proportionnalité. À cette occasion, les contenances peuvent être inscrites dans un tableau de conversion, qui permet une synthèse visuelle des relations entre les unités et facilite le passage d’une unité à l’autre. En CE2, on ne nommera que les colonnes correspondant aux litres, aux décilitres et aux centilitres.

Remarques: Difficultés éventuelles
• Certains élèves confondent masse et capacité.
➤ Dans ce cas, des manipulations sont nécessaires
(notamment des transvasements).
• Parfois les élèves peinent à différencier les unités de mesure.
➤ Multiplier les activités où ils pourront manipuler divers récipients, afin de construire des repères visuels concrets.
• Parfois les élèves ne font pas facilement la relation entre litre et centilitre et ne perçoivent pas la nécessité d’utiliser les conversions pour expliciter cette relation.
➤ Expliquer que chaque « paquet de 100 cL » correspond à 1 L et qu’il convient donc de faire le lien entre le nombre de centaines de centilitres et le nombre de litres. Visualiser cette relation dans un tableau de conversion (cf. Matériel). Faire de même pour les relations avec les dL au besoin.
• Le traitement des quantités de liquide exprimées avec deux unités (ex. : 1 L 20 cL) peut aussi poser problème.
➤ Expliquer que :
−pour passer des litres/centilitres aux centilitres, par exemple, on peut conserver la partie exprimée en centilitres puis convertir la partie exprimée en litres (ex. : 1 L 20 cL = 100 cL + 20 cL = 120 cL) ;
−pour passer des centilitres aux litres/centilitres par exemple, on peut isoler les « paquets de 100 cL », à convertir en litres, puis conserver ce qui reste en centilitres (ex. : 530 cL = 500 cL + 30 cL
= 5 L 30 cL). Utiliser, avec les élèves les plus en difficulté,
des étiquettes indiquant « 1 L », « 10 dL », « 1 dL », « 100 cL », « 10 cL », « 1 cL » afin de réaliser les échanges nécessaires aux conversions. Ex. : 530 cL, c’est 5 étiquettes de 100 cL et
3 étiquettes de 10 cL. Après l’échange des 5 étiquettes de 100 cL contre 5 étiquettes de 1 L, on obtient 5 L 30 cL.

1. Manipulation et découverte

15 min. | découverte

Présentation de la séance aux enfants

Aujourd'hui nous allons travaillé sur les contenances de différents récipient.

Distribuer les 4-5 contenants (bouteilles, tupperware, petites bouteilles) en plastiques aux élèves + verre doseur + et entonnoir (si il y a le matériel nécessaire). (5 minutes)

Organiser au sein des groupes les rôles de chacun:

1 orateur: qui expliquera le travail du groupe

1 responsable de l'eau: qui se chargera de remplir les contenants.

1 responsable des contenants: qui s'occupera de prendre et ranger, et tenir les contenants .

1 script: qui sera en charge de noter les réflexions du groupe et ses réponses.

Observation par groupe des différentes contenants mis à disposition.

Après avoir observer les différentes contenants dont vous disposez, vous allez devoir classer ces bouteilles selon leur contenance/ leur capacité, de la plus petite capacité à la plus grande (ordre croissant). Vous devrez donner par la suite les stratégies de comparaison que vous avez utilisé. (5 minutes max pour ce travail)

Les élèves vont donc échanger dans leurs groupes sur les différences entre les contenants/ les bouteilles. Ils devront se mettre d'accord sur un ordre de rangement des contenants. (5 minutes max)

Passer au sein des groupes pour écouter les classifications effectuer, et les stratégies de comparaison utilisées. Veiller à ce que la décision soit prise en groupe, et aux respect des règles de vie de classe (écoute, prise de parole, pas de mobilité dans la classe sans permission).

Après avoir effectuer vos classement de vos contenants au sein des groupes nous allons mettre en commun les différentes réponses des groupes. L'orateur

Les élèves vont devoir verbaliser sur les stratégies de comparaison et de rangement qu'ils ont utilisé. Cette prise de parole se fait par l'élève désigné orateur.

Pour classer ces contenants/bouteilles, nous avons observer leurs formes, si elles sont larges ou étroites, et leurs tailles, petites ou grandes.

Constituer une trace écrite faite avec les élèves à partir des éléments de réponses donnés.

2. Comparaison directe

20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Prendre le même nombre de contenants que les élèves et les transvaser l'eau du verre doseur dans les contenants. Pour que les élèves puissent visualiser la différence de capacité d'eau entre les contenants.

10 minutes:

Maintenant nous allons comparer les contenants. Nous pourrons donc les classer de la plus petite contenance à la plus grande.

Vous avez estimer majoritairement sur vos ardoises cette ordre de classement pour les contenants. Avec "..." ayant la plus petite contenance et "..." la plus grande contenance. Nous allons vérifier cela, en remplissant le plus petit contenant puis en transvasant son contenu dans le prochain contenant. Ainsi si le deuxième contenant n'est pas complètement rempli cela voudra dire que le premier est bien plus petit que le second.

Prévoir serpillère, éponge et serviettes à disposition en cas de problèmes ou d'accident.

10 minutes:

Vous allez donc procéder de la même façon afin de vérifier votre ordre de classement. RAPPEL: seul le responsable de l'eau manipule et transvase d'un contenant à l'autre.

Attention vous ne devez pas mettre d'eau à coté ni faire déborder vos contenants, sinon vous devrez arrêter votre atelier jusqu'à la fin de la séance.

Passer entre les groupes et faire valider l'ordre de classement de chaque groupe. Insister sur le rôle de chacun et le respect des consignes.

3. Manipulations et recherches

10 min. | entraînement

Un petit récipient étant donné (un verre doseur en plastique).

Vous allez compter le nombre de fois que l'on verse le petit récipient pour remplir des grands et les ranger dans l'ordre croissant de leurs contenances.

Prévoir serpillère, éponge et serviettes à disposition en cas de problèmes ou d'accident.

Un plus grand récipient sera donné (un verre doseur en plastique).

Vous allez compter le nombre de fois que l'on verse le grand récipient pour remplir des grands et les ranger dans l'ordre croissant de leurs contenances.

Constituer une trace écrite

BILAN: l'unité choisie détermine la mesure, mais n'influence pas l'ordre.

4. Manipulations et recherches: ecercices d'applications

15 min. | réinvestissement

Exercices à faire sur cahier du jour.

Pour remplir son seau, Marie doit verser 3 bouteilles. Combien faut-il de bouteilles pour remplir 3 seaux?

Pour son anniversaire, Julien offre du jus de fruit. Avec une bouteille, il remplit 8 verres.

Combien faut-il de bouteilles pour servir ses camarades?

Correction collective:

Bilan de ce que l'on a appris et en constituer une trace écrite

Déroulement des séances