Les mouvements et mécanismes

"Comment décrire un mouvement?"
L'objectif est de recueillir dans un premier temps les conceptions initiales des élèves. Ensuite, il faudra tenter de définir la notion de mouvement et les différentes façons de les décrire.

Les élèves font des propositions. Les noter au tableau.

Parvenir à dégager les notions de :
- trajectoire : rectiligne (tiroir, porte coulissante, train sur des rails...), circulaire (roue de voiture, porte de la classe, essoreuse à salade, ...)
- vitesse : rapport entre la distance parcourue et la durée que l'on met pour parcourir cette distance. 

Les élèves font le bilan des activités qu'ils ont faites aujourd'hui et le bilan de ce qu'ils ont appris.
Faire noter la trace écrite.

Dans un mécanisme, il existe essentiellement deux mouvements :
- lors d'un mouvement rectiligne : le déplacement s'effectue en ligne droite (exemple le train qui se déplace sur des rails).
- lors d'un mouvement circulaire : le déplacement s'effectue autour d'un axe (exemple un manège). 

Lexique : 
* mouvement : déplacement d'un objet ou d'un être vivant qui change de position dans l'espace. 
* mécanisme : ensemble de pièces qui permettent d'obtenir un mouvement.

Présentation d'une boite de matériel avec les différents types de pièces.  

"Vous allez devoir effectuer deux missions. Pour effectuer ces deux missions, vous devrez bien observer le montage pris en photo puis le construire à votre tour. Lorsque vous avez terminé votre mission, vous devez lever la main pour que je vienne vérifier votre montage. Si je le valide vous devez répondre au questionnaire de la mission 1. Lorsque vous avez terminé vous faites la même chose pour la mission 2.
Pour réaliser ces deux missions vous aller travailler en binômes".

Après constitution des binômes, un des deux élèves va chercher le matériel. Ils font leur montage, le font valider par l'enseignant puis répondent au questionnaire de la mission 1. Une fois la mission 1 terminée, l'autre élève va chercher les pièces manquantes pour faire le montage de la mission 2. Validation du montage par l'enseignant puis réponse au questionnaire

Projeter la mission 3 aux élèves expliquer le fonctionnement.

Vous allez donc devoir modéliser le fonctionnement de l'essoreuse à salade pour tenter de reproduire le mouvement obtenu. 
Pour commencer, vous allez devoir faire un schéma du montage que vous voulez faire en utilisant les pièces que vous avez découverte la fois précédente. 
Ensuite vous vous mettrez par deux et vous comparerez votre schéma. A la suite de cette comparaison, vous choisirez celui que vous voulez faire. Vous devrez donc écrire la liste du matériel dont vous avez besoin. Lorsque vous avez terminé votre liste, un de vous deux viendra chercher le matériel nécessaire avec la liste. 
Vous faites ensuite votre montage et complétez la grille de vérification du cahier des charges. Si l'expérience a réussi, vous pouvez compléter la conclusion. 

Avant de commencer, les élèves reformulent l'ensemble du travail attendu. Puis ils se mettent en activité. 

Enseignant vérifie que les élèves prennent bien le bon matériel grâce à leur liste. 
Prendre en photo les montages de chaque binôme pour faire une mise en commun lors de la prochaine séance. 

L'enseignant projette les photos de la dernière séance. 
Pour chaque photo, demander aux élèves s'ils ont réussi à reproduire le mouvement ou non. Valider les montages de ceux qui ont réussi. 
Pour ceux qui n'ont pas réussi, expliquer pourquoi leur montage n'a pas fonctionné comme prévu. 

Les binômes commentent leur schéma et expliquent si ça a fonctionné ou non. 

Présenter la fiche défi aux élèves. 
Expliquer que les élèves vont devoir dégager des propriétés de transmission du mouvement en reproduisant les quatre montages. 

"Voici une fiche de recherche. Sur cette fiche vous avez quatre défis à réaliser.
Nous allons faire ces quatre défis au fur et à mesure. Avant de faire chacun de ces défis en binôme, vous allez devoir émettre une hypothèse personnelle sur ce qui va se passer. Ensuite vous réalisez le montage et vous allez observer ce qu'il va se passer. Nous ferons une correction collective et une conclusion du 1er défi. Puis vous ferez le deuxième et ainsi de suite".

Les élèves reformulent les consignes avant de faire le premier défi.

Défi n°1 : observez bien le montage. Faite votre hypothèse personnelle puis le montage. 

Les élèves écrivent leur hypothèse puis font le montage. Ils notent leur observation. 

L'enseignant passe dans les rangs pour lire les propositions des élèves et vérifier leur montage. 

Correction collective, mise en évidence de la surmultiplication : la première roue doit être plus grande que la dernière peut importe le nombre de roues entre.

Défi n°2 : observez bien le montage. Faite votre hypothèse personnelle puis le montage. 

Les élèves écrivent leur hypothèse puis font le montage. Ils notent leur observation. 

L'enseignant passe dans les rangs pour lire les propositions des élèves et vérifier leur montage.

Correction collective, mise en évidence de la démultiplication : la première roue doit être plus petite que la dernière peut importe le nombre de roues entre.

Défi n°3 : observez bien le montage. Faite votre hypothèse personnelle puis le montage. 

Les élèves écrivent leur hypothèse puis font le montage. Ils notent leur observation. 

L'enseignant passe dans les rangs pour lire les propositions des élèves et vérifier leur montage.

Correction collective, mise en évidence de la conservation de la vitesse du mouvement : la première et la dernière roue doivent être de taille identique peut importe le nombre de roues entre. 

Défi n°4 : Comment deviner le sens de rotation de la dernière roue de l'engrenage en connaissant le sens de la première ? Vous devez faire des hypothèses et ensuite faire plusieurs montages pour essayer. 

Les élèves écrivent leur hypothèse puis font le montage. Ils notent leur observation. 

L'enseignant passe dans les rangs pour lire les propositions des élèves et observer leur montage.

Correction collective, mise en évidence de la conservation du sens du mouvement : s'il y a un nombre de roues impair alors le sens du mouvement de la première et de la seconde est identique, à l'inverse s'il y a un nombre de roues pair alors le sens du mouvement de la dernière est l'inverse de la première.