Les Fractions

Discipline
Nombres et calculs
Niveaux
CM1.
Auteur
E. HEROLD
Objectif
Compléter une graduation régulière avec des nombres, dont des fractions.
Situer des fractions sur une ligne graduée par des entiers?
Décomposer une fraction en faisant apparaître sa partie entière.
Relation avec les programmes

Ancien Socle commun (2007)

  • Ecrire, nommer, comparer et utiliser les nombres entiers, les nombres décimaux (jusqu’au centième) et quelques fractions simples
  • Utiliser les techniques opératoires des quatre opérations sur les nombres entiers et décimaux (pour la division, le diviseur est un nombre entier)
Dates
Créée le 24 avril 2011
Modifiée le 21 mai 2014
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-NDLicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification ?.

Découvrir le sens des fractions

Déroulement des séances

1

Des graduations

Dernière mise à jour le 24 avril 2011
Discipline / domaine
Nombres et calculs
Objectif
Compléter une graduation régulière avec des nombres, dont les fractions
Durée
55 minutes (6 phases)
Matériel
Verre doseur où il manque des graduations.
Bandes de papier unité.
Règle.

1. Découverte

collectif | 5 min. | découverte

Explication d'un verre doseur.

Qu'est-ce qu'un verre doseur?

  • graduation régulière
  • écarts égaux
  • distances égales entre les repères.

2. Le verre doseur

binômes | 15 min. | recherche

Distribuer le verre doseur.

Qu'observe-t-on?

  • verre doseur à graduation régulière
  • mesure jusqu'à 100cl de liquide
  • Repèresz effacés.

Trouver les nombres qui manquent en face des repères A, B, C, D, E.

Où doit-on placer le repère pour pouvoir mesurer 35cl?


Remarques: difficultés possibles.

  • mauvaise compréhension de l'association entre repère, nombre et distance au repère 0
  • on n'a pas tenu compte de la régularité 20, 4à, 60, 80
  • confusion entre exercice de mesurage et et réponses en cm
  • erreurs de calculs

3. Mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Recensement de toutes les réponses qui sont reportées sur le verre dessiné au tableau.

Élimination collective des réponses dont on est sûr qu'elles sont fausses.

Explication des procédures utilisées pour trouver les réponses:

  • pliage d'une bande
  • mesure et calcul

Remarques:

Une procédure reconnue valide et utilisée correctement doit permettre de valider les réponses apportées.

4. Synthèse

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Préciser les caractéristiques d'une graduation régulière et la signification des nombres associés aux repères.

Le nombre représente une distance à la graduation 0 (exemple du double-décimètre évoqué si besoin).

5. Placer des nombres sunr une première ligne graduée

binômes | 10 min. | recherche

Place les nombres 8, 6, 10 sur ta ligne pour qu'elle soit graduée régulièrement.

place ensuite 1, 3, 9. Place enfin 1/2 et 3/2.

Il faudra expliquer comment tu as fait pour trouver la place de chacun de ces nombres.


Remarques:

Pour placer ces nombres, vous pouvez utiliser les moyens que vous voulez. Vous pouvez par exemple, utiliser des bandes de papier découpées ou d'autres moyens.

6. Mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Afficher quelques graduations des élèves l'une sous l'autre.

Les échanges portent successivement sur les différents nombres à placer:

  • s'ils sont situés à la même place - explication des procédures
  • en cas de désaccord, un court temps est accordé aux élèves pour chercher des arguments en faveur ou en défaveur des arguments proposés.

Synthèse:

insister sur les caractéristiques d'une graduation régulière et sur quelques méthodes efficaces.

exemple pour placer 3/2:

  • elle est au milieu de l'intervalle
  • on peut la placer en reportant 3 fois la distance de 0 à 1/2
  • on peut la placer directement 1/2 après 1.
2

De nouvelles fractions

Dernière mise à jour le 04 mai 2011
Discipline / domaine
Nombres et calculs
Objectif
Comprendre les fractions décimales et les relations entre unités, dixièmes, centièmes et millièmes
Durée
52 minutes (6 phases)
Matériel
feuille pour chercher
un guide-âne
bande unité
Remarques
Il faut que les élèves aient appris à se servir d'un guide-âne

1. Découverte

collectif | 2 min. | découverte

Est-ce que quelqu'un peut me dire des fractions avec lesquelles nous avons travaillé:

1/2; 1/3; 1/4;

Maintenant nous allons travailler avec de nouvelles fractions.

2. Avec des longueurs

binômes | 10 min. | recherche

Avec cette bande unité, on veut construire ces 7 segments:

4/5u ; 12/10u ; 1/2u ; 8/10u ; 40/100u ; 4/10u ; 50/100u

Certaines segments ont la même longueur, Essaie de trouver lesquels avant de les construire.

 

temps de recherche par binôme.

3. Mise en commun

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Recensement des arguments corrects pour justifier les réponses.

  1. 1/10 - c'est 1/5 partagé par deux donc avec 4/5 on peut faire 8/10
  2. 1/100  c'est 1/10 partagé en 10 donc avec 4/10 on peut faire 40/100
  3. 50 c'est la moitié de 100, donc avec 50/100 c'est 1/2.

Si les arguments avancés ne sont pas pertinents, on laisse en suspens.

 

Remarque:

Cette phase permet aux enfants de réinvestir ce qu'ils savent déjà: aire et longueur.

4. Construction des segments

binômes | 15 min. | recherche

Construire ces segments et vérifier que tu as trouvé ceux qui ont la même longueur. Tu peux te servir d'un guide-âne.

 

Construction par binôme.

5. Mise en commun

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation
  1. Dans 1/10 il y a 10 centièmes -- 10x1/100 ou 10/100
  2. Dans 4/10 il y a 40 centièmes - - 40x1/100 ou 40/100
  3. Dans 50/100 il y a 5 fois 10 centièmes -- 5x10/100

Si besoin, on peut tracer un nouveau segment unité très long au tableau en le partageant en 10 puis demander comment le partager en 100 pour faire apparaître les centièmes.

 

Remarque:

Les segments dont la mesure est donnée en 1/5 ou en 1/10 peuvent être facilement réalisés par partage de l'unité en 5 ou 10.

Pour les segments dont la mesure est en 1/100, le prtage n'est pas possible. Il faut donc raisonner à partir d'un schéma représentant la bande unité partagée en 10 parts égales, puis partager 1/10 en 10 parts égales.

Trace écrite au tableau à la fin de la mise en commun:

en partageant la bande unité en 10 parts égales:

1/10+1/10+1/10+1/10+1/10+1/10+1/10+1/10+1/10+1/10 = 10 X 1/10 = 10/10 = 1

en partageant 1/10 en 10 parts égales:

1/100+1/100+1/100+1/100+1/100+1/100+1/100+1/100+1/100+1/100 = 10 X 1/100 = 1/10

100/100 = 100 X 1/100 = 1

6. Synthèse

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Synthèse dite à l'oral et écrite sur une affiche:

Les égalités fondamentales sont:

100/100 = 10/10 = 1

Elles peuvent également être traduites sous forme additives ou multiplicatives par exemple:

100/100 = 1/100 + 1/100 + ... + 1/100 = 100 x 1/100 = 1

 

Remarque:

Ces égalités sont conservées sur l'affiche avec comme illustration les longueurs et les surfaces utilisées au cours de la séance.

Le langage 10 dixièmes = 1 est très important à retenir.

3

Des fractions décimales sur une ligne graduée

Dernière mise à jour le 25 mai 2011
Discipline / domaine
Nombres et calculs
Objectif
Placer une fraction décimale sur une ligne graduée
Décomposer une fraction décimale en somme d'entiers et de fractions décimales
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
feuille pour chercher
Lignes graduées

1. découverte

collectif | 5 min. | découverte

Distribuer les bandes graduées à chaque groupe de 2.

 

Remarque leur faire comprendre que les 2 bandes sont des graduations différentes. La première graduée en dixièmes et la deuxième graduée en centièmes.

2. Placer des fractions

binômes | 15 min. | recherche

Il faudra placer chaque fraction en face du bon repère. il est possible que certaines fractions puissent être placées sur les deux lignes graduées.

Il faudra expliquer comment vous avez trouvé la place de la fraction.

Les fraction à placer sont: 35/10 ; 450/100 ; 395/100 ; 42/10 ; 407/100 ; 410/100

3. Mise en commun

collectif | 15 min. | entraînement

Chaque fraction est exploitée l'une après l'autre:

  1. recensement des positions attribuées à chaque fraction
  2. explication des stratégies utilisées.

 

35/10: pour faire 1 il faut 10 dixièmes; dans 35 dixièmes il y a 3 fois 10 dixièmes et 5 dixièmes -- c'est donc 3 plus 5 dixièmes.

407/100: le fait que 10 centièmes c'est 1 dixième; on aboutit ainsi à la décomposition. 407/100 = 400/100 + 7/100 = 4x100/100 + 7/100 donc 407/100 = 4 + 7/100.

La fraction 407/100 peut être placée sur la deuxième bande graduée au 7ème repère après 40/10.

4. Exercice d'application

collectif | 10 min. | découverte

En utilisant les bandes numériques distribuées, faire des repères et demander

quels nombres entiers ou quelles fractions correspondent aus repères a, b, c, d.

trouver au moins 2 façons de les écrire.

 

exemple de repères possibles:

a = 37/10 ou 3 + 7/10 ou 370/100 ;

b = 55/10 ou 5 + 5/10 ou 550/100

c = 385/100 ou 3 + 85/100 ou 3 + 8/10 + 5/100;

d = 40/10 ou 4 ou 400/100

4

Fractions et graduations

Dernière mise à jour le 21 mai 2014
Discipline / domaine
Nombres et calculs
Objectif
situer des fractions sur une ligne graduée par des entiers
décomposer une fraction en faisant apparaître sa partie entière
Durée
75 minutes (6 phases)
Matériel
lignes graduées

1. Placer des fractions sur une ligne graduée à partir de 0

collectif | 5 min. | réinvestissement

Rappel de comment placer des fractions sur une ligne graduée.

Tracer une ligne graduée de 0 à 4 partagée en quarts au tableau. Demander à un élève de venir placer 3/4.

Lui demander comment il fait pour placer cette fraction.

recommencer l'opération avec 1/4.

2. Placement de 47/4

binômes | 15 min. | recherche

Place la fraction 47/4 sur la bonne ligne graduée.

distribution des lignes graduées et donner la consigne.

Avant de commencer la recherche les élèves sont invités à commenter la façon dont les lignes sont graduées - traits repérés par des nombres entiers et sous-graduée par des quarts ou des sixièmes.

3. Mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Recenser les réponses et les reporter sur les lignes graduées afficher au tableau.

Les positionnements jugés erronés par certains sont débattus: explication des désaccords, justification par les auteurs et éventuellement reconnaissance des erreurs.

méthodes recensés (justes):

  1. décompte des quarts un par un, à partir de 0, en complétant la ligne graduée sur d'autres feuilles
  2. prise en compte que 10=40/4 puis on avance de quart en quart jusque 47/4
  3. recherche du nombre d'unités (ou du nombre de fois où on trouve quatre quarts) dans 47/4

Aucune méthode n'est privilégiée à ce moment du travail. Lorsque le placement correct fait l'objet d'un accord, on peut écrire 47/4=11+3/4 qui explicite le fait que 47/4 soit situé 3/4 après 11.

4. Placement de 35/2 et de 35/3

binômes | 10 min. | recherche

Placer la fraction 35/2 sur la bonne ligne graduée. Recommence avec 35/3

même scénario est repris avec la question 2.

 

Remarques: 

1/3=2/6

1/2=2/4

5. Formulation d'une méthode

individuel | 15 min. | réinvestissement

Écrire une méthode qui permet de placer rapidement une fraction en face du bon repère.

Vous devez écrire un procédé, une méthode qui permet de placer rapidement une fraction sur l'une de ces lignes graduées. imaginez que vous devez expliquer à un élève qui n'a pas fait ce travail comment il doit s'y prendre pour placer une fraction.

méthodes:

Pour 47/4: 

4 quarts correspondent à une unité: 47 = 4x11+3, dans 47/4 il y a donc 11 unités et 3/4.

6. Exercices d'application

individuel | 20 min. | entraînement

placer sur la bonne ligne graduée 68/6 et 70/4.

Pour ceux qui vont plus vite leur proposer d'autres fractions.

5

le repérage d'un point

Dernière mise à jour le 04 juin 2011
Discipline / domaine
Nombres et calculs
Objectif
Donner du sens aux nombres désignés par une écriture fractionnaire.
Durée
45 minutes (5 phases)
Matériel
1 demi-droite d'origine O avec un point A placé au repère indiqué par le nombre 2 (1/élève)
1 demi-droite d'origine O avec un point A placé au repère indiqué par le nombre 2 avec un point B (1 pour 2)
1 demi-droite agrandie pour le tableau
1 demi-droite d'origine O avec un point A placé au repère indiqué par le nombre 2 avec un point C (1 pour 2)
1 demi-droite avec un point B agrandie pour le tableau
1 demi-droite avec un point C agrandie pour le tableau
3 bandes unités graduées de différentes longueurs (1/élève)
3 bandes agrandies au tableau
Feuille de message (1 par groupe de 2)
Remarques
Cette séance peut être plus longue selon l'implication des élèves dans les phases de recherche.

1. découverte

individuel | 10 min. | recherche

Présentation de la demi-droite au tableau - point O repéré par le 0 et la point A repéré par le 2.

Expliquer que ces nombres ont été placés à partir d'une graduation de la demi-droite réalisée grâce à une bande unité.

Chaque élève doit trouver laquelle des 3 bandes unités a permis de graduer la demi-droite et ainsi repérer le point A par le nombre 2.

 

Remarque:

Cette tâche doit permettre aux élèves de revenir sur la signification de la graduation d'une droite.

Rappel des termes graduation et sous-graduation si nécessaire.

Insister sur le fait que c'esst la longueur totale de la bande qui est utilisée comme unité.

2. Mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Pour chaque bande relever le nombre d'élèves qui l'a choisie. les désaccords relevés engagent à se questionner sur la validité de leur réponse.

Sur la demi-drotie graduée (agrandie et affichée au tableau), vérifier si els bandes 1 et 2 (agrandies) ont permis de placer correctement le point A repéré par le nombre 2.

La mise en commun permet de revenir sur:

  • signification de la bande unité
  • les traits de graduation sur cette bande.

La bande N°3 apparait comme celle qui a permis de graduer la demi-droite.

Ramasser les autres bandes, tous les élèves conservent que la bande N°3.

3. Situation du point B

groupes de 4 | 10 min. | recherche

Cette étape s'effectue par émission-réception. Chaque équipe de 4 élèves, composées de 2 groupes de 2.

Chaque groupe doit indiquer à l'autre groupe de son équipe où se situe le point B ou le point C pour que celle-ci puisse le placer sur la demi-droite.

Il faut utiliser un message ne contenant que des nombres (sans aucun mot).

 

Phase d'émission: un groupe de chaque équipe reçoit la demi-drotie comportant le point B, l'autre reçoit la demi-droite avec le point C. Chaque groupe complète le message. Il ne dispose que de la bande N°3.

Phase de réception: L'échange est organisé par l'enseignant qui contrôle le contenu des messages: s'il y a non respect des consignes (mots) le message n'est pas accepté.

4. Mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Diriger la vérification de chaque équipe. La superposition des 2 demi-droites.

Chaque équipe donne le message reçu (commencer par les équipes où le message n'a pas permis de placer le point correctement).

Pourquoi ce message n'a pas permis de placer correctement le point?

La mise en commun fait ressortir la nécessité d'utiliser des nombres non entiers en prenant en compte les sous-graduations. La graduation de l'unité (10 sous-unités dans une unité) fait apparaître le dixième de cette dernière et permet le réinvestissement des fractions décimales.

5. Institutionnalisation

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Le repérage d'un point par un nombre décimal est institutionnalisé en insistant sur le fait que l'utilisation des fractions décimales provient du fractionnement de l'unité en 10 parties égales, ce qui fait apparaître des sous-graduations.

6

Les nombres décimaux

Dernière mise à jour le 04 juin 2011
Discipline / domaine
Nombres et calculs
Objectif
réinvestir le repérage d'un point par un nombre écrit sous forme de fraction
Situer un point dont la position est repérée par un nombre écrit sous forme de fraction
Durée
50 minutes (4 phases)
Matériel
1 feuille d'exercice (1/élève)
1 feuille d'exercice (1/élève)

1. 1ère phase d'action

individuel | 15 min. | recherche

Sur les demis-droites, vous devez indiquer les nombres repérant les points A,B,C.

les élèves doivent repérer les points A,B,C sur la demi-drotie tracée d'origine O et où la graduation 1 est indiquée ainsi que les sous-graduations décimales. Les graduations entières n'apparaissent pas précisément. Pour repérer les nombres entiers autres que 1, les élèves doivent considérer l'unité comme 10 dixièmes.

Proposition possible: Chercher uniquement le nombre repérant le point A dans un premier temps.

2. Mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Mise en commun sur le repérage du point A dans un premier temps.

Revenir sur l'utilisation des fractions décimales pour repérer les points.

Les repérages des points B et C sont ensuite soumis à leur recherche.

Revenir sur la notion d'origine. Les repérages des points B et C s'effectuent à partir de O et non en prenant comme origine le dernier point étudié.

3. 2ème phase d'action

individuel | 15 min. | recherche

Placer les points dont les positions sont données par un nombre écrit sous forme de fraction.

Sur la demi-droite placer le point D repéré par le nombre 1+6/10; le point E repéré par le nombre 2+3/10; le point F par le nombre 5/10.

4. Mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Revenir sur le repérage d'un point à l'aide d'une fraction décimale et sur léquivalence 5/10=1/2. Ces deux nombres permettent de repérer le même point sur la demi-droite.

L'écriture à virgule peut être introduite à la suite de cette séance. Elle représente une autre écriture possible d'une fraction décimale.

S'appuyer sur la connaissance probable de l'équivalence entre 1/2 et 0,5 pour mettre la relation 5/10 et 0,5 afin d'expliquer la signification de la position de chacun des chiffres de l'écriture à virgule.