Document(s) à télécharger

Sujet

Structures et mécanismes : Le mouvement

Description

Ces activités permettent à l’élève de comprendre que les machines simples font bouger les objets. L’élève va explorer en testant et construisant des objets qui comportent des machines simples.

Durée de travail estimée

Environ 3 heures sur 2 semaines (selon l’élève).

Prérequis

Avoir complété les activités en lien avec Les mouvements et Découvre les machines simples!

Attente(s)

A1: utiliser une démarche de recherche, une démarche expérimentale et un processus de design en ingénierie pour effectuer des recherches et des expériences ainsi que pour résoudre des problèmes, tout en respectant les consignes de santé et de sécurité.

D2: démontrer sa compréhension du mouvement et des façons de déplacer des objets à l’aide de machines simples. 

Contenu(s) d’apprentissage

A1.2: utiliser une démarche expérimentale et les habiletés connexes pour effectuer des expériences.

 

Déroulement et directives

Mise en train :

1. Afin de revoir les six machines simples, inviter l’élève à visionner la vidéo Machines simples, mais astucieuses! Suite au visionnement, poser les questions suivantes :

  • Quelles machines simples as-tu vues dans la vidéo?
  • Quels mouvements as-tu vus dans la vidéo?
  • Quels objets as-tu vus bouger?

Exploration :

2. À l’aide de l’affiche Les machines en mouvement, débuter la lecture d’introduction. Comment les machines simples font-elles bouger les objets? Voici des objets qui comportent des machines simples. Ces objets peuvent déplacer des personnes ou faire bouger des objets.

Demander à l’élève d’observer et d’expliquer les images au centre de l’affiche. S’assurer de la compréhension de ces images.

Faire réaliser l’activité d’association Les objets et les machines simples. Demander à l’élève de découper les étiquettes-mots. Expliquer qu’il y a des étiquettes-mots comportant le nom des objets présents sur l’affiche et des étiquettes-mots comportant le nom d’une machine simple. Elle ou il doit associer l’objet avec la machine simple qu’il comporte.

3. Poursuivre la lecture de l’affiche Les machines en mouvement et présenter à l’élève l’activité suggérée : Observe. Est-ce que les machines simples permettent aux objets de rouler, de tourner, de vibrer ou de remonter? Classifie-les selon leur façon de faire bouger un objet.

À l’aide du fichier joint Les machines simples et les mouvements, demander à l’élève de classifier les objets de l’affiche en apposant sur la feuille les étiquettes-mots de ces objets dans la bonne colonne selon leur façon de bouger.

Le corrigé de l’activité se trouve au bas du fichier joint Les machines simples et les mouvements.

4. Poser la question suivante à l’élève :

  • Comment le levier, la vis et le coin peuvent-ils eux aussi faire bouger des objets?

Montrer les photos d’un tire-bouchon et d’une scie. Si c’est possible, utiliser un tire-bouchon pour le montrer aux élèves ou leur faire visionner une vidéo de son utilisation.

Questionner l’élève :

  • Quelles machines simples un tire-bouchon comporte-t-il? (le levier et la vis)
  • Qu’est-ce qui fait bouger le bouchon?
  • Quelles machines simples une scie comporte-t-elle? (un coin et un levier)
  • Comment ces objets bougent-ils?
  • Quels autres objets connais-tu qui bougent à l’aide du coin, de la vis et du levier?

Suggérer à l’élève de dessiner six objets qui contiennent chacun une machine simple différente et qui roulent, vibrent, tournent ou remontent (montent).

5. Si possible, mettre à la disposition de l’élève du matériel de construction, comme les trousses LEGOMC, K’NEXMC ou autres, comprenant plusieurs éléments (roues, roues dentées, poulies, etc.) permettant de construire des objets comportant des machines simples. Laisser l’élève explorer et fabriquer des objets qui bougeront à l’aide de machines simples.

S’il n’y a pas de matériel de construction, encourager l’élève à faire des expériences en se servant de carton, de papier, de bâtons de sucette glacée, de matériaux recyclés (bouchons, couvercles, tissu, CD, boîtes à œufs, etc.), d’attaches parisiennes, de brochettes en bois afin qu’elle ou il puisse concevoir des objets comportant des machines simples.

Voici des exemples d’objets comportant des machines simples que les élèves pourraient construire :

  • La roue et l’essieu : brouette, camion, chariot, auto, etc.
  • La poulie : corde à linge, puits, drapeau, etc.
  • Le levier : balançoire à bascule, pinces, carte d’anniversaire ayant des parties qui bougent, partie d’un animal qui bouge, etc.
  • Le plan incliné : glissade, escalier, etc.

Pour tout objet construit par l’élève comportant une machine simple, inciter l’élève à nommer la machine simple que comporte l’objet et à expliquer la façon dont elle fait bouger l’objet.

6. Lire avec l’élève le texte en fichier joint Après la pluie, le beau temps. Suite à la lecture, demander à l’élève de répondre à la question :

  • Comment Olivier et Cédrick ont-ils fait pour déplacer l’obstacle?

Réponse : Les enfants ont utilisé un levier pour déplacer le tronc d’arbre.

Dans le but de favoriser la compréhension, reproduire la façon de soulever un objet à l’aide d’un levier. Par exemple, prendre une règle et une petite boite en guise de pivot et soulever un petit objet.

7. Inviter l’élève à expérimenter avec la poulie en réalisant l’expérience en fichier joint J’expérimente la poulie. Guider l’élève tout au long de l’expérience. Lire avec l’élève la marche à suivre et s’assurer de la compréhension. Faire compléter chacune des étapes et procurer le matériel nécessaire.

À la fin de l’expérience, poser la question suivante à l’élève :

  • Comment la poulie fait-elle bouger l’objet?

8. Lire avec l’élève la section À ton tour! de l’affiche Les machines en mouvement.

Préfères-tu une voiture ayant de grosses roues ou de petites roues? Pourquoi? Suis la démarche expérimentale et conçois une expérience pour déterminer si la grosseur des roues d’une voiturette a un effet sur la façon dont elle se déplace.

Mentionner à l’élève qu’elle ou il va expérimenter afin de déterminer si la grosseur des roues d’une voiturette pourrait faire en sorte qu’elle se déplace différemment (p. ex. plus vite, plus lentement, à la même vitesse, sur une plus grande distance?)

Procurer le matériel nécessaire à l’élève et guider l’élève tout au long de cette activité afin que les étapes de la démarche expérimentale soient respectées.

À la fin de l’expérience, inviter l’élève à discuter des résultats obtenus en lien avec l’hypothèse émise au tout début. Il pourrait être intéressant de faire observer les roues d’une voiture de course en comparaison avec les roues d’une voiture utilisée au quotidien.

Activité(s) d’apprentissage

1. Visionnement de la vidéo Machines simples, mais astucieuses!
2. Activité d’association Les objets et les machines simples.
3. Activité de classification Les machines simples et les mouvements.
4. Activité d’observation sur la façon de bouger d’objets munis de machines simples (coin, levier et vis) et dessiner six objets qui contiennent chacun une machine simple différente.
5. Construction d’objets comportant des machines simples.
6. Lecture du texte Après la pluie, le beau temps.
7. Expérimentation J’expérimente la poulie.
8. Expérimentation avec les roues d’une voiture.

Matériel

1. Du matériel de construction (p. ex. trousses LEGOMC, K’NEXMC ou autres).

2. Un cintre en métal.

3. Une grosse bobine de fil vide (ou poulie).

4. Du ruban adhésif solide.

5. Une petite corde.

6. Des objets assez lourds à soulever (p. ex. livre, étui à crayons).

7. Des roues et des essieux (provenant de matériel de construction).