Sujet
Structures et mécanismes : Les structures solides et stablesDescription
Ces activités permettent à l’élève de comprendre l’importance de construire des structures stables et solides.
Durée de travail estimée
3 heures (durée : 2 semaines)Prérequis
Avoir complété les activités en lien avec Qu’est-ce qu’une structure?, La solidité des matériaux, Les triangles et les structures , La stabilité des structures et L’incidence des structures sur l’environnement.
Attente(s)
D1. évaluer l’importance de la forme, de la fonction, de la solidité et de la stabilité des structures dans la société et l’environnement.
D2. démontrer sa compréhension des concepts de solidité et de stabilité pour des structures de diverses formes et fonctions, ainsi que des facteurs qui influent sur la solidité et la stabilité de ces structures
Contenu(s) d’apprentissage
D1.1 examiner l’incidence sur la société et l’environnement des structures solides et stables.
D2.3 décrire la solidité d’une structure comme étant sa capacité à supporter une charge et décrire des façons d’augmenter la solidité des structures, y compris des façons d’augmenter la solidité des différents matériaux utilisés dans leur construction.
D2.4 décrire la stabilité d’une structure comme étant sa capacité à conserver sa forme, à maintenir son équilibre, à flotter ou à rester fixe à son emplacement quand elle est soumise à une force, et décrire des façons d’améliorer sa stabilité.
Déroulement et directives
Mise en situation :
1- Avant de procéder à la lecture de la bande dessinée en fichier joint Carcajou aux chutes Niagara, questionner l’élève en posant des questions comme celles-ci :
-Qu’est-ce qu’une structure? (Une structure est un objet conçu pour supporter une charge et qui a une taille et une forme définies ainsi qu’une fonction particulière.)
-Nomme quelques structures que tu connais. (p. ex. Tour du CN, igloo, chaise, table, maison, etc.)
-Quelles structures as-tu déjà construites? Étaient-elles solides?
-Connais-tu des structures qui doivent être solides? (tour, chaise, pont, quai, parapluie, etc.)
-Pourquoi doivent-elles être solides? (pour résister aux forces de la nature, supporter une charge, etc.)
-Certaines structures doivent-elles être plus solides que d’autres? Pourquoi? (pour supporter une charge plus lourde, résister aux forces de la nature plus violentes, etc.)
Faire la lecture de la bande dessinée Carcajou aux chutes Niagara.
Exploration :
2- Demander à l’élève d’observer les deux images suivantes : une grange et un château. Poser la question suivante : À quoi penses-tu lorsque tu observes ces deux structures?
Poursuivre le questionnement :
-En quoi les structures d’autrefois étaient-elles différentes de celles que nous avons aujourd’hui? (Elles étaient faites de matériaux naturels, comme la pierre, le bois et la peau d’animaux.)
-Pourquoi était-ce différent? (Il n’y avait pas autant de matériaux autrefois. Nous avons une grande variété de matériaux aujourd’hui.)
-Pourquoi n’y avait-il pas de service de ramassage des déchets? (Les gens gardaient leurs objets longtemps et réparaient la plupart de ceux-ci. Les objets n’étaient pas polluants, car ils étaient faits de matériaux naturels. Tout était plus durable.)
Mentionner à l’élève qu’elle ou il va observer des structures d’antan en visitant virtuellement le village Upper Canada. Tout au long de la visite, observer les photos et questionner l’élève quant aux structures retrouvées et aux matériaux utilisés pour leur fabrication.
La visite d’un village d’antan pourrait s’avérer très instructive. L’élève pourrait voir divers matériaux de construction utilisés autrefois et les comparer avec ceux d’aujourd’hui. Elle ou il pourrait également admirer les caractéristiques de certaines structures anciennes qui existent toujours et qui sont en bon état, comme une maison en pierre.
Amener l’élève à comprendre que les structures solides, stables et durables nous renseignent sur la façon de vivre de nos ancêtres. Des structures telles que les pyramides nous informent également sur les civilisations anciennes, car elles existent depuis longtemps.
3- Mentionner à l’élève qu’elle ou il devra faire une recherche sur le Web ou dans des livres de structures d’antan et de structures d’aujourd’hui.
Dans un premier temps, elle ou il devra sélectionner une structure de son choix à construire. (Par exemple, une table d’antan.) L’élève devra aussi trouver cette même structure, mais construite aujourd’hui. (Par exemple, une table de nos jours.) L’élève devra construire cette structure en petit format en respectant le plus fidèlement possible la structure d’antan (modèle et matériaux). Le matériel suggéré pour la construction est énuméré dans la section Matériel.
Dans un deuxième temps, l’élève doit comparer la structure d’autrefois à celle d’aujourd’hui en s’appuyant sur ses connaissances des structures. Elle ou il produira un court texte évoquant la solidité et la stabilité (les techniques de construction utilisées), les matériaux utilisés et la fonction de la structure d’autrefois et fera une comparaison avec la structure d’aujourd’hui. Elle ou il insérera des photos de la construction de sa structure d’antan et des photos de la structure de nos jours.
Dans un troisième temps, l’élève devra présenter sa structure en expliquant ses connaissances.
Vous trouverez en fichier joint des Exemples de constructions réalisées par des élèves de 3e année.
4- Inviter l’élève à compléter l’activité de la grille de mots cachés Les structures en fichier joint. Tout d’abord, l’élève doit utiliser les mots de la banque et les insérer dans les phrases. Elle ou il doit par la suite remplir la grille de mots cachés à l’aide des mots inclus dans chaque phrase. Le corrigé se trouve à la suite de la grille à compléter.
5- Proposer à l’élève de visionner la vidéo interactive Les structures solides et stables. Elle ou il pourra tester et revoir ses connaissances acquises sur les structures solides et stables.
Activité(s) d’apprentissage
1- Lire la bande dessinée Carcajou aux chutes Niagara.
2- Faire la visite virtuelle du village Upper Canada.
3- Construire une structure d’antan après avoir effectué une recherche de structures d’antan.
4- Compléter l’activité des mots cachés Les structures.
5- Visionner une vidéo interactive Les structures solides et stables.
Matériel
Activité de construction d’une structure d’autrefois :
- Bâtons de Popsicle
- Bois de balsa à base carré
- Bâtons brochette
- Goujons
- Colle à bois
- Tissu
- Marteau
- Colle chaude