Reconnais-tu les structures?

Durée de travail estimée

Prérequis

Avoir complété les activités en lien avec Quels matériaux utilise-t-on pour fabriquer les objets? et Les propriétés des matériaux.

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 fait que les objets, y compris les structures, ont des caractéristiques observables et que les matériaux utilisés dans leur fabrication ont des propriétés précises qui déterminent leur utilisation.

Contenu(s) d’apprentissage

A1.3 utiliser un processus de design en ingénierie et les habiletés connexes pour concevoir, construire et tester des dispositifs, des modèles, des structures et/ou des systèmes.

D2.3 déterminer les matériaux utilisés dans la fabrication de divers objets de la vie quotidienne, y compris des structures.

D2.4 décrire des caractéristiques observables de divers objets de la vie quotidienne, y compris des structures, en se servant de l’information qualitative perçue par ses sens.

D2.5 décrire l’utilité de divers objets de la vie quotidienne, y compris des structures.

Déroulement et directives

1. Présenter à l’élève trois images : une boite, une structure de jeux et un gratte-ciel.

Demander à l’élève de décrire les images qu’elle ou il voit (grandeur, forme, couleur, matériaux). Poser la question suivante : D’après toi, qu’est-ce que ces trois objets ont en commun?
Expliquer à l’élève qu’il s’agit de structure. L’informer qu’elle ou il va apprendre ce qu’est une structure.

2. À l’aide de l’affiche Les objets et les structures, débuter la lecture d’introduction. Lire le texte : Comment reconnais-tu une structure? Une structure est un objet qui a une forme et une fonction particulière.

Expliquer à l’élève le mot fonction en donnant des exemples (p. ex. une chaise a pour fonction de s’asseoir). Revoir les trois images observées lors de la mise en train et demander à l’élève ce qu’est la fonction d’une boite, d’une structure de jeux et d’un gratte-ciel. Poursuivre la lecture de l’affiche et demander à l’élève de faire l’activité suggérée : Observe. Quelles structures vois-tu?

Suggérer à l’élève de repérer les structures, puis de les dessiner.

En utilisant l’application Kami, il serait aussi possible pour l’élève d’encercler ou de mettre en surbrillance les structures directement sur l’affiche.

Voici les structures présentes dans l’illustration : maison, banc, livre, lampadaire, avion, montgolfière, voiture, bicyclette, sac à dos, carrosse, sac à main, structure de jeux, bac de recyclage.
Poser à l’élève la question suivante : Pourquoi ces objets sont-ils des structures? Rappeler à l’élève ce qu’une structure. Ces objets ont une fonction et ont une forme.

3. Lire la question sur l’affiche Les objets et les structures : De quels matériaux les structures sont-elles faites? 
Revoir avec l’élève les matériaux qu’elle ou il connait. Discuter ensuite de chacune des structures et déterminer le ou les matériaux dont elles sont composées.

4. Inviter l’élève à compléter l’activité Est-ce une structure? Au cours de cette activité, l’élève va approfondir ses connaissances au sujet des structures pour être en mesure de les distinguer. Elle ou il devra, par la suite, faire la distinction entre un objet et les matériaux utilisés pour construire des objets.

Corrigé de la première partie de l’activité :
Structures : balançoires, chaise, maison, bac de recyclage, ballon

Corrigé de la deuxième partie de l’activité :
Matériaux : styromousse, métal, bois, verre, ciment
Objets : assiette, lampe, glissade, livre, boîte, ordinateur, télévision

Engager une discussion à propos de chaque objet (assiette, lampe, glissade, livre, boîte, ordinateur, télévision). Demander à l’élève si ces objets sont des structures. Revoir avec l’élève ce qui définit une structure. Par exemple : Une assiette est-elle un objet? Oui. Une assiette a-t-elle une fonction? Oui. La fonction est de contenir de la nourriture. Une assiette a-t-elle une forme? Oui, elle est ronde. Une assiette est donc une structure.

5. Poser à l’élève des devinettes du genre « Que suis-je? », donnant des indices quant à la fonction, à la forme et au matériau dont un objet est fait (p. ex. Je suis une structure. Je suis faite de paille. Je suis de forme ronde, carrée ou rectangulaire. Je sers à contenir des objets. Que suis-je? Un panier.)

Proposer à l’élève de faire des devinettes au sujet de structures qu’elle ou il connait. Lui suggérer de poser ces devinettes à des membres de la famille ou à des amis.

6. Lire avec l’élève le texte Bienvenue chez madame Bricolette. Inviter l’élève à repérer toutes les structures du salon (p. ex. télévision, cadres, sofa, table, lampe, vase, pouf) et de la cuisine et à trouver des structures en plastique, en verre, en carton et en céramique.

7. Susciter la réflexion chez l’élève en lui posant la question suivante : Est-ce que des structures différentes pourraient avoir une même fonction? Permettre à l’élève de s’exprimer.

Trouver avec l’élève différentes structures ayant une même fonction (p. ex. une tente, une maison, un igloo ont pour fonction de s’abriter).

Cliquer ici pour accéder à un jeu de mémoire. Inviter l’élève à découper les cartes à jouer. Le but du jeu est de trouver les paires de cartes dont les structures illustrées ont la même fonction. Le jeu peut se jouer à deux, à trois ou à quatre.

Règles du jeu : Mélanger les cartes et les placer, face cachée, sur la table. Tour à tour, les joueuses et les joueurs retournent deux cartes en nommant la fonction des structures; par exemple, la structure maison et la structure tente ont la fonction d’abriter les personnes. Si une joueuse ou un joueur retourne une paire de cartes et que les structures ont la même fonction, elle ou il conserve les cartes et peut jouer de nouveau. Sinon, elle ou il place les cartes, face cachée, sur la table, et c’est au tour de la joueuse ou du joueur suivant de retourner les cartes. La gagnante ou le gagnant est celle ou celui qui aura accumulé le plus de cartes à la fin du jeu.

8. Revoir l’affiche Les objets et les structures, et demander à l’élève d’observer les trois illustrations (tuque, casque de vélo et chapeau de pluie). Poser les questions suivantes : Pourquoi les structures ci-dessous sont-elles différentes?
Pourquoi ne pas utiliser une tuque de laine lorsqu’on fait de la bicyclette?

Faire comprendre à l’élève que :

• La tuque est faite en tissu de laine. La propriété du tissu de laine est qu’il permet de garder au chaud. Or, la laine est essentielle à l’utilisation de la structure qu’est la tuque.
• Le casque de vélo est fait en polystyrène et recouvert de plastique. La propriété du polystyrène (placé sous le plastique) est qu’il peut amortir un choc lors d’une chute. Or, ce matériau est essentiel à l’utilisation de la structure qu’est le casque.
• Le chapeau pour la pluie est fait en caoutchouc. La propriété du caoutchouc est qu’il est lisse et imperméable. Or, ce matériau est essentiel à l’utilisation de la structure qu’est le chapeau pour la pluie.

Proposer à l’élève de dessiner une structure de son choix et de nommer le ou les matériaux dont elle est composée. Elle ou il doit expliquer le lien entre le matériau dont elle est faite et la fonction de la structure. Exemple : une table en bois permet à une personne de faire une tâche sur la surface de la table, car le bois est un matériau dur.

9. Mentionner à l’élève qu’elle ou il aura comme tâche de concevoir et construire une structure. Lire avec l’élève la mise en situation de l’affiche Les objets et les structures Va plus loin :

Ta famille et toi décidez de faire du camping. Vous vous rendez compte que vous avez oublié votre tente. Vous n’avez pas d’abri et c’est nuageux. Suis le processus de résolution de problèmes technologiques et conçois un abri pour la nuit.

S’assurer que l’élève comprend le problème à résoudre.

Guider l’élève dans le processus de résolution de problèmes technologiques à l’aide du fichier joint J’imagine et je construis!

Encourager l’élève à utiliser des matériaux recyclés pour la construction. Il est important de sensibiliser l’élève à recycler, réutiliser et réduire.

Lorsque l’abri est terminé, proposer à l’élève d’exposer dans la maison le résultat de son travail afin de susciter la curiosité des autres membres de la famille; cela favorisera la discussion au sujet des connaissances apprises jusqu’à maintenant sur structures.

Activité(s) d’apprentissage

1. Observation de trois images et déterminer ce qui est commun.
2. Repérer des structures en observant une scène du quotidien.
3. Expliquer de quels matériaux sont composées les structures de la scène.
4. Activité Est-ce une structure?
5. Faire des devinettes au sujet de structures qu’elle ou il connaît.
6. Lecture du texte Bienvenue chez madame Bricolette.
7. Activité Jeu de mémoire au sujet de structures qui ont une même fonction.
8. Dessiner une structure et expliquer le lien entre le matériau dont elle est faite et la fonction de la structure.
9. Conception et construction d’une structure.

Matériel

1. Des matériaux recyclés.