École élémentaire Riviera Hombourg-Haut, CM1
FICHE PROJET
Objectif pédagogique :
Etudier les mécanismes qui assurent le fonctionnement d’un objet technique
Sujet et problématique :
Etude d’un objet technique : l’essoreuse à salade (Commment se transmet le mouvement de rotation ?).
Démarche d’investigation :
Observations :
Observation 1 :
Les mouvements d’entrée et de sortie sont des mouvements de rotation ; la main tourne la manivelle et le panier à salade tourne à l’intérieur de l’essoreuse.
Observation 2 :
Le panier à salade tourne plus vite que la main qui tient la manivelle. On compte le nombre de tours de panier pour un tour de manivelle. Chaque essoreuse a une accélération différente.
Hypothèses :
Hypothèse 1 :
Un mécanisme permet la transmission du mouvement. Il se trouve à l’intérieur du couvercle de l’essoreuse. Quel est ce mécanisme ?
Hypothèse 2 :
Dans le mécanisme de chaque essoreuse il doit y avoir un élément qui change la vitesse d’accélération. Quel est cet élément ?
Recherches :
Les enfants démontent le couvercle de l’essoreuse et tentent de répondre aux deux questions mises en avant lors de la phase de questionnement :
1) Deux roues dentées tournent l’une dans l’autre et transmettent le mouvement de rotation. On établit la chaîne cinématique du mouvement.
2) Les élèves remarquent que les essoreuses ont des roues dentées qui ne sont pas identiques. Ils comptent le nombre de dents de chaque roue et ils font le parallèle avec le nombre de tours que fait le panier lorsqu’ils font un tour de manivelle. Ils prennent conscience du lien entre les deux.
Conclusions :
Un engrenage (deux roues dentées) permet la transmission du mouvement de rotation. Pour accélérer le mouvement, on doit utiliser une grande roue dentée en entrée et une plus petite roue dentée en sortie. Le coefficient de transmission est donné par le rapport entre le nombre de dents des deux roues dentées.
Prolongement :
Pour fixer les notions, un "défi technologique" est proposé : Avec un matériel de base (trois roues dentées de tailles différentes, des axes et une barre support), les enfants doivent construire des mécanismes permettant d’accélérer ou de ralentir le mouvement de rotation, le coefficient de transmission étant donné.
Pour l’enseignant :
Difficultés rencontrées :
- Les difficultés étaient plutôt d’ordre technique car il est difficile de filmer et de mener les séquences de front. Les séquences ont pris quasiment le double du temps qui leur était normalement imparti.
- Certains enfants étaient gênés par la caméra et certaines interventions manquaient de spontanéité et de naturel.
- Le nombre de séquences étant important, nous disposions de plus d’une heure de film à condenser en 4 min. Le tri a été difficile...
Apport de ce projet pour l’enseignement des sciences dans sa classe :
Réaliser le montage du film a permis aux élèves un retour sur leur démarche. Ils se sont interrogés sur les étapes de leur investigation, ils ont trié ce qui était important et ont dû revenir sur les découvertes clées qu’ils ont faites tout au long des séquences.
Ce projet est également moteur au niveau de l’investissement personnel de chaque enfant qui voit à travers ce film une occasion de montrer aux autres (famille, élèves...) ce qu’il découvre en classe...
