École élémentaire Le Pâtural (Augny)
CE2/CM1 - 21 élèves

Imaginer des projets et émettre des hypothèses pour répondre à des défis.
Utiliser des outils pour modéliser les projets.
Vérifier par l’expérience les hypothèses formulées.
Mesurer des longueurs et des masses et reporter ces données sur un graphique.
Comprendre qu’il existe des liens entre la longueur et la tension exercée sur un fil de nylon et la note de musique obtenue.
Imaginer un scénario pour présenter de façon ludique les expériences et résultats (jeu télévisé).
Dessiner, représenter.
Chanter et s’exprimer à l’oral avec un micro pour réaliser une bande-son.

Sujet et problématique :

1. Comment fixer un fil de nylon sur une planche pour produire une note ?
2. Comment produire plusieurs notes différentes avec ce fil de nylon ?
3. Quelle note obtient-on si on appuie au milieu du fil (notion de demi)
4. En matérialisant les notes par des traits sur la planche, va-t-on obtenir des écarts identiques entre les traits ? (fil à vide réglé sur la note do)
5. Comment obtenir plusieurs notes autrement qu’en tendant le fil avec des pitons ?
6. Y a-t-il proportionnalité entre les notes et les masses des bouteilles d’eau ? Entre les notes et les écarts de longueurs entre les traits sur la planche ?

Démarche d’investigation :

Hypothèses formulées :

1. Fixer le fil avec du scotch, des punaises, des clous, des vis, des pitons.
2. a : Frapper avec le fil sur des verres de plus en plus remplis d’eau
   b : appuyer sur le fil avec un doigt.
   c : Faire glisser un verre le long du fil
3. Toutes les notes sont envisagées.
4. Certains élèves pensent que les traits seront réguliers, les autres pensent qu’ils ne seront pas réguliers (Ils pensent aux touches d’une guitare).
5. Tendre la corde avec la main. Tendre la corde avec un objet lourd (une bouteille remplie d’eau par exemple).
6. Certains élèves pensent qu’il y a proportionnalité entre les notes et les masses des bouteilles, d’autres pensent le contraire.
7. La plupart des élèves pensent qu’il n’y a pas proportionnalité entre les notes et les écarts de longueurs sur la planche (En raison de l’irrégularité des écarts).

Investigation(s) retenue(s) :

• protocole expérimental : manipulation d’outils pour fixer le fil sur des planches, essai d’obtention de notes à partir de différents systèmes (fil fixé avec des punaises, des clous, des pitons…). Vérification des notes obtenues à partir d’un accordeur électronique. Mesurer des longueurs et des masses et les reporter sur un graphique.
• observation(s) : notes obtenues (accordeur), écoute (aigu, grave), écartement des traits sur les planches, courbe sur les graphismes.
• modélisation : fabrication de monocordes pour vérifier par l’expérience si on peut obtenir plusieurs notes à partir d’une seule corde. Invention d’un instrument à partir de fils tendus par des bouteilles de plus en plus remplies d’eau (fils de plus en plus tendus).

Résultats :

1. Les pitons sont retenus pour tendre le fil (on peut les visser).
2. On obtient plusieurs notes avec un fil de nylon (60 cm de longueur) en appuyant avec un doigt sur le fil ou en faisant glisser un verre le long du fil.
3. On obtient la même note en plus aigu. Si le fil à vide est un do, on obtient un do à l’octave au-dessus.
4. 2 octaves obtenues. L’écart de longueur entre les traits marqués n’est pas régulier (plus long vers les notes graves). Entre les notes mi et fa et si et do, l’écart est plus petit que celui des notes précédentes et suivantes.
   Si on appuie au tiers du fil, on obtient un sol (le fil à vide étant accordé en do).
   La longueur de la partie vibrante correspond au 2/3 de la longueur du fil.
   Si on appuie au quart du fil, on obtient un fa (le fil à vide étant accordé en do).La longueur de la partie vibrante correspond au 3/4 de la longueur du fil.
5. Tendre la corde avec la main n’est pas facile.
   Avec une bouteille remplie d’eau attachée au fil, on obtient une note. Plus la bouteille est remplie, plus la note est aiguë.
   En utilisant plusieurs planches et des bouteilles de plus en plus remplies, on peut obtenir les notes de la gamme.
6. Il n’y a pas proportionnalité d’après la courbe obtenue. Le maître précise qu’il faut tenir compte des demi-tons entre mi et fa et si et do pour les graduations en abscisse.

Pour l’enseignant :

Montage prenant beaucoup de temps.
Réduire l’ensemble des prises de vues à 4 minutes.
Obligation de changer de caméscope au début du projet, le son n’étant pas suffisamment audible.
Filmer à des moments opportuns en fonction de la luminosité extérieure.
Nécessité de se fournir en matériel (Projecteurs, micros de qualité).
Absence de certains élèves « acteurs » par moments.

Mise en évidence de la démarche d’investigation.
Travail de groupe et échanges d’idées.
Le fait de filmer et d’enregistrer les différentes situations de recherche a fait prendre aux élèves consciences de l’intérêt de chuchoter ou d’éviter tout bruit à certains moments du tournage afin d’entendre les notes en regardant le film, d’entendre les « acteurs » au moment du tournage de scènes « théâtralisées ».
Grand intérêt des élèves pour ce type de projet.

Manipulation par les élèves du logiciel « Movie Maker » pour créer des petits films d’animation (importer des images, du son et ajouter du texte).