École élémentaire Yann Arthus-Bertrand de Noviant-aux-Prés
CE2/CM1 - 20 élèves
Objectif pédagogique :
- Étude et réalisation de sabliers
- Appréhender le principe de l’écoulement
- Initiation à la démarche scientifique
- Construire un protocole d’expérimentation pour résoudre un questionnement
Sujet et problématique :
Réaliser un sablier pour remplacer le chronomètre afin de mesurer 3 min. de prise de parole lors des présentations en classe.
Démarche d’investigation :
Hypothèses formulées :
La durée d’écoulement des sabliers dépend :
- de la quantité de matière
- de la largeur du goulot
- de la grosseur des grains
- de la taille du sablier
Investigation(s) retenue(s) :
- protocole expérimental
Réalisation de sabliers, choix des matériaux.
- observation(s)
Sabliers ramenés par les élèves.
- recherche documentaire
Recherche de sabliers particuliers sur Internet.
- modélisation
Vérification des hypothèses par construction de sabliers pour tenter de valider les hypothèses.
Résultats :
Validation et mesure du temps en fonction du critère à étudier
Conclusions :
La quantité de matière est proportionnelle à la durée d’écoulement.
La largeur du goulot est importante mais dépend surtout de la matière mise dans la bouteille. Certaines matières s’agglutinent et empêchent l’écoulement. La taille du sablier n’influe pas sur la durée du sablier.
Pour l’enseignant :
Le projet encourage un travail d’équipe, de cohésion, d’entre-aide et de confrontation d’idées au sein de la classe.
Les sabliers ne sont pas précis à la seconde près, d’où la nécessité d’aborder la notion de marge d’erreurs et de moyennes des mesures observées.
Quelques difficultés techniques liées à la caméra sportive de prêt et la nécessité d’avoir des ordinateurs suffisamment puissant pour supporter une résolution importante.
Anecdotes :
Nécessité de travailler avec l’aide des CM2 de la classe voisine pour le calcul des moyennes et de la marge d’erreurs à adopter. Pour une meilleure précision des mesures, le sucre a été purifié et trié plusieurs fois. De même 1 seul bouchon entre les 2 bouteilles est plus précis que 2 bouchons collés.
Importance d’expérimenter soi-même pour améliorer les qualités du sablier et de ne faire varier qu’un seul paramètre pour valider une expérience, initiation à la démarche scientifique.
Réflexion sur le rôle des images et du son, meilleure compréhension de la difficulté du travail de la mise en images pour que celle-ci soit en mesure de rendre compte des observations effectuées.
Filmer, choisir sa position, manipuler, monter (en partie) la vidéo… découverte de l’importance de la résolution finale de l’image, qui est pixélisée en utilisant le zoom numérique.
