Bobsleigh

• Passez en revue le matériel en ligne destiné aux élèves. Utilisez un projecteur pour partager ce matériel avec vos élèves pendant la leçon.
• Assurez-vous d’avoir traité le concept de prévisions lors d’une leçon antérieure.
• Tenez compte des capacités et des antécédents de tous vos élèves. Si besoin, différenciez la leçon pour la rendre accessible à tous. Reportez-vous à la section Différenciation ci-dessous pour découvrir des suggestions.

• Regardez la vidéo (également accessible via le matériel en ligne destiné aux élèves).

• Animez une brève discussion sur les forces que vos élèves ont pu voir à l’œuvre lors de descentes en luge ou de courses de bobsleigh.
• Posez des questions pertinentes, telles que :
  • Quelle force permet à un bobsleigh d’avancer ? (La poussée)
  • Quel autre élément permet à un bobsleigh d’avancer ? (La gravité est la force qui tire la masse vers le bas. Plus la masse d’un objet est importante, plus cet objet ira vite. C’est ce qu’on appelle « l’élan ». L’élan permet d’allonger le mouvement d’un objet ou de lui donner plus de force. Pour résumer, plus de masse = plus d’élan. Et c’est ce qui permet au bobsleigh de glisser plus loin.)
• Expliquez à vos élèves qu’ils vont devoir construire un bobsleigh et une piste de glace, afin de déterminer comment le fait d’en augmenter la masse peut permettre de le faire aller plus loin.

• En binômes, demandez à vos élèves de construire le modèle de bobsleigh. Dites-leur de se relayer, l’un recherchant les briques tandis que l’autre construit, en échangeant les rôles après chaque étape
• Reportez-vous à la section Astuces ci-dessous pour découvrir des conseils de construction.
• Accordez-leur 20 minutes, ou attendez que tous les groupes aient au moins construit le bobsleigh, les lestes et la piste de glace jusqu’à l’étape 23, page 51 du livre d’instructions de montage.
• Demandez-leur de tester leur piste de glace avec les figurines et le bobsleigh. Dites-leur de placer le bobsleigh au niveau du repère violet situé au sommet de la piste de glace, puis de le lâcher. Les groupes qui ont terminé leur piste de glace et leur lanceur peuvent tourner la poignée pour lancer le bobsleigh.

• Demandez à vos élèves d’utiliser un mètre pour mesurer la distance parcourue par le bobsleigh à partir de la base de la piste de glace. Indiquez-leur de consigner cette distance sur leur fiche de travail (Support pour l’enseignant - Ressources supplémentaires) ou à l’aide d’un tableau dans leur carnet.
• Pour vous assurer de l’objectivité des tests, demandez-leur de réaliser trois essais et d’utiliser la valeur moyenne comme distance mesurée finale. Indiquez-leur de placer une brique à côté du mètre pour marquer la distance parcourue lors de chaque essai.
• Si le temps le permet, demandez à ceux qui n’ont pas encore construit le lanceur de le faire maintenant.

• Rassemblez la classe et animez une discussion de groupe sur ce qu’ils ont pu observer.
• Posez des questions pertinentes, telles que :
  • Quelle force permet à un bobsleigh de glisser sur une piste de glace ? (La gravité)
  • Quelles autres variables peuvent aider un bobsleigh à aller plus vite et plus loin ? (Une bonne poussée au démarrage et un bobsleigh plus lourd. Un fond de bobsleigh et une piste lisses permettent également de réduire le frottement.)
• Indiquez à vos élèves de tenir les figurines dans une main et les deux briques noires assemblées dans l’autre.
  • Demandez-leur ce qui pèse le plus lourd (masse plus importante) et ce qui glissera le plus loin.
  • Demandez-leur d’utiliser une brique pour indiquer leurs prévisions, puis de faire un test pour vérifier s’ils ont raison.
• Indiquez-leur d’utiliser un mètre pour mesurer la distance parcourue, puis de remplir leur tableau.
• Demandez-leur de prendre la brique lestée et de la comparer aux briques noires qu’ils viennent de tester.
• Dites-leur d’utiliser une autre brique pour indiquer leurs prévisions et de faire un nouveau test pour vérifier s’ils ont raison.
• Demandez :
  • En quoi est-elle différente ? (Poids/masse)
  • En quoi est-elle identique ? (Volume, couleur)
  • Va-t-elle aller plus loin ? (Elle devrait... Cependant, si la surface n’est pas lisse, il y aura plus de frottement et elle parcourra une distance plus courte.)

• Rassemblez les élèves pour partager leurs expériences et en discuter.
• Posez des questions pertinentes, telles que :
  • Avez-vous identifié des modèles récurrents dans le mouvement du bobsleigh après en avoir modifié la masse ? (Plus la masse est importante, plus le bobsleigh glisse loin.)
  • Avez-vous pu prévoir ce qui se passerait ensuite ?
• Prévoyez suffisamment de temps pour que les élèves démontent leurs modèles, trient les briques dans les plateaux et rangent leurs postes de travail.

-Encouragez vos élèves à étudier le mouvement du modèle au fur et à mesure de la construction. Posez des questions pertinentes, telles que :

• Savez-vous où se trouve la manivelle ?
• Que se passe-t-il lorsqu’on tourne cette manivelle ?
• Combien de tours sont nécessaires pour incliner le haut de la piste de glace ?
• Posez-leur des questions d’orientation pour les encourager à « réfléchir à voix haute » et à expliquer leur raisonnement en ce qui concerne les décisions qu’ils ont prises pour résoudre les problèmes rencontrés lors de la construction.

Checklist d’observation

• Évaluez la capacité de vos élèves à décrire le modèle récurrent dans le mouvement d’un objet et comment il peut être utilisé pour prévoir les mouvements ultérieurs.
• Créez un barème adapté à vos besoins. Par exemple :
  1. Soutien supplémentaire nécessaire
  2. Capacité à travailler en autonomie
  3. Capacité à apprendre aux autres

Auto-évaluation

• Demandez à chaque élève de choisir la brique qui représente le mieux ses performances.
  • Vert : Je pense pouvoir identifier un modèle récurrent dans le mouvement du bobsleigh.
  • Bleu : Je peux identifier un modèle récurrent dans le mouvement du bobsleigh.
  • Violet : Je peux identifier un modèle récurrent dans le mouvement du bobsleigh et l’utiliser pour prévoir les mouvements ultérieurs, et je peux aider un camarade à comprendre.

Évaluation croisée

• En binômes, demandez à vos élèves de discuter de leur expérience collaborative.
• Encouragez-les à utiliser les tournures suivantes :
  • J’ai aimé quand tu...
  • J’aimerais en savoir plus sur la façon dont tu...

Astuces de construction

• Pour tester leurs modèles, vos élèves auront besoin d’une surface plane et lisse d’au moins un mètre de long. Idéalement, tous les tests doivent être réalisés sur la même surface car les résultats varient sur le bois, le carrelage, le papier, la moquette, etc. en raison des différences de coefficient de frottement.
• Les élèves doivent utiliser un morceau de ruban de masquage pour marquer un emplacement ou identifier un repère sur la table ou le sol afin de s’assurer que la piste de glace reste au même endroit pour chaque essai.

Pour simplifier :

• Demandez à vos élèves de travailler uniquement avec le bobsleigh et la brique lestée (autrement dit, demandez-leur d’arrêter la construction à l’étape 23, page 51).

Pour aller plus loin :

• Demandez à vos élèves de réaliser une construction libre qui permettra au bobsleigh d’aller plus loin (par exemple, un bobsleigh plus lourd, quelque chose pour diminuer le frottement [des roues], une piste de glace plus haute, un système permettant de donner une impulsion lors du départ).
• Mettez-les au défi de concevoir et de construire un système permettant de donner une impulsion à leur bobsleigh lors du départ au sommet de la piste de glace.
  • Pour gagner lors des compétitions de bobsleigh, les concurrents doivent optimiser leur masse et démarrer avec une impulsion forte et rapide en haut de la piste. Une fois qu’ils en sauront plus sur la masse, vos élèves pourront essayer de fabriquer un système permettant de donner une forte impulsion à leur bobsleigh, afin qu’il aille encore plus loin.

(Remarque : cela étend la durée du cours.)
Pour intégrer des notions de mathématiques, demandez à vos élèves de peser les différentes configurations de bobsleigh. Proposez-leur de créer un graphique avec l’axe vertical correspondant au poids des différents bobsleighs et l’axe horizontal représentant la distance parcourue par chacun d’eux. Dites-leur de répéter chaque test 5 fois, puis de tracer les résultats sur le graphique à l’aide de points. Animez une discussion sur les différences qu’ils ont pu observer ainsi que sur la relation entre le poids et la distance parcourue.

Cycle 3 – Consolidation – CM1, CM2, 6e - Mathématiques - Chercher, Modéliser, Représenter, Raisonner, Calculer, Communiquer
Croisements entre enseignements: apprendre à résoudre des problèmes portant sur des contextes et des données issus des autres disciplines.