Voiture de course

• 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 sujet de l’identification de modèles récurrents dans un mouvement 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 dans la vidéo de course de voitures.
• Posez des questions pertinentes, telles que :
  • Quelle force permet à une voiture de course d’avancer ? (La force de réaction ou poussée agit sur les roues de la voiture pour les faire bouger. Elle est générée par le moteur ou par un autre élément qui pousse la voiture vers l’avant.)
  • Quelle force permet à une voiture de course de s’arrêter ? (Le frottement dissipe l’énergie de la voiture pour la faire ralentir petit à petit. C’est ce qu’on appelle la « résistance au roulement ».)
  • Qu’est-ce qui permet à une voiture d’aller plus ou moins vite ? (Réduire la masse et le frottement de surface permet à la voiture d’aller pus vite. À l’inverse, augmenter la masse et le frottement de surface la ralentit.)
• Expliquez à vos élèves qu’ils vont devoir construire une voiture de course et un lanceur, puis réaliser des expériences afin d’identifier un modèle récurrent dans le mouvement de la voiture.
• Distribuez un ensemble à chaque groupe.

• En binômes, demandez à vos élèves de construire le modèle de voiture de course. 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.

Expérience 1 :

• Demandez à vos élèves de tester leur voiture avec les roues jaunes de taille moyenne afin de voir quelle distance elle peut parcourir. Dites-leur de tirer le lanceur en position 5, puis de lâcher.
  • Précisez-leur de consigner le résultat sur leur fiche de travail (Support pour l’enseignant- Ressources supplémentaires).

Expérience 2 :

• Demandez à présent à vos élèves de tester leur voiture avec les petites roues grises et les grandes roues blanches.
  • Rappelez-leur de consigner le résultat de chaque test.
  • Encouragez-les à placer une brique à côté de la piste pour indiquer jusqu’où leur voiture ira selon eux.

• Rassemblez les élèves afin d’échanger sur ce qu’ils ont appris.
• Posez des questions pertinentes, telles que :
  • Qu’avez-vous pu observer en fonction des roues ? (La voiture a parcouru moins de distance avec les petites roues qu’avec les grandes. C’est parce que les petites roues tournent plus vite sur leur axe, ce qui génère davantage de frottement.)
  • Comment faire pour que la voiture aille le plus loin possible ? (Tirer entièrement le ressort, alléger la voiture, utiliser les grandes roues et lancer la voiture sur une surface lisse.)

• Rassemblez les élèves afin d’échanger sur les expériences qu’ils ont réalisées.
• Posez des questions pertinentes, telles que :
  • Quels modèles récurrents avez-vous identifiés dans le mouvement de votre voiture après avoir modifié la taille des roues ?
  • Avez-vous pu prévoir ce qui se passerait ensuite ?
• Une fois qu’ils ont testé chaque taille de roue, demandez à vos élèves de personnaliser leur voiture en utilisant les briques restantes de l’ensemble.
• Prévoyez suffisamment de temps pour que les élèves démontent leurs modèles, trient les briques dans les plateaux et rangent leurs postes de travail.

• Posez des questions d'orientation pour encourager vos élèves 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 de la voiture.
  • Bleu : Je peux identifier un modèle récurrent dans le mouvement de la voiture.
  • Violet : Je peux identifier un modèle récurrent dans le mouvement de la voiture 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

• Montrez à vos élèves comment compter les tenons des plaques pour les aider à positionner correctement leurs briques. Indiquez-leur qu’ils doivent prêter attention à la position de la tuile numérotée et du repère sur le lanceur.
• Pour lancer la voiture, les élèves doivent tirer le lanceur vers l’arrière jusqu’à la position 5, placer la voiture contre la plaque plate de lancement, puis lâcher.
• Expliquez-leur qu’ils ne doivent pas trop serrer les roues car ce frottement supplémentaire ralentira la voiture.

Pour simplifier :

• Demandez à vos élèves de n’essayer que les roues jaunes de taille moyenne et les grandes roues blanches.

Pour aller plus loin :

• Demandez à vos élèves d’ajouter une brique lestée pour voir si cela modifie le comportement de leur voiture.
• Proposez-leur de faire un essai avec le lanceur tiré à mi-parcours (position 3).
  • Peuvent-ils prévoir où s’arrêtera la voiture en fonction de leurs observations réalisées dans le cadre des expériences 1 et 2 ?

(Remarque : cela étend la durée du cours.)
Pour intégrer des notions de mathématiques, demandez à vos élèves de réaliser des estimations à l’aide d’unités standard, puis de mesurer la masse des objets de l’ensemble (par exemple, brique lestée = 53 g, grandes roues = 16 g, roues moyennes = 6 g).

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.