Les leviers, séance 4: le pont-levis.

 

D’après la séquence proposée par les documents d’application des programmes en sciences 2002.

Séance 4 :Comment fabriquer une maquette de pont-levis ?

Objectif :

-         réinvestir dans un nouveau contexte les connaissances acquises sur les leviers (cf. S3)

Présentation rapide :

            Il est proposé aux élèves de construire un pont-levis. Il n’est pas fait de lien explicite avec les leviers. Certains élèves ne feront ce lien qu’à la phase de mise en commun. Il s’agit d’un réinvestissement utile pour évaluer

            On présentera le défi, les enfants produiront un schéma avant de construire la maquette. Une mise en commun sera effectuée, pendant laquelle les élèves présenteront à la classe leur travail. Une discussion s’engagera sur les difficultés rencontrées, les solutions adoptées.

            Certains groupes n’auront pas terminé. Il faudra leur allouer du temps supplémentaire, dans la semaine.

            Remarque : Il est possible qu’aucune synthèse sur le point de fixation du fil sur le pont ne soit effectuée à cette séance. On se contentera peut-être d’évoquer, de constater les différences sur les points d’attache : loin ou près de l’axe du pont…

Matériel :

-         boîtes à chaussures,

-         ficelle,

-         longs pics à brochette épointés.

-         éventuellement : scotch, attaches parisiennes.

Organisation :

Les phases collectives d’explicitation et les phases de travail de recherche en groupe se succèdent.

Déroulement :

Collectivement : Les élèves connaissent tous les châteaux forts. Ils possèdent des représentations suffisantes des pont-levis. Mais, on prend soin de clarifier d’emblée la situation : « Il faut construire un pont-levis avec le matériel disposé sur vos tables » On montre et nomme ce matériel. Des idées germent déjà… D’autres enfants sont perplexes !

« Qu’est-ce qu’un pont-levis ? » Et les élèves d’expliquer, de resituer le pont-levis. Attention, des explications sur le fonctionnement vont arriver. On ne cherchera ni à les encourager, ni à les éviter. On ne fixera surtout pas de solution, ni de lien avec les leviers. Mais si ce lien est effectué par les élèves, on les guidera pour qu’ils précisent les ressemblances entre leviers et pont-levis.

Par petits groupes :

Les enfants, en binômes, réalisent d’abord leurs dessins légendés d’hypothèses. Il y a donc une première négociation au sein du groupe. Le maître passe de binôme en binôme pour favoriser l’explicitation des solutions proposées : En expliquant oralement leurs hypothèses, les élèves affinent encore leurs réflexions et, le crayon à la main, améliorent leurs dispositifs.

Puis les enfants s’emparent du matériel et commencent la réalisation technique des ponts-levis.

Le maître passe de groupe en groupe pour aider quand un souci technique apparaît sans pour autant intervenir sur le choix de la position d’attache du fil.

Pour les élèves les plus en difficulté, on peut leur montrer une image de pont-levis. Image à prélever dans un livre d’histoire, dans un ouvrage documentaire ou encore dans le livret rose d’application des programmes en sciences, page 54.

Attention, dans ce cas, les points d’attache sont révélés mais non pas précisés : le maître n’attire pas l’attention des élèves sur ce point.

Collectivement : Quelques groupes d’élèves, dont le travail est représentatif de l’ensemble ou bien qui propose des solutions particulières, sont invités à venir présenter leurs solutions.

Une discussion s’engage sur les difficultés rencontrées et la manière dont elles ont été résolues.

Synthèse et trace écrite :

Le maître reformule les propositions des élèves, maquettes en main. Il en propose une catégorisation : d’un côté les maquettes qui placent le point d’attache du tablier du pont à son extrémité, de l’autre celles qui proposent un point d’attache plus central et éventuellement, en 3^ème catégorie, ceux qui présentent un point d’attache très proche ou sur l’axe du tablier du pont.

Les enfants cherchent à dégager le critère de catégorisation : position du point d’attache des ficelles sur le pont.

La trace écrite est constituée des dessins des différentes catégories présentes. chaque catégorie est explicitée par une phrase.

Bilan de séance :

Les groupes produisent aisément des dessins hypothèses.

Les réalisations techniques, à partir des boîtes à chaussures présentent peu de difficultés (certains groupes ont eu besoin de scotch ou d’attaches parisiennes pour réaliser la charnière de leurs ponts).

L’ensemble des réalisations propose des points d’attache en extrémité de tablier de pont.

Un groupe propose un point d’attache « central ».

Aucun ne propose de point d’attache confondu à la charnière.

Nous avons constater que les enfants ont bien réinvesti leurs connaissances sur les leviers. Pourtant, aucun élève n’a clairement parler de levier.

Le lien entre le pont-levis et le levier sera donc fait clairement lors d’une prochaine séance.

Prolongement : Où fixer l’attache du fil sur la passerelle ? Une séance pour imaginer une expérience destinée à prouver qu’il est plus facile de soulever la passerelle en fixant les fils loin de l’axe de rotation (la charnière).