Utiliser des masses

2. Utiliser des masses marquées.

Description rapide.

Les enfants vont devoir élaborer des stratégies pour peser des objets avec une balance Roberval, interpréter les résultats obtenus et en déduire d’autres résultats.

Objectifs spécifiques.

-         savoir faire une simple pesée en évitant les opérations multiples,

-         savoir extraire les informations fournies par des situations d’équilibre et de déséquilibre,

-         savoir calculer sur des mesures de masses,

-         connaître la relation 1kg=1 000g et savoir l’utiliser pour exprimer le résultat d’un mesurage ou d’un calcul,

-         connaître la relation 1L.=1kg et savoir l’utiliser pour compléter la boîte de masses marquées.

Matériel.

-         1 boîte e masses marquées,

-         1 balance Roberval,

-         des étiquettes autocollantes,

-         1 balance de cuisine,

-         1 bouteille de 1L. d’eau,

-         1 verre doseur marqué 1L.

-         1 livre pour effectuer une mesure de masse inférieure à 1kg.

Déroulement

1^ère phase : découverte de la boîte de masses marquées.

1 élève vient recenser le contenu de la boîte de masses.

Pour faciliter les lectures suivantes, on collera des étiquettes visibles.

Les différentes valeurs des masses sont inscrites au tableau :

-         500g, 200g, 100g, 100g, 50g, 20g, 10g, 10g, 5g, 2g, 2g, 1g.

-         Attention, c’est ici qu’il faut compléter la boîte de masses !!

Remarque : pour utilisation de la Roberval : on fabrique des poids avec du papier format A4 qualité 80g. 1 feuille=5g, 1 bande de 8,4x29,7cm=2g, 1 bande de 4,2x29,7cm=1g.

Problème : Le maître pose ensuite la masse de 500g dans un des plateaux de la balance et demande s’il est possible d’équilibrer la balance en se servant des masses disponibles.

Emission des hypothèses : Les réponses et les arguments sont recensés à l’oral et inscrits pour mémoire au tableau (future trace écrite, « nos hypothèses »).

Test : On vérifie avec la balance Roberval.

Synthèse : A l’issue de cette activité, le maître demande combien pèse le contenu de la boîte de masses marquées et on termine en notant la relation 1kg=1 000g.

Problème de réinvestissement : Le maître pose ensuite une masse de 100g et une de 50g dans un plateau et demande s’il est possible d’équilibrer la balance en utilisant les masses disponibles. On met ainsi en évidence la possibilité d’obtenir 50g avec les masses inférieures à 50g.

Deuxième phase : Utilisation de la balance pour peser des objets.

Etape 1 : Pesée d’un objet de masse inférieure à 1kg.

1 groupe élève est chargé d’effectuer la pesée d’un livre en verbalisant ses actions et ses constats.

Le contenu du plateau et le constat sont inscrits au tableau à certaines étapes importantes de la pesée.

Les autres élèves doivent écrire sur leur cahier de brouillon les informations qu’ils peuvent en déduire sur la masse du livre.

Exemple :

Contenu du plateau	Constat
1) 500g, 200g, 100g, 100g, 50g	C’est trop
2) 500g, 100g, 100g, 50g	Ce n’est pas assez
3) 500g, 200g, 100g, 50g, 20g, 10g, 10g	Ce n’est pas assez
etc.	etc.

Réponses attendues :

1)Le livre pèse moins de 950g

2)Le livre pèse plus de 750g et moins de 950g

3)Le livre pèse plus de 890g et moins de 950g….

Méthodologies :

Certains enfants auront du mal à élaborer des stratégies.

On fixe une méthode :

-         on inscrit sur le cahier quel sera le prochain essai,

-         les propositions sont discutées, l’une d’entre elle est retenu,

-         le peseur procède à l’essai, le nouvel encadrement est recherché,

-         on recommence à inscrire quel sera le prochain essai, jusqu’à obtention de l’équilibre.

Bilan de séance :

Il manquait des masses dans la boîte. Il nous a donc fallu en fabriquer des nouvelles. Pour ce faire, nous avons demandé de l’aide aux élèves de CM2. Ils nous ont proposé de fabriquer des masses avec des bouteilles d’eau. ainsi, nous avons fabriqué une bouteille de 200g et une autre de 500g.

Cette étape a obligé les élèves à pratiquer des pesées de masses inférieures à 1kg.

Mais :

- Nous n’avons pas fixé que l’ensemble des masses marquées pèse 1000g.

- Nous n’avons pas fixé que 1 000g= 1kg.

- Nous n’avons pas d’objet étalon de masse inférieure à 1kg pour l’exercice suivant.

Etape 2 : Pesée d’un objet de masse supérieure à 1kg.

Rappel : La boîte des masses marquées est réexaminée. On écrit au tableau l’ensemble des masses relevées.

Quelle masse cela représente-t-il en tout ?

On calcule et on fixe que :

-         l’ensemble des masses marquées de la boîte mesure 1 000g.

-         1 000g = 1kg.

On élabore une trace écrite pour les cahiers et un affichage pour la classe.

Problème de réinvestissement : Le maître demande maintenant de peser un objet de masse inférieure à 1kg (un pot de confiture de 760g)

On utilise la fiche méthode de la séance précédente.

On inscrit au tableau le détail de la pesée.

Problème : On pèse un gros dictionnaire…

Les seules masses marquées disponibles sont celles contenues dans la boîte complète.

Quand l’élève peseur (et le groupe !) a constaté que les masses disponibles ne suffisaient pas, le maître renvoie le problème à la classe en lui demandant comment on pourrait procéder sans utiliser d’autres masses marquées.

Si aucun élève ne pense à utiliser le livre déjà pesé, le maître en fait la proposition. La procédure à suivre est explicitée puis la pesée est effectuée.

On établit encore une fiche méthode pour les pesées de masses supérieures à 1kg.

Synthèse et trace écrite :

-         l’ensemble des masses marquées de la boîte mesure 1 000g.

-         1 000g = 1kg.

-         fiche méthode pour pesée de masses inférieures à 1 000g.

-         fiche méthode pour pesée de masses supérieures à 1 000g.