Matériel :
- 3 supports bleus
- 3 roues dentées
- 3 fixations blanches
Je laisse les enfants découvrir le matériel qui est à leur disposition.
Au bout de quelques minutes, certains enfants ont l'idée d'emboîter les roues par les dents. La plupart le font sur la table sans fixer les roues au support.
Beaucoup d'enfants s'amusent à superposer les roues ; ceux qui pensent à les aligner côte à côte sont moins nombreux. Au bout d'un quart d'heure, un ou deux enfants ont réalisé le montage que j'« attends » avec les trois roues.
C'est l'occasion d'arrêter la manipulation et de retourner discuter sur les bancs pour étudier les montages, et introduire le mot « engrenage ».
Que constatez-vous ?
Beaucoup d'enfants utilisent le verbe « rouler » : je remplace ce terme par « tourner ».
Les enfants qui s'expriment facilement arrivent à formuler que « toutes les roues tournent en même temps » (pour certains, il faut insister pour qu'ils utilisent le vocabulaire «roue » et non « fleur »).
Comment est-ce possible ? Qu'est-ce que ces roues ont de particulier ?
« Elles ont des pétales ! » Comme les élèves ne peuvent pas deviner ce vocabulaire, je leur dit que ça s'appelle des dents : ce sont des roues dentées. Ils arrivent alors à formuler que « les dents sont accrochées ».
Conclusion : « Quand on tourne une seule roue, toutes les roues tournent en même temps car leurs dents se touchent ».
Est-ce toutes les roues tournent dans le même sens ?
Au début, les enfants répondent « oui » ou « non » sans regarder. En leur demandant de bien observer, tout le monde arrive à voir que toutes les roues ne tournent pas dans le même sens.
Exercice à l'oral : regarder les roues les unes après les autres et dire si elles tournent « vers la porte ou vers la fenêtre ». Essayer d'imaginer dans quel sens tournerait une quatrième roue, une cinquième roue… puis vérification expérimentale. Les élèves comprennent ainsi que le sens de rotation des roues est alterné, même si je n'ai pas essayé de formuler cette règle avec les enfants.
Les enfants retournent à leur place et doivent tous construire l'engrenage qui vient d'être étudié. Une fois leur montage terminé, ils doivent le dessiner. Certains ne font pas bien attention à la position des dents : je leur fais vérifier « expérimentalement » que si les dents ne se touchent pas, le mouvement d'une roue n'induit pas le mouvement de la roue voisine. Ils doivent donc corriger leur dessin.
Remarques : L'utilisation des flèches s'est avérée difficile. Quelques élèves ont rapidement compris cette symbolisation, mais la plupart des élèves recopient les modèles de flèches que j'ai dessinés au tableau en dehors de leur dessin.
Cette symbolisation est donc à mon avis trop complexe pour le cycle 1. Le dessin des roues dentées a été l'occasion d'un exercice de graphisme quelques jours après la séance de sciences.
Le mot de La main à la pâte
Peut-être deux ou trois séances auraient-elles été nécessaires.