Notions et connaissances travaillées : Matière, matériaux, masse, poids, volumes, balances, grandeurs et mesures, formes et tailles, tri
Compétences travaillées : Privilégier les descriptions détaillées
Résumé : Les élèves vont apprendre à se méfier d’un rapprochement entre taille et masse, à se familiariser avec une procédure de soupèsement en affinant leurs sensations, et s’entraîner à l’usage des comparatifs. Lorsque le soupèsement n’est pas suffisant pour différencier, ou qu’apparaît un désaccord, ils seront amenés à manipuler un instrument de comparaison : une balance ou une paire de pesons placés côte à côte. Ils apprendront à interpréter la position des plateaux d’une balance ou la différence d’élongation de deux pesons identiques.
La séquence complète est téléchargeable ci-dessus.
Retrouvez ci-dessous des indications et annexes à télécharger pour accompagner la mise en oeuvre de cette séquence.
Partie 1 : Comparer les poids de deux objets sans instrument : soupeser
Pour 1 lot d’objets :
- 1 séance par groupe de tri
- 1 séance en classe entière de comparaison des tris des groupes.
1.1 Trier selon le poids
Matériel
L’enseignant devra prévoir plusieurs ensembles d’objets : des ensembles d’objets « lourds », et d’autres d’objets « légers ». À partir d’un ensemble d’objets « lourds » et d’un ensemble d’objets « légers », il préparera un premier lot mixte que les élèves devront trier.
> Les lots proposés seront de plus en plus difficiles à trier : l’écart entre les 2 ensembles diminuera à chaque nouveau tri. Par exemple, 4 fois la sensibilité barique (Le sens barique est la faculté de sentir le poids d’un objet en le soupesant) pour le premier lot, 2 fois pour le deuxième, 1 fois pour le dernier. Dans le dernier lot proposé, l’écart entre les 2 ensembles sera trop faible pour être estimé par soupèsement et le recours à un instrument de comparaison (balance ou paire de pesons) de sensibilité adéquate deviendra nécessaire.
> Les lots proposés seront de plus en plus difficiles à trier aussi du fait de la non-concordance entre différence de poids et différence de taille ou du fait des matériaux.
1.1.1 Dans la salle de jeux
Les enfants vont avoir à transporter tous les objets du lot qui leur est proposé; le maître indique que les objets «lourds» sont plus chers à transporter que les objets «légers» et que les transporteurs vont devoir trier les «lourds» et les « légers » pour connaître le prix du transport.
L’espace du jeu est divisé en une zone de départ (où sont répartis les objets, numérotés, du lot mixte), une zone centrale de déplacement et une zone d’arrivée (où devront être déposés les objets transportés). Cette dernière est elle-même divisée en 2 zones : celle des objets « lourds » et celle des objets « légers ».
Avant toute manipulation, on demande aux transporteurs de nommer les objets. Puis chaque enfant estime les poids « à vue» et choisit, sans les toucher, un objet qu’il pense être « léger » et un autre qu’il pense être « lourd ». Il valide ensuite son choix en soupesant et, en cas d’erreur d’estimation, choisit une autre paire d’objets.
En fin de partie, les enfants du groupe se réunissent dans la zone d’arrivée pour discuter du tri effectué.
Lors d’une deuxième séance, une phase de représentation permet de rediscuter les résultats obtenus par chacun des groupes. Le travail va consister à représenter le résultat du tri en collant les photographies des objets sur 2 affiches.
Accéder au tableau des lots pour le travail de tri en salle de jeu (pdf)
1.1.2 En classe
Les activités en classe sont semblables à celles faites dans la salle de jeu. Deux boîtes permettent de déposer les objets triés. La mise en situation peut être le tri d’objets pour un colis postal. Le prix de l’envoi n’est pas le même si l’objet est « lourd » ou «léger».
Accéder au tableau des lots pour le travail de tri en salle de classe (pdf)
1.2 Associer deux poids égaux
À présent, l’activité va consister à associer des objets de même poids par paires. Pour cela, les enfants devront affiner leur perception dans l’opération de soupèsement.
Matériel
L’enseignant prépare un ensemble d’objets pouvant être appariés selon le critère de poids, indépendamment des indices visuels. Il en constitue plusieurs lots : dans les premiers qui seront donnés aux élèves, l’écart entre les poids des paires sera plus grand que dans les suivants. Un lot comprend 4 à 8 paires d’objets de même poids, mélangées. Les objets sont numérotés, sans relation avec leur poids.
1.2.1 Dans la salle de jeux
Les enfants sont en petits groupes de 6 à 8. Sur l’aire de jeu, sont disposés des cerceaux destinés à accueillir les paires d’objets reconstituées. Les objets sont initialement répartis au hasard à côté des cerceaux. Les enfants doivent comparer deux à deux les objets en les soupesant pour reconstituer les paires. En fin de partie, les enfants du groupe se réunissent pour s’accorder sur les paires à constituer. Puis les résultats des groupes sont comparés.
Si un désaccord est constaté, le maître propose de vérifier avec un instrument que les objets sont bien appariés, qu’ils ont bien le même poids.
1.2.2 En classe
Les activités en classe sont semblables à celles réalisées dans la salle de jeu, mais avec des objets plus adaptés au lieu.
Accéder au tableau des lots pour le travail d'association en salle de jeu et en salle de classe (pdf)
Partie 2 : Comparer les poids de deux d’objets avec un instrument : une balance ou une paire de pesons
Matériel
Il faudra prévoir le matériel suivant :
- Un instrument de comparaison pour 2 enfants.
- Les lots d’objets utilisés dans la partie 1
Deux types d’instrument de comparaison peuvent être proposés aux enfants : une balance à fléau (à plateaux posés ou à plateaux suspendus, ou une paire de pesons.Le peson, ou dynamomètre, est un instrument qui permet de comparer des poids en se fondant sur l’allongement d’un ressort (à spires non jointives) auquel ils sont suspendus.
Le maître achètera ces instruments dans le commerce ou les fabriquera lui-même. Dans les deux cas, il faudra les tester. .
Accéder aux conseils pour le choix d'un instrument de comparaison (pdf)
2.1 Se familiariser avec l’instrument
Les élèves vont devoir comparer 2 objets en fonction de leur poids, en utilisant une balance à fléau ou une paires de pesons. Il faut d’abord qu’ils constatent les propriétés des balances en utilisant des objets dont ils savent par ailleurs comparer les poids. À la fin de la séance, un regroupement permet de discuter des expériences de chacun et de conclure.
2.2 Apprendre à raisonner sur des schémas
La schématisation de la balance et des objets est une tâche trop complexe pour des enfants de cet âge. Par contre le repérage d’éléments de schémas (les objets comparés, la position relative des plateaux) en référence à une expérience est possible.
Par exemple si l’enfant doit comparer le poids d’un paquet de coton et d’une bouteille d’eau, il a à sa disposition les photos d’un paquet de coton et d’une bouteille d’eau ainsi que trois schémas représentant :
- une balance (Roberval ou à plateaux suspendus selon l’instrument avec lequel il a travaillé) dans trois états différents (plateaux à la même hauteur, plateau de gauche en bas, plateau de droite en bas) ou
- une paire de pesons dans trois états différents (pesons de même longueur, peson de gauche plus long, peson de droite plus long).
Il lui faudra placer dans un cadre comportant trois cases les objets et le schéma de la balance de telle sorte que l’ensemble soit cohérent avec ce qu’il observe.
Accéder aux schémas (word)
2.3 Jeux de comparaison de poids
Jeu de tri : Les objets sont déposés sur la table. Les enfants doivent les trier à l'aide l’instrument de mesure et les déposer dans 2 boîtes selon qu’ils sont « lourds » ou « légers ».
Jeu de bataille : Les objets sont déposés sur la table ainsi que l’instrument de mesure. Le principe est celui, classique, du jeu de bataille. Celui qui possède la carte représentant l’objet le plus lourd ramasse les deux cartes et les place sous sa pile.
Que le plus lourd gagne : Le principe est encore celui du jeu de bataille, mais on joue ici directement, sans cartes avec les objets que l’on pioche dans un sac.
Memory : Les objets sont posés sur les cases du plateau de jeu. Le joueur doit reconstituer des paires d’objets de poids identiques
Il existe aussi des jeux dans le commerce. Accéder à la description des jeux du commerce (pdf)
