Pôle scolaire de Mon Idée Année scolaire 2008-2009 Classe de CM1-CM2

Bilan

Défi : Comment réaliser un chat dont les yeux tournent en sens inverse ?

Première partie : étude préliminaire des mouvements Ce défi consiste à construire un système qui produit un mouvement alors notre premier questionnement visait à mettre en commun ce que l’on connaissait des mouvements: « Quel type de mouvement connaissons-nous ? Les premières hypothèses : « en rond », « droit » « en biais » « qui toune », « en côté ». Pour faciliter la recherche, nous avons réfléchi sur l’exemple des mouvements d’une voiture. Hypothèses : mouvement « qui tourne » et « droit » Trace écrite : - une voiture avance ou recule : c’est un mouvement de translation. - elle tourne : c’est un mouvement de rotation. Ces deux types de mouvement, la translation et la rotation, sont ceux que l’on retrouve dans la majorité des objets techniques. Notre deuxième questionnement fut alors : « quels sont les types de mouvement mis en œuvre dans les objets de tous les jours ? » Hypothèses : Mouvement de translation et de rotation. Expérimentation : Alors nous nous sommes répartis en groupe pour étudier les types de mouvement dans cinq objets très souvent manipulés : essoreuse à salade, tire bouchon à crémaillère, stylo, pompe à vélo, bâton de colle. + engrenage en plastique emprunté à la classe de GS.

Mise en commun : Nous en avons déduit les types de mouvements au départ du fonctionnement et à l’arrivée :

1) Tire-bouchon à crémaillère : départ : translation, arrivée : rotation

2) Pompe à bicyclette : départ : translation, arrivée : translation 3) Stylo à bille : départ : translation, arrivée: translation. 4) Bâton de colle : départ, rotation, arrivée: translation. 5) Essoreuse à salade : départ : rotation, arrivée : rotation.

Nous avons remarqué que deux roues en contact transmettent un mouvement de rotation inverse : c’est un système d’engrenage. Pour mieux comprendre les mécanismes responsables des mouvements de rotation de l’essoreuse, nous avons observé et manipulé des engrenages en plastique.

Le maître a ensuite posée une question pour approfondir la réflexion : « Dans quel cas y a-t-il simplement une transmission de mouvement ? Dans quel cas y a-t-il une transformation du mouvement ? Après un débat, on en a conclu qu’il y a transmission de mouvement dans un cas de translation-translation ou de rotation-rotation et qu’il y a transformation de mouvement dans un cas de translation-rotation ou de rotation-translation.

Deuxième partie : construction technique du chat 1er questionnement : comment faire tourner en même temps et en sens inverse les yeux de notre futur chat ? Hypothèses : à la suite de l’étude des mouvements, et la découverte des engrenages, nous avons pensé qu’un système de deux roues en contact pourrait être une solution. Nous nous sommes réparti en groupe pour réaliser notre défi.

2ème questionnement : « Quel est le matériel que l’on va utiliser? », « Comment fabriquer le mécanisme du chat? » Hypothèses: - Réflexion en faisant un schéma qui explique comment réaliser techniquement le chat (mécanisme, système, légende, matériel).

- Grâce à l'étude du mécanisme d’engrenage dans l'essoreuse à salade, tous les groupes ont imaginé un mécanisme à base d'engrenage puisque cela permet de faire tourner les yeux en sens inverse. Expérimentation: - Chaque groupe a essayé de construire les mécanismes imaginés sur papier. Nous avions à disposition du carton, des boîtes de camembert, du carton ondulé, des attaches parisiennes, des pics à brochettes, des bouchons, du papier canson coloré. - Mais chaque groupe à rencontré des problèmes. Alors pour nous aider résoudre les problèmes, nous devions remplir une fiche sur laquelle nous devions écrire le problème rencontré, noter les causes, écrire un questionnement et enfin noter les nouvelles hypothèses.

Exemples de problèmes et de résolution de problèmes.

- Problème 1 : les deux roues ne tournaient pas.

- les causes: les attaches parisiennes n'étaient pas au milieu.

- Questionnement: « Comment trouver le milieu des roues? »

- Hypothèses: utiliser un compas et la règle.

Problème 2 : le carton qui reliait les deux roues était trop mou ce qui fait que les roues ne restaient pas en contact. - Questionnement : « Comment faire pour que ce soit plus dur? » - Hypothèses : enfoncer des pics à brochettes dans le carton pour le rendre plus rigide.

Conclusion : Par ces démarches de réflexion dans la résolution de chaque problème rencontré nous avons pu réussir à relevé notre défit.

Par ce défi nous avons pu comprendre les principaux mouvements dans les objets de tous les jours et appris comment on pouvait créer ces mouvements. Enfin, nous avons appris à mener une démarche d’investigation pour résoudre les problèmes rencontrés.