grandeurs et mesures aux cycles 2 et 3 - site de l'académie ......d’après le travail de...
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Grandeurs et mesures
aux cycles 2 et 3
Animation du 14 décembre 2011
Document réalisé par Françoise Pollard,
CPC Bièvre-Valloire
D’après le travail de Gérard Gerdil,
professeur de mathématiques à l’IUFM de
Grenoble
Ressources
Programmes 2008
Conférence de Gérard Gerdil « Grandeurs
et mesures »
« Grandeurs et mesures »- Mathématiques
cycle 2 – Document d’application des
programmes
« Grandeurs et mesures à l’école
élémentaire » - Mathématiques Document
d’accompagnement des programmes 2008
Grandeurs et mesures: mises en
situation Différentes situations problèmes sont proposées dans les
différents domaines : longueurs, masses, aires, volumes,
durées
Consigne : « Vous avez un problème à résoudre. Vous
devez par groupes de 3 répondre au questionnement posé.
(Il y aura deux acteurs et un observateur.)
Vous rechercherez d’abord individuellement, puis noterez
vos hypothèses, le protocole expérimental et la réponse.
L’observateur toutes les expressions langagières en lien
avec les notions de grandeurs, et la ou les procédures
utilisées.
Chaque groupe doit faire les 7 situations problèmes.»
Grandeurs et mesures
Un thème complexe omniprésent dans la
vie de tous les jours,
Un thème qui peut très vite se réduire à
des exercices de maths,
Un thème qui revient fréquemment dans
les évaluations internationales,
Un thème unificateur entre la
connaissance des nombres, le calcul, la
proportionnalité et la géométrie Gérard Gerdil
Evaluations nationales CE1
Utiliser les unités de mesure usuelles
Connaître la relation entre heure et minute, kilogramme et gramme,
kilomètre et mètre – 46,8% de réussite
Evaluations nationales CE1
Utiliser les unités de mesure usuelles
Connaître la relation entre heure et minute, kilogramme et gramme,
kilomètre et mètre – 42,6% de réussite
Evaluations nationales CE1
Utiliser les unités de mesure usuelles
Connaître la relation entre heure et minute, kilogramme et gramme,
kilomètre et mètre: 40,8% de réussite
Evaluations nationales CM2
Connaitre les unités de temps et leurs relations, calculer des durées
Exercice 11: 44,8% de réussite
Exercice 12: 62% de réussite
Evaluations nationales CM2
Résoudre des problèmes concrets engageant une démarche à
plusieurs étapes – 66,8% de réussite
Evaluations nationales CM2
Résoudre des problèmes dont la résolution implique éventuellement des
conversions – 74% de réussite
Evaluations nationales CM2
Résoudre des problèmes dont la résolution implique éventuellement des
conversions – 27,5% de réussite
Programmes 2008 Cycle 1
Découvrir les formes et les grandeurs
En manipulant des objets variés, les
enfants repèrent d’abord des propriétés
simples (petit/grand, lourd/léger).
Progressivement, ils parviennent à
distinguer plusieurs critères, à
comparer, à classer selon la forme, la
taille, la masse, la contenance.
Programmes 2008 Cycle 1
Formes et grandeurs
Reconnaître, nommer, décrire, comparer, ranger et
classer des matières, des objets selon leurs qualités et
leurs usages,
Dessiner un rond, un carré, un triangle
Aucune référence aux grandeurs dans les compétences
attendues à la fin de l’école maternelle
Programmes 2008 Cycle 2
Grandeurs et mesures
Les élèves apprennent et comparent
les unités usuelles de longueur (m et
cm; km et m), de masse (kg et g), de
contenance (le litre), et de temps (heure,
demi heure), la monnaie (euro, centime
d’euro). Ils commencent à résoudre des
problèmes portant sur des longueurs,
des masses, des durées ou des prix.
Programmes 2008 Cycle 2
Grandeurs et mesures: compétences à
atteindre
Utiliser les unités usuelles de mesure
Estimer une mesure
Programmes 2008 Cycle 2
Grandeurs et mesures: repères CP
Repérer des évènements de la journée en
utilisant les heures et les demi-heures
Comparer et classer des objets selon leur
longueur et leur masse
Utiliser la règle graduée pour tracer des
segments, comparer des longueurs.
Connaître et utiliser l’euro.
Résoudre des problèmes de la vie courante
Programmes 2008 Cycle 2
Grandeurs et mesures: repères CE1
Utiliser un calendrier pour comparer des
durées
Connaître la relation entre heure et minute,
mètre et centimètre, kilomètre et mètre,
kilogramme et gramme, euro et centime d’euro
Résoudre des problèmes de longueur et de
masse
Programmes 2008 Cycle 3
Grandeurs et mesures
Les longueurs, les masses, les volumes : mesure,
estimation, unités légales du système
métrique, calcul sur les grandeurs, conversions,
périmètre d’un polygone, formule du périmètre
du carré et du rectangle, de la longueur du cercle,
du volume du pavé droit.
Les aires : comparaison de surfaces selon leurs
aires, unités usuelles, conversions ; formule de
l’aire d’un rectangle et d’un triangle.
Programmes 2008 Cycle 3 Grandeurs et mesures
Les angles : comparaison, utilisation d’un gabarit et
de l’équerre ; angle droit, aigu, obtus.
Le repérage du temps : lecture de l’heure et du
calendrier.
Les durées : unités de mesure des durées, calcul de la
durée écoulée entre deux instants donnés.
La monnaie
La résolution de problèmes concrets contribue à
consolider les connaissances et capacités relatives aux
grandeurs et à leur mesure, et, à leur donner sens. À
cette occasion des estimations de mesure peuvent
être fournies puis validées.
Programmes 2008 Cycle 3 Compétences à atteindre
Utiliser les unités de mesure usuelles
Utiliser des instruments de mesure
Effectuer des conversions
Résoudre des problèmes relevant des quatre
opérations, de la proportionnalité, et faisant
intervenir différents objets mathématiques:
nombres, mesures, « règle de trois », figures
géométriques, schémas
Programmes 2008 Cycle 3 Repères CE2 Connaître les unités de mesure suivantes et les relations qui les lient :
◦ Longueur : le mètre, le kilomètre, le centimètre, le millimètre ;
◦ Masse : le kilogramme, le gramme ;
◦ Capacité : le litre, le centilitre
◦ Monnaie : l’euro et le centime ;
◦ Temps : l’heure, la minute, la seconde, le mois, l’année.
Utiliser des instruments pour mesurer des longueurs, des masses, des
capacités, puis exprimer cette mesure par un nombre entier ou un
encadrement par deux nombres entiers.
Vérifier qu’un angle est droit en utilisant l’équerre ou un gabarit.
Calculer le périmètre d’un polygone.
Lire l’heure sur une montre à aiguilles ou une horloge.
Problèmes: résoudre des problèmes dont la résolution implique les
grandeurs ci-dessus.
Programmes 2008 Cycle 3 Repères CM1
◦ Connaître et utiliser les unités usuelles de mesure des durées, ainsi que les
unités du système métrique pour les longueurs, les masses et les
contenances, et leurs relations.
◦ Reporter des longueurs à l’aide du compas.
◦ Formules du périmètre du carré et du rectangle.
Aires:
◦ Mesurer ou estimer l’aire d’une surface grâce à un pavage effectif à l’aide
d’une surface de référence ou grâce à l’utilisation d’un réseau quadrillé.
◦ Classer et ranger des surfaces selon leur aire.
Angles
◦ Comparer les angles d’une figure en utilisant un gabarit.
◦ Estimer et vérifier en utilisant l’équerre, qu’un angle est droit, aigu ou obtus.
Problèmes: résoudre des problèmes dont la résolution implique
éventuellement des conversions.
Programmes 2008 Cycle 3 Repères CM2
◦ Calculer une durée à partir de la donnée de l’instant initial et de l’instant
final.
◦ Formule de la longueur d’un cercle.
◦ Formule du volume du pavé droit (initiation à l’utilisation d’unités métriques
de volume).
Aires
◦ Calculer l’aire d’un carré, d’un rectangle, d’un triangle en utilisant la formule
appropriée.
◦ Connaître et utiliser les unités d’aire usuelles (cm2, m2 et km2).
Angles
◦ Reproduire un angle donné en utilisant un gabarit.
Problèmes
◦ Résoudre des problèmes dont la résolution implique des conversions.
◦ Résoudre des problèmes dont la résolution implique simultanément des
unités différentes de mesure.
Comment conceptualiser une
grandeur ? Concept qui permet d’appréhender, pour un
objet, ce qui peut être « plus grand » ou
« plus petit ».
Longueur, masse, aire, capacité/volume,
durée, prix
Comprendre ce qu’est la grandeur choisie
pour l’objet en question en appréhendant ses
variations, notamment par comparaisons
directes.
Percevoir la nécessité de mesures et
donc d’unités. G. Gerdil
Deux propriétés essentielles
Equivalence
◦ Ex. Dans toute comparaison de longueur, on
peut toujours remplacer une tige par une tige
de même longueur.
Transitivité
◦ Si une tige est plus courte qu’une autre et
celle-ci plus courte qu’une troisième, alors la
première est plus courte que la troisième.
Ce que disent les chercheurs
La notion de grandeur est difficile à
construire par les enfants,
Selon PIAGET, ils n’accèdent à la
conservation:
◦ Des longueurs que vers 7 ans,
◦ Des aires vers 8 ans,
◦ Des masses et des volumes entre 8 et 12 ans.
Obstacles à la notion de grandeur
Influence du perceptif
Pour la longueur: le perceptif est la taille,
mais est perturbé par l’encombrement,
Pour la masse: confusion entre le poids et
le volume occupé,
Pour la durée: le perceptif est très
subjectif, confusion entre date et durée
Obstacles à la notion de grandeur
Importance des instruments
A partir du cycle 2, les instruments
masquent la grandeur pour remplacer le
concept correspondant par un nombre et
conduire à un travail sur les nombres.
D’où la nécessité de travailler en premier
lieu des comparaisons (en maternelle)
pour reporter toute idée de mesure avec
unités à plus tard.
Les grandeurs à l’école
Les longueurs
Les masses
Les aires
Les angles
Les volumes
Les durées
Les prix
Des situations d’apprentissage
• Comparaison directe
• Comparaison indirecte
Comparaison sans
mesurage
• Comparaison à l’étalon
• Utilisation d’une unité de mesure
Mesurage
Quelques activités à l’école primaire
Classement/rangement
Comparaisons
Reproductions
Partages équitables
Puis à partir du cycle 2… estimations de
mesure
Encadrement de mesure
Mesurage en mathématiques et dans les autres
domaines
Calcul
Conversion
Progression au niveau des procédures Une progression commune pour les grandeurs usuelles de
l’école, quel que soit le niveau de classe où elles sont
introduites:
Comparaison directe • Superposition pour les longueurs ou les angles
• Juxtaposition
• Equilibre des plateaux pour les masses
• Découpage, recollement et superposition pour les aires
• Transvasement pour les contenances
Comparaison indirecte à l’aide de gabarits,
Mesurage avec un étalon,
◦ Mesurer puis compter
Mesurage en référence à des unités.
Le passage à la mesure
Changement de registre
Un nombre est attaché à une grandeur
Choix d’une unité
Choix d’un type de nombre (fin Cycle 3)
Les variables didactiques
Pour les activités de comparaison:
La nature des objets : objets physiques,
dessins, objets rectilignes, courbes.
La taille de ces objets : objet appartenant au
micro-espace, ou au méso-espace.
Le nombre d’objets : la quantité d’objets à
comparer, la similitude des
objets (différences plus ou moins marquées)
Les variables didactiques Le fait que ces objets sont déplaçables ou non,
transformables ou non, que l’on peut ou non les
superposer, les décomposer pour en reconstituer
un autre.
La possibilité d’effectuer des comparaisons
directes, indirectes ou la nécessité d’utiliser le
report d’un étalon.
Le matériel dont disposent les élèves : règle
graduée ou non, compas, ficelle, papier
quadrillé ou non…
Les variables didactiques
Pour les activités de recherche ou de
calcul de la mesure:
La nature de la figure : figure simple
(rectangle, carré…) ou figure
composée, figure pour laquelle des
formules peuvent être facilement
utilisées.
La taille de la figure.
Les variables didactiques Le fait que la figure peut être facilement
décomposée en éléments simples, le fait que
l’élève puisse mesurer ou non certaines
dimensions.
Le matériel.
Les données de dimensions utiles ou inutiles.
La présence de traits parasites (diagonale par
exemple).
La mise à disposition ou non d’un formulaire.
La mise en oeuvre à l’école
maternelle (selon V. Bouysse, IG) La complémentarité de 4 « familles » pour
faire apprendre
Le jeu (jeux symboliques, jeux à règles, jeux
sensori-moteurs, jeux de construction, etc …)
Les recherches, l’expérimentation (à la mesure
de jeunes enfants), la résolution de problèmes
L’imprégnation culturelle
Les activités dirigées (jeux, exercices)
Valable à tous les niveaux, dans des
proportions différentes.
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Progressivité d’une séquence: comparer des
masses
Construction de la grandeur par comparaison
d’objets, par sériations,
Première approche perceptive du caractère
« lourd » puis procédure instrumentée à l’aide
d’une balance à plateau,
Le premier usage d’une balance à plateau n’est pas
de mesurer mais de comparer.
Pour des objets quelconques, volume et masse ne
varient pas forcément dans le même sens.
G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Progressivité d’une séquence: comparer des
aires
L’aire est une grandeur associée aux surfaces,
difficile à faire percevoir, et souvent confondue
avec la longueur du pourtour.
Une première image à donner: deux surfaces qui
ont la même aire sont deux surfaces qui
demandent la même quantité de papier pour être
reproduites.
Surface privilégiée pour aborder la notion d’aire: le
rectangle
G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Progressivité d’une séquence: comparer des
aires
Comparaison d’aires de rectangles
G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Progressivité d’une séquence: comparer des
aires
Comparaison d’aires de rectangles
G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Progressivité d’une séquence: comparer des
aires
Inclusions directes ou indirectes
Installer la stabilité au découpage et recollement
D=19X8 et E=10X6
G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Progressivité d’une séquence: comparer des
aires
Comparer ensuite des surfaces plus complexes
Utilisation du papier quadrillé
G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Progressivité d’une séquence: comparer des
volumes
Comparer deux volumes d’eau contenus dans des
récipients de formes différentes: transvasement
dans des récipients de même forme, et
comparaison des niveaux.
Nécessité d’avoir acquis la conservation des
volumes de liquides au sens de Piaget.
Pour comparer deux solides selon leur volume:
immersion des deux solides dans des vases
identiques contenant la même quantité d’eau.
G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Progressivité d’une séquence: comparer des
durées
Subjectivité du temps qui passe
Difficile de réaliser des superpositions de durées:
une solution, la comparaison indirecte avec l’usage
du sablier.
Effectuer une action dans une durée prévue
(utiliser le timer, le minuteur)
Donner des ordres de grandeurs: trouver ce qui
peut être fait en 1 minute, en 1 heure, en 3 heures,
en 8 heures, …
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Progressivité d’une séquence: se repérer dans
la chronologie
Se repérer dans le temps: sur la journée, la
semaine, le mois, l’année
Utiliser plusieurs formes de calendriers
Evaluer le nombre de jours à attendre un
évènement,
Calculer le nombre de jours passés,
Comparer des durées,
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et
grandeurs
Progressivité d’une séquence: mesurer une
grandeur
Comment comparer deux longueurs inaccessibles
par comparaisons directes ou indirectes ?
On choisit une troisième longueur facilement
transportable: un objet étalon.
On cherche combien de fois cet objet est compris
dans la longueur en jeu.
Cet objet constitue ainsi une unité de mesure.
C’est le principe des unités anciennes: pied, …
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et
grandeurs
Progressivité d’une séquence: mesurer une
grandeur
Pour communiquer entre deux personnes
distantes, nécessité d’unifier les étalons.
Principe du système métrique décimal qui, associé
aux nombres décimaux, a permis la révolution des
mesures.
Généralisation aux masses, aires, volumes.
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et
grandeurs
Progressivité d’une séquence: mesurer une
durée
Mesurer un intervalle de temps nécessite le choix
d’une unité.
Les durées peuvent s’additionner ou se soustraire
comme les longueurs, les aires, …
A l’école, la lecture analogique sur montre ou
pendule est privilégiée.
Au cycle 2: sensibiliser à la notion d’intervalle: « Il
est pile 3 heures, il est entre 3 heures et 4
heures. » « Un tour complet de la grande aiguille
dure 1 heure. »
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et
grandeurs
Progressivité d’une séquence: mesurer une
durée
Au cycle 3, lecture de positions particulières: ¼
heure, ½ heure, … Faire colorier la zone balayée
par la grande aiguille,
Un tour complet de la grande aiguille dure 60 mn
ou 1 heure,
Lien avec l’astronomie
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et
grandeurs Progressivité d’une séquence: mesurer une durée
Calcul des durées
Utiliser de préférence le calcul réfléchi,
Ex. 4h57 + 2h38=6h95
Transformation: 60 mn=1 h, donc résultat=7h35
Problèmes de durées
« Combien de temps dure le trajet d’un train qui part à
7h17 et arrive à 9h5 ?
Méthodologies:
◦ Utilisation d’une ligne numérique dessinée suivie du calcul des écarts
◦ Une conversion partielle: 9h5, c’est aussi 8h65, la différence entre
8h65 et 7h17 est de 1h48 mn, (méthode complexe )
◦ Une évaluation: « c’est moins de 2 heures, …c’est 12 mn de moins
que 2 heures, …
Pistes pédagogiques pour travailler les grandeurs
Progressivité d’une séquence:
mesurer une longueur
• De la grandeur vers l’idée de
mesure en GS
1- Comparaisons directes – classement
d’objets déplaçables
• Des rectangles de différents formats pour
décider du critère de classement
(encombrement ou longueur): quel est le
plus grand ? Le plus petit ?
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
• Des bâtons ou des tubes électriques, des
tours de cubes emboitables, des ficelles
données enroulées: ranger du plus petit au
plus grand…
• Des tours de cubes emboitables
• Des ficelles enroulées
2- Comparaison indirecte à l’aide de gabarits-
classement d’objets non déplaçables
• Des scotchs de couleur en différents lieux du
préau, on ne peut les voir tous en même
temps: quel est le plus grand ? Le plus petit ?
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Même travail sur des distances et non
sur des objets: d’un point à un autre
dans la salle avec plusieurs paires de
points,
Des lignes fermées (tours de tables,
tours d’objets cylindriques ou
coniques)
Bandes de papier enroulées,
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
De la comparaison à l’usage de la
règle graduée en CP
1- Importance de l’étalon
Identifier des bandes de longueurs différentes avec des
pailles (ou des bûchettes):
Par équipes de 2, les pailles n’ont pas la même longueur
pour toutes les équipes (4 cm, 5 cm, 6 cm), une couleur par
longueur, bandes de papier à chaque groupe dont les
mesures en pailles soient des nombres entiers,
Echanges Emetteurs/destinataires, avec commandes de
bandes,
Echanges sur les procédures, mise en évidence de la
nécessité d’une unité commune.
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
De la comparaison à l’usage de la règle
graduée en CP
2- Un nouvel étalon: le centimètre à manche
Chaque équipe mesure avec cet étalon des bandes de 8, 10
et 12 cm (Une couleur par longueur),
Mise en commun des résultats (sans unité)
Apport de l’enseignante: « C’est curieux, moi je n’avais
qu’une grande règle, et regardez ce que j’ai trouvé. Je vous
donne une règle et vous allez trouver comment j’ai fait. »
Les élèves expérimentent avec différents types de règles
graduées.
Mise en commun: il faut une règle avec des petits traits
(graduée), bien la mettre à zéro au début de la bande.
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Applications:
Comparaisons et classements d’objets selon leur
longueur,
Lien avec le travail sur les nombres: plus grand,
plus petit, placement de nombres sur une bande
…
Petits problèmes additifs: une longueur, on ajoute
ou enlève, nouvelle longueur,
Petits problèmes de comparaison, de partage
« Manon a une bande de 12 cm, elle la partage en
deux bandes pareilles. Combien mesure chaque
bande ? »
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Du centimètre au mètre en CE1:
4 groupes, chaque groupe dispose d’une ficelle
(longueurs entre 3 et 5 mètres), d’un bâton (tous
les bâtons mesurent 1 mètre) ou de la règle de la
classe, d’un double décimètre, d’un centimètre à
manche.
Consigne: « Ranger les ficelles de la plus petite à
la plus grande sans les comparer. Il faut prendre
tous les renseignements sur la ficelle pour ensuite
résoudre le problème. »
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Du centimètre au mètre en CE1:
En classe, mise en commun: Ex. 2 bâtons et 30 cm
Vérification en comparant les longueurs
Comment indiquer les mesures à quelqu’un qui n’a
pas les bâtons ?
Mise en commun: 1 bâton=1mètre=100 cm
Les conversions: approche implicite de l’aspect
« fois plus » de la proportionnalité,
Problèmes utilisant les unités: additifs,
comparaison, partage,
Ordre de grandeur
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Au cycle 3: mesurer une longueur
Quelle est la forme qui a le plus grand périmètre ?
G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Au cycle 3: mesurer une longueur
Quelle est la forme qui a le plus grand périmètre ?
G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Au cycle 3: mesurer une longueur
Formule du périmètre du carré, du rectangle
Les formules s’appuient sur les propriétés géométriques de
ces figures
Difficulté: passage de « Le périmètre du carré, c’est 4 fois
le côté » à P=C X 4
Longueur du cercle
Il s’agit d’un travail sur la proportionnalité
A partir de mesurages sur de vrais cylindres, relevés de
mesures du périmètre du disque de base et d’un diamètre
(plus grande corde)
Observations des données et premiers constats
Calcul des quotients avec la calculatrice
Introduction du coefficient G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Au cycle 3: les conversions
Convertir 3 hm 2dam 4 dm en mètres
Que doit-on savoir ?
Les préfixes: Kilo: X1000, hecto: X 100, Déca: X 10, Déci: :10
(sauf pour les aires et volumes)
◦ 1 hm=100 m
◦ 1 dam=10 m
◦ 1 dm=0,1 m ou 1 m=10 dm
En conséquence:
◦ 3 hm=300 m
◦ 2 dam=20 m
◦ 4 dm=0,4 m
◦ 3 hm 2dam 4 dm=320,4 m
Convertir 320,4 m en hectomètres
◦ 1 hm=100 m ou 1 m=1:100 hm
◦ 320,4 m=320,4:100 hm=3,204 hm
G. Gerdil
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
M
G. Gerdil
Au cycle 3: les aires
Comparer des surfaces : superposition directe
mentale ou effective
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
G. Gerdil
Au cycle 3: les aires
Comparaison par superposition directe ou indirecte
(découpages, réagencements), connaissances
géométriques
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Au cycle 3: les aires
Activités de réinvestissement
Fabriquer, sur papier uni ou par découpage
et juxtaposition avec du ruban adhésif, des
surfaces de même aire qu’une surface de
référence, mais qui ont des formes
différentes,
Faire expliciter la démarche.
Le travail peut se poursuivre avec des
surfaces d’aire doubles ou triples.
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
G. Gerdil
Au cycle 3: les aires
Des surfaces sur
quadrillage
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Limiter dans un premier temps aux formes qui
suivent les lignes ou les diagonales du quadrillage.
Enrichissement: comptage du nombre de carreaux
occupés par les surfaces, comparer les mesures
des différentes formes en carreaux.
Transmettre par écrit, sans dessin, des
informations permettant à un autre élève de
construire sur quadrillage une surface de même
aire.
Mesurage: « La surface fait 17 carreaux et demi. »
Si le carreau est l’unité d’aire: la surface X mesure
17 unités et demi, ou 17,5 unités ou 17 +1/2 unités
Au cycle 3: les aires
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Et si chaque carreau du quadrillage a 1cm de côté ?
G. Gerdil
Au cycle 3: les aires
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Un cm2 est-il toujours carré ?
G. Gerdil
Au cycle 3: les aires
Un cm2 est-il toujours un carré ?
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
4
1,1
4,7 cm
2,3 cm
0,1 x 0,1 = ?
G. Gerdil
Au cycle 3: les
aires
Aire et apprentissage de la multiplication d’un décimal par
un décimal
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
G.
Gerdil
Au cycle 3: les
aires
Aires et périmètres
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
Au cycle 3: les aires
Deux surfaces de même aire n’ont pas
nécessairement le même périmètre.
Deux surfaces de même périmètre n’ont
pas nécessairement la même aire.
On peut fabriquer des surfaces de même
aire qu’un rectangle R et de périmètres plus
grands ou plus petits que celui de R.
On peut fabriquer des surfaces de même
périmètre qu’un rectangle S et d’aires plus
grandes ou plus petites que celle de S.
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
G. Gerdil
Quelles formes ont la même surface ?
Notion: surfaces d’aires égales obtenues par
« décomposition et recomposition sans perte
d’aire »
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
En CM2 : Formule du volume du pavé droit (initiation
à l’utilisation d’unités métriques de volume).
Séance 1 : les unités conventionnelles connues (litre, ses
multiples et ses sous-multiples) à partir de problèmes issus
du fichier « les maths, un outil pour comprendre le
monde »
Séance 2 : la situation Ermel CM1 “la boite de sucre” qui
conduit à chercher le nombre de sucres dans une boîte
parallélépipédique ; un prolongement au cas où les sucres
sont des cubes d’un cm de côté dans une boite usuelle puis
dans une boite de 1dm de côté...
G. Gerdil
En CM2: unités de volume
Pistes pédagogiques pour travailler les formes et grandeurs
En CM2 : Formule du volume du pavé droit (initiation à l’utilisation d’unités
métriques de volume).
Séance 3 :
◦ combien de cubes de 1cm d’arête dans une boîte
parallélépipédique dont les dimensions sont :longueur 7cm; largeur
5cm et hauteur 9cm ?
◦ Combien de cubes de 1cm d’arête dans une boîte cubique d’arête
1dm ?
◦ 1 dm3 = 1000 cm3
Séance 4 :
◦ Un litre , un décimètre-cube, qui contient le plus ?
◦ Combien de litres dans un mètre-cube ? G. Gerdil
En CM2: unités de volume