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برنامج : طريقة عمل الرافعة "إذا ما اعطيتني نقطة اعتماد سأرفع العالم"  [الدورة ٣]
  MJENR/DESCO et Académie des sciences/La main à la pâte (لمزيد من المعلومات)
مؤلفون
 
٠١/١٠/٢٠٠٢
تاريخ النشر : 
 
-le Monde construit par l'homme 
-le corps humain et l'éducation à la santé 
نقاط من المنهج
 
- Leviers et balances ; équilibres
•  être capable de prévoir ou d'interpréter qualitativement quelques situations d'équilibre. Savoir utiliser deux propriétés.

- Les mouvements corporels (fonctionnement des articulations et des muscles) :
•  être capable d'établir des relations par comparaison avec l'observation de pattes d'animaux
•  être capable d'exploiter des documents radiograhiques ou multimédia.
•  être capable de concevoir et construire un modèle matériel simple rendant compte de façon approchée du rôle des muscles antagonistes dans le mouvement d'une articulation.
هدف
 
De ٤ à ٨ séances de ٤٥ minutes
المدة الزمنية:
 
 




Cette séquence est extraite du document "Enseigner les sciences à l'école".


 

Introduction

تقوم تلك السلسلة باقتراح عدة نشاطات تربوية، تهدف إلى أن يفهم التلاميذ، أن دوران جسم صلب بقوة كبيرة بصورة فعالة، يعتمد على المسافة الفاصلة بين محور الدوران والمكان الذي تم ممارسة القوة عليه. ويتم تناول هذه الدراسة انطلاقا من جسم محدد وهي الرافعة. ويتكون هذا الأخير من قضيب صلب متحرك حول محور الدوران ويسمى بالمعتمد، كما كان يطلق عليه قديما نقطة الاعتماد. تقوم أي رافعة بتعديل القوة التي تمارس عليها، بخلاف صناعة الآلة نفسها، فإن الهدف هو فهم أن المبدأ الذي تخضع له الرافعة هو نفسه المبدأ الذي ينطبق على آلات تقنية أخرى. وقد قمنا باختيار الجسر المتحرك لدراسته على أنه لا يعد من الروافع بالضبط، إلا أن طريقة تشغيله تخضع لنفس المبدأ، وتخصص كذلك إحدى الحصص للتعرف على مبدأ الروافع في الأنظمة الحية. ومن خلال تلك الأمثلة، نحاول أن نوضح أهمية الترابط والتكامل للتطرق إلى عدة دروس مختلفة: كالبحث عن مبدأ عام يطبق في عدة مواضع ومجالات (في آلات تقنية وفي عالم الكائن الحي)، وصنع آلات، والبحث عن حل تقني، ودراسة طريقة تشغيل، وسوء حركة الآلات.
وهكذا لرفع جسم ما يمكننا على أقل تقدير بذل قوة صغيرة على أن نستعين برافعة كبيرة. وقد كان أرشميدس يقول منذ ثلاثة قرون قبل وقتنا الحالي "أعطني نقطة اعتماد لأرفع العالم". ولكن سنلاحظ أنه على الرغم من ذلك، فالجسم لن يرتفع عاليا. وتعد هذه الخاصية الأخيرة، خاصية عامة لها أهمية كبيرة فهي ترتبط بمبدأ توفير الطاقة. 
 

 

Séquence

Durée

Matériel

Description

١. Comment soulever le bureau de l'enseignant ?

٢. Comment les hommes des temps anciens soulevaient-ils des charges ?

 

٤٥'

-١ boîte de matériel de construction

Ou baguettes de bois et ficelle

-une bûche (ou un moellon ou une grosse pierre) et un manche de pioche (ou autre gros bâton).

Collectivement puis par petits groupes, les enfants cherchent le moyen de parvenir à soulever le bureau de l'enseignant. Les idées sont classées dans un tableau à deux colonnes : machines motorisées/ utilisant la force humaine.

Collectivement, le maître évoque quelques constructions réalisées depuis l'aube de l'humanité avant que n'existent les machines motorisées puis, par petits groupes, les élèves construisent des machines à base de leviers à partir d'images présentant des dispositifs des temps anciens. Collectivement, est introduite l'idée de levier.

٣. et ٤. Comment réduire l'effort à l'aide d'un levier ?

 

٤٥'

Pour les élèves :

-٢ boîtes identiques sans couvercles
-١٠ masses identiques (écrous)
-une règle plate
-une règle à section carrée dont le contact joue le rôle de pivot d'environ ٣٠ cm

Pour le maître :

-des règles ou des baguettes plus grandes à proposer aux groupes ayant terminé leur première exploration

Collectivement, le maître propose aux enfants de travailler sur des leviers qui ressemblent à leurs maquettes, mais plus simples, plus pratiques et plus robustes. Ils doivent réussir à soulever une boîte contenant ١٠ écrous en utilisant le matériel fourni. Par petits groupes, les élèves font leurs expériences. La synthèse collective aboutira à dégager les quelques règles régissant le principe des leviers.

٥. Comment fabriquer une maquette de pont-levis ?

 

٤٥'

-matériel modulaire

Collectivement, l'enseignant propose le projet de fabrication d'un pont-levis, comme dans un château fort. La fabrication a lieu en petits groupes. La synthèse expliquera les difficultés rencontrées et la manière dont elles ont été résolues.

٦. Où fixer l'attache du fil sur la passerelle ?

 

٤٥'

-règles diverses
-baguette de bois
-élastiques
-masses diverses
-ficelles
-tronbonnes

Etc..

A partir du matériel proposé, les enfants doivent imaginer puis réaliser une expérience destinée à montrer qu'il est plus facile de soulever la passerelle en fixant les fils loin de l'axe de rotation. L'expérience est réalisée en petits groupes. La synthèse permettra d'apporter une réponse à la question initiale : la passerelle est plus facile à soulever si le fil est attaché loin de l'axe.

٧. Qu'est-ce qui est pareil, qu'est-ce qui n'est pas pareil ?.

 

٤٥'

-la règle supportant une boîte d'écrous et reposant sur un pivot
-la passerelle du pont-levis alourdie par une boîte d'écrous
-la schématisation de ces deux dispositifs

Collectivement, le maître après avoir schématisé les deux dispositifs, demande aux enfants de comparer les deux dessins en disant ce qui est pareil et ce qui ne l'est pas. Par petits groupes, les enfants remplissent le tableau. La synthèse montrera l'abstraction d'un principe commun et la formulation définitive de règles simples mais générales.

٨. Y a-t-il des leviers dans les organismes vivants

٤٥'

-annexe ١ du pdf
-annexe ٢ du pdf

Il s'agit d'utiliser des documents vidéo, multimédia et photographiques afin de démontrer que le mécanisme du levier intervient également dans le monde du vivant où il convient de mettre en évidence sa présence.

٩.évaluations

  

-annexe ٣ du pdf

  

 

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"إذا ما اعطيتني نقطة اعتماد سأرفع العالم"


آخر تعديل : ٠١/١٢/٢٠٠٤
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