Introduction

Séquence

Durée

Matériel

Description

1. Comment soulever le bureau de l'enseignant ?

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

45'

-1 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.

3. et 4. Comment réduire l'effort à l'aide d'un levier ?

45'

Pour les élèves :

-2 boîtes identiques sans couvercles
-10 masses identiques (écrous)
-une règle plate
-une règle à section carrée dont le contact joue le rôle de pivot d'environ 30 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 10 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.

5. Comment fabriquer une maquette de pont-levis ?

45'

-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.

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

45'

-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.

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

45'

-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.

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

45'

-annexe 1 du pdf
-annexe 2 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.

9.évaluations

-annexe 3 du pdf