Construire un engin pour explorer le monde

Une situation de départ
Dans le cadre d’un projet en lien avec un album : Drôle d’engin pour Valentin de Géraldine Elschner, proposer aux élèves de construire des objets techniques pour explorer le monde et l’espace.

Notes
Cet album a déjà été utilisé dans le cadre du projet interdisciplinaire, autour de l’air, initié par Catherine Pascual, IEN maternelle, en 2017/18, il a été mis en œuvre avec le pôle maternelle.
En 2020/21, la circonscription de Châtillon/Seine, en collaboration avec la circonscription de la mission maternelle et le CDRS, lance un nouveau projet : De drôles d’engins pour construire le monde.

D’autres situations peuvent être proposées en lien avec divers albums.

Se mettre dans la peau d’un ingénieur

TEMPS 1 : Imaginer une machine, un engin pour explorer le monde
Diverses possibilités :

• dessiner librement (ajouter une légende, donner un titre...)
• construire à partir de matériaux recyclés : briques de jus de fruit ou de lait, bouteilles, barquettes en carton ou en polystyrène, boites en carton, rouleaux, papiers et plastiques, bouchons (liège et plastique).
  

Proposer des outils comme la vrille, éviter de mettre à disposition le scotch de façon à chercher d’autres stratégies d’assemblage.

La production peut être dans un premier temps individuelle de façon à permettre l’expression de chacun. Les deux activités, dessin et construction, peuvent se compléter.

TEMPS 2 : Constater et exposer
Cette étape permet de valoriser les productions tout en favorisant l’expression de chacun. Une confrontation permet de faire émerger les premiers constats des élèves.
Pistes de questionnement

• Comment fonctionne l’engin que tu as construit ?
• Que va -t-il de permettre de faire ?
• Qui peut l’utiliser ?
• Qu’aimes-tu dans cet objet ?
• Comment l’as-tu fabriqué ? Quels matériaux as-tu utilisé ? Pourquoi ?

On invite les élèves à observer, décrire et nommer les éléments dessinés ou construits (portes, volant, ailes...) . On s’interroge pour savoir par exemple , si l’engin peut rouler, flotter, voler... Des tests peuvent être réalisés. Une première interprétation peut s’engager (le positionnement des roues, la rigidité du matériau choisi )... Le lexique se construit à partir des mots utilisés par les élèves et reformulés par enseignant. .

Cette étape allie plusieurs domaines, une machine peut rouler dans notre imaginaire toutefois elle ne peut rouler sur un plan incliné de façon autonome.

TEMPS 3 : Répondre à un cahier des charges
L’enseignant peut alors orienter la construction d’un engin à partir d’une contrainte précise, par exemple :

• le mode de déplacement de l’objet : rouler, voler, flotter...

Si l’on choisit un type de déplacement , on peut suivant le niveau des élèves, préciser que l’objet doit rouler de façon autonome :

• sur un plan incliné,
• ou sur un plan horizontal.

Les élèves peuvent alors collaborer pour construire l’objet demandé et élaborer un protocole de construction.
On veille à laisser les élèves expérimenter et se tromper, il est important qu’ils testent et apprennent de leurs erreurs.

Note : ces étapes impliquent qu’au sein de la classe des activités de manipulation et d’appropriation soient mises en œuvre, par exemple :

• Trier : objets qui roulent ou ne roulent pas
• Ranger : du plus petit nombre de roues au plus grand nombre
• Jouer : time’s up des transports
• S’exercer : percer un matériau

TEMPS 4 : Communiquer
Les divers prototypes construits sont testés et une validation doit être apportée par la classe avec bienveillance et rigueur.
Si la construction ne répond pas au critère, des solutions sont recherchées.

TEMPS 5 : Rechercher
Ce temps doit favoriser des recherches sur divers supports pour comprendre par exemple comment agir sur un matériau pour qu’il flotte ou encore comment est fabriqué un essieu à partir de véhicules miniatures ou de légos.
Des interprétations sont alors faites en lien avec l’observation des prototypes construits.
Une recherche peut être engagée quant au système de propulsion utilisé ( air, eau) .

TEMPS 6 : Élaborer un prototype final
En s’appuyant sur les diverses interprétations, un cahier des charges précis est construit par la classe à partir des diverses propositions. Un modèle peut alors être construit, la notion d’esthétique est également à prendre en compte.
Cette étape est l’occasion de pointer la fonction d’usage et d’estime des objets qui nous entourent. Elle met en évidence les solutions techniques apportées.

TEMPS 7 : Vers l’histoire des technologies et le développement durable.
Les machines imaginées peuvent être reliées à l’histoire des sciences et techniques et le besoin de l’homme, depuis la préhistoire, de conquérir de nouveaux espaces.
Des cartes d’identité de machines, imaginées et construites, peuvent être réalisées ou encore une frise chronologique pointant les grandes inventions.
Cette étape permet aussi d’aborder le concept d’énergie et la pollution liée aux transports et à notre consommation.