Enseigner les sciences et la technologie à l'école

Rubrique De la cabane à la santé

Construire une cabane en cycle 3

Un projet interdisciplinaire en collaboration avec le CDRS a été mené dans la classe de CM2 d’I.Arbez, de l’école élémentaire Petit Bernard  ; il s’inspire du projet "Graines de cabanes" initié par C.Pascual, IEN, sur les circonscriptions de Châtillon/Seine et des écoles d’application de Dijon.

PROGRAMMES

MATIÈRE ET OBJETS TECHNIQUES

  • Décrire le fonctionnement d’objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions
  • Besoin, fonction d’usage et d’estime.
  • Fonction technique, solutions techniques.
  • Représentation du fonctionnement d’un objet technique
  • Identifier les principales familles de matériaux
  • Familles de matériaux (distinction des matériaux selon les relations entre formes, fonctions et procédés).
  • Impact environnemental.
  • Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin
  • Recherche d’idées (schémas, croquis, etc.).
  • Modélisation du réel (maquette, modèles géométrique et numérique),

LA PLANÈTE TERRE. LES ÊTRES VIVANTS DANS LEUR ENVIRONNEMENT
Identifier des enjeux liés à l’environnement
Suivre et décrire le devenir de quelques matériaux de l’environnement proche.

Au préalable, l’album : Graines de cabane de Philippe Lechermeier et Eric Puybaret (Editions : Gautier-Languereau, 2005) a été introduit, une correspondance a également été mise en place avec le CDRS. La découverte progressive et ciblée de quelques cabanes de l’album, se fait en parallèle.

Principaux axes du projet ici.

JOURNÉE 1

TEMPS 1 : SE QUESTIONNER ET EXPÉRIMENTER
Consigne : Construire une cabane, à taille humaine, à l’aide du matériel à disposition
Répartition des élèves au sein de leur groupe (4 à 5), rappel des consignes de travail.
PHASE A : observer sans toucher le matériel à disposition.
PHASE B  : réfléchir en groupe en s ’appuyant sur le matériel disponible.
PHASE C  : construire.

Matériel

  • tissus (taille et texture diverses),
  • cartons, boite, bouteilles, rouleaux,
  • ficelle,
  • pinces à linge/pinces,
  • parapluie, parasol et pied,
  • attache-parisiennes, épingles à nourrice,
  • matériel EPS (cerceaux, supports, blocs ...)
  • Outils : ciseaux, perforatrice, vrille, tournevis, agrafeuse

Préciser aux élèves qu’ils peuvent s’appuyer sur le mobilier de la classe (chaises, tables...)
Note : le scotch sera donné dans un second temps (afin d’inciter les élèves à chercher d’autres modes d’assemblage).

TEMPS 2 : RESTITUER

Chaque groupe dispose de quelques minutes pour « raconter » sa construction.
S’appuyer sur les représentations initiales pour faire émerger la fonction d’usage de l’objet : A quoi sert une cabane ? Et la fonction d’estime : est ce que la cabane nous plaît ? Inviter les élèves à s’exprimer, à argumenter.

Faire émerger ce qui fonctionne ou ne fonctionne pas :

  • La cabane peut-elle nous abriter ?
  • La cabane est-elle solide ?
  • Comment assembler des matériaux : nouer, empiler, pincer, coller ...? Est-ce facile/difficile ? Y-a-t-il une technique d’assemblage plus adaptée selon le matériau choisi ?
  • Quels matériaux ont été utilisés ? Pourquoi ? Faire émerger leur propriétés/qualités (imperméabilité, transparence, résistance au vent, pluie, chocs...)
  • Comment améliorer les cabanes construites ?

Mettre en évidence le lien avec la lettre reçue et les cabanes d’Alphonse de l’album.
Des dessins des cabanes construites seront réalisés individuellement.

TEMPS 3 : UN DÉFI À RÉSOUDRE POUR ENGAGER

Défi : Construire une cabane collective pour se sentir bien qui protège du bruit pour lire au calme.
Problématique : comment mesurer l’efficacité des matériaux ?

  • Faire le lien avec le bruit généré lors du travail de groupe.

PHASE A  : Recherche individuelle
Sélectionner parmi les cabanes construites celle(s) qui pourrai(en)t servir de support
Lister des matériaux ou des techniques pour isoler cette cabane du bruit.
PHASE B : Mise en commun 
Lister les éventuels matériaux proposés.
PHASE C  : Écoute et recherche d’informations
Proposer aux élèves de confronter leurs idées avec celles proposées sur une bande sonore mettant en scène l’interview d’Alphonse, en quête de matériaux "écolos-acoustiques".
Les élèves commentent et comparent. Une liste est dressée. Une collecte est lancée.

JOURNÉE 2

TEMPS 1 : Situation déclenchante

Des étiquettes avec onomatopées et expressions ont été dispersées dans les couloirs. Dans les escaliers, les élèves sont accueillis avec divers sons : coup de klaxon ou bruits de couvercles, sonnettes...

PHASE A : approche sensorielle du bruit
Accueil avec des mots : ce matin, nous espérons que vous n’avez pas écouté les bruits de couloir et que vous n’avez fait beaucoup de bruit pour rien...Peut-être d’ailleurs, n’avez écouté que d’une oreille jusqu’ici. Il est temps de tendre l’oreille, d’être toute ouïe . Fermez les yeux et laisser entrer les sons dans le creux de votre oreille pour mieux les reconnaître.

Les élèves écoutent la bande sonore à plusieurs reprises.

PHASE B : s’exprimer et identifier
Les élèves sont amenés à identifier les sons entendus et leurs ressentis individuellement en s’appuyant sur un tableau à compléter. Les consignes sont précisées : que ressent-on ? quels sont les effets produits sur notre corps ? Préciser qu’on peut ne pas savoir.

PHASE C  : mise en commun
La restitution permettra d’élaborer une trace formalisée à travers la chronologie des sons entendus (des photos peuvent être associées).
Faire émerger :

  • les mots clés :agréables, désagréables, utiles , autorisés, interdits....
  • la notion de sécurité auditive,
  • les émotions associées,
    S’interroger sur le chemin du son de l’émetteur au récepteur.
    Introduire la notion d’intensité : Comment savoir si un bruit est fort ?
  • S’appuyer sur le sonomètre présent en classe.

TEMPS 2 : EXPÉRIMENTER et MESURER

GROUPE 1 : LES PRENEURS DE SON : MESURER
2 groupes travaillent en parallèle au sein de l’école.
PHASE A : lister les bruits de l’école, s’exprimer sur le ressenti et formuler des hypothèses quant à leur intensité, les ranger du plus fort au plus faible.
PHASE B  : construire un tableau de données et mesurer aux divers endroits proposés.
PHASE C : comparer avec les hypothèses et conclure.
PHASE D  : Écrire la règle d’utilisation du sonomètre : compléter la trace et s’interroger sur le seuil de sécurité.
Une trace est consultable ici.

GROUPE 2 : LES INGÉNIEURS DU BÂTIMENT
Imaginer un protocole pour tester les matériaux et répondre à ce défi : comment se protéger du bruit dans les cabanes construites.
Problématique : Comment savoir si un matériau peut nous isoler du bruit ?
Trois groupes travaillent en parallèle.
Un rappel est fait sur la liste élaborée la veille : carton, liège, coton, tissu, polystyrène...
PHASE A : réflexion sur le protocole : anticipation des résultats, schémas du dispositif.
PHASE B  : test et recueil des données dans un tableau.
PHASE C : interprétation des résultats, au sein des groupes et retour sur les hypothèses. Ranger les matériaux selon leur pouvoir isolant.

Un guidage est réalisé en s’appuyant sur le matériel de façon à faire émerger la notion de témoin et l’objet émetteur de son.
Une trace formalisée sur les protocoles est disponible ici.

TEMPS 3 :RESTITUER
PHASE A : Les preneurs de son
Faire émerger les divers endroits testés et d’autres lieux qui pourraient être testés ;
PHASE B : Les ingénieurs du bâtiment
Confronter les propositions ; faire émerger les difficultés rencontrées, cibler un ou plusieurs protocoles pertinents (quels résultats sont comparables, pourquoi...)

TEMPS 4 : ÉCOUTER et RECHERCHER
Deux extraits vidéos sont proposés à partir de deux thématiques :

  • le fonctionnement de notre oreille, 
  • les matériaux isolants.

Les élèves doivent prendre des notes, préciser que cela leur servira de support pour réaliser le travail demandé dans les ateliers ultérieurs.

GROUPE 1 : OBSERVER, RÉFLÉCHIR ET LIRE POUR COMPRENDRE
PHASE A : Observer et rechercher les éléments principaux de l’oreille en s’appuyant sur les documents, la vidéo et la maquette de l’oreille.

PHASE B : compléter une trace (incluant schéma et phrases à remettre en ordre).

GROUPE 2 : IMAGINER ET CONCEVOIR
Dessiner et construire la cabane correspondant au cahier des charges.

La cabane devra comporter un toit, des murs isolés,à doubles parois, et rentrer dans l’espace prévu. Les matériaux devront être recyclés. L’usage du scotch sera réduit au minimum.

Tâches réalisées :

  • mesurer des longueurs de l’espace réservé dans la classe (préparer le matériel pour construire des parois en s’inspirant de la vidéo, écrire la notice)
  • Dessiner le prototype et légender ( quelques exemples ici.)
  • Recherche de graphismes pour décorer et aménager (meubles, lumière...)

TEMPS 5 : FORMALISATION
Un bilan est fait afin de faire émerger ce que les élèves ont appris.
Un cadeau est offert pour la classe : la cabane à thés.

PROLONGEMENTS
Propriétés des matériaux
Mener une investigation autour de divers matériaux en s’appuyant sur des documents et des échantillons.

Bruit et Santé
Quelques traces produites pour aborder le bruit dans le cadre du Parcours Éducatif de Santé.

Contacts

Agnès GOLAY

Maître ressource
Centre départemental de ressources en sciences
(CDRS)

3/5, rue Dixmude
21000 DIJON
 
téléphone 03.80.28.74.11
courriel : écrire

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