Droites remarquables d'un triangle : les hauteurs.

Discipline
Espace et géométrie
Niveaux
CM2.
Auteur
S. BOUTRIN
Objectif
- Construire une hauteur d’un triangle.
Relation avec les programmes

Ancien Socle commun (2007)

  • Utiliser la règle, l’équerre et le compas pour vérifier la nature de figures planes usuelles et les construire avec soin et précision
Dates
Créée le 28 février 2016
Modifiée le 28 février 2016
Statistiques
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2 coups de coeur
Licence
GNU-GPLLicence GNU GPL (Licence Publique Générale) ?.

Déroulement des séances

1

Les hauteurs d'un triangle

Dernière mise à jour le 28 février 2016
Discipline / domaine
Espace et géométrie
Objectif
- Construire une hauteur d’un triangle.
Durée
50 minutes (4 phases)
Matériel
Géométrie CM2, André Michel, ed Retz. Fiche n°22, page 67.
Film pour rétroprojecteur ou papier calque avec la correction.
Règle et équerre à tableau.
Pour les élèves : crayon à papier, gomme, taille crayon et équerre.

1. Recherche au tableau

collectif | 15 min. | découverte

L'enseignante a déjà tracé au tableau un triangle ABC (tracé en bleu ou en noir) et une de ses hauteurs (tracée en rouge).

Elle pose la question aux élèves : 

" Comment appelle-t-on la figure ABC tracée en bleu ? "

Réponse attendue : "un triangle"

Cette réponse ne devrait pas poser de difficulté car les triangles et leur tracé ont été étudiés lors des séances précédentes. Sinon, L'enseignante rappelle les séances précédentes.

L'enseignante attire ensuite l'attention sur la hauteur :

" Que pouvez-vous me dire sur la droite que j'ai tracé en rouge ? "

Ecouter les réponses, les valider soit par l'enseignante, soit par les élèves selon leur contenu puis noter au tableau les caractéristiques d'une hauteur.

 

Demander comment on vérifie la perpendicularité d'une droite par rapport à une autre.

Faire vérifier la perpendicularité de la hauteur par rapport au côté par un élève.

Préciser que cette droite s'appelle "une hauteur" et qu'il s'agit d'une droite remarquable dans un triangle.

 

Construire au tableau avec les élèves la définition d'une hauteur, la vérifier dans le dictionnaire. Faire particulièrement attention à la précision du vocabulaire.

Trace écrite : les élèves recopient la définition sur leur fiche.

Exemple de trace écrite : "La hauteur d'un triangle est une droite qui passe par un sommet et qui est perpendiculaire au côté opposé."

 

2. Phase 2

individuel | 20 min. | recherche

Demander aux élèves de prendre leur équerre, une gomme et un crayon à papier bien taillé.

Proposer l'exercice 2.

Plusieurs droites sont tracées dans un triangle. L'élève doit vérifier leur perpendicularité et repasser en rouge celle qui est une hauteur.

Rappeler l'usage de l'équerre en demandant aux élèves de regarder la rubrique "pour t'aider".

Proposer l'exercice 3.

L'élève doit tracer les 3 hauteurs d'un triangle isocèle et répondre à la question : "Les 3 hauteurs se coupent en un même point, oui ou non? ". Réponse attendue : "oui"

Il écrit également les difficultés rencontrées.

L'exercice demande de la précision pour que les 3 hauteurs se coupent en un même point. L'enseignante rappelle aux élèves qu'ils doivent être précis.

Proposer l'exercice 4.

L'élève doit tracer les 3 hauteurs d'un triangle quelconque et répondre à la question : "Que constates-tu pour ces hauteurs?"

Réponse attendue : "Les 3 hauteurs se coupent en un même point."

L'enseignante demande aux élèves d'écrire une règle au brouillon concernant les hauteurs d'un triangle.

Réponse attendue : " Dans un triangle, les hauteurs se coupent toujours en un même point. "

Pendant les exercices, l'enseignante aide au tracé les élèves qui manquent de précision (d'après le groupe de besoin défini à l'avance).

Des corrections sur film transparent sont à disposition des élèves afin de valider leurs tracés pour leur permettre une auto-correction.

 

3. Mise en commun

collectif | 14 min. | mise en commun / institutionnalisation

L'enseignante a reproduit au tableau les triangles des exercices.

Elle trace devant les élèves les hauteurs en insistant sur la façon de placer l'équerre.

Elle dit ce qu'elle fait : "Je trace une droite qui passe par le sommet D et qui est perpendiculaire au côté opposé EF."

Les élèves constatent que les hauteurs se coupent en un même point.

La règle est écrite au tableau :  " Dans un triangle, les hauteurs se coupent toujours en un même point. "

Les élèves recopient la règle sur leur fiche.

4. Pour les plus rapides : pour aller plus loin

binômes | 1 min. | réinvestissement

Pour les élèves les plus à l'aise, proposer les exercices 1 et 2 de la rubrique "pour aller plus loin".

Les élèves peuvent travailler de façon individuelle ou en binôme.

Exercice 1 : cas particulier du triangle rectangle.

L'exercice permet d'anticiper et de prévoir le point de concours des hauteurs.

Les élèves doivent compléter le texte suivant :

"Le côté AC est………………au côté AB. Le côté AB est………………au côté AC.  Les côtés AC et AB sont des ………………….."

L'élève trace la hauteur AH.

Il répond à la question : "Quel est le point de concours des 3 hauteurs, c'est à dire l'endroit où elles se coupent ? "

Réponse attendue :  "Le côté AC est perpendiculaire au côté AB. Le côté AB est perpendiculaire au côté AC.  Les côtés AC et AB sont des hauteurs. Le point de concours des 3 hauteurs est le point A."

 

Exercice 2 : cas particulier des hauteurs qui concourent à l'extérieur du triangle.

L'élève doit prolonger 2 côtés et tracer les 3 hauteurs.

Difficulté : les côtés doivent être prolongés pour pouvoir tracer les hauteurs, les hauteurs doivent être prolongées pour qu'elles se coupent en un même point. L'élève doit être précis.

Des corrections sur film transparent sont à disposition des élèves afin de valider leurs tracés pour leur permettre une auto-correction.

2

Rappel

Dernière mise à jour le 28 février 2016
Discipline / domaine
Espace et géométrie
Objectif
- Construire une hauteur d’un triangle.
Durée
10 minutes (1 phase)
Matériel
Fiche 22

1. Correction

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Au début de la séance de géométrie suivante, procéder à la correction collective de la rubrique "pour aller plus loin" de la fiche 22.

Cette correction est différée pour permettre aux élèves les plus lents de terminer la fiche à un autre moment et pour permettre aux élèves en difficulté lors de la séance, de revoir les notions et de réaliser ces exercices avec l'enseignante.

 

Rappel des exercices 1 et 2 de la rubrique "pour aller plus loin" :

Les élèves peuvent travailler de façon individuelle ou en binôme.

Exercice 1 : cas particulier du triangle rectangle.

L'exercice permet d'anticiper et de prévoir le point de concours des hauteurs.

Les élèves doivent compléter le texte suivant :

"Le côté AC est………………au côté AB. Le côté AB est………………au côté AC.  Les côtés AC et AB sont des ………………….."

L'élève trace la hauteur AH.

Il répond à la question : "Quel est le point de concours des 3 hauteurs, c'est à dire l'endroit où elles se coupent ? "

Réponse attendue :  "Le côté AC est perpendiculaire au côté AB. Le côté AB est perpendiculaire au côté AC.  Les côtés AC et AB sont des hauteurs. Le point de concours des 3 hauteurs est le point A."

 

Exercice 2 : cas particulier des hauteurs qui concourent à l'extérieur du triangle.

L'élève doit prolonger 2 côtés et tracer les 3 hauteurs.

Difficulté : les côtés doivent être prolongés pour pouvoir tracer les hauteurs, les hauteurs doivent être prolongées pour qu'elles se coupent en un même point. L'élève doit être précis.

Des corrections sur film transparent sont à disposition des élèves afin de valider leurs tracés pour leur permettre une auto-correction.

 

L'enseignante a dessiné au tableau les 2 triangles. Elle procède au tracer des hauteur en explicitant ce qu'elle fait : "Je trace la hauteur, c'est à dire la droite qui passe par le sommet A et qui est perpendiculaire au sommet opposé BC."

 

Les élèves corrige leurs exercices.