Les aires

Discipline
Grandeurs et mesures
Niveaux
CM1, CM2.
Auteur
Y. GILIBERT
Objectif
CM1 / CM2 :
- Comparer des surfaces selon leurs aires sans avoir recours à la mesure, par superposition ou par découpage et recollement.
- Déterminer des aires à partir d'un pavage simple, ou les estimer, en faisant appel à une aire de référence. Les exprimer dans une unité adaptée (cette unité peut être un maille d'un quadrillage adapté, des cm2, des m2 ou des km2).
- Différencier le périmètre et l'aire.
CM2 :
- Déterminer la mesure de l’aire d’une surface en utilisant une formule :
aire d’un carré, d’un rectangle
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2020

  • Comparer, estimer, mesurer des grandeurs géométriques avec des nombres entiers et des nombres décimaux : longueur (périmètre), aire, volume, angle.
  • S’engager dans une démarche, observer, questionner, manipuler, expérimenter, émettre des hypothèses, en mobilisant des outils ou des procédures.
  • Utiliser les mathématiques pour résoudre quelques problèmes issus de situations de la vie quotidienne.
  • Progresser collectivement dans une investigation en sachant prendre en compte le point de vue d’autrui.
  • Expliquer sa démarche ou son raisonnement, comprendre les explications d’un autre et argumenter dans l’échange.
  • Utiliser progressivement un vocabulaire adéquat et/ou des notations adaptées pour décrire une situation, exposer une argumentation.
Dates
Créée le 14 novembre 2021
Modifiée le 14 novembre 2021
Statistiques
903 téléchargements
8 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-NDLicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification ?.

Déroulement des séances

1

Qui a le plus grand domaine ?

Dernière mise à jour le 14 novembre 2021
Discipline / domaine
Grandeurs et mesures
Objectif
- Comparer des surfaces selon leur aire, par estimation visuelle ou par superposition ou découpage et recollement.
- modéliser l'utilisation d'une unité de référence pour paver une surface et comparer deux aires.
Durée
56 minutes (6 phases)
Matériel
- 2 figures sur les domaines des seigneurs (1) par élève : figures avec pourtours rectilignes.
- feuilles transparentes quadrillées par élève
- matériel de la trousse des élèves (gomme, colle...)
- 2 figures représentant les surfaces occupées par les chateaux (pourtours arrondis)
- Exercices séance 1 * et ** de comparaison d'aire sans mesures
Informations théoriques
2 phases de recherche distinctes avec des contraintes progressives :
- les terrains - pas de contrainte de recherche : objectifs intermédiaires
- faire émerger la notion d'aire comme la mesure de la surface
- comparer nécessite d'utiliser une des 2 aires comme aire de référence (découper et recoller, superposer)
- les domaines - contrainte : pas de découpage, ni superposition autorisés. nécessite le passage par une unité de référence tierce (comparaison indirecte)
objectifs intermédiaires :
- faire émerger l'utilisation d'une unité de référence reportée pour comparer.
- CM2 : amener la notion d'estimation pour les formes arrondies.
Remarques
L'aire est une mesure qui contrairement aux longueurs ne peut-être mesurer directement mais uniquement calculer, en référence à une autre aire (appelée aire de référence).

1. Définition de l'aire.

collectif | 6 min. | découverte

Aujourd'hui, nous allons travailler sur une autre grandeur que l'on utilise tous les jours.

Elle permet de connaitre la mesure d'une surface.

Pour vous qu'est-ce qu'une surface ?

C'est une zone dans une pièce au sol.

Préciser : c'est en effet tout ce qui se trouve dans une portion d'espace, son étendue. 

Pouvez-vous me montrer la surface de votre cahier ? de votre table ? du petit tableau ? de l'interrupteur ?

recouvrir "en peignant" avec leur main la surface des éléments demandés.

Préciser : c'est quelquechose que l'on peut recouvrir avec sa main. (à la différence du périmètre que l'on suivait avec notre doigt).

"Comme si l'on peignait"

Comment appelle-t-on la mesure de la surface ?

L'aire (apport des CM2), sinon introduction par le PE, en précisant la présence du "e" différenciant du mot "air", c'est un homonyme.

C'est une mesure très utilisée dans la vie quotidienne. Les agriculteurs ont par exemple besoin de savoir l'aire de leur champ pour savoir combien de graines semer, les peintres ont besoin de connaitre l'aire des murs pour savoir la quantité de peinture à acheter...

A la fin de cette séance, vous saurez donc :

- comparer les aires de deux surfaces sans les mesurer.

- définir ce qu'est une unité d'aire de référence.

2. Qui a le plus grand domaine ?

binômes | 10 min. | recherche

Les binômes sont hétérogènes pour cette phase de recherche.

Un temps d'appropriation et de recherche individuelle de 5 min sera réalisée au-préalable.

Deux seigneurs du Moyen-Âge se disputent et prétendent posséder le plus grand domaine.

Voici les représentations de ces domaines.

Il font donc appel au roi pour les départager et éviter toute contestation.

Comment celui-ci va-t-il s’y prendre ?

Vous allez rechercher dans un premier temps pendant les 4 prochaines minutes tout seul. Vous pouvez utiliser tout le matériel que vous souhaitez et me demander si vous avez besoin de chose en particulier.

Observer les domaines, essayer, manipuler.

Observation des essais des élèves, accompagner les élèves ne sachant comment débuter en leur faisant reformuler ce qu'ils doivent démontrer.

Maintenant, en binômes, vous allez échanger sur votre recherche et ensuite vous expliquer sur votre ardoise comment vous avez fait.

Le domaine qui est le plus grand est le ..... car nous avons ..... et nous avons observé que ....

Echanger sur leurs recherches et justifier son raisonnement.

Relancer les binômes selon les observations de recherche. 

 

3. Comment peut-on comparer des aires ?

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Qui veut bien présenter sa recherche ?

Communiquer aux autres et justifier sa recherche.

Nous avons découper le domaine A et nous avons essayer "de le faire rentrer" dans le domaine B.

Nous avons décalquer le domaine A et nous l'avons mis au-dessus du domaine B.

Comment peut-on comparer 2 aires sans les mesurer ? Qu'avez-vous découvert ?

Faire reformuler comment l'on peut comparer des aires, écrire la trace écrite intermédiaire au tableau.

Trace écrite intermédiaire :

L'aire est la mesure d'une surface.

1. Pour comparer une aire sans la mesurer,

- je peux découper, réorganiser et recoller une surface pour voir comment elle recouvre l'autre : si elle a une aire plus grande, elle va dépasser, si elle est plus plus petite, elle ne recouvrira pas toute la surface, si elle est égale à l'autre, elle la recouvre complètement.

4. Qui a le plus grand château ?

binômes | 10 min. | recherche

Les seigneurs ne sont pas d'accord non plus sur la superficie de leur château.

Le roi doit encore intervenir pour les départager.

Chaque binôme va recevoir un plan de château. Sur votre ardoise, vous allez devoir écrire un message à un autre binôme situé loin de vous pour lui donner l'aire occupée par votre château et après comparaison, que vous sachiez qui a le plus grand.

Je serai votre messager. Je ne pourrai transporter votre message que sur votre ardoise.

Rechercher comment mesurer l'aire du château, modéliser l'intérieur.

Observer les recherches des binômes. Encourager les essais.

Transmettre les ardoises et rapporter les difficultés aux groupes en correspondance.

Le PE donne les ardoises à des binômes éloignés et s'arrange pour que les binômes communiquant soient "homogènes".

5. Comment peut-on comparer des aires à "distance" ?

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Comment avez-vous fait pour savoir qui des 2 binômes avait la plus grande aire occupée par le château ?

Nous avons utilisé un objet et nous avons compté le nombre de fois que nous l'avons utilisé à l'intérieur du château.

Il fallait que l'autre groupe utilise le même objet pour comparer sinon ça ne pouvait pas marché.

Préciser : vous avez utilisé ce qu'on appelle une unité d'aire de référence (une colle, une gomme...) puisque c'était le même objet entre vous.

puis vous l'avez positionné plusieurs fois pour recouvrir la surface : vous avez réalisé un pavage.

Avez-vous eu une valeur précise de l'aire de la surface des châteaux ?

Non car notre pavage avec les objets laissait des petits espaces blancs.

Introduire la notion d'unité de référence ayant une forme "rectiligne" - carré, losange, triangle... pour recouvrir toute la surface.

Comment peut-on comparer 2 aires à distance, c'est-à-dire sans découper les surfaces ?

Faire reformuler l'utilisation d'une aire de référence et réaliser un pavage.

Trace écrite intermédiaire :

L'aire est la mesure d'une surface.

1. Pour comparer une aire sans la mesurer,

- je peux découper, réorganiser et recoller une surface pour voir comment elle recouvre l'autre : si elle a une aire plus grande, elle va dépasser, si elle est plus plus petite, elle ne recouvrira pas toute la surface, si elle est égale à l'autre, elle la recouvre complètement.

2. Pour comparer une aire en la mesurant,

- je réalise un pavage avec une unité de référence et je compare le nombre d'unités utilisées.

6. Application individuel

individuel | 10 min. | entraînement

Les élèves réalisent un exercice * (CM1)/ ** (CM2) de comparaison de surface sur leur cahier du jour :

- CM1 : sans pavage, avec formes rectilignes.

- CM2 : sans pavage, avec formes rectilignes et non.