Créer une carte animée

Discipline: Sciences et technologie

Niveaux: CM1, CM2.

Auteurs: A. BLOUIN et A. SURMONT

Objectif: - Construction d'une carte animée avec le système de bielle-manivelle.

Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2016

Décrire un mouvement et identifier les différences entre mouvements circulaire ou rectiligne.
Connaître des exemples de mouvements simples : rectiligne, circulaire.
Concevoir et produire tout ou partie d'un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
Représenter le fonctionnement d'un objet technique.

Dates: Créée le 14 novembre 2017
Modifiée le 26 novembre 2017

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Déroulement des séances

Séance 1 : Introduction - Sciences et technologie, 27 min
Séance 2 : Quel mécanisme se cache derrière cette carte? - Sciences et technologie, 30 min
Séance 3 : Découverte du mécanisme bielle manivelle - Sciences et technologie, 30 min
Séance 4 : Réalisation de la carte animée - Sciences et technologie, 30 min

Introduction

Dernière mise à jour le 26 novembre 2017

Discipline / domaine: Sciences et technologie

Objectif: déterminer les mouvements de translation et de rotation

Durée: 27 minutes (3 phases)

Matériel: internet
matériel de la classe

1. Visionnage d'une vidéo

7 min. | découverte

Afin de découvrir le nouveau thème de la période, nous allons visionner une vidéo.

Distribution avant de regarder la vidéo, du résumé de la séance. Lecture avec les enfants afin de poser déjà un peu de vocabulaire.

Les élèves regardent la vidéo, ils peuvent prendre des notes s'il y a des mots qu'ils ne comprennent pas.

https://www.youtube.com/watch?v=EYaLWSptnpg

Discussion autour de la vidéo.

2. explication des différents mouvements

10 min. | recherche

Préciser les différents termes : mouvement rotatif, de transmission, alternatif, mouvement de sortie, d'entrée...

les enfants essaient de donner des exemples de mouvement en prenant appui sur des objets de la vidéo ou bien sur des mécanismes de la classe.

Exemple : poignée de porte : mouvement d’entrée : rotation, mouvement de sortie rectiligne (mouvement indirect) / rideau : mouvement d’entrée rectiligne, idem pour le mouvement de sortie (mouvement direct) / fermeture éclair / disque de stationnement…

3. Résumé

10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Ecriture des différents mots à noter dans la synthèse mais dans le désordre.

Au crayon de bois, par 2, les enfants complètent la leçon.

Correction collective au tbi.

Quel mécanisme se cache derrière cette carte?

Dernière mise à jour le 14 novembre 2017

Discipline / domaine: Sciences et technologie

Objectif: Observer l’objet à réaliser, décrire précisément son fonctionnement et repérer le mouvement de translation de la ﬁgurine et mouvement de rotation du disque.
Réﬂéchir au mécanisme caché et en proposer un premier schéma de fonctionnement.

Durée: 30 minutes (3 phases)

Matériel: feuilles blanches
cartes animées

1. présentation de la carte animée

5 min. | découverte

présenter aux élèves la carte déjà fabriquée et la faire fonctionner.

demander aux élèves de décrire les éléments mobiles qui la construisent. Faire préciser la nature du mouvement d’entrée (rotation continue de la roue) et du mouvement de sortie (translation alternative de la ﬁgure.

2. Réflexion sur le mécanisme de la carte animée

15 min. | recherche

Demander aux élèves d’imaginer et de proposer un schéma de fonctionnement sur une feuille blanche. Ils représentent le mouvement caché qu’ils imaginent.

Afin de gagner un peu de temps, on met en place quelques groupes pour discuter de leur solution et la présenter à l’ensemble de la classe.

NB : Expliquer ce qu’est un schéma : Représentation simplifié d’un phénomène ou d’un processus. Le schéma donne des informations précises sur le fonctionnement du sujet. Il doit comporter un titre, une légende avec fléchage et une mise en relation des éléments les uns avec les autres. Il n’a aucune vocation esthétique, il est informatif. La carte mentale est un exemple de schéma.

3. Débat

10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les représentants des groupes présentent à la classe les différentes solutions qui ont été imaginées.

Les élèves sont alors invités à :

- Commenter les schémas.

- Nommer les différentes pièces représentées.

- Expliciter le fonctionnement attendu.

Le maître ne formule pas de jugement sur la validité des projets, mais organise le débat, si certains enfants contestent des propositions.

Découverte du mécanisme bielle manivelle

Dernière mise à jour le 22 novembre 2017

Discipline / domaine: Sciences et technologie

Objectif: Expliquer le fonctionnement bielle-manivelle.

Durée: 30 minutes (4 phases)

Matériel: Cartes animée créées par l'enseignante.
Fiche activité

1. Rappel

5 min. | découverte

Rappel de ce que les élèves ont fait la semaine passée.

Rappel des différents mécanismes.

2. Découverte du mécanisme

10 min. | découverte

Ouvrir la carte pour découvrir le mécanisme caché. C’est le mécanisme bielle-manivelle.

Quels sont les mouvements de cette carte?

Système de rotation qui amène à une translation (ou à un mouvement linéaire)

Préciser le type de mécanisme : bielle-manivelle.

Demander le mouvement d'entrée et le mouvement de sortie, puis comment appelle-t-on le fait que l'on change de mouvement en entrée et en sortie.

mouvement d'entrée : circulaire (tourne autour d'un axe)

mouvement de sortie : linéaire ou rectiligne (translation).

Il y a eu transformation du mouvement.

Sur le TBI projection du mécanisme bielle-manivelle :

https://www.youtube.com/watch?v=KcFoCOGxyM8

https://www.youtube.com/watch?v=wmDuwNCYxBU

3. Document à compléter

10 min. | entraînement

Distribution de la fiche activité. Explication des consignes.

Fiche activité à faire en individuel.

Projection de la correction de cette fiche.

4. Synthèse

5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Annoncer aux élèves que pour la fois suivante nous allons réaliser une carte animée sur le thème de Noël et des vœux de l’an. Ils apportent le max d’éléments pour décorer leur carte.

Vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=JuOsTPj-eJ4

A noter dans l'agenda!

Qu'avez-vous retenu de cette séance?

1) le mouvement de rotation s’effectue autour d’un point, le mouvement alternatif est un mouvement qui se répète.

2) Dans le cas du mécanisme de la bielle-manivelle, les mouvements d’entrée et de sortie sont différents (circulaire pour la manivelle et linéaire (rectiligne) pour la bielle (pièce mobile). On parle de transformation du mouvement car le mouvement d’entrée est différent du mouvement de sortie.

La bielle est l’élément qui permet la transformation du mouvement.

Les applications les plus courantes : les roues des trains à vapeur et le moteur à pistons.

Réalisation de la carte animée

Dernière mise à jour le 21 novembre 2017

Discipline / domaine: Sciences et technologie

Objectif: Savoir créer une carte animée avec le système bielle-manivelle.

Durée: 30 minutes (1 phase)

1. Création de la carte animée

30 min. | réinvestissement

Explication des différentes étapes de réalisation.

Distribution des documents.