Les solides

Discipline
Espace et géométrie
Niveaux
CE1, CE2.
Auteur
E. LESANS
Objectif
- Reconnaitre et trier les solides usuels parmi des solides variés. Décrire et comparer des solides en utilisant le vocabulaire approprié.
- Maitriser le vocabulaire approprié pour nommer des solides (boule, cylindre, cône, cube, pavé droit, pyramide) .
- Maitriser le vocabulaire approprié pour décrire des polyèdres (face, sommet, arête).
- Savoir que les faces d'un cube sont des carrés.
- Savoir que les faces d'un pavé droit sont des rectangles (qui peuvent être des carrés).
- Fabriquer un cube à partir d'un patron fourni.
Relation avec les programmes

Cycle 2 - Programme 2016

  • Reconnaitre, nommer, décrire, reproduire quelques solides.
Dates
Créée le 04 mars 2018
Modifiée le 08 avril 2018
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Nous allons aborder au cours de cette séquence les solides (pour certains déjà rencontrés), la différence entre les polyèdres et les non polyèdres et les empreintes d'un polyèdre.
Cette séquence sera couplée avec une séance d'art visuel dans le cadre de l'interdisciplinarité. Il sera alors question pour les élèves, non pas de créer des patrons (car ils seront déjà faits) mais de les construire afin de créer un château fort en lien avec notre sortie de fin d'année.

Déroulement des séances

1

Découverte des solides

Dernière mise à jour le 08 avril 2018
Discipline / domaine
Espace et géométrie
Objectif
- Maitriser le vocabulaire approprié pour nommer des solides (boule, cylindre, cône, cube, pavé droit, pyramide) .
- Reconnaitre et trier les solides usuels parmi des solides variés. Décrire et comparer des solides en utilisant le vocabulaire approprié.
Durée
60 minutes (6 phases)
Matériel
flashcards figures géométriques planes
boîte de solides
boîte de conserve, lait bébé, mouchoirs, café, une canette, boîte téléphone
flashcards solides (cône, pyramide...)
fiche exercice 1
étiquettes noms solides
dessins en perspective
étiquettes figures planes et solides en papier
Remarques
Cours du Mercredi 11 Avril

1. Trier et classer les figures géométriques

groupes de 4 | 15 min. | recherche

Sur chaque table sont à disposition des boîtes en carton comportant: des figures planes (carré, rectangle, cercle, triangle) et des solides en papier ainsi qu'une feuille A3.

Ils devront par groupe de 4, trier et classer ces figures géométriques. Le but étant, qu'ils mettent d'un côté les figures planes et de l'autre les solides. 

Je donne les consignes:

"Sur chaque table, vous avez à votre disposition un carton et une grande feuille. Dans ce carton, vous allez trouver des figures géométriques. Votre mission sera de les trier et de les classer. Je vous demanderai ensuite pourquoi vous les avez classé ainsi. Ceci est un travail de groupe mais attention on essaye de chuchoter le plus possible!"

 

​Je les laisse travailler en autonomie pendant 5 minutes et je passe dans les rangs. Je leur conseille de choisir une personne pour disposer les figures sur la grande feuille.

 

S'ils rencontrent des difficultés:

==> introduction d'une variable: Il faut les classer en 2 groupes (cela réduit le champ des possibles)

Si la difficulté persiste:

==> j'aiguille mes élèves par le biais de questions:

J'affiche des figures planes au tableau et je les questionne dessus: "Comment s'appelle cette figure? (un carré...)"

" on dit que ces figures géométriques sont planes car elles sont plates, je peux les aimanter au tableau".

Je montre ensuite mes solides en plastique: " Puis-je les aimanter aussi au tableau?" ==> non "et pourquoi?" ==> ils sont en relief, en 3 D

Je reformule "Ah donc vous me dites qu'ils ont une certaine épaisseur et qu'ils occupent un volume c'est bien ça?" ==> oui

"Maintenant essayez à nouveau de les classer, je vous laisse 2 minutes."

2. Construction de la définition d'un solide

collectif | 10 min. | recherche

Je prends ensuite ma boîte de solides. Je leur montre le contenu.

Nous passons ensuite à une correction collective afin de savoir comment ils les ont classé et pourquoi. Je suis censée avoir sur ma feuille A3 un côté avec les figures planes et un autre avec les solides.

"Ceux que vous voyez qui occupent un volume et qui sont épais, savez-vous comment les nomme-t-on?" ==> s'ils ne le savent pas je leur donne le vocabulaire: un solide.

 

Nous venons ainsi de construire la définition d'un solide.

"Donc qu'est qu'un solide? C'est une figure géométrique, qui a une certaine épaisseur (qui n'est pas plate) et qui occupe un volume".

(Un solide est une figure géométrique qui n’est pas plate, et qui a une épaisseur (une hauteur, une longueur et une profondeur) : on dit qu’il occupe un volume .

https://www.jerevise.fr/solides-cube-pave-boule-cylindre.html)

 

 

3. Découverte des différents solides

collectif | 10 min. | découverte

"D'après vous, ces solides sont-ils tous les mêmes ou ont-ils des noms différents?" ==> différents

"Et puis d'abord, vous aller me dire mais pourquoi apprend-on les solides, quel est l'intérêt?"

Je vais vous montrer des objets.

 

​Je dispose sur une table mes solides: café, canette, jeu de cartes, boîte téléphone, conserve, cubes bébé

 

Je leur montre:

- un bout de puzzle pour bébé ==> cube

- l'image de la pyramide du Louvre ==> pyramide

- une boîte de café ==> pavé droit

- l'image d'une glace ==> cône

- une boîte de lait infantile==> le cylindre

- une canette ==> le cylindre

- l'image d'une boule de noël ==> boule

 

1° Qu'est-ce que ces objets? J'interroge des élèves

2° Ces objets sont-ils des solides? ==> oui car ils ont une épaisseur et occupe un volume

3° Quel est le nom de ces solides? Essayons de trouver ensemble...

 

J'aimante au tableau les noms de ces solides.

 

4. Jeu de Kim

collectif | 5 min. | entraînement

Je place les 6 solides sur un bureau devant en évidence. ( pavé droit, cube, pyramide, boule, cylindre et cône) ==> je sors le cône

J'en enlève un et ils doivent me dire, en levant la main, lequel a disparu.

L'exercice ne durera pas plus de 5 minutes.

5. Exercice: solides et perspective

individuel | 10 min. | entraînement

Je distribue une fiche d'exercice.

Nous commençons par la fiche exercice 1. La deuxième tirée de la méthode heuristique ne sera vu qu'en cas d'avance. Sinon, nous la reverrons lorsque nous aborderons les empreintes des solides (avec de la pâte à modeler notamment).

 

Si le temps nous le permet:

Je lis la consigne: "Relier les objets au solide qui leur ressemble".

Je les laisse 5 minutes en autonomie afin qu'ils cherchent.

Puis à l'oral, je leur demande de me dire quel solide se cache dans chaque objet. (agglo: pavé droit, rubik's cube: cube, flotteur en natation...)

 

Enfin je leur demande quelle est la particularité des dessins dans la colonne de droite ==> impression de volume.

 

Puis nous corrigeons oralement.

J'affiche au tableau mes dessins en perspective cavalière que l'on trouve dans l'exercice.

"Voici des volumes que nous avons dessiné, vous constatez que l'on a bien l'illusion du volume, on dit que l'on fait un dessin en perspective".

 

6. Les 2 types de solides

collectif | 10 min. | recherche

"Récapitulons. Nous savons qu'un solide est épais, qu'il occupe un volume, qu'il en existe différents types et qu'il est possible de le dessiner tout en donnant l'illusion de volume. Nous allons maintenant aller un peu plus loin. Vous allez voir que nous pouvons classer ces solides en 2 catégories. Pour ce faire, nous allons réaliser une petite expérience."

J'appelle un élève au tableau.

"Raphaël, prends cette canette et dis-moi si tu peux la faire rouler". ==> oui dans une certaine position ==> donc un cylindre peut rouler

"Peux-tu me faire rouler la boîte de mouchoirs sans la balancer?" ==> non  ==> donc un pavé droit ne roule pas

"Que pouvons-nous en conclure?" ==> certains solides roulent dans une position particulière et d'autres ne roulent pas.

 

On verra lors de la prochaine séance quelles sont les particularités et de quoi sont constitués les solides qui roulent et de même pour ceux qui ne roulent pas (faces, sommets, arêtes).

 

"Qui peut me dire ce que nous devons retenir de cette séance?": Solides = figures non plates que l'on retrouve dans la vie de tous les jours qu'il est possible de dessiner et qui peuvent rouler ou non.

 

 

2

Classification des solides

Dernière mise à jour le 06 mars 2018
Discipline / domaine
Espace et géométrie
Objectif
- Maitriser le vocabulaire approprié pour nommer des solides (boule, cylindre, cône, cube, pavé droit, pyramide) .
- Reconnaitre et trier les solides usuels parmi des solides variés. Décrire et comparer des solides en utilisant le vocabulaire approprié.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
flashcards figures géométriques planes
fiche exercice 2
étiquettes noms solides
dessins en perspective
Remarques
Cours du Vendredi 14 Avril

1. Rappel des solides

collectif | 10 min. | entraînement

Pour commencer, nous faisons un bref rappel de la séance précédente sur ce que nous avons appris des solides.

Je leur fais un rappel de l'expérience sur les solides qui roulent et ceux qui ne roulent pas.

Je leur montre ensuite des solides et j'interrogerai des élèves afin qu'ils me donnent le nom de ceux-ci.

Je le fais une première fois avec les étiquettes noms affichées au tableau puis sans les étiquettes.

 

2. Le vocabulaire des solides

collectif | 20 min. | découverte

J'affiche à présent les perspectives cavalières des solides.

D'un côté je mets celles des solides qui roulent et de l'autre celles qui ne roulent pas. (Nous aurons vu au préalable ceux qui roulaient lors du rappel)

J'explique aux élèves que nous allons nous intéresser à ceux qui ne roulent pas et que nous allons chercher à définir ce qui les constituent.

"Nous allons tout d'abord nous intéresser au cube, qui peut me dire comment s'appellent:

- les parties plates ==> les faces

- les pointillés ==> les arêtes

- les points ==> les sommets
 

Combien le cube a-t-il :

- de faces ==> 6

- de sommets ==> 8

- d'arêtes ==> 12

 

Pour aider ceux qui n'y arrivent pas, nous allons compter ensemble les faces, sommets et arêtes et à l'aide d'un feutre velleda repasser sur les différentes parties:

- faces = bleu

- sommets = rouge

- arêtes: vert

 

"Maintenant, qui peut me dire de quoi sont constituées ces solides, de quelles formes planes?"

==> les élèves vont sans doute trouver la réponse en me disant qu'il s'agit de carré

"Et comment être sûre qu'il s'agit bien de carré?"

==> on peut mesurer: si les 4 côtés sont égaux, il s'agit d'un carré

"Les côtés de ce solide sont-ils des polygones selon vous?"

==> oui

"Pourquoi?"

==> car c'est une figure fermée et tracée à la règle

Si besoin, nous rappellerons cette définition du polygone

 

A présent, nous faisons la même chose avec le pavé droit et la pyramide.

pavé = 6 faces, 8 sommets et 12 arêtes (comme le cube)

pyramide = 5 faces (dont 4 triangulaires et une carrée), 5 sommets et 8 arêtes .

3. Institutionnalisation

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

"Quand un solide est constitué de polygones, que ce soit des triangles, des rectangles, des carrés, on dit que c'est un solide polyèdre"

 

"Si nous nous intéressons à ceux qui roulent, leurs faces sont-elles des polygones? et pourquoi?"

==> non car ils ne sont pas tracés à la règle

 

"On dit alors, que les solides qui roulent et donc qui ne sont pas constitués de polygones, qu'ils sont des solides non polyèdres".

Pour finir, je distribue la leçon qu'ils devront coller immédiatement dans le cahier de leçons de maths (méthode heuristique + cap maths CE2 p 29 dicco).

4. Exercices

individuel | 10 min. | entraînement

J'efface le tableau et je distribue la fiche "Reconnaître les solides" partie 2, exercices 2 et 3.

Les exercices sont différenciés.

Pour le 1er, ils doivent relier un objet à leur empreinte (forme géométrique plane) et dans le second ils doivent dire de combien de sommets, faces et arêtes sont composés un solide donné.

Je les laisse travailler en autonomie et je passe dans les rangs.

 

 

3

Reconnaissance et reproduction de solides

Dernière mise à jour le 06 mars 2018
Discipline / domaine
Espace et géométrie
Objectif
- Maitriser le vocabulaire approprié pour nommer des solides (boule, cylindre, cône, cube, pavé droit, pyramide) .
- Reconnaitre et trier les solides usuels parmi des solides variés. Décrire et comparer des solides en utilisant le vocabulaire approprié.
- Reproduire des solides.
- Fabriquer un cube à partir d'un patron fourni.
Durée
60 minutes (3 phases)
Matériel
fiche exercices différenciée
patrons de solide
boîte avec solides
sac épais et non transparent
ardoise
cahier du jour
modèle patron: CE1: cube CE2: pavé droit
Remarques
Cours du Mercredi 18 Avril

1. Rappel des solides

collectif | 10 min. | entraînement

Pour commencer, nous faisons un bref rappel de la séance précédente sur ce que nous avons appris des solides.

Je leur fais un rappel de l'expérience sur les solides qui roulent et ceux qui ne roulent pas.

Je leur montre ensuite des solides et j'interrogerai des élèves afin qu'ils me donnent le nom de ceux-ci sans étiquette!

Je leur demande s'il s'agit de polyèdre ou pas (et la définition) et pour finir le nombre de faces, d'arêtes et de sommets pour le cube, le pavé droit et la pyramide (pour mes CE2).

2. Jeux mathématiques

collectif | 25 min. | entraînement

Nous passons ensuite à des jeux:

1° Jeu de Kim caché: Dans un petit sac, je glisse un solide. J'interroge un élève qui devra essayer de deviner au toucher, de quel solide il s'agit.

 

2° Jeu de Kim retiré: Je présente plusieurs solides et j'en retire un. Ils devront me dire lequel a disparu. J'interroge un élève s'il a la bonne réponse" il devra me décrire ce solide: sommets, faces, arêtes, ses faces sont-elles des polygones,  polyèdre ou non polyèdre.

 

3° Jeu du portrait: Je décris un solide et ils doivent me noter le nom sur l'ardoise

a) J'ai 6 faces, 12 arêtes et 8 sommets, j'ai également une longueur et une largeur, qui suis-je?

b) J'ai 5 sommets, 8 arêtes et faces, qui suis-je?

c) j'ai 6 faces identiques, 12 arêtes et 8 sommets, qui suis-je?

 

3. Exercices et patrons

individuel | 25 min. | entraînement

Je leur donne ensuite un exercice sur les solides (empreintes et composition du solide).

Avant de commencer cet exercice, je leur présente une petite nouveauté: le patron.

J'aurai bien entendu réalisé ces patrons au préalable.

Je leur montre ensuite à quoi ressemble un cube en papier si on devait le déplier.

Je leur explique que cela s'appelle un patron.

Une fois leur exercice terminé et après mon accord, ils devront prendre une feuille de papier quadrillé pour me reproduire un modèle de patron de cube que je vais leur donner.

Les dimensions seront de 5 carreaux pour les CE1.

 

Pour les CE2, ils devront me reproduire un modèle de patron de pavé droit dont les dimensions seront:

Longueur: 6 carreaux

Largeur: 3 carreaux