les instruments du temps

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1, CM2.
Auteur
G. RODRIGUES
Objectif
- Identifier les principales évolutions du besoin et des objets.
- Décrire le fonctionnement d'objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.
- Concevoir et produire tout ou partie d'un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
Relation avec les programmes
Cette séquence n'est pas associée aux programmes.
Dates
Créée le 22 janvier 2017
Modifiée le 22 janvier 2017
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Après avoir différencié les instruments du temps en les observant ,les élèves vont devoir en construire un : sablier ou clepsydre.

Déroulement des séances

1

découvrir des instruments du temps

Dernière mise à jour le 22 janvier 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Identifier les principales évolutions du besoin et des objets.
-
- Décrire le fonctionnement d'objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.
- Concevoir et produire tout ou partie d'un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
Durée
60 minutes (3 phases)
Matériel
Les élèves auront apporté des instruments du temps de chez eux.L'enseignant, en profite pour apporter un cadran solaire ,un calendrier , un chronomètre ,un réveil électrique, un minuteur .... Les enfants n'y pensent pas forcément!
Remarques
En mathématiques ,on étudie ,au même moment la notion de mesure de durées et de lecture de l'heure.

1. Découverte des objets

collectif | 10 min. | découverte

Aujourd'hui, vous avez apporté des objets du temps . Nous allons essayer de les comparer pour comprendre pourquoi l'homme a fait évoluer ces instruments tout au long de l'histoire. 

Pour cela vous allez travailler par groupe de trois ou quatre élèves (cela dépend du nombre d'élèves de la classe) .

Les instruments ont été dispersés dans la classe sur les tables . Vous allez tourner sur les tables pour aller observer les différents instruments. 

Pour vous aider à observer , je vais vous donner un tableau à remplir . 

Il comprend plusieurs colonnes qu'il faudra renseigner : le nom de l'objet, son utilité , ancien ou récent? mesure t-il une durée ou donne t-il l'heure? où s'en sert -on le plus? ses avantages ,ses inconvénients; comment fonctionne t-il? quelles unités de mesure utilise t-il? ....

 

Les élèves rappellent les règles du travail de groupe avant de prendre place autour d'une table. Chaque groupe a entre trois et quatre objets à étudier: sablier, minuteurs, chronomètre, montre digitales , montre à gousset, réveil à piles ou électrique , horloge, cadran solaire, calendrier... 

 

Chaque groupe a : un secrétaire , un rapporteur , et un manipulateur. On change les rôles pour chaque objet.

 

2. recherche

groupes de 3 | 30 min. | recherche

Les élèves s'installent autour des tables et commencent à remplir le tableau en fonction des instruments à comparer. 

L'enseignant passe dans les groupes pour essayer de les amener à aller plus loin dans leurs recherches. Il oblige les élèves ,par quelques questions , à verbaliser ce qu'ils voient . 

Il reste plus longtemps sur certains groupes pour inciter à la verbalisation chez certains élèves. 

Il incite à la comparaison :

ex  : Le sablier mesure une durée courte (3 minutes) alors que la montre indique l'heure. 

         L'horloge indique l'heure ,comme la montre , mais elle reste toujours à la même place dans la maison alors que la montre se porte au poignet ...

3. Mise en commun

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les groupes ont terminé de remplir leur tableau. 

Le même tableau est tracé au tableau ,sur un grand panneau pour la phase de mise en commun.

Chaque rapporteur vient expliquer et montrer l'objet observé. L'enseignant rempli le tableau . Les élèves peuvent poser des questions au groupe pour aller plus loin. "comment savez-vous que c'est un objet ancien?" .... 

 

Les rapporteurs passent tous au tableau .

L'enseignant fait écrire une courte trace écrite aux élèves sur leur cahier de sciences expliquant que l'homme a fait évolué les instruments du temps en fonction de ses besoins et de l'évolution technique au fli des siècles.  

 

Il explique ensuite aux élèves que le tableau récapitulatif sera recopié sur l'ordi pour que tous puissent l'avoir dans leur cahier. 

2

la clepsydre

Dernière mise à jour le 22 janvier 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Décrire le fonctionnement d'objets techniques, leurs fonctions et leurs constitutions.
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
une illustration d'une clepsydre ou une véritable clepsydre

1. découverte de l'objet

collectif | 10 min. | découverte

Faire rappeler aux élèves la séance précédente. qu'avons-nous appris? 

 

Aujourd'hui ,je vais vous présenter un autre instrument du temps que vous ne connaissez pas. Distribuer les illustrations et laisser les enfants réagir. Beaucoup ne voient pas là un instrument du temps . 

Leur demander d'expliquer ,d'après eux ,sur leur cahier , comment fonctionne cet instrument. 

Les élèves écrivent leurs premières impressions sur le cahier . 

Les phrases écrites sont ensuite lues par les volontaires . " Je pense que cela fonctionne comme le sablier mais cela se vide par un petit trou " ; je pense que c'est un objet ancien comme le cadran solaire" "je crois qu'il faut le mettre au soleil et lorsque le rayon passe dans le trou cela donne l'heure" "je pense que ça marche avec l'eau".... Ne pas donner d'indications et laisser les élèves interagir .

Donner alors l'information :cet instrument fonctionne effectivement à l'eau.  Alors d'après-vous comment peut-il mesurer une durée ou donner l'heure? 

 

 

 

2. recherche

groupes de 4 | 25 min. | recherche

Les enfants recherchent par groupe de 4 comment cet instrument peut fonctionner en essayant de faire un schéma explicatif . 

Repérer les différentes parties de l'objet ,les désigner et expliquer à quoi elles servent.  2 ou trois groupes viennent expliquer leurs théorie à la classe . On aura choisi 2 ou 3 groupes ayant des explications différentes.

Les autres peuvent intervenir pour appuyer ou différencier les propositions.

L'enseignant demande alors:

  • Comment pourrions-nous savoir comment cela marche? Faire une recherche documentaire sur internet. 
  • Un texte documentaire est ensuite lu par l'enseignant pour montrer le fonctionnement de l'objet. On invalide alors certaines propositions. 
  • Ou les élèves passent à la recherche sur les ordi de la classe. 

 

3. mise en commun

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Prenez vos cahiers.

Maintenant que nous avons compris comment il fonctionne, nous allons schématiser cet objet.

Les élèves schématisent l'objet et légendent les différentes parties repérées: trop plein ,contenant, le trou de vidange ,les graduations....

On écrit un petit résumé qui explique le fonctionnement de la clepsydre.

 

3

Le sablier /la clepsydre

Dernière mise à jour le 22 janvier 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Savoir faire des choix de matériaux.
- Fabriquer une maquette, un prototype.
- Effectuer une vérification et des contrôles (dimensions, fonctionnement).
Durée
45 minutes (3 phases)

1. Phase 1

collectif | 10 min. | découverte

Rappel de la séance précédente. 

Aujourd'hui ,nous allons essayer de définir ce dont on aurait besoin ,si l'on voulait réaliser un prototype d'une clepsydre ou d'un sablier. 

Vous allez travailler par 4 . Vous allez choisir un des deux objets de mesure de durée. Il faudra trouver des matériaux ,des outils, dont vous aurez besoin pour réaliser votre instrument. 

Ensuite , vous devrez faire la fiche de fabrication de votre objet;

Faire verbaliser les enfants sur ce que l'on doit trouver sur une fiche de fabrication :

  • les instruments nécessaires
  • Les ustensiles
  • Les matériaux
  • Les étapes de fabrication + leur description.
  • les schémas explicatifs  

Faire des groupes hétérogènes et répartir les élèves dans la classe.

 

2. fiche de fabrication

collectif | 25 min. | recherche

Une fiche de fabrication type est affichée au tableau pour montrer ce qu l'on attend du travail du jour.

 

Les élèves se mettent par groupe et travaillent sur la fiche : 

ils recherchent tout ce dont ils auront besoin pour réaliser l'objet. 

L'enseignant passe dans les groupes et donne quelques idées pour éviter de trop grandes déceptions lors de la fabrication. 

Certains élèves veulent fabriquer l'objet en terre cuite comme le modèle observé mais il sera impossible d'y faire un trou! ....

 

3. Mise au propre

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

L'enseignant ,une fois que tous ont réussi à mettre leurs idées sur feuille de brouillon, demande à chaque groupe de retourner à son bureau.

Un feuille type de fiche de fabrication est distribuée.

Les élèves doivent maintenant réaliser une fiche propre et bien organisée qui leur permettra de bien travailler la prochaine fois. 

Une fois la fiche propre réalisée ,elle est photocopiée pour tout le groupe et mise en couleur par chacun des membres. 

 

A la fin de la séance , les élèves collent la fiche sur leur cahier et définissent qui apportera tel objet ou tel instrument... 

 

L'enseignant prévoira d'apporter scotch, cutter, colle et pistolet à colle, entonnoir , sable fin et quelques bouteilles d'eau vides ....

4

Fabrication

Dernière mise à jour le 22 janvier 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Concevoir et produire tout ou partie d'un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin.
- Fabriquer une maquette, un prototype.
- Effectuer une vérification et des contrôles (dimensions, fonctionnement).
Durée
55 minutes (3 phases)

1. Mise en place

collectif | 10 min. | découverte

Rappeler ce que l'on a fait la fois précédente. 

Faire sortir et lire la fiche réalisée.

Faire le point au niveau du matériel apporté. 

Les élèves vont devoir fabriquer leur maquette (prototype) de sablier ou de clepsydre.

Leur rappeler les règles du travail de groupe : chuchotements; Propreté de l'atelier; tous doivent pouvoir participer à la fabrication. 

 

Les élèves se mettent par groupe et vérifient qu'ils ont bien tout ce qu'il leur faut à disposition.

Le maître donne ce qu'il manque si besoin. 

2. Fabrication

collectif | 30 min. | recherche

Les élèves passent à la fabrication et doivent se tenir à ce qu'ils avaient défini la séance précédente . Si la technique pensée ne marche pas ,ils doivent venir trouver le maître et lui de mander de pouvoir modifier leur fiche de fabrication en expliquant le problème rencontré: le maître est ici le "réparateur " .

Par exemple ,les élèves voulaient scotcher deux bouteilles ensemble mais cela ne tient pas ... Le maître propose de coller au pistolet à colle...

L'enseignant a aussi pour rôle de réaliser les étapes délicates : couper ( utilisation d'un cutter formellement interdite par les enfants), trouer....

 

Laisser les élèves travailler ensemble et chercher des solutions aux problèmes qui se posent à eux au fur et à mesure de la fabrication. 

 

 

3. Phase 3

collectif | 15 min. | découverte

A la fin du temps donné , on demande aux enfants de ranger le matériel et leur bureau pour pouvoir présenter aux autres leurs prototypes.

Chaque groupe présente leur objet et verbalisent les difficultés rencontrées et ce qu'ils ont fait pour réussir quand même leur travail.

Sur le cahier ,les élèves sont invités à dire ce qui a marché et ce qui n'a pas marché en expliquant pourquoi. 

Si l'objet ne fonctionne pas :expliquer pourquoi . 

Le maître pose la question:

"Il nous reste une dernière chose à voir . Laquelle est-ce?"

Il faut mesurer la durée de temps que nos instruments mesurent .

Chaque groupe a un chronomètre et mesure le temps de son instrument

Il le note sur son cahier.

 

5

vérification /modification

Dernière mise à jour le 22 janvier 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Effectuer une vérification et des contrôles (dimensions, fonctionnement).
Durée
35 minutes (2 phases)

1. Phase 1

collectif | 5 min. | remédiation

Vous avez réalisé votre instrument du temps et vous avez mesuré la durée . Pouvez-vous trouver comment on pourrait modifier cette durée. 

En l'allongeant ou en la réduisant.

Laisser les enfants verbaliser et choisir une des méthodes donnée.

 

2. Phase 2

collectif | 30 min. | recherche

Les élèves essayent de modifier le temps écoulé et mesurent  à nouveau la durée écoulée.

Sur leur cahier ,ils essaient de schématiser leur expérience. Ils écrivent ensuite leur nouveau temps et explique en quoi cela a modifié le temps mesuré.

Une mise en commun est faite .

 

Une évaluation sur les instruments du temps sera donnée aux élèves sur un temps d'atelier . Connaissance, différences , mesures....

réalisation d'un schéma ...