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La machine infernale (cycle 3)
Exemple de défi scientifique


La machine infernale - Les objets (cycle 3)

Illustration pièces mécaniquesAvec les pièces contenues dans les mallettes “mécanique” ou un autre matériel, je te mets au défi de construire une « machine infernale » qui fonctionne. Tu dois obligatoirement utiliser au moins une poulie et un engrenage.
Attention, tu dois être capable d’expliquer comment il faut la faire fonctionner et à quoi elle peut servir !

Quelques conseils pour vous aider à relever le défi :

 

voir une réponse à un défi similaire site de la 15e circonscription

Extraits du programme pour le cycle des approfondissements

(B.O. hors-série n° 3 du 19 juin 2008)

Dans la continuité des premières années de l'école primaire, la maîtrise de la langue française ainsi que celle des principaux éléments de mathématiques sont les objectifs prioritaires du CE2 et du CM. Cependant, tous les enseignements contribuent à l'acquisition du socle commun de connaissances et de compétences. La compréhension et l'expression en langue vivante font également l'objet d'une attention particulière.L'autonomie et l'initiative personnelle, conditions de la réussite scolaire, sont progressivement mises en œuvre dans tous les domaines d'activité et permettent à chaque élève de gagner en assurance et en efficacité. Le recours aux TICE devient habituel dans le cadre du brevet informatique et internet.

FRANÇAIS

Faire accéder tous les élèves à la maîtrise de la langue française, à une expression précise et claire à l'oral comme à l'écrit, relève d'abord de l'enseignement du français mais aussi de toutes les disciplines : les sciences, les mathématiques, l'histoire, la géographie, l'éducation physique et les arts. La progression dans la maîtrise de la langue française... est conduite avec le souci de mettre en évidence ses liens avec l'expression, la compréhension et la correction rédactionnelle. L'écriture manuscrite est quotidiennement pratiquée, pour devenir de plus en plus régulière, rapide et soignée. Les élèves développent, dans le travail scolaire, le souci constant de présenter leur travail avec ordre, clarté et propreté, en ayant éventuellement recours au traitement de texte...
1 - Langage oral
L'élève est capable d'écouter le maître, de poser des questions, d'exprimer son point de vue, ses sentiments. Il s'entraîne à prendre la parole devant d'autres élèves pour reformuler, résumer, raconter, décrire, expliciter un raisonnement, présenter des arguments. Dans des situations d'échanges variées, il apprend à tenir compte des points de vue des autres, à utiliser un vocabulaire précis appartenant au niveau de la langue courante, à adapter ses propos en fonction de ses interlocuteurs et de ses objectifs...
2 - Lecture, écriture
La lecture et l'écriture sont systématiquement liées : elles font l'objet d'exercices quotidiens, non seulement en français, mais aussi dans le cadre de tous les enseignements. L'étude des textes... vise à développer les capacités de compréhension, et à soutenir l'apprentissage de la rédaction autonome.

SCIENCES EXPÉRIMENTALES ET TECHNOLOGIE

Les sciences expérimentales et les technologies ont pour objectif de comprendre et de décrire le monde réel, celui de la nature et celui construit par l'Homme, d'agir sur lui, et de maîtriser les changements induits par l'activité humaine. Leur étude contribue à faire saisir aux élèves la distinction entre faits et hypothèses vérifiables d'une part, opinions et croyances d'autre part.
Observation, questionnement, expérimentation et argumentation pratiqués, par exemple, selon l'esprit de la Main à la pâte sont ssentiels pour atteindre ces buts ; c' est pourquoi les connaissances et les compétences sont acquises dans le cadre d'une démarche d'investigation qui développe la curiosité, la créativité, l'esprit critique et l'intérêt pour le progrès scientifique et technique. Familiarisés avec une approche sensible de la nature, les élèves apprennent à être responsables face à l'environnement, au monde vivant, à la santé. Ils comprennent que le développement durable correspond aux besoins des générations actuelles et futures. En relation avec les enseignements de culture humaniste et d'instruction civique, ils apprennent à agir dans cette perspective.
Les travaux des élèves font l'objet d'écrits divers consignés, par exemple, dans un carnet d'observations ou un cahier d'expériences.

Les objets techniques
Objets mécaniques, transmission de mouvements.

TECHNIQUES USUELLES DE L'INFORMATION ET DE LA COMMUNICATION

Les élèves apprennent à maîtriser les fonctions de base d'un ordinateur : fonction des différents éléments ; utilisation de la souris, du clavier. Ils sont entraînés à utiliser un traitement de texte, à écrire un document numérique ; à envoyer et recevoir des messages. Ils effectuent une recherche en ligne, identifient et trient des informations. Les technologies de l'information et de la communication sont utilisées dans la plupart des situations d'enseignement.

DEUXIEME PALIER POUR LA MAÎTRISE DU SOCLE COMMUN :

Compétences attendues à la fin du CM2 pouvant être travaillées à l’occasion de ce défi

Compétence 1 : La maîtrise de la langue française
L'élève est capable de :

Compétence 3 B) : La culture scientifique et technologique
L'élève est capable de :

Compétence 4 : La maîtrise des techniques usuelles de l'information et de la communication
L'élève est capable de :

Compétence 6 : Les compétences sociales et civiques
L'élève est capable de :

Compétence 7 : L'autonomie et l'initiative
L'élève est capable de :

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Commentaires

En cycle 3 :

Pour vous aider à préparer votre travail, voir la "fiche connaissance" :

Pour aller plus loin
Après avoir défini les procédés mis en jeu dans les réalisations des élèves (transmission du mouvement par courroie ou par engrenage par exemple), on peut chercher des objets techniques utilisant le même principe et se demander quel était le besoin à satisfaire et le problème technique à résoudre. Il est également intéressant d’observer l’évolution des solutions au fil du temps (par exemple pour moudre des céréales, l’utilisation de la force humaine, puis animale, des éléments tels que le vent et l’eau, des moteurs).
Méthodes de conception et de réalisation : analyser et comparer les stratégies utilisées par les groupes pour résoudre le problème, en lien avec l’histoire et la géographie.

En cycle 2

Pour vous aider à préparer votre travail, voir les "fiches connaissance" :

En cycle 2, on peut partir de l’observation d’objets techniques compréhensibles par l’élève, puis analyser des mécanismes simples, pour enfin fabriquer soi même.

Pour aller plus loin
Distinction entre les sources d’énergie et les fonctions :

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Matériel disponible dans les circonscriptions

Mallette "mécanique" CM1-CM2

23 + 25 fiches d’activités
Matériel techno 630 + 478 pièces comprenant :

Mallette "électricité"

Des câbles avec pinces crocodile, des porte-ampoules et des ampoules, des interrupteurs, des moteurs, des vibreurs, des lampes de poche, des génératrices de bicyclette et des piles pour réaliser des montages électriques.

Bibliographie

Ouvrages

Enseigner les sciences expérimentales à l'école élémentaire physique et technologie
Collection Tavernier pédagogie
Sous la direction de Marie-Anne PIERRARD

Électricité et mécanique
CNDP Delagrave, 2000
(Collection Sciences et technologie à l'école).
Quatre thèmes : objets et montages électriques, objets et mouvements, leviers et balances, projet technologique : une voiture filoguidée. Fiches de connaissance et de pédagogie, d'expérience, d'activités à photocopier pour les élèves, ainsi que des documents iconographiques et une vidéocassette (25 minutes).

Faire des sciences à l'école
CRDP des Pays-de-la-Loire
Cahiers n°6 : Transmission et transformation du mouvement, la grue, l'équilibre.

Résoudre des problèmes scientifiques et technologiques au préscolaire et au primaire
C1/C2/C3
Marcel Thouin
éditions Multimondes
360 problèmes pour mettre en œuvre une démarche d'investigation.

Une banque de situations-problèmes tous niveaux tome 1
G. De Vecchi
Hachette Éducation.
Pour mettre en œuvre une démarche d'investigation.

Toutes les sciences Cycle 3
A. Giordan
Nathan
Le livre du maître anticipe les réactions des élèves et les questions qu'ils sont susceptibles de poser, indique les questions à soumettre à la classe et les réponses à apporter, apporte des connaissances scientifiques complémentaires, propose 30 tableaux et schémas à photocopier pour constituer le cahier de l'élève.
Le livre de l'élève propose les démarches du chercheur : questionnement, observation, recherche, expérimentation, enquête, visite, mise en relation de données. Il favorise l'attitude de coopération entre élèves grâce à des activités de groupe et renforce la maîtrise de la langue par l'acquisition d'un vocabulaire spécifique et la lecture de textes documentaires et littéraires.

Sciences cycle 3 - 64 enquêtes pour comprendre le monde
Jean-Michel Rolando
Magnard.
Guide du maître : compétences notionnelles et méthodologiques, démarche, interdisciplinarité, liens avec les programmes, précisions scientifiques, difficultés prévisibles, activités complémentaires, fiches « méthode ».
Livre de l'élève : soixante-quatre enquêtes bâties selon une démarche scientifique caractérisée par trois moments forts :

Mini-encyclopédie en fin d’ouvrage.

Cédérom

Comment ça marche ?
David Macaulay
(PC/MAC)
Tous les secrets des machines qui nous entourent
A partir de 8 ans
Encyclopédie des sciences et techniques.

Technologie au cycle 3
CNDP
(PC-MAC)
Electricité, Energie, Leviers, Balances, Mécanismes et Mouvements
Remises à niveau, animations et images pour la classe, exemples de progressions et fiches de préparation.

Sites

La main à la pâte : activités nombreuses dans tous les domaines des sciences, de la technologie et de l’environnement, documentation scientifique et pédagogique, échanges…

École des sciences :

Techno primaire : portail de ressources pédagogiques et situations d'apprentissage pour l'enseignement des technologies à l'école primaire de l'IUFM de Montpellier.

Cédérom

Technologie au cycle 3
CNDP
(PC-MAC)
Electricité, Energie, Leviers, Balances, Mécanismes et Mouvements.
Remises à niveau, animations et images pour la classe, exemples de progressions et fiches de préparation.

DVD

Apprendre la science et la technologie à l'école (disponible dans les écoles)
SCEREN
Outil de formation pour les maîtres, il montre une pédagogie possible et même aisée. Les séquences de classe présentées, ainsi que les interventions de chercheurs, illustrent très concrètement la mise en œuvre d’une pédagogie d’investigation en science et en technologie.
Le contenu du DVD est organisé en trois parties : séances de classes, points de vue de spécialistes, entrées thématiques.

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© Direction des services départementaux de l'éducation nationale du Val-de-Marne - mai 2004 - mise à jour le 02/11/2009

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