Accueil
Actions sur le document
Notre progression.
MONTGOLFIERES, éléments pour une progression.
LE PROJET :
Notre intention a été guidée par le souci que les élèves aient une représentation la plus juste possible de l'Arboglisseur et de ses fonctions, afin de préparer l'interview du pilote Monsieur Dany Cleyet-Marel. L'Arboglisseur est un engin hybride, à la fois montgolfière et dirigeable et en ce sens très complexe. Cette complexité de l'appareil et des notions engagées nous a amenés à faire le pari que la construction et le lancement de petites montgolfières, par son côté motivant et concret, amèneraient les élèves à s'interroger, et déclencheraient ainsi de nombreuses questions productives et pertinentes.
LES ETAPES :
7 étapes distinctes sont à retenir de notre travail :
|
Etapes |
Intentions |
Remarques |
|
Lancement du projet : l'Arboglisseur. |
Guider le questionnement sur la fonction principale de l'appareil appelé Arboglisseur. (Transporter deux scientifiques sur la canopée de la forêt tropicale).
|
Ce qui nécessite : - De se représenter ce qu'est la canopée. - De se représenter les difficultés d'accès à cette canopée et ce que l'on recherche. - De se représenter le plus justement possible ce que doit permettre de faire l'Arboglisseur.
|
|
Les montgolfières. |
Amener les élèves à comprendre le fonctionnement et décrire les différentes parties d'une montgolfière.
|
Les montgolfières sont des appareils simples, leur fonctionnement et leur description peuvent se traduire facilement. - L'expérience des Frères Montgolfier. - Les grandes parties des montgolfières : l'enveloppe, les fuseaux, la bouche, le brûleur, la nacelle.
|
|
Lancement du projet : fabrication d'un modèle réduit de montgolfière.
|
Amener les élèves à comprendre les similitudes et les différences entre le modèle réduit que nous allons fabriquer et les vraies montgolfières. |
Notre montgolfière fonctionnera sur le même principe qu'une vraie. Les similitudes : - Elle fonctionnera à l'air chaud. - Elle a le même aspect général qu'une vraie. - Elle comportera une enveloppe constituée de fuseaux. Les différences : - Elle est environ 20 fois plus petite. - Elle est en papier de soie. - Le "brûleur" ne sera pas embarqué. - Elle ne comportera pas de nacelle. - Du fait de sa taille elle aura un nombre réduit de fuseaux.
|
|
Réalisation du patron des fuseaux. |
Utiliser la réalisation du patron des fuseaux pour revoir et appliquer les règles élémentaires de traçage.
|
L'utilisation d'un instrument de traçage plus adapté que le double décimètre est tout indiquée: nous utiliserons des réglets. Le patron du fuseau sera tracé sur du canson ce qui nécessitera le tracé d'un quadrillage, exercice intéressant de traçage. L'axe de symétrie d'un fuseau sera exploité en ne traçant que la forme d'un demi fuseau. Le tracé de la courbe sera réalisé à partir d'un modèle en réduction de ce tracé. Le report des points de passage de la courbe fera l'objet d'un questionnement et sera réalisé après une recherche au sein de chaque groupe.
|
|
Réalisation de l'enveloppe. Collage des fuseaux. Réalisation de la bouche et de la partie supérieure de l'enveloppe. |
Apprendre aux élèves à mener à bien une construction simple. Développer le soin et l'application. Apprendre aux enfants à travailler en groupe. |
L'effectif de la classe nécessite la réalisation de 7 montgolfières, ils travailleront par groupes de 4. La réalisation en elle-même n'est pas difficile. Elle nécessite cependant beaucoup de soin pour réaliser des bons collages des fuseaux et beaucoup d'application pour éviter de déchirer le papier de soie qui est très fragile. L'attention sera portée sur l'organisation du plan de travail ainsi que la recherche et la découverte de l'utilisation de macules pour protéger le plan de travail et faciliter les collages. L'exercice est intéressant pour le travail en groupe de 4 car il nécessite d'être à deux pour encoller et assembler les fuseaux. Il sera donc réalisé au sein de chaque groupe par équipes de deux élèves pour le montage de 4 fuseaux.
|
|
Lancement des montgolfières. |
Apprendre aux élèves à anticiper une action et préparer le matériel nécessaire à une tâche donnée. Apprendre aux élèves à s'organiser en partageant les responsabilités. |
Le lancement devant s'effectuer en extérieur, la nécessité de bien préparer le matériel est impérative. D'autre part il sera porté une attention particulière à la sécurité bien que la production d'air chaud soit réalisée avec un décapeur thermique (et non pas avec un brûleur du type chalumeau ou autre). Les risques d'embrasement de la montgolfière, bien qu'extrêmement réduits, restent cependant toujours possibles.
|
|
Réalisation de la fiche de fabrication et structuration des apprentissages.
|
Faire revenir les élèves sur les différents points abordés lors de la réalisation et consolider les apprentissages. Laisser des traces dans le cahier d'observations et d'expériences.
|
La réalisation d'une fiche de fabrication est toujours un exercice difficile. Elle est cependant facilitée car : - Elle intervient après la fabrication. - Elle est étayée par des prises de vues réalisées pendant cette fabrication. - Après un travail individuel, elle est enrichie collectivement. - Elle a du sens car elle sera publiée sur le site de Santo et, à ce titre, elle devient un véritable écrit de communication.
|
LES COMPETENCES TRAVAILLEES :
o Lors de la réalisation du patron des fuseaux.
La situation est très intéressante car elle place les élèves dans une vraie situation de traçage sur une feuille vierge qui sort des supports quadrillés des cahiers scolaires. Elle permet aussi d'autre part l'utilisation d'un nouvel instrument, le réglet, qui enrichit l'éventail des instruments qui pourront être utilisés au collège.
|
Compétences spécifiques. |
Commentaires. |
Observations. |
|
Les bases du traçage : Etre capable de préparer et d'utiliser le matériel de traçage, c’est-à-dire un crayon bien taillé, une gomme et le réglet.
|
On mettra bien en évidence qu'un traçage se réalise avec un instrument qui permet l'erreur, à savoir le crayon. Il est donc nécessaire qu'il soit bien taillé et que le trait soit fin pour être précis et s'effacer facilement.
|
L'utilisation de porte-mines facilite le travail. |
|
La réalisation du quadrillage : Etre capable de : - Réaliser précisément le tracé d'un quadrillage. - Comprendre la nécessité d'effectuer les mesures à partir d'un angle de la feuille comme référence. - Reporter une mesure par un petit tiret fin dans le prolongement de la graduation. - Ne pas déplacer le réglet pour marquer les repères (en calculant mentalement) afin de ne pas cumuler les erreurs. - Relier précisément les points par un bon placement du réglet. |
Le quadrillage est un exercice intéressant pour travailler la précision de traçage car l'erreur est bien visible. La précision demandée est de + ou – 0,5 mm.
Les élèves marquent souvent les repères en faisant un gros point imprécis et difficilement effaçable. Le fait de leur demander de prolonger la graduation les aide à construire des repères précis.
Partir d'une ligne de référence et tracer les repères sans bouger le réglet conditionne la précision du traçage. Le positionnement de la règle pour tracer un segment entre deux points demande une motricité fine et est difficile pour certains. La règle doit être placée légèrement en retrait afin de tenir compte de l'épaisseur de la mine de crayon.
|
L'utilisation du réglet nécessite de faire découvrir l'instrument aux élèves et de leur faire remarquer la place du zéro par rapport aux règles qu'il connaît.
Les feuilles utilisées pour réaliser le patron mesurent intentionnellement 25 cm, ceci afin d'éviter que les élèves tracent en partant de tous les bords et pour les obliger ainsi à commencer par un angle de référence.
L'évaluation peut se faire avec un exercice similaire: le tracé d'un Tangram à partir d'un quadrillage par exemple.
|
|
Le traçage de la courbe : Etre capable de reconnaître et de reporter les points de passage de la courbe sur un quadrillage à une échelle plus grande. - De repérer le point de passage de la courbe sur le modèle. - De le reporter sur le quadrillage en tenant compte de l'échelle.
Etre capable de tracer une courbe à partir de repères. - Relier avec une règle les différents points obtenus. - Lisser la courbe à main levée en restant au plus près de la ligne brisée.
|
Le travail de repérage est intéressant pour les élèves.
L'exercice se réalise en deux temps: - Le repérage sur le modèle d'un point d'intersection de la courbe sur le quadrillage. - Le report de ce point, à l'échelle, sur le quadrillage du patron.
Les erreurs de repérage, bien que souvent très apparentes lors du tracé de la courbe, sont peu remarquées par les élèves. |
Le patron obtenu est découpé pour servir de gabarit de traçage.
|
o Lors du traçage et de la découpe des fuseaux.
Les feuilles de papier de soie prévues pour la réalisation des fuseaux sont pliées en deux et rassemblées par 4. Le patron est alors positionné sur ces feuilles et le fuseau est tracé.
|
Compétences spécifiques. |
Commentaires. |
Observations. |
|
Etre capable d'obtenir des fuseaux identiques à partir du patron utilisé comme gabarit. - Comprendre que le pli est l'axe de symétrie du fuseau. - Positionner correctement le gabarit. - Effectuer un tracé précis. - Manipuler avec soin le papier de soie pour éviter son déchirement. - Contrôler son travail avant de découper. - Découper en évitant le décalage des feuilles.
|
Les plis des feuilles doivent être bien alignés afin que les fuseaux aient tous les mêmes dimensions.
Les 8 fuseaux sont obtenus en deux fois. Il est donc nécessaire de bien contrôler si les deux paquets de 4 fuseaux sont identiques.
|
Les piles de feuilles peuvent être protégées avec de petits morceaux de papier placés sous les trombones. Attention : C'est en enlevant les trombones que les risques de déchirement sont les plus importants.
Le fait de tracer et de découper les fuseaux par paquets de 4 donne du travail à tous les élèves.
|
o Lors de la réalisation de l'enveloppe :
|
Compétences spécifiques. |
Commentaires. |
Observations. |
|
Etre capable de préparer son plan de travail. Etre capable d'appliquer une technique de collage avec utilisation de macules pour la protection du support et de l'objet. - Préparer le matériel. - Encoller précisément les parties concernées. - Rabattre les parties à coller et attendre le séchage. |
L'utilisation de macules est rendue nécessaire : - Pour la protection du plan de travail. - Pour réaliser un encollage précis en délimitant la zone d'encollage.
Pour bien encoller une surface il faut un peu déborder. La protection du plan de travail avec une macule permet de le faire et ainsi de réaliser cette opération dans de bonnes conditions. La macule ne sert qu'une fois, après l'encollage elle est repliée sur elle-même et jetée à la poubelle.
En plaçant une autre macule sur la pièce à encoller on peut ainsi bien délimiter la zone à encoller et obtenir un encollage très précis. C'est la deuxième utilisation des macules.
|
Les macules sont de simples feuilles de papier glacé récupérées dans des catalogues de vente par correspondance.
L'utilisation de macules nécessite d'être très rigoureux et de bien jeter immédiatement les feuilles maculées.
|
o Lors du lancement :
|
Compétences spécifiques. |
Commentaires. |
Observations. |
|
Etre capable de préparer le matériel nécessaire au lancement. - Anticiper toutes les actions à réaliser pour le lancement. - Prévoir les situations de petites réparations. - S'organiser au sein du groupe pour effectuer le lancement.
|
Par mesure de sécurité il est nécessaire de ne pas utiliser de système à flamme pour chauffer l'air. Nous avons utilisé un décapeur thermique.
Même en l'absence de risques, il est nécessaire de délimiter une aire de lancement.
Prévoir aussi un coin « petites réparations ».
Définir collectivement les différentes tâches à accomplir et laisser le partage de ces tâches à l'initiative des enfants. |
Quatre postes de responsabilité ont été définis : - Le maintient de la montgolfière à l'aide d'une perche. - La tenue de la bouche de la montgolfière. - Le gonflage de la montgolfière avec un ventilateur. - Le chauffage de l'air grâce au décapeur thermique.
Lorsque la montgolfière est gonflée et alimentée en air chaud, la perche peut alors être enlevée. |
LES COMPETENCES TRAVAILLEES DANS LES AUTRES DISCIPLINES:
o Mathématiques :
Espace et géométrie :
Repérer une case ou un point sur un quadrillage.
Vérifier à l’aide d’instruments : l’alignement de points (règle… ici, réglet), la perpendicularité, et le parallélisme.
Compléter une figure (le fuseau) par symétrie axiale en utilisant la technique du pliage.
Réaliser un agrandissement de figure plane (gabarit du fuseau) par la construction d’un quadrillage conduisant à une première approche de la notion d’échelle.
Espace et géométrie :
Faire appel à des résultats mémorisés : tables d’addition ou de multiplication.
o Maîtrise de la langue:
Parler :
Utiliser le lexique spécifique des sciences dans les différentes situations proposées.
Formuler des questions pertinentes.
Participer activement à un débat argumenté pour élaborer des connaissances scientifiques en en respectant les contraintes…
Lire :
Lire et comprendre un ouvrage documentaire de niveau adapté… (Images Doc n°92 : « 1785 : la première traversée de la mer en ballon).
Ecrire :
Prendre des notes lors d’une observation, d’une expérience…
Rédiger, avec l’aide du maître, un compte rendu d’expérience ou d’observation (fiche de vol de la montgolfière).
Rédiger un texte pour communiquer des connaissances (fiche de fabrication des montgolfières).
Le "Géo" d'avril consacre 5 pages sur Santo