ETUDE OBJET TECHNIQUE : BALANCE

Compte rendu animation technologie – Pascal SIRIEIX – CPC Dourdan
Les écrits en sciences : le cahier d’expériences
Le cahier d’expériences, qui peut avoir le format que vous voulez, doit pouvoir refléter la démarche mise en œuvre. On y trouvera :
Des écrits instrumentaux pour soi
 Pour mémoriser : ce qu’on a pensé à un moment donné, retenir un savoir établi
 Pour clarifier ses intentions : préparer les actions qu’on va mettre en place (recherches, expérimentations à mener)
 Pour structurer sa pensée : ce qui se conçoit bien s’énonce clairement
Des écrits expositifs pour d’autres
 Pour faire comprendre, expliquer un phénomène
 Pour questionner : demande d’informations
 Pour transmettre un savoir : affiches, expositions…
Des écrits personnels (écrits à la 1ère personne)
- Pour exprimer ce que je pense
- Pour dire ce que je vais faire et pourquoi
- Pour décrire ce que je fais, ce que j’observe
- Pour interpréter un résultat, une observation
 l’erreur doit y être acceptée : prévisions fausses, affirmations erronées, fautes d’orthographe…
Des écrits collectifs (écrit avec « nous » ou « on »)
- De groupe :
 Pour communiquer à un autre groupe, à la classe à souvent un affichage
- De la classe avec le maitre :
 Pour réorganiser (rappel des démarches suivies, des relances de recherche)
 Pour préciser les éléments du savoir (vocabulaire précis à attacher aux transformations, aux éléments… pour être compris par tous, même en dehors de la
classe)
 Pour institutionnaliser ce que l’on retiendra
 la mise en forme est importante pour faire ressortir les titres, les mots nouveaux, l’essentiel à retenir
Les étapes de la démarche scientifique
La situation ou le questionnement de départ
Les situations ou questionnements sont choisis en fonction :
- Des objectifs des programmes
- Des ressources locales (matériel, documents, …)
- Des centres d’intérêt des élèves ou de l’actualité
- De l’adéquation au projet de cycle élaboré par le conseil des maitres du cycle
Compte rendu animation technologie – Pascal SIRIEIX – CPC Dourdan
à les situations ou questionnements peuvent émaner des élèves ou du maitre.
Les représentations des élèves
Elles permettent :
- De se rendre compte qu’on ne pense pas tous pareil.
- D’orienter le module en délaissant ce qui semble bien acquis ou en mettant l’accent sur des lacunes.
- De constituer des groupes de croyance.
L’élaboration des hypothèses et la conception de l’investigation à réaliser pour les valider ou les invalider
On s’attachera à élaborer des écrits précisant les hypothèses et les protocoles : textes, schémas, liste de matériel nécessaire… destinés à valider ou invalider ces hypothèses
On trouvera également des formulations orales ou écrites de prévisions : « Que va-t-il se passer selon moi ? » « Pour quelles raisons ? »
L’investigation
Dans cette étape, on procède à :
- La réalisation des expériences, manipulations, modélisations (en fonction des protocoles prévus)
- L’observation des résultats et de leur stabilité (on refait plusieurs fois pour valider un résultat)
- L’élaboration d’écrits (textes, schémas, tableaux, graphiques…)
L’acquisition et la structuration des connaissances
Il s’agit ici de mettre en commun des résultats obtenus dans les divers groupes puis de rechercher les causes d’un éventuel désaccord (analyse critique des expériences
menées et proposition d’expériences complémentaires).
Il s’agit aussi, pour trancher de confronter nos résultats avec le savoir établi (recherche documentaire : BCD, encyclopédie, Internet)
La Conclusion Locale Provisoire
Il s’agit d’une formulation écrite des connaissances acquises, élaborée avec les élèves.
Cette formulation peut revêtir diverses formes : texte, graphique, maquette, document multimédia…
Vers un nouveau questionnement
La démarche technologique
Il existe 2 grands types d’approches technologiques. Ces 2 approches sont complémentaires :
Si on peut s’en tenir à une approche analytique lors de l’étude d’un objet, une approche conceptuelle ne peut s’envisager sans une étude analytique d’objet.
L’approche analytique :
Elle passe par une découverte, une observation, un questionnement sur l’objet pour en comprendre les principes physiques qui conditionnent son fonctionnement.
Ce type d’approche consiste :
- à découvrir des objets (démonter, remonter, observer) pour en comprendre leur fonctionnement.
- à apprendre à représenter ce que ‘on découvre (schéma légendé  mise en place d’un vocabulaire commun).
- à réfléchir sur l’utilité (à quoi ça sert ?), l’usage (comment on s’en sert ?), et le choix des matériaux utilisés (pourquoi ces matériaux et pas d’autres ?  confort,
solidité, coût…)
Compte rendu animation technologie – Pascal SIRIEIX – CPC Dourdan
L’approche conceptuelle :
Il s’agit de concevoir un objet qui répond à un besoin sur la base d’un cahier des charges.
Cela oblige à alterner fabrication, essais, réajustements jusqu’à la conformité du produit attendu à statut de l’erreur
Cette approche vise à faire vivre des activités durant lesquelles les élèves sont : utilisateurs, fabricants et/ou concepteurs
Ces 3 positions de l’élève sont essentielles pour que l’élève comprenne les contraintes de chacun. (Un fabricant qui n’utiliserait jamais ses produits ou un concepteur qui
n’aurait jamais envisagé la fabrication de ses projets, ne pourrait évoluer et améliorer ses produits).
On peut avoir ce type d’approche à partir de différentes entrées :
• A. Fabriquer à partir d’une fiche
L’observation de l’objet précède la distribution d’une fiche dont il faudra suivre les indications.
Avec cette entrée la conception n’est pas dominante. C’est la lecture de fiche qui prédomine.
Toutefois les étapes d’essais et d’analyse des dysfonctionnements permettent une prise de recul sur la conception de l’objet.
• B. Fabriquer à partir d’un objet existant
Après une approche analytique de l’objet, il s’agit de voir comment on peut trouver des substitutions à partir des matériaux accessibles, des moyens financiers, des outils et
des techniques accessibles aux élèves.
On dressera donc une fiche de débit (liste de matériel) et une gamme de fabrication (étapes à suivre).
Les difficultés rencontrées au cours des essais de fabrication devraient entrainer des modifications pour améliorer le produit final.
• C. Fabriquer à partir d’une démonstration
Ce type de fabrication repose sur la démonstration de l’enseignant ou d’un élève expert.
Afin d’aider les élèves, un petit coup de pouce est parfois nécessaire. Il s’agit d’apporter des précisions utiles à la réussite et à la sécurité : démonstration de gestes, de
techniques.
Il convient de réserver ce type de fabrication pour :
• Un travail en petit groupe
• Des objets simples
• Des initiations gestuelles (ex. utilisation d’une scie, d’une perceuse…) ou de tour de main (faire un nœud coulant…)
• D. Concevoir un objet
Cette entrée est certainement la plus riche puisqu’il s’agit de concevoir un objet en réponse à un projet. Nous y reviendrons à l’occasion d’un défi (2 ème séance).
La balance romaine
Il s’agit d’étudier plus spécifiquement la balance romaine dans le but d’en construire une adaptée à notre besoin. Pour cela, on aura à disposition :
• Du groupe :
• 3 balances romaines artisanales
• 2 sacs de sable de masses différentes
• 2 crochets
• 1 pochon plastique
Compte rendu animation technologie – Pascal SIRIEIX – CPC Dourdan
•
De chacun :
• Une feuille d’expérimentations
Synthèse : En quoi ce détour expérimental peut-il nous aider à construire notre balance ?
Nous avons remarqué que plus l’objet à peser est lourd et plus le peson est près de l’axe.
Pour le même objet pesé :
- plus on augmente la masse du peson et plus le peson est près de l’axe (afin d’équilibrer la balance pour un même objet)
- plus l’écart entre l’axe et l’objet est important et plus le peson est près de l’axe
- il peut être intéressant de prévoir l’aménagement de 2 poignées différentes afin de pouvoir peser des objets de masses très différentes
- en allongeant la longueur du bras gradué, on peut peser des objets plus lourds  la longueur des baguettes est importante pour réussir à réaliser un équilibre.
Illustration de la démarche :
Astronomie : Combien de temps dure chaque saison ?
Le schéma de la séance :
L’orbite de la Terre autour du Soleil
Observation : Il y a inégalité de la durée des saisons dans l’année (calendriers)
Situation Problème : Comment expliquer cette
inégalité de la durée des saisons ?
Hyp : ????
Hyp : La nature ne compte pas (bien) les jours
Hypothèse animiste non retenue
Hyp : La distance à parcourir pour la Terre
entre 2 saisons n’est pas la même
Hypothèse plausible qui renvoie à un
nouveau questionnement : pourquoi ?
Hyp : La Terre ne tourne pas toujours à la même
vitesse
Hypothèse plausible qui renvoie à un nouveau
questionnement : pourquoi ?
Conclusion Locale Provisoire : L’inégalité de la durée des saisons
s’expliquent par le fait que l’orbite décrite par la Terre autour du Soleil
n’est pas un cercle ce qui influe sur sa vitesse de révolution.
Compte rendu animation technologie – Pascal SIRIEIX – CPC Dourdan
NB : Les saisons sont données pour l’hémisphère nord