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Nom:_________________ Ontario Science and Technology Curriculum 1999 Strand: Énergie et contrôle Topic: Les forces et le mouvement Grade: 3 © Goggled Science, 2001 All rights reserved Developed by T. Tasker May be photocopied for classroom use. Further replication or commercial use is strictly prohibited. Merci à R. Tasker et B. Danis pour m’aider avec le traduction. Overall Expectations: -demonstrate an understanding of how movement is caused by forces and by energy that is stored and then released - investigate how different forces affect the operation of everyday devices, and design and construct devices that use a form of energy to create controlled movement - identify objects, devices, and systems in everyday life that are affected by forces and movement and explain in what ways they are useful to us * All specific expectations are covered by this unit and are mentioned at the end of each activity with the exception of the following one which is covered by all activities. EC8:plan investigations to answer some of these questions or solve some of these problems, and explain the steps involved. Materials box (* indicates a class set is needed) Each group of scientists will be issued a “Forces materials box”(shoe boxes make good kit boxes). Several of these will be needed depending on how many groups you choose to create. - paper clip * - a piece of string tied in a loop * - rubber ball - plastic egg carton with pieces of tissue paper inside - a piece of polar fleece - a magnet * - toy car - ball of plasticene * - elastic * - cotton cloth - sealed bag of iron filings (* if possible) - sealed bag of sugar (* if possible) - film canister * - metal nut * - match sticks (small and large)* What the teacher needs: - marble - magnetic car indy set - comb - polar fleece - soccer ball - wooden rectangular prism - wooden plank - text books - polar fleece wrapped around poster board - cellophane wrapped around poster board - tissue paper wrapped around poster board - construction paper wrapped around poster board - poster board - paper - junk box (full of nice junk) | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Dear Parent or Guardian, We are beginning our next Science and Technology Unit, Energy and Control, Forces and Movement. By the end of this unit, your child will: - demonstrate an understanding of how movement is caused by forces and by energy that is stored and then released; - investigate how different forces affect the operation of everyday devices, and design and construct devices that use a form of energy to create controlled movements; - identify objects, devices, and systems in everyday life that are affected by forces and movement and explain in what ways they are useful to us. As outlined in the Science and Technology Curriculum, Ministry of Education , 1999. Home Links: To help your child further their understanding in this science unit, here are some fun activities for you and your family. - go skating and talk about friction - play with or take apart wind up toys - visit a recycling plant - visit the web site www.howstuffworks.com on the internet Happy Adventures, © Goggled Science, 2001 Les forces et le mouvement Nos nouveaux mots de la science Grade 3 ECglossary covers: EC9:use appropriate vocabulary in describing their investigations, explorations, and observations (eg. use terms such as push, pull, load, distance, speed when describing the effect of forces on an object) © Goggled Science, 2001 Les forces et le mouvement Poussant de votre jambe! Le but:_____________________________________________________________ Matériaux: 1) un trombone 2) un morceau de ficelle attaché dans une boucle 3) vous Méthode: 1) Avec votre doigt index poussez le trombone le long de votre pupitre. Qu'est-ce qui se passe au trombone? _______________________________________ 2) Enfilez le trombone sur la ficelle attaché dans une boucle. 3) Tirez la ficelle. Qu’est-ce qui se passe au trombone? ________________________________________ 4) Complétez le diagramme ci-dessous: Si vous POUSSEZ le trombone vers la DROITE il se déplace . . . Si vous POUSSEZ le trombone vers la GAUCHE il se déplace . . . Si vous TIREZ le trombone vers la DROITE il se déplace . . . Si vous TIREZ le trombone vers la GAUCHE il se déplace . . . Votre doigt doit-il employer la force pour déplacer le trombone?_______________ La force est-elle grande ou petite? _______________________________________ Si vous poussiez une voiture dans la rue, la force que vous auriez besoin d'utiliser est-elle grande ou petite?_______________________________________________ Pour déplacer le trombone devez-vous le toucher?___________________________ Ce mouvement est causé directement; vous touchez physiquement l'objet pour le déplacer. Écrivons la définition de la FORCE. __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Grade 3 ECactivity001 covers: EC1:identify force as a push or pull by one body on another EC6:investigate the effects of directional forces (eg. left push for left movement) and how unbalanced forces can cause visible motion in objects that are capable of movement (eg. an object pushed over a smooth floor) © Goggled Science, 2001 Les forces et le mouvement Que la Force est avec VOUS! Le but:____________________________________________________________ Matériaux: 1) une boule en caoutchouc 2) un carton d’oeufs en plastique clair avec des morceaux de papier de soie en l’intérieur 3) un morceau de toison polaire 4) un trombone 5) un aimant 6) une petit voiture 7) la pâte à modeler 8) elastique 9) un tissu Méthode: 1) Lâchez la boule. Remplissez le diagramme ci-dessous. 2) Frottez le dessus du carton d'oeufs avec le morceau de toison polaire. Remplissez le diagramme ci-dessous. 3) Soulevez le trombone avec l'aimant. Remplissez le diagramme ci-dessous. 4) Poussez et tirez la petite voiture avec votre doigt. Remplissez le diagramme ci-dessous. 5) Poussez votre pouce dans la pâte à modeler. Remplissez le diagramme ci-dessous. 6) Étirez l'élastique. Remplissez le diagramme ci-dessous. 7) Tordez le tissu comme si vous exprimiez de l'eau. Remplissez le diagramme ci-dessous. L’objet ou les objets La force Est-ce que le mouvement a causé indirectement ou directement? Une boule en caoutchouc a lâché Le carton d'oeufs avec des morceaux de papier de soie a frotté avec de toison polaire Trombone et l’aimant Poussant et tirant la petite voiture Poussant la pâte à modeler Étirage l'élastique Tordage le tissu Grade 3 ECactivity002 covers: EC5:distinguish between kinds of motion and indicate whether the motion is caused indirectly (eg. by gravity, static electricity, magnets) or directly (eg. by applied force) EC13:descibe the visible effects of forces acting on a variety of everyday objects (eg. a toy car goes forward when pushed; a ball falls down when dropped) © Goggled Science, 2001 Les forces et le mouvement SAM Magnétique Matériaux: 1) un sac de la poudre noire 2) un sac de la poudre blanche 3) le visage de SAM 4) un aimant. 1) Choisissez le sac de la poudre blanche ou le sac de la poudre noire. 2) Mettez le sac sur dessus le visage de SAM. 3) Avec votre aimant, donnez quelques cheveux au SAM. 4) Utilisez le sac de la poudre que vous n'avez pas choisi. La poudre blanche était-elle magnétique?__________________________________ Quelle était la poudre blanche?__________________________________________ La poudre noire était-elle magnétique? ___________________________________ Quelle était la poudre noire? ___________________________________________ Grade 3 ECactivity003 covers: EC3:investigate the effect of magnets and electrically charged objects on the motion of different materials (eg. iron filings will be moved by a magnet, whereas grains of sugar will not) © Goggled Science, 2001 Les forces et le mouvement Temps de jouet! Le but:____________________________________________________________ Matériaux: 1) un récipient de film en plastique avec un trou perforé dans le couvercle et un trou perforé par une aiguille grande dans le bas. 2) Élastique 3) Écrou en métal 4) Un petit bâton d’allumette (la sorte qui ne peut pas être allumée - ou qui est utilisée) 5) Un grand bâton d’allumette (la sorte qui ne peut pas être allumée - ou qui est utilisée) 6) Papier de bricolage, autocollants, quelques choses de la boîte de bric-à-brac, etc . . . La partié Méthode: 1) Filetez l'élastique par le trou dans le bas du récipient de film de sorte qu'il y ait une petite boucle traînant. 2) Mettez le petit bâton d'allumette dans la boucle. Tirez fortement sur l'élastique. 3) Filetez l'élastique par le trou dans le couvercle du récipient de film. 4) Filetez l'élastique par l'écrou en métal de sorte qu'il y a une petite boucle traînant. 5) Mettez le grand bâton d'allumette dans la boucle. 6) Assurez que l'élastique est serré autour des deux bâtons d'allumette. 7) Tournoyez le grand bâton d'allumette autour. 8) Lâchez-le. Qu'est-ce que s'est passé? ________________________________________ ________________________________________ 9) Transformez votre création en n'importe quel jouet que votre imagination peut penser. Tu dois le décorer avec le papier de bricolage, les autocollants, et quelques choses à partir de la boîte de bric-à-brac. 10) Remplissez le diagramme ci-dessous. Ce que la partié fait . . . Récipient de film Élastique Petit bâton d'allumette Grand bâton d'allumette Grade 3 ECactivity004 covers: EC4:identify, through observation, different forms of energy and suggest how they might be used to provide power to devices and to create movement (eg. the release of energy from a tightly wound rubber band or spring would create movement in a wind-up toy) EC17:identify parts of systems used in everyday life, and explain how the parts work together to perform a specific function (eg. a subway system, a plant, a wind-up-toy) © Goggled Science, 2001 Les forces et le mouvement Se déplaçant autour Le but:____________________________________________________________ Matériaux: 1) un marbre 2) le jeu des petites voitures magnétiques d’indy 3) un peigne 4) la toison polaire 5) l'eau courante 6) un football Quelle force a agi-t-elle sur l'objet? Méthode: 1) Roulez le marbre le long d'un pupitre. Laissez-le tomber. Remplissez le diagramme ci-dessous. 2) Faites les voitures magnétiques vont autour de la piste indy. Remplissez le diagramme ci-dessous. 3) Frottez le peigne avec la toison polaire. Ouvrez un robinet de l'eau (ralentissez l'écoulement). Tenez le peigne jusqu’à l'eau. Remplissez le diagramme ci-dessous. 4) Faites un cercle et donnez des coups de pied au football. Remplissez le diagramme ci-dessous. Comment a-t-elle changé la direction ou la vitesse de l'objet? La gravité Magnétique L'électricité statique Force mécanique Grade 3 ECactivity005 covers: EC2:investigate the ways in which different forces (eg. magnetism, static electricity, muscular force, gravitation force) can change the speed or direction of a moving object. © Goggled Science, 2001 Les forces et le mouvement Frottement Frottez vos mains ensemble rapidement. Que se produit?__________ Écrivons la définition du frottement: __________________________________________________________________ Le but:_____________________________________________________________ Matériaux: 1) un prisme rectangulaire en bois 2) une planche en bois 3) la toison polaire enroulée autour du panneau d'affiche (longueur semblable à la planche en bois) 4) cellophane enroulée autour du panneau d'affiche (longueur semblable à la planche en bois) 5) papier de soie enroulée autour du panneau d'affiche (longueur semblable à la planche en bois) 6) papier de bricolage enroulé autour du panneau d'affiche (longueur semblable à la planche en bois) 7) panneau d'affiche (longueur semblable à la planche en bois) 8) un bâton de mètre 9) des livres Surface planche en bois la toison polaire cellophane papier de soie papier de bricolage panneau d'affiche Méthode: 1) Empilez les livres et placez une extrémité de la planche sur le dessus (ceci assure que la planche est en pente vers le bas). 2) Placez le bâton de mètre sur le bas de la rampe avec le zéro au-dessus. 3) Placez le prisme rectangulaire sur le dessus de la planche. 4) Poussez le prisme rectangulaire et mesure à quelle distance elle a voyagé sur la planche. Enregistrez les résultats dans le diagramme ci-dessous. 5) Répétez les étapes 3 à 4 pour tous les autres matériaux. wwRappelez-vous d’utiliser la même force quand vous poussez le prisme rectangulaire. La distance a voyagé Répondez à ces questions dans en phrases complètes: 1) Quelle surface a eu la moindre quantité de frottement avec le prisme rectangulaire? _________________________________________________________ 2) Quel genre de texture était ce matériel (rugueux, lisse, strié)? _________________________________________________________ 3) Quelle surface a eu la plus grande quantité de frottement avec le prisme rectangulaire? _________________________________________________________ 4) Quel genre de texture était ce matériel (rugueux, lisse, strié)? _________________________________________________________ 5) Si vous vouliez créer une surface avec le frottement très petit quel genre de texture choisiriez-vous? _______________________________ 6) Si vous vouliez créer une surface avec le frottement très grand quel genre de texture choisiriez-vous? _______________________________ Grade 3 ECactivity006 covers: EC14:identify surfaces that affect the movement of objects by increasing or reducing friction (eg. dry roads, icy roads) © Goggled Science, 2001 Forces et mouvement Faisons un avion Matériaux: 1) une feuille de papier 2) quelques choses de la boîte de bric-à-brac 3) les trombones 4) la colle 5) les ciseaux 6) ruban d'adhésif Méthode: 1) En utilisant les matériaux disponibles (vous n'avez pas besoin d'utiliser tous), concevez et constuisez un avion. 2) Notez les étapes que vous avez pris pour faire votre avion. Comment faire mon avion, par: ____________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ Concours du vol Règles: 1) Venez au tapis avec votre groupe et restez debout à la ligne de départ. 2) Quand l'initiateur de vol dit “allez,” propulsez votre avion manuellement.. 3) Comptez le nombre de carrés que votre avion a parcouru. 4) Allez avec votre groupe et créez un graphique montrant la distance parcourue par chaque avion. Avion 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Améliorations Dans l’espace ci-dessous dessinez toutes les améliorations que vous apporteriez à votre avion la prochaine fois que vous le construisez. Présentation Partagez votre création avec le reste de la classe. Vous serez évalués sur le suivant: Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Understanding of concepts - describes basic steps in the building of the aeroplane - describes the design features - describes simple changes in the design - describes the design features used - describes how the design will change next time and why - describes the design features and the positive and negative aspects of those features and how they could be improved for next time Communication of knowledge -methodology difficult to understand - describes the performance - methodology can be replicated with effort - describes the performance - methodology is clear and can be replicated - describes performance and how design features added to or detracted from that performance - methodology is concise with helpful hints for replication - describes performance and relates the performance to the design and future changes Inquiry and design skills - required assistance designing and building aeroplane - a flying aeroplane was built - some assistance was needed in either the design or building phase of the aeroplane - a flying aeroplane was built - used appropriate tools for aeroplane design - some creative design features were added to the aeroplane - creatively used tools in new ways to build aeroplane - a risk was taken to try a different design for paper aeroplanes Grade 3 ECactivity007 covers: EC10:record relevant observations, findings, and measurements, using written language, drawings, charts, and graphs (eg. track a toy boat moving on water at various speeds, record the distances travelled, and present their findings on a chart) EC11:communicate the procedures and results of investigations for specific purposes and to specific audiences, using drawings, demonstrations, simple media works, and oral and written descriptions (eg. give a demonstration showing how a device has been constructed and how it performs; make a drawing showing what alterations would be made to its design in the future; describe in writing the steps they used to build a device) EC12:design and construct a device that uses a specific form of energy in order to move (eg. a paper airplane propelled by hand). © Goggled Science, 2001 Les forces et le mouvement Les aimants et le mouvement Matériaux: 1) un trombone 2) un pupitre 3) un aimant Méthode: 1) Mettez le trombone au coin droit de votre pupitre. 2) Sans le toucher de vos doigts, déplacez le trombone au côté gauche de votre pupitre. Comment l'avez-vous fait?_____________________________________________ À un demolisseur de voitures, ils doivent déplacer des voitures d'un côté à l'autre. Comment pensez-vous déplacent-t-ils les voitures qui pèsent des milliers de kilogrammes d'un côté à l'autre? __________________________________________________________ __________________________________________________________ Dessinez une image: À une usine de réutilisation ils doivent séparer des bidons fabriqués de l'aluminium et des bidons fabriqués du fer. Quelle est la différence?_______________________________________________ Comment pensez vous qu’ils le font au plant de recyclage? __________________________________________________________ __________________________________________________________ __________________________________________________________ Dessinez une image: Grade 3 ECactivity008 covers: EC15:demonstrate how a magnet works and identify ways in which magnets are useful (eg. as metal detectors, as a car wrecker’s hoist, as a power source for magnetic trains) © Goggled Science, 2001 Les forces et le mouvement En bas de la toilette Quand vous activez la chasse d’eau d’une toilette, les contenus de la toilette partent automatiquement. Le levier à l'extérieur de la toilette est attaché à un autre levier à l'intérieur de la toilette. Quand vous appuyez le levier à l'extérieur de la toilette, le levier à l'intérieur de la toilette soulève. Le levier est attaché à une chaîne, qui est attaché à une bonde. Quand le levier est poussé, il tire la chaîne et soulève la bonde, qui laisse l'eau hors du réservoir et le contenu de la toilette part vite. Avec la classe, faisons une liste des choses qui fonctionnent automatiquement dans nos maisons. Écrivez la liste sur votre bloc-notes spécial ci-dessous. ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ ___________________________ Grade 3 ECactivity009 covers: EC16:recognize devices that are controlled automatically (eg. timers, washing machines), at a distance (eg. a remote-control toy), or by hand (eg. the flushing mechanism of a toilet) © Goggled Science, 2001 Le Certificat de Force et Mouvement Ce certificat certifie que __________________________ est un expert des forces et mouvement, 3e année ___________________ Le Directeur/La Directirce __________________ Le professeur Share your science booklet with at least one family member at home. After you have shared complete the following: 1) Cut out your Forces Certificate. 2) Get the person you shared your science booklet with to fill out the form below, detach it and bring it back to school. ................................................................................................. _______________________ shared their science booklet with the following family members: ___________________ Parent’s Signature © Goggled Science, 2001 © Goggled Science, 2001