Comment fabriquer une embarcation capable de flotter en

Projet ASTEP-
TECHN’EAU
Classe de CE1/CE2/CM1 de Mme TEZZA
Scientifique : Olivier LEVASSEUR
Année scolaire 2014/2015
Les étapes
Les écrits (élèves et
enseignant)
Situation
déclenchante
« Votre avion s‘estécrasé et
vous vous retrouvez sur une île
déserte. En vous promenant sur
l’île vous trouvez un coffre
rempli de pièces d’or, divers
débris de l’avion et quelques
outils.
Vous
décidez
de
fabriquer une embarcation vous
permettant de rentrer et de
ramener le trésor. »
La question
Photographies
Comment fabriquer une embarcation capable de flotter
en transportant une charge ?
1- Qu’est-ce qui flotte/coule ?
Les hypothèses
de réponse
Confrontations
Individuellement, les élèves
complètent le tableau sur la
flottabilité des objets.
Par groupe, ils mettent en
commun leurs hypothèses et
propose une explication. Chaque
groupe expose ses solutions
trouvées et les hypothèses
d’explication sont mises en
commun collectivement et
notées sur une affiche.
Protocole
d’investigation
Distribuer à chaque groupe une
bassine d’eau ainsi que les
différents matériaux.
Chaque
groupe
hypothèses.
Confrontations
teste
ses
Est-ce que tout ce qui est léger
flotte ?
Est-ce que tout ce qui est lourd
coule ?
Pourquoi ce qui est léger coule ?
Est-ce que la taille fait couler ou
les flotter ?
Est-ce que tout ce qui est en
plastique flotte ?
Est-ce que la matière de l’objet le
fait couler ou flotter ?...
En
fonction
de
leurs
observations,
demander
à
chaque groupe de noter quelles
sont les questions qu’ils se
posent.
Noter
sur
l’affiche
différentes questions.
La question
2- Comment faire flotter un objet qui coule ?
Défi : faire flotter de la pâte à modeler.
Les hypothèses/
Confrontations
Protocole
d’investigation
Favoriser les échanges entre
élèves en leur faisant énoncer
collectivement leurs idées sur la
manière de faire flotter la pâte
à modeler.
Par groupe, les élèves dessinent
et décrivent la forme qu’ils
veulent donner à leur pâte à
modeler.
Distribuer à chaque groupe une
bassine d’eau ainsi que la pâte à
modeler.
Les élèves testent leur forme
dans la bassine d’eau, et
essaient de les modifier pour
mieux les faire flotter.
Confrontations
Réponse de la
classe à la
question
Chaque groupe explique sa
stratégie.
Ensemble, on définit que la
forme d’un objet détermine sa
flottaison.
Notre embarcation devra avoir
des bords, un fond plat, pas de
trou et être le plus plus fin
possible.
La question
Rappel ! Nous devons construire un bateau capable de transporter un
trésor.
Prendre les « bateaux » en pâte à modeler de la séance précédente
et disposer à l’intérieur quelques billes : ils coulent !
3Les hypothèses
de réponse
Protocole
d’investigation
Confrontations
Réponse de la
classe à la
question
Comment faire flotter une embarcation avec une charge?
Cette fois-ci, les élèves doivent
construire des bateaux en
papier d’aluminium. En fonction
de ce qui a été établi sur la pâte
à modeler, ils modèlent les
feuilles d’aluminium.
Chaque groupe dispose d’une
bassine d’eau, de l’aluminium et
des masses marquées.
Les élèves déposent dans leur
embarcation des charges de plus
en plus élevées et comparent.
Ils notent les performances de
leur embarcation.
Plus la charge est élevée, plus
l’embarcation s’enfonce dans
l’eau. A partir d’une certaine
charge, l’embarcation coule.
La question
Rappel ! Plus la charge est lourde, plus le bateau s’enfonce.
4- Quelle doit être la hauteur des bords de notre embarcation pour ne
pas couler avec le trésor?
Protocole
d’investigation
Confrontations
Réponse de la
classe à la
question
Chaque groupe pèse différentes
masses et repère sur la règle
placée sur la bouteille son
enfoncement. Les valeurs sont
reportées dans un tableau puis
sur un graphique.
Les élèves tracent la droite qui
relie les différents points.
La droite obtenue est une
droite linéaire.
Peser le trésor (pièces en
chocolat) et la « poupée » et en
déduire quelle sera la hauteur
des bords du bateau à
construire.
Par groupe, les élèves dessinent
le croquis de l’embarcation qu’ils
souhaitent réaliser.
Confrontations
Investigation
menée
Par groupe, les élèves
construisent leur embarcation
puis la teste avec la charge.