guide-enseignant by liuhongmei

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									                                SITUATION-PROBLÈME EN MATHÉMATIQUE,
                                 SCIENCE ET TECHNOLOGIE AU PRIMAIRE



TITRE :         Vroum ! Vroum ! Sur la planète Mars

THEME :         Objets fabriqués

Cycle visé : PRÉSCOLAIRE AU 3E CYCLE

INTENTION PÉDAGOGIQUE

Cette problématique permet aux élèves de vivre un projet intégrant la mathématique, la
science et la technologie tout en développant des compétences transversales et
disciplinaires.


MATÉRIEL POUR L’ENSEMBLE DE LA SITUATION-PROBLÈME

Activités fonctionnelles

Activité A :: Premières impressions
Activité B : Il faut que ça roule !

       Annexe 1 : Mission
       Annexe 2 : Carte d’exploration
       Annexes 3a, 3b et 3c : Grilles d’observation
       Carnet de l’élève
       Les élèves peuvent apporter du matériel provenant de la maison

             Carton                               Bâtonnets de bois                      Colle liquide
             Plateaux de                          Bâtonnets de plastique                 Ruban adhésif
              polystyrène                          Bâtonnets à brochette                  Gommette
             Attaches                             Tiges de métal                         Pâte à modeler
              parisiennes                          Pailles                                Ciseaux
             Couvercles assortis                  Cintres                                Etc.
              (plastique ou métal)                 Colle en bâton
             Crayons                               Colle chaude
             Matériel recyclé de toutes            sortes (boîtes, contenants         de yogourt, rouleaux
              de carton, etc.)

Activité C : OUPS ! Ça descend …
       Véhicule jouet fourni par les élèves
       Différents matériaux pour plans inclinés : coroplaste, planche de bois, carton rigide,
        etc.)
       Carnet de l’élève
       Annexes 3a, 3b et 3c : Grilles d’observation

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scolaires de la Pointe-de-l’Île et Marguerite-Bourgeoys
Situation-problème

   Carnet de l’élève
   Matériel mentionné pour l’activité fonctionnelle A
   Plan incliné (carton épais ou coroplaste ou bois ou tout autre matériel résistant)
   Contenants de 2 litres de lait (les contenants de jus ne sont pas autorisés)
   Pinces à linge
   Annexes 3a, 3b et 3c : Grilles d’observation
   Annexe 4 : Certificat d’authentification
   Annexe 5 : Cible


Activités de structuration

   Carnet de l’élève
   Plan incliné
   VROUM construit par les élèves
   Annexes 3a, 3b et 3c : Grilles d’observation



PISTES D’INTÉGRATION SUGGÉRÉES


     Discipline                   Compétences                      Moyens                Savoirs essentiels
Français                     Lire des textes variés       Recherches                    Explorer et utiliser
                                                          documentaires                 des           éléments
                                                                                        caractéristiques de
                                                                                        différents genre de
                                                                                        texte
                             Écrire des textes            Carnet de l’élève             Regrouper ou
                             variés                                                     classifier les éléments
                                                                                        d’information retenus.
                             Communiquer                  Plénière                      Présenter oralement
                             oralement                                                  les résultats de sa
                                                                                        démarche.




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                              COMPÉTENCES EN SCIENCE ET TECHNOLOGIE



REPÈRES CULTURELS

 Histoire et impacts : Origine de la roue et les changements qu’elle apporte dans nos
  vies.
 La science, la technologie et les autres champs de l’activité humaine : Exploration de
  l’Espace

Auteurs (es):


 Johane Aumont, conseillère pédagogique, C.s. des Samares
 Marie-Hélène Joly, conseillère pédagogique, C.s. des Samares
 Linda Leclerc, conseillère pédagogique, C.s. de la Seigneurie-des-Mille-Îles
 Alain Couture, conseiller pédagogique, C.s. de la Seigneurie-des-Mille-Îles
 Louise Nadeau, conseillère pédagogique, C.s. des Laurentides
 Michel Pelletier, conseiller pédagogique, C.s. des Affluents
 Nicole Corbeil, conseillère pédagogique, C.s. de Laval
 Jolène Lanthier, conseillère pédagogique, C.s. de Laval




Commissions scolaires participantes


Commission scolaire de Laval
Commission scolaire de Pierre-Neveu
Commission scolaire de la Pointe-de-l’Île
Commission scolaire de la Rivière-du-Nord
Commission scolaire de la Seigneurie-des-Mille-Îles
Commission scolaire des Affluents
Commission scolaire des Laurentides
Commission scolaire des Samares
Commission scolaire Marguerite-Bourgeoys




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                                                   COMPÉTENCES EN SCIENCE ET TECHNOLOGIE


            Préscolaire                                  1er cycle                                2e cycle                                3e cycle
Compétence 5                                Compétence                                Compétence 1
                                                                                         Proposer des explications ou des solutions à des problèmes d’ordre
Construire sa compréhension du Explorer le monde de la                                    scientifique ou technologique.
monde                          science et de la technologie
                                                                                          Composantes de la compétence :
                                                                                           Identifier un problème ou cerner une problématique.
                                                                                           Recourir à des stratégies d’exploration variées.
                                                                                           Évaluer sa démarche.

Compétence 6                                Composantes de la                         Compétence 2
                                            compétence :                                 Mettre à profit les outils, objets et procédés de la science et de la
Mener à terme une activité ou un                                                          technologie.
projet
                                               Se familiariser avec des                  Composantes de la compétence :
                                                façons de faire et de
                                                                                           S’approprier les rôles et fonctions des outils, techniques,
                                                raisonner propres à la                       instruments et procédés de la science et de la technologie.
                                                science et à la technologie                Relier divers outils, objets ou procédés technologiques à leurs
                                               S’initier à l’utilisation                    contextes et à leurs usages.
                                                 d’outils et de procédés                   Évaluer l’impact de divers outils, instruments ou procédés.
                                                 simples
                                               Apprivoiser des éléments,             Compétence 3
                                                des langages propres à la                Communiquer à l’aide des langages utilisés en science et en
                                                science et à la technologie               technologie.

                                                                                           Composantes de la compétence :
                                                                                            S’approprier des éléments du langage courant liés à la science
                                                                                              et la technologie.
                                                                                            Utiliser des éléments du langage courant et du langage
                                                                                              symbolique liés à la science et à la technologie.
                                                                                            Exploiter les langages courant et symbolique pour formuler une
                                                                                             question, expliquer un point de vue ou donner une explication.




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Bourgeoys
                              STRATÉGIES ET SAVOIRS ESSENTIELS EN SCIENCE ET TECHNOLOGIE

          Préscolaire                                 1er cycle                                 2e cycle                                 3e cycle
Stratégies cognitives et                 Stratégies d’exploration
métacognitives

   Observer                                Discerner les éléments pertinents à la résolution du problème
   Explorer                                Émettre des hypothèses
   Anticiper                               Explorer diverses avenues de solution
   Vérifier                                Recourir à des démarches empiriques
   Evaluer
                                         Stratégies d’instrumentation

                                            Recourir au design technique pour illustrer une solution
                                            Recourir à des outils de consignation (carnet de l’élève)
                                         Stratégies de communication

                                            Échanger des informations
                                            Confronter différentes explications ou solutions possibles à un problème pour en évaluer la
                                             pertinence
Savoirs essentiels                       Savoirs essentiels
Connaissances se rapportant              L’univers matériel                       L’univers matériel                       L’univers matériel
au développement cognitif

   L’observation et la                     Friction (faire rouler un objet)
    manipulation d’objets
                                            Objets techniques usuels             Forces et mouvements                     Forces et mouvements
    (ex. : fabrication)
                                               o    Description des pièces
   Les concepts d’espace (ex. :                    et des mécanismes                Caractéristiques du                      Effets de l’attraction
    haut, bas, près, loin, milieu,                                                    mouvement (direction,                     gravitationnelle sur un objet
    grand, large)                                                                     déplacement)

   Les concepts de quantité
    (ex. : plein, vide, autant plus                                               Systèmes et interaction                  Systèmes et interaction
    que)
                                                                                     Machines simples (plan                   Autres machines (chariot)
                                                                                      incliné)
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Bourgeoys
                            STRATÉGIES ET SAVOIRS ESSENTIELS EN SCIENCE ET TECHNOLOGIE

                                                      1er cycle                                2e cycle                                   3e cycle



                                                                                                                           Techniques et instrumentation
                                                                                  Techniques et instrumentation
                                                                                                                               Conception de machines
                                                                                     Conception de machines
                                                                                                                           Langage approprié
                                                                                  Langage approprié
                                                                                                                               Terminologie liée à la
                                                                                     Terminologie liée à la                    compréhension de l’univers
                                                                                      compréhension de l’univers                matériel
                                                                                      matériel
                                                                                                                               Modes de représentation
                                                                                     Modes de représentation                   propre aux concepts
                                                                                      propre aux concepts                         o Dessins et croquis
                                                                                        o Dessins et croquis




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                                                              COMPÉTENCES EN MATHÉMATIQUE


            Préscolaire                                  1er cycle                                2e cycle                                3e cycle
Compétence 5                                Compétence 1
Construire sa compréhension du                        Résoudre une situation-problème mathématique.
monde
                                                     Composantes de la compétence :
                                                          Décoder les éléments de la situation-problème.
                                                          Modéliser la situation-problème.
                                                          Appliquer différentes stratégies en vue d’élaborer une solution.
                                                          Valider la solution.
                                                          Partager l’information relative à la solution.

                                            Compétence 2
                                                 Raisonner à l’aide de concepts et de processus mathématiques.

                                                    Composantes de la compétence :
                                                       Cerner les éléments de la situation mathématique.
                                                       Mobiliser des concepts et des processus mathématiques appropriés à la
                                                         situation.
                                                       Appliquer des processus mathématiques appropriés à la situation.
                                                       Justifier des actions ou des énoncés en faisant appel à des concepts et à
                                                         des processus mathématiques.
                                            Compétence 3
                                                 Communiquer à l’aide du langage mathématique.

                                                         Composantes de la compétence :
                                                            S’approprier le vocabulaire.
                                                            Établir des liens entre le langage mathématique et le langage courant.
                                                            Interpréter ou produire des messages à caractère mathématique.




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                                                  SAVOIRS ESSENTIELS EN MATHÉMATIQUE



          Préscolaire                                 1er cycle                                 2e cycle                                 3e cycle
Connaissances se rapportant              ARITHMÉTIQUE
au développement cognitif
                                         Nombres naturels

                                            Nombres naturels inférieurs à
   Comparaison (comparer la                 1000
    longueur de 2 objets)                      o Dénombrement
                                               o Comparaison
   Estimation (longueur)

   Mesure (mesurer des objets           GÉOMÉTRIE                                GÉOMÉTRIE                                GÉOMÉTRIE
    à l’aide d’une corde)
                                         Espace                                   Espace                                   Espace
   Régularité (créer des suites
    d’objets de plus en plus                Repérage d’objets et de soi
    complexes)                               dans l’espace, relations
                                             spatiales
   Association (associer un
    objet à une forme                       Repérage dans un plan                   Repérage dans un plan                    Repérage dans un plan
    géométrique)


                                         Figures planes                           Figures planes                           Figures planes

                                            Comparaison et construction             Description de polygones                 Description de triangles :
                                             de figures composées de                  convexes et non convexes                  triangle rectangle, triangle
                                             lignes courbes fermées ou de                                                       isocèle, triangle scalène,
                                             lignes brisées fermées                                                             triangle équilatéral




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                                                   SAVOIRS ESSENTIELS EN MATHÉMATIQUE


          Préscolaire                                 1er cycle                                  2e cycle                                 3e cycle

                                         Figures planes (suite)                   Figures planes (suite)                   Figures planes (suite)

                                                                                     Description des quadrilatères            Classification de triangles
                                            Identification du carré, du              dont le trapèze et le
                                             rectangle du triangle, du                parallélogramme : segments               Mesure d’angles en degrés à
                                             cercle et du losange                     parallèles, segments                      l’aide d’un rapporteur
                                                                                      perpendiculaires, angle droit,            d’angles
                                            Description du carré, du                 angle aigu, angle obtus
                                             rectangle, du triangle et du
                                             losange                                 Classification des
                                                                                      quadrilatères

                                                                                     Construction de lignes
                                                                                      parallèles et de lignes
                                                                                      perpendiculaires


                                         Frises et dallages                       Frises et dallages                       Frises et dallages

                                            Figures isométriques (mêmes             Observation et production de
                                             mesures)                                 régularités à l’aide de figures
                                                                                      géométriques

                                                                                     Observation et production                Observation et production
                                                                                      (grilles, papier calque) de               (grilles, papier calque) de
                                                                                      frises par réflexion : réflexion,         frises par translation :
                                                                                      axe de réflexion                          translation, flèche de
                                                                                                                                translation (longueur,
                                                                                     Observation et production de              direction, sens)
                                                                                      dallages à l’aide de réflexion
                                                                                                                               Observation et production de
                                                                                                                                dallages à l’aide de la
                                                                                                                                translation



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                                                   SAVOIRS ESSENTIELS EN MATHÉMATIQUE

           Préscolaire                                1er cycle                                 2e cycle                                  3e cycle


                                         MESURE                                   MESURE                                   MESURE

                                         Longueurs : estimation et                Longueurs : estimation et                Longueurs : estimation et
                                         mesurage                                 mesurage                                 mesurage

                                            Unités non conventionnelles :
                                             comparaison, construction de
                                             règles

                                            Unités conventionnelles (m,             Unités conventionnelles (m,              Unités conventionnelles (km,
                                             dm, cm)                                  dm, cm, mm)                               m, dm, cm)




                                                                                                                           Angles : estimation et mesurage

                                                                                                                               Mesure d’angles en degrés à
                                                                                                                                l’aide d’un rapporteur
                                                                                                                                d’angles


                                         STATISTIQUE                              STATISTIQUE                              STATISTIQUE

                                            Collecte, description et                Collecte, description et                 Collecte, description et
                                             organisation de données à                organisation de données à                 organisation de données à
                                             l’aide de tableaux                       l’aide de tableaux                        l’aide de tableaux




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Bourgeoys
                                  COMPÉTENCES TRANSVERSALES



D'ordre intellectuel                                      D'ordre méthodologique
 Exploiter l'information                                  Se donner des méthodes de travail
 Résoudre des problèmes                                     efficaces
 Exercer son jugement critique                            Exploiter les technologies de l'information
 Mettre en oeuvre sa pensée créatrice                       et de la communication (TIC)

D’ordre personnel et social                               De l’ordre de la communication
 Structurer son identité                                  Communiquer de façon appropriée
 Coopérer


                              DOMAINES GÉNÉRAUX DE FORMATION


                                                                        Intention éducative
 Santé et bien-être
                                                                        Offrir à l’élève une situation éducative
                                                                        lui permettant de mener à terme un
                                                                        projet en mathématique, science et
 Orientation et entrepreneuriat                                        technologie dans le domaine de
                                                                        l’univers matériel ayant pour thème la
                                                                        Terre et l’Espace.

                                                                        Axe de développement :
 Environnement et consommation
                                                                        Appropriation de stratégies associées
                                                                        aux diverses facettes de la réalisation
                                                                        du projet (conception du véhicule et
 Médias                                                                mise à l’essai en tenant compte des
                                                                        divers paramètres).


 Vivre - ensemble et citoyenneté




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                          PISTES D’ÉVALUATION DES APPRENTISSAGES

Vos observations du développement des compétences disciplinaires et transversales peuvent
être réalisées en utilisant les moyens suivants :

                   L’observation des élèves (grilles fournies aux annexes 3a, 3b et 3c)
                   Le questionnement
                   L’entrevue
                   Le produit (le VROUM)
                   Les traces dans le carnet de l’élève (fourni dans ce document)
                   L’autoévaluation et la coévaluation




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                                     ACTIVITÉS FONCTIONNELLES


                                            PRÉPARATION

                           Activité A : Premières impressions
BUTS
       Susciter l’intérêt des élèves.
       Aider l’élève à planifier la fabrication du VROUM, suite à une collecte d’informations et
        à la réalisation d’un croquis.

Durée : (30 à 60 minutes)

NATURE DES ACTIVITÉS

       Distribuer l’annexe 1 : Mission.
       Présenter l’annexe 2 : carte d’exploration (transparent ou autre).
        Pour élaborer la carte d’exploration, l’enseignante ou l’enseignant questionne les
        élèves :

                        Connaissez-vous des véhicules roulants ?
                        Qu’est-ce qui permet à ces véhicules de rouler ?
                        Selon vous, comment les roues arrivent-elles à rouler ?
                        Quelles formes peuvent avoir les roues ?
                        Comment sont-elles reliées entre elles ?
                        Etc.

     Présenter le carnet de l’élève (règlements et contraintes).
     Demander aux élèves de faire le croquis de son VROUM dans le carnet de l’élève. Il
      fera alors appel à ses connaissances antérieures et à son imagination en tenant
      compte des contraintes du concours.
     Recherche et collecte d’informations sur les véhicules roulants (voir références
      bibliographiques).
     Faire observer des images et photos.
     Consulter les sites Internet suggérés (voir références bibliographiques).
     Suite aux observations et aux données recueillies, questionner sur les particularités
      d’un véhicule roulant.
    La carte d’exploration sert de support visuel tout au long de la situation d’apprentissage et
    s’enrichit au fur et à mesure que le projet se réalise. Cette cueillette de données
    permettra aux élèves une meilleure planification du défi et de la fabrication de leur
    VROUM.



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                                     ACTIVITÉS FONCTIONNELLES




                                            PRÉPARATION

                              Activité B : Il faut que ça roule !
BUTS
           Initier les élèves aux principes qui sous-tendent la conception et la fabrication d’un
            système de roulement.
           Se familiariser avec les matériaux utilisés lors de la réalisation du défi.

NATURE DES ACTIVITÉS

    L’enseignante ou l’enseignant questionne les élèves selon les contraintes du concours :
              Quelles formes de roues veux-tu construire ?
              Peux-tu relier les roues entre elles ?
              Où fixeras-tu l’axe aux roues ?
              Quels matériaux penses-tu utiliser pour confectionner le système de
                roulement (roues, axe et essieu) ?

     En équipe, les élèves expérimentent. Ils réalisent divers essais à l’aide de roues de
        formes et de tailles variées ainsi que différents essieux. Ils comparent leur système de
        roulement avec ceux réalisés par les autres équipes.

        L’enseignante ou l’enseignant doit s’assurer que les élèves font trois (3) constats :
               les roues d’un même essieu doivent être de même dimension ;
               elles doivent être rondes ;
               l’axe doit être fixé au centre de la roue.

        Voici donc quelques questions qui permettront aux élèves de faire ces constats :

                                Quelles formes de roues roulent le mieux ?
                                Où l’axe doit-il être placé ?
                                Qu’est-ce que tu as appris de cette expérience ?

     Pour la clientèle du primaire, l’élève répond aux questions dans son carnet.




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                                     ACTIVITÉS FONCTIONNELLES




                                            PRÉPARATION

                            Activité C : OUPS ! Ça descend …
    BUT
         Initier les élèves au concept du plan incliné.

NATURE DES ACTIVITÉS

L’enseignante ou l’enseignant questionne :
          À vélo, lorsque tu descends une côte, est-ce que tu pédales ?
          Y a-t-il un lien entre la vitesse que tu atteins et la hauteur de la côte ?
          Y a-t-il un lien entre la vitesse que tu atteins et la longueur de la côte ?


Chaque équipe apporte un petit véhicule jouet. L’enseignante ou l’enseignant distribue
différents matériaux pour la fabrication des plans inclinés. Lors de l’expérimentation afin de
faire varier la hauteur du plan incliné, les élèves peuvent utiliser des livres, des boîtes, etc.
Les élèves doivent expérimenter différents plans inclinés (hauteur, longueur).

  Capsule didactique : Le véhicule jouet, au repos, possède une énergie potentielle due à sa
  position en haut du plan incliné. Cette énergie se transforme en énergie cinétique, lorsque
  le véhicule est en mouvement. La force gravitationnelle attire le véhicule vers le bas du plan
  incliné.



                       Voici donc des observations qui devraient ressurgir :

                                Plus l’angle d’inclinaison est grand, plus la vitesse augmente.
                                Plus le plan incliné est long, plus la distance parcourue est grande.

L’élève inscrit ses observations dans son carnet.




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                                        SITUATION-PROBLÈME



                                             RÉALISATION

QUESTION :         Comment construire un VROUM qui atteindra le
                   cratère en son centre ?

CONCEPTIONS FRÉQUENTES CHEZ LES ÉLÈVES

       Plus les roues sont grandes, plus le véhicule se déplace rapidement.
       Plus le nombre de roues est grand, plus le véhicule se déplace rapidement et en
        ligne droite.
       Plus mon véhicule a de roues, plus il est en équilibre.
       Plus le plan incliné est haut et long, plus le véhicule se déplace rapidement.
       Plus la distance est courte, moins le risque de dérapage est grand.
       Plus le véhicule est lourd, plus la distance parcourue et la vitesse sont grandes.
       Etc.


APPROCHES ET SOLUTIONS POSSIBLES

       Les élèves peuvent utiliser le contenant de lait dans différentes orientations.
       Découpage du contenant.
       Ajout de lest.
       Utiliser deux, trois ou plusieurs essieux.
       Utiliser des roues simples ou doubles.
       Etc.

DESCRIPTION DES ACTIVITÉS

    1. S’il y a lieu, l’enseignante ou l’enseignant lit les contraintes et les règlements.

        Les règlements pour tous les élèves :

               Le problème doit être résolu de façon pratique et non théorique.
               Le VROUM doit être entièrement fabriqué à l’école par l’élève ou les élèves.
               Les matériaux suivants sont interdits :
                roues préfabriquées (Lego, modèles réduits, jouets, etc.), essieux préfabriqués
                (en métal, en plastique, en bois, etc.).

               Tu as 30 minutes pour faire des essais.
               Aucun moyen de propulsion n’est permis.
               Chaque équipe peut compter deux membres maximum.
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        Les contraintes pour tous les élèves :

             La carrosserie du VROUM doit être fabriquée à l’aide d’un contenant de 2 litres
              de lait (les contenants de jus ne sont pas autorisés).
             La largeur des roues avec les essieux ne doit pas dépasser 25 centimètres.
             La plaque d’immatriculation cache un code secret mathématique.
             Une sonde, représentée par une pince à linge, doit être placée à l’avant du
              véhicule.
             L’extrémité de la pince détermine la position finale par rapport au centre du
              cratère.

        Préscolaire

                La prédiction et la mesure de la distance prévue sont données en unités non
                 conventionnelles (corde).
                La décoration du VROUM est composée d’une suite de formes géométriques.

        1er cycle

                La prédiction et la mesure de la distance prévue sont données en unités non
                 conventionnelles (bâtonnets à café) ou en unités conventionnelles (cm).
                La décoration du VROUM est composée d’une suite de figures planes dont au
                 moins 2 différentes.

        2e cycle

                La prédiction et la mesure de la distance prévue sont données en unités
                 conventionnelles (cm).
                La décoration du VROUM est composée d’une frise composée de différents
                 quadrilatères.

        3e cycle

                La prédiction et la mesure de la distance prévue sont données en unités
                 conventionnelles (cm).
                La décoration du VROUM est composée d’un dallage composé de différents
                 triangles.


    2. Elle ou il s’assure que les règlements ainsi que les contraintes mathématiques et
       scientifiques soient respectés par les élèves.




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    3. L’enseignante ou l’enseignant demande aux élèves de compléter la liste du
       matériel dans le carnet de l’élève. Puisque les élèves apportent le matériel
       nécessaire à la construction du VROUM, l’enseignante ou l’enseignant doit
       valider la liste du matériel.

        Pour les élèves du préscolaire, cette liste est constituée de dessins.


    4. Le contenant de 2 litres de lait, peut être modifié, mais il doit supporter les
       essieux, la pince à linge, la plaque d’immatriculation et permette l’installation de
       figures géométriques, de frises et de dallages. Ils peuvent utiliser les roues
       fabriquées lors de l’activité fonctionnelle A ou les modifier complètement.


    5. Les élèves construisent leur VROUM à l’école. L’enseignante ou l’enseignant
       certifie le prototype en complétant l’annexe 4. Le but de cette certification est de
       s’assurer que les véhicules sont fabriqués entièrement par le ou les élèves. Ce
       certificat sera exigé lors des finales locale et régionale du concours
       mathématique, science et technologie : Un défi à relever !



        N’oubliez pas que l’objectif de ce concours est que les élèves fassent
        des apprentissages en mathématique, science et technologie.

    6. Les élèves procèdent à des essais et font les ajustements nécessaires, s’il y a
       lieu. Ils inscrivent les résultats dans le carnet de l’élève. Aux finales locale et
       régionale, les élèves auront 30 minutes pour connaître l’endroit exact où déposer
       leur véhicule sur le plan incliné et s’ajuster à la situation.



        Les élèves doivent prévoir tout le matériel nécessaire pour la réparation de leur
        VROUM. Le fait de se déplacer et les essais sur le plan incliné peuvent causer
        de petits dommages qui nécessitent une réparation d’urgence sur place.




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scolaires de la Pointe-de-l’Île et Marguerite-Bourgeoys
        Conditions d’expérimentation à l’intention des enseignantes et des
        enseignants :

               Les dimensions du plan incliné sont de 50 cm de largeur par 150 cm de
                longueur par 50 cm de hauteur. Vous pouvez utiliser du carton épais, du
                coroplaste, du bois ou tout autre matériel résistant pour supporter le poids
                du véhicule tout en respectant les dimensions exigées. Il est suggéré
                d’installer des triangles de chaque côté pour supporter le plan incliné.
               Un mètre doit être fixé au sol à 50 cm de l’extrémité du plan incliné. Le
                mètre simule le rebord du cratère. La cible doit être à 250 cm de
                l’extrémité du plan incliné.

Montage – vue de dessus (le schéma n’est pas à l’échelle)

                       Cible                                  Mètre
                       (annexe 5)



                                                            50 cm                      Plan incliné




                                                                                                                    50 cm
                                                                                           150 cm



                                 250 cm




Montage – vue de côté (le schéma n’est pas à l’échelle)




                       Cible                                                           Plan incliné
                           (annexe 5)                            Mètre

                                                                                                                    50 cm

                                                              50 cm                        150 cm
                                        250 cm



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     7. Les élèves ajoutent une plaque d’immatriculation sur leur VROUM. Pour la
        concevoir, ils inventent un code secret mathématique.

        Les élèves du préscolaire inventent un code secret à l’aide de pictogrammes,
        sans utiliser de chiffre.

        Exemple : ces dessins représentent 2  5  3




        Voici d’autres exemples de codes secrets : Si :

1.        Si :      A=2          B=4               C=6                      D=8                 E = 10       Etc.

              QUEL EST LE MOT ?                                         32  2  18  48

                                                   Réponse :            P       A   I   X

2.        Si :      A=I          B = II            C = III                  D = IIII
                    E=L          F = LL            G = LLL                  H = LLLL
                    I =         J=              K=                    L=
                    M=          N=              O=                    P=
                    Q=          R=              S=                    T=   
                    U=L         V=LL            W=LLL                 X=LLLL
                                                                               LLLL

                                        Réponse :              P            A   I           X

3.        Si :      A   = 1
                    B   = 6
                                                              Règle :        X 6 //  2
                    C   = 3
                    D   = 18
                    E   = 9                                  13 122  1  81  1 062 882
                    F   = 54
                    G   = 27            Réponse :                P       A      I           X

        Collectivement, demander aux élèves de donner quelques exemples de codes secrets.
        Si vous le jugez opportun, donner d’autres exemples. Demander aux élèves de laisser
        des traces de leur démarche dans le carnet.
     8. Collectivement ou en équipe, les élèves tentent de découvrir les codes secrets
        des plaques d’immatriculation des autres VROUM.


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                                   ACTIVITÉS DE STRUCTURATION




                                             INTÉGRATION



BUT
           Intégrer les concepts mathématiques et scientifiques utilisés et développés
            tout au long de la situation-problème.


DESCRIPTION DES ACTIVITÉS


    1. L’enseignante ou l’enseignant questionne les élèves sur les apprentissages réalisés
       en mathématique, science et technologie selon le cycle et les concepts abordés.

        Exemples de questions en mathématique

           Comment avez-vous fait pour trouver l’emplacement exact où déposer votre
            VROUM sur le plan incliné ?
           Qu’est-ce qu’il y a de mathématique dans le code secret de votre plaque
            d’immatriculation ?
           Qu’est-ce qu’il y a de mathématique sur le VROUM ?

            (Retour sur les savoirs essentiels en mathématique selon les cycles)


        Exemples de questions en science et technologie

           Compare les différentes caractéristiques des VROUM de ta classe :

                o   Pourquoi certains ont-ils atteint la cible ?
                o   Pourquoi certains ont-ils conservé leur trajectoire en ligne droite ?
                o   Si la hauteur du plan incliné varie, qu’arrivera-t-il ?
                o   Le poids du VROUM a-t-il une influence sur sa vitesse ?
                o   Le poids du VROUM a-t-il une influence sur la distance parcourue ?




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     QUESTION – DÉFI

           o    Est-ce que la distance parcourue par ton VROUM sur Mars serait la même que
                sur la Terre ? Explique.




        Le poids est la force gravitationnelle qui agit sur une objet. Sur Terre, cette force est
        déterminée par l'attraction terrestre (ou attraction gravitationnelle) qui vaut 9,8 N/kg.
        C'est son poids qui fait qu'un objet tombe vers le sol en accélérant. Sur un plan
        incliné, l'objet descend la pente plus ou moins rapidement, selon que l'angle du plan
        incliné est plus grand ou plus petit. Sur Mars, l'attraction gravitationnelle (3,72 N/kg)
        est inférieure à celle sur Terre. Pour un même plan incliné, un objet comme le
        VROUM descendrait moins rapidement sur Mars que sur Terre.




    2. Les élèves notent ou dessinent leurs découvertes dans le carnet de l’élève. Ces traces
       seront conservées afin d’observer le progrès de l’élève. Les enseignantes ou les
       enseignants peuvent utiliser les grilles d’observation en mathématique, science et
       technologie et/ou celle de la compétence transversale : résoudre des problèmes aux
       annexes 3a, 3b et 3c.




    3. Les élèves dessinent leur VROUM le plus fidèlement possible ou prennent une
       photographie qu’ils collent dans le carnet de l’élève.




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                                   LIVRES, VIDÉOS, CD-ROMS, AUTRES


LIVRES


«Roues et arbres», Canada, Légo Dacta, Guide du maître, numéro 9626, 18 pages.


PELLAND Roger, BROUSSEAU Nancy, FORTIN Robert. Science-tech, science et
technologie, Laval, Éditeur : Éditions HRW, Notes didactiques thème 8, volume 4a, pages
22 et 23.


LÉTOURNEAU, Ginette. Mes chantiers, Boucherville, Graficor, Dossier science et
technologie, 2e cycle, pages 108 et 109.


LÉTOURNEAU, Ginette et VIOLA, Sylvie. Tous azimuts, Boucherville, Graficor, Fascicule 6,
pages 46 et 47.


LÉTOURNEAU, Ginette et VIOLA, Sylvie. Tous azimuts, Boucherville, Graficor, guide
d’enseignement 6, pages 70 à 72.


LAURENCE Lise, BETTINGER Simone, GEOFFROY Manon, LABONTÉ Alain, MATTEAU
Marie-Claude. Tangram, mathématique, science et technologie, 2e cycle, Ville Saint-Laurent
(Québec), Éditions du renouveau pédagogique Inc. , guide de l’enseignant, thème 3, page 74.


«Les inventeurs, de Galilée à Edison», Les éditions Usborne, pages 4 et 5.


«Les grandes inventions», Hachette, pages 36 et 37.


SAMI, Mariagiovanna. Le livre de la science, C.P. rouge et or, pages 24 et 25.


«Comment ça marche ?» , techniques et sciences, Piccolia Ma première encyclopédie,
pages 86 et 87.


«Inventeurs et inventions», Les yeux de la découverte, Gallimard, pages 12 et 13.


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Revue

KOUCHNER, Martin.«La fin des vols habités», Québec-Science, volume 42 no 4, décembre
2003 et janvier 2004, p. 18-25.


Documents audiovisuels

«Ford et l'aventure automobile», Procidis, France, 1994, 26 min. (cassette numéro 4, 3 e
partie : durée totale de la cassette : 78 min.), série Il était une fois… les découvreurs.

Offert sur le site de Télé-Québec (http://video.telequebec.qc.ca)

Depuis l'invention de la roue, les humains ont souhaité créer un moyen de transport qui ne dépendrait pas des
animaux. Aux États-Unis, Henri Ford perfectionne la voiture avec moteur à explosion, dans le but de rendre
accessible à tous cette pratique invention. Ce sera un succès: son modèle T sera la première voiture fabriquée
en grande série et deviendra le modèle le plus populaire au monde.

La roue. Office national du film, Une minute de science, s.v.p. !


Sites Internet

1) PLANÈTE MARS : Le temps est venu pour l’homme d’aller sur Mars
http://www.astrosurf.com/planete-mars/

2) http://mars.bw.qc.ca/
  Objectif :   MARS Ce projet a été produit et réalisé par Bienvenue Weme multimédia avec le soutien du Département
               des Sciences de la terre et des planètes de l’Université McGill et du ministère de la Culture et des
               Communications du Québec, programme «Étalez votre science».

2) De la planète rouge à l’origine de la vie
http://www.nirgal.net/main.html

3) La planète Mars
http://www.cnes.fr/activites/programmes/mars/1sommaire_mars.html

4) ORBIT-MARS
http://orbitmars.futura-sciences.com/

5) Planétarium de Montréal
http://www.planetarium.montreal.qc.ca/Information/index.html

6) Le club des petits débrouillards
http://www.lesdebrouillards.qc.ca/recherche/default.asp




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7) Cybersciences -Junior
http://www.cybersciences-junior.org/accueil/index6.asp

8) Une année sous le signe de Mars
         L’exploration de Mars par des satellites et des sondes de toutes sortes nous tiendra en
         haleine en 2004. Pour vous aider à répondre rapidement à l’intérêt que cela ne manquera
         pas de susciter chez vos élèves. Martine Beaudoin vous a préparé une chronique qui
         vous permettra de prendre le train (pardon le satellite) en marche.
         La sonde Spirit sur Mars !
http://carrefour-education.telequebec.qc.ca/actualite/chroniques.asp?affiche=true&no=76


LA ROUE
1) Histoire de la roue
    http://www.motorlegend.com/new/technique/roue/

2) M. Roulette, Histoire de la roue
    http://www.mrroller.com/FRENCH/history.html




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                                                   LEXIQUE


CONCEPTS SCIENTIFIQUES À L’INTENTION DES ENSEIGNANTES OU DES
ENSEIGNANTS




La roue est une des inventions les plus importantes jamais faites. Qui a créé cette
invention ? Nul ne le sait, mais il est certain qu’elle existe depuis des milliers d’années.

Roue

La roue est une machine simple qui a la forme d’un cercle. La roue tourne autour d’un axe et
favorise le déplacement des objets et des personnes.

En 1888, John Dunlop obtient un brevet pour son invention : le pneu de caoutchouc. Il prend
des tubes de caoutchouc qu’il remplit d’air, puis les posent autour des roues du tricycle de son
fils. Il venait d’inventer le pneu !

Frottement

On est en présence d’une force de frottement, lorsqu’il y a mouvement entre deux objets qui
sont en contact. Cette force s’oppose au mouvement.

Plan incliné

Le plan incliné est une machine simple. La force de résistance est donc égale à la force de
gravité. Deux paramètres suffisent pour caractériser un plan incliné : sa hauteur (h) et sa
longueur (L).


Force gravitationnelle

Force d’attraction exercée par les corps et les astres les uns sur les autres.




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                                                     LEXIQUE



CONCEPTS MATHÉMATIQUES À L’INTENTION DES ENSEIGNANTES OU DES
ENSEIGNANTS




Dallage :

Recouvrement d’un plan par un ensemble de polygones agencés de telle sorte qu’il n’y
ait entre eux aucun espace libre ni aucun chevauchement.


Figure plane

Nom donné à un dessin à deux dimensions qui sert à la représentation de différents êtres
mathématiques.


Frise

Nom donné à une surface plane qui forme une bande continue et ordonnée sur laquelle
le ou les motifs se répètent en suivant une certaine régularité.


Quadrilatère

Le quadrilatère est un polygone à quatre côtés. Un polygone est une figure plane
déterminée par une ligne simple fermée constituée uniquement de segments de droite.


Suite

Ensemble d’objets (nombres, dessins, figures, symboles ou autres) disposés dans un
certain ordre et soumis à une loi appelée la règle de la suite.




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