Ressources pédagogiques  Les participants du challenge

Marteau et clous

Marteau et clous (Andy Gries, Pixabay)

Quelle est la fixation qui convient le mieux?

Format
Texte,  Images
Sciences,  Technologies et ingénierie
Caractéristiques des objets
Propriétés des matériaux

Résumé

Les élèves développent les habiletés planifier, sélectionner et utiliser des matériaux et communiquer en étudiant les fixations qui conviennent le mieux pour faire tenir ensemble différents types de matériaux recyclés afin de fabriquer un objet utile.

Survol

Cette activité vient étoffer les explorations menées par les élèves sur les types de fixations et vise à découvrir quelle fixation convient le mieux pour une utilisation donnée et pourquoi.

Durée

30-45 minutes

Mise en contexte

Au cours d’une journée, il arrive souvent de devoir assembler des objets. La capacité à choisir la fixation la mieux adaptée au besoin se développe au fil du temps, souvent par essais et erreurs. Les éducateurs devraient offrir aux élèves de multiples occasions d'explorer et de travailler avec une grande variété de fixations, dans un environnement qui leur permet de prendre des risques et d'apprendre de leurs erreurs. Cette activité vient étoffer les explorations menées par les élèves sur les types de fixations et vise à découvrir quelle fixation convient le mieux pour une utilisation donnée et pourquoi. Il est recommandé que les élèves participent à l’enquête Trier et classer des fixation avant d’entamer cette leçon.

Cette enquête pourrait partir de ce qui suit :

  • Un livre comme Les maisons du monde, qui génère une discussion sur la manière dont sont assemblées différentes maisons dans le monde. Lancez la discussion à l’aide de questions comme celles-ci :
    • « Comment les maisons de cette image ont-elles été assemblées? Leurs constructeurs ont-ils utilisé les mêmes types de fixations que ceux qui fabriquent les maisons que l’on trouve chez nous? Pourquoi pensez-vous cela? »
Couverture du livre Les maisons du monde de Stéphanie Ledu
Couverture du livre Les maisons du monde de Stéphanie Ledu (Source : leslibraires.ca).
  • Une activité de conception et de construction au cours de laquelle les élèves doivent assembler divers matériaux. Lancez la discussion à l’aide de questions comme celles-ci :
    • « Je vois que vous avez utilisé des agrafes pour assembler cette partie de votre circuit à billes. Pourquoi avez-vous choisi des agrafes plutôt qu’un autre type de fixation? »
Papier d’école coloré
Papier d’école coloré (Source : Alexander Stein via Pixabay).
  • Des fixations qui ne peuvent pas être utilisées sans l’outil adéquat (p. ex. des agrafes et une agrafeuse) et qui sont posées sur une table aux fins des activités d’exploration et de discussion. Lancez la discussion à l’aide de questions comme celles-ci :
    • « Quels objets dans cette salle ont dû être assemblés à l’aide de fixations pour avoir la forme qu’ils ont maintenant et être utilisables? » (p. ex. un meuble, un sac à dos, un livre). « Quel outil a-t-il fallu utiliser pour faire tenir ensemble les différentes parties de ces objets au moyen des fixations? » (p. ex. il a fallu un tournevis ou une clé Allen pour assembler les pièces d’un meuble au moyen de vis; il a fallu un appareil de chauffage spécial pour assembler les pages d’un livre au moyen de colle; il a fallu une machine à coudre industrielle pour assembler les différentes parties d’un sac à dos au moyen de fil épais).
Agrafeuse
Agrafeuse (Source : Manual Salguero via Pixabay).
Sac-repas
Sac-repas (©2019 Parlons sciences).
Fabrication d’un sac-repas
Fabrication d’un sac-repas (©2019 Parlons sciences).

 

Détails

Matériel
  • Fixations diverses : ruban autoagrippant (de type Velcro), lacet, ruban-cache, ruban adhésif transparent, colle, attaches parisiennes (goupilles), liens torsadés, pinces à linge, etc.
  • Matériaux recyclés divers (rouleaux en carton, récipients en plastique de différentes tailles et formes, boîtes de lait ou de jus en carton, boîtes à œufs, petites boîtes, etc.)
  • Ciseaux
  • Feuilles de papier (papier de construction, papier journal, etc.)
  • Autres matériaux de la vie courante (pailles, cure-dents, bâtonnets en bois à mélanger, assiettes et verres en carton, etc.)
Matériaux possibles
Matériaux possibles (© 2019 Parlons sciences).

 

Préparation
  • Si vous ne possédez pas l’assortiment de matériaux recyclés nécessaire, demandez de l’aide aux parents afin de rassembler ce dont vous avez besoin.
Quoi Faire

Les élèves développent les habiletés planifier, sélectionner et utiliser des matériaux et communiquer en étudiant les fixations qui conviennent le mieux pour faire tenir ensemble différents types de matériaux recyclés afin de fabriquer un objet utile.

Les élèves :

  • étudient les matériaux mis à leur disposition.
  • lancent des idées sur des objets utiles qu’ils pourraient créer avec certains de ces matériaux, et décrivent la fonction de cet objet.
  • décident de l’objet utile qu’ils veulent créer (individuellement, à deux ou en petits groupes).
  • choisissent parmi les matériaux mis à leur disposition ceux qui conviennent le mieux pour créer leur objet utile.
    • L’éducateur intervient auprès des élèves à ce moment de l’activité, relevant et nommant les matériaux et les fixations que les élèves ont choisis. Il pose des questions d’éclaircissement ou d’approfondissement afin de lancer une discussion sur la fonction de l’objet, l’adéquation des matériaux par rapport à cette fonction ainsi que les fixations utilisées par rapport aux matériaux choisis et à la fonction de l’objet.
    • L’éducateur encourage les élèves à essayer différentes solutions si une fixation ne convient pas.
  • consignent leurs choix de matériaux et de fixations, en indiquant tout changement qu’ils ont apporté durant l’activité.
  • présentent l’objet qu’ils ont créé, l’utilisation qu’ils comptent en faire et tout problème qu’ils ont rencontré pour assembler les matériaux en employant la terminologie appropriée sur les matériaux et les processus.
Petite pochette créée par une élève
Petite pochette créée par une élève à l’aide de diverses fixations (© 2019 Parlons sciences).

 

 

Matériaux utilisés pour une activité de fabrication d’un sac-repas
Matériaux utilisés pour une activité de fabrication d’un sac-repas (© 2019 Parlons sciences).

 

Évaluation

Observez et consignez, à l’aide de commentaires annotés, de photos ou de vidéos la capacité des élèves à faire ce qui suit :

  • Planifier : sélectionner et utiliser des matériaux – Les élèves sélectionnent parmi les matériaux disponibles ceux qui sont appropriés pour créer leur objet en se fondant sur la fonction prévue pour celui-ci
  • Planifier : sélectionner et utiliser des matériaux – Les élèves sélectionnent les fixations qui conviennent le mieux pour assembler les matériaux 
  • Planifier : sélectionner et utiliser des matériaux – Les élèves réfléchissent aux choix qu’ils ont faits et aux problèmes qu’ils ont rencontrés pour créer leur objet utile 
  • Communiquer – Les élèves utilisent le vocabulaire approprié (p. ex. fixation, recyclé) pour décrire l’objet utile qu’ils ont créé, sa fonction, les matériaux et les fixations utilisés, ainsi que les problèmes rencontrés pour créer cet objet.
Élève construisant une petite voiture
Élève construisant une petite voiture (Source : DGLimages via iStockphoto).

 

Mangeoires à oiseaux et nichoirs
Mangeoires à oiseaux et nichoirs Photo d’Efes via Pixabay
Co-construction des Connaissances
Les élèves :
parler, faire et représenter
Les éducateurs :
interagir en répondant et en questionnant
Les élèves sélectionnent et utilisent parmi les matériaux disponibles ceux qui sont les plus appropriés pour créer leur objet utile.
  • « Quel objet utile avez-vous décidé de créer? »
  • « Je vois que vous avez choisi une boîte de lait en carton comme base pour votre pot à crayons. Pourquoi avoir choisi ce matériau? »
  • « Pourquoi pensez-vous qu’une boîte à œufs en carton sera la meilleure base pour votre serre? »
Les élèves sélectionnent et utilisent les fixations les plus appropriées pour les matériaux qu’ils ont choisis.
  • « Selon vous, quelle est la meilleure fixation pour assembler les différentes parties de votre objet? »
  • « Je vois que vous avez essayé la colle blanche, mais que vous avez finalement pris le pistolet à colle. Pourquoi avoir changé d’avis? Pourquoi pensez-vous que la colle du pistolet sera plus efficace que la colle blanche? »
  • « Que s’est-il passé quand vous avez utilisé un fil de laine pour fabriquer les anses et transporter votre sac-repas? Quels autres matériaux ou fixations pourriez-vous utiliser pour éviter ce problème? »
Les élèves utilisent le vocabulaire approprié (p. ex. fixation, recyclé) pour communiquer la fonction de leur objet utile, les raisons pour lesquelles ils ont choisi ces matériaux et ces fixations, et les problèmes qu’ils ont rencontrés pour créer leur objet.
  • « Pourquoi avez-vous décidé de fabriquer votre sac-repas avec ces matériaux? »
  • « Dans quelle mesure le fait de choisir de la laine plutôt que de la ficelle pour les anses a-t-il rendu votre sac-repas plus solide? »
  • « Si vous aviez pu utiliser un autre matériau recyclé, lequel auriez-vous choisi et pourquoi? »

 

Liens Interdisciplinaires

Littératie

  • Communiquer oralement de manière claire et cohérente (p. ex. expliquer la fonction de l’objet, les raisons de ses choix de matériaux et de fixations, et les problèmes rencontrés).

Pensée mathématique

  • Effectuer des mesures et des calculs, par exemple l’aire (longueur x largeur) d’un matériau afin de recouvrir une boîte, ou la longueur du fil nécessaire pour servir d’anses à un sac.
Enrichissement

Si vos élèves souhaitent en apprendre plus, voici quelques pistes pour stimuler leur curiosité :

  • Donnez à vos élèves quelques morceaux de bois, des vis ayant différents pas (le pas de vis correspond à la distance entre deux parties saillantes, ou crêtes, de la vis; plus l’angle du pas est abrupt, plus il est difficile d’enfoncer la vis dans le bois) et divers types de tournevis. Demandez-leur de visser les vis dans le bois puis de les dévisser. Posez des questions comme celles-ci :
    • « Quelles vis sont les plus faciles à enfoncer dans le bois? Quelles vis sont les plus faciles à dévisser? Selon vous, pourquoi? »
    • « Quelles têtes de vis sont les plus faciles à utiliser? Pourquoi pensez-vous cela? »
    • « Quels types d’objets pourrions-nous assembler en utilisant ces vis et ces tournevis? »
Vis et tournevis
Vis et tournevis (Source : Allan Washbrook via Pixabay).
  • Les élèves étudient le concept du recyclage en recensant les matériaux qui sont recyclés dans leur collectivité, et en comprenant pourquoi certains matériaux ne sont pas recyclables et ce qu’ils deviennent. Certains élèves pourraient vouloir examiner plus en détail :
    • les utilisations innovantes actuelles d’objets de la vie courante, comme les bouteilles d’eau en plastique;
    • les mesures que nous pouvons prendre pour réduire l’emploi des matériaux non recyclables ou pour réutiliser ceux-ci.
Bac de recyclage
Bac de recyclage (Source : Clker-Free-Vector-Images via Pixabay).
Ressources complémentaires
Coverture de Les maisons du monde par Stéphanie Ledu
Couverture du livre Les maisons du monde de Stéphanie Ledu (Source : leslibraires.ca).

Les maisons du monde
de Stéphanie Ledu
Des textes courts et instructifs pour présenter les maisons des villes, des campagnes, des forêts ou des montagnes, de Madagascar au Japon, de la Turquie à la Papouasie, etc
ISBN: 9782745922984​​​​

En apprendre davantage

Machines simples : Vis (Images)

5 images d’objets (tire-bouchon, etc.) utilisant un mécanisme de plan incliné enroulé autour d’un cylindre afin de créer un mouvement.