La construction de la notion de masse ne se fait pas en un jour. Ici, des projets et des séquences incluant : expériences scientifiques, démarches technologiques, au sein de démarches d’investigation, à répartir tout au long de la scolarité depuis la maternelle à la fin de l’école primaire !
Jeux de comparaison en MS et GS
Les enfants seront invités à …
- Comparer les poids de 2 objets sans instrument : soupeser.
- Trier selon le poids
- Associer 2 poids égaux.
- Comparer les poids de 2 objets avec un instrument : une balance ou une paire de pesons.
- Se familiariser avec l’instrument
- Apprendre à raisonner sur des schémas.
- Jeux de comparaison de poids.
Le saviez-vous?
- La vue et le toucher permettent d’estimer le volume d’un objet et donc son poids si le matériau dont il est constitué est visible et connu.
- Le sens barique est la faculté de sentir le poids d’un objet en le soupesant. Le sens barique est approximatif et subjectif. La sensibilité barique est très variable d’un individu à l’autre. Elle peut s’améliorer avec de l’entraînement.
- Et… Après entraînement, les enfants estiment que 2 objets ont le même poids quand l’écart de leur poids n’excède pas 20 % du poids moyen des 2 objets, soit, par exemple, 40 g pour un poids moyen de 200 g. Leur sensibilité barique est donc de l’ordre de 20 %, mais elle ne descend pas en dessous de 5 g. Ces chiffres résultent d’observations mais ne peuvent être généralisés. L’enseignant adaptera le poids des objets à comparer à la sensibilité initiale des enfants de sa classe !
Fabriquer des mobiles
Même si elle s’inscrit dans une démarche artistique, la construction de mobiles amène les enfants à résoudre des problèmes d’ordre scientifiques, mathématiques, technologiques ! Il ne suffit pourtant pas de construire des mobiles pour apprendre … Centre de gravité, théorème des moments sont des notions sous-jacentes… mais absolument pas au programme de l’école primaire. Elles sont donc abordées de façon intuitive !
Comment prévoir, interpréter quelques situations d’équilibre, en particulier lorsque les forces qui s’appliquent ne sont pas à la même distance de l’axe?
La construction de mobiles est particulièrement adaptée pour aborder l’argumentation, mais on ne pourra éviter de se confronter aux propriétés suivantes:
- Une GRANDE force a plus d’effet qu’une petite force si elle est appliquée à la MEME distance de l’axe.
- Une MEME force a plus d’effet si elle est appliquée une plus GRANDE distance de l’axe. »
Construire une balance ? Des balances pour comparer des balances pour mesurer.
Comment aborder progressivement tout au long de l’école élémentaire la notion de masse, sans amener trop vite les enfants à des calculs sur la mesure? On propose ici la manipulation de balances. Mais jouer librement avec des balances ne suffit pas à atteindre les objectifs fixés, pas plus que d’utiliser des balances selon des modes d’emplois trop précis.
Les situations proposées dans ce dossier : comparer, ordonner des objets selon leur masse, les mesurer, construire et utiliser des balances.
Mélanges et solutions
Ne devrait-on pas dire Mélanges, DONT solutions! Ce dossier est accessible dès 8 ans. Il propose une progression à espacer sur 3 années consécutives.
On peut se poser la question du lien de ce dossier avec les précédents. cependant, le coeur du dossier est la prise de conscience de la conservation de la masse, toutes conditions étant égales par ailleurs !
- 100 grammes de billes et 20 grammes de calots donne aussi un mélange de 120 grammes.
- 100 grammes d’eau et 20 grammes de granit fafficheront également 120g sur une balance.
- 100 grammes d’eau et 20 grammes de sel donne un mélange de 120 grammes.
Mais, quand on parle des volumes, qu’en est-il?
Pièges de langage : difficultés provenant des liens avec le vocabulaire courant
Les mots suivants ont des sens différents dans le langage courant (1) et en sciences (2) :
- Solide
- propriété d’un objet qui n’est pas mou ou qui est difficile à casser ;
- état de la matière.
- Mélange
- résultat de l’action de mélanger : on mélange jusqu’à obtenir un mélange c’est-à-dire jusqu’à ce que les ingrédients soient « bien mélangés » ;
- matériau composé de plusieurs ingrédients ; le mélange est dit « homogène » si on n’y distingue pas les différents ingrédients sinon il est dit « hétérogène ».
Tremplin vers les apprentissages 