Qu est-ce qu un engrenage? Déroulement de séance

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1 LES OBJETS TECHNIQUES : transmission de mouvements Les engrenages (avec J.Borne) Qu est-ce qu un engrenage? Déroulement de séance CM2 Katy Barat / Virginie Vandenbrouke CM1-CM2 Carine Sebaoun CM1-CM2 Aurélia Baud / Bénédicte Viac CM1 Karine Bordas / Frédéric Blaisel CE2-CM1 Elsa Morisi / Stéphanie Cujard CE2 Isabelle Delmare 1 ère séance 2h Oral collectif : hypothèses : 5mn Nous allons travailler sur les engrenages. A votre avis, qu est-ce qu un engrenage, à quoi cela sert-il, connaissez-vous des objets qui en utilisent? - système de choses qui tournent, qui sert à ouvrir des portes - pour faire monter quelque chose - pour faire fonctionner une horloge - dans les moulins - pour ouvrir un tiroir - pour faire avancer quelque chose Je vous ai apporté une illustration d engrenage dans une horloge. Comment ça fonctionne? On ne va pas l expliquer maintenant, car, comme on est en sciences, vous allez faire chacun vos hypothèses. Individuel écrit : hypothèses : 10mn On vous distribue ¼ de feuille blanche. Vous dessinez au crayon de papier. Attention, vous devrez construire le montage que vous dessinez pour vérifier s il fonctionne. Vous aurez du matériel. Oral collectif : 15mn Présentation du matériel : On va vous présenter le matériel avec lequel vous allez travailler. inventaire de chaque boîte avec le nom des pièces ainsi que leur nombre. Question d élève : - pourquoi ce n est pas en fer? - c est vrai, c est du matériel en plastique, qu on utilise dans les écoles pour apprendre, c est du matériel pédagogique. C est moins cher et plus pratique à utiliser. Mais le principe de fonctionnement est le même, ce que vous apprendrez vous permettra de comprendre comment ça fonctionne en vrai. Les consignes de fonctionnement des groupes : On a 4 mallettes et vous êtes à 2 classes, donc on va vous répartir en groupes. Voici les règles : - On travaille en groupe, donc on a le droit de parler mais on chuchote - On range les pièces dans les boîtes où on les a prises - On ne se sert pas à deux en même temps dans une boîte, on attend son tour - On ramasse les pièces qui tombent - Il faudra vérifier le nombre de pièces lors du rangement dans les boîtes La consigne : Vous devez tester votre hypothèse pour construire un engrenage qui fonctionne. Si votre hypothèse n est pas bonne, vous l écrivez sous votre schéma, mais vous ne le modifiez pas, vous n effacez pas votre hypothèse. Ensuite vous aurez le droit de modifier le montage et de chercher une autre solution.

2 Manipulations en groupes : 20mn Vous êtes à peu près 10 élèves par mallette, donc vous pouvez par exemple faire 3 groupes et construire 3 engrenages. Réalisation des engrenages : Mise en commun : 15mn Chaque groupe présente sa construction à la classe, qui valide ou pas. - est-ce que c est un engrenage? Comment on le reconnaît? - est-ce qu il fonctionne? Que faut-il pour construire un engrenage? Que remarquez-vous? - les roues doivent se toucher, sinon elles ne tournent pas - quand on en fait tourner une, les autres tournent aussi, elles s entraînent Oui, vous voyez sur les deux exemples schématisés au tableau : - si les roues ne se touchent pas, elles ne peuvent pas s entraîner l une l autre - si 3 roues se touchent mais se bloquent, elles s empêchent de tourner également. Avez-vous remarqué dans quel sens tournent les roues qui se touchent? - dans le sens inverse Oui, vous pouvez essayer avec vos doigts imbriqués les uns dans les autres : vous ne pouvez pas les faire tourner dans le même sens. On verra plus tard si la construction avec les poulies est bien un engrenage. Rangement du matériel : 5mn

3 Synthèse écrite : 50mn Maintenant qu on a manipulé, savez-vous ce qu est un engrenage? Comment connaître la définition d un engrenage? - Dans le dictionnaire Oui, quelques élèves vont lire la définition, et ensuite vous me direz ce qu on écrit. On va également faire un schéma légendé et on va écrire tout ce qu on a fait Est-ce que la construction avec les poulies était un engrenage? - non, parce qu il n y a pas de roues dentées Définition d un engrenage: Un engrenage est un mécanisme formé d au moins deux roues dentées qui s emboîtent et s entraînent l une l autre en tournant. Important : deux roues qui se touchent tournent en sens inverse. Schéma : Pour faire le schéma de solution, 2 roues dentées suffisent. Par contre, vous allez utiliser un gabarit pour faire de beaux ronds, soit le fond d un taille-crayon, d un tube de colle, d un petit pot ou à l aide d un bouchon de bouteille ou d un rouleau de scotch. Vous pouvez aussi tracer au compas. Il faut que ça soit soigné. Prévoyez l espace pour faire les dents, mais attention, elles doivent s emboîter, sinon les roues ne s entraînent pas.

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5 Inventaire du matériel Plaque de base Axe libre Tige rouge Fixation de plaque Roue dentée jaune Roue dentée bleue Roue dentée rouge Inventaire du matériel Plaque de base Axe libre Tige rouge Fixation de plaque Roue dentée jaune Roue dentée bleue Roue dentée rouge Inventaire du matériel Plaque de base Axe libre Tige rouge Fixation de plaque Roue dentée jaune Roue dentée bleue Roue dentée rouge

6 L horloge mécanique