Découvre les machines simples!

Durée de travail estimée

Prérequis

Aucun.

Attente(s)

A1: utiliser une démarche de recherche, une démarche expérimentale et un processus de design en ingénierie pour effectuer des recherches et des expériences ainsi que pour résoudre des problèmes, tout en respectant les consignes de santé et de sécurité.

D2: démontrer sa compréhension du mouvement et des façons de déplacer des objets à l’aide de machines simples. 

Contenu(s) d’apprentissage

A1.2  utiliser une démarche expérimentale et les habiletés connexes pour effectuer des expériences.

A1.3  utiliser un processus de design en ingénierie et les habiletés connexes pour concevoir, construire et tester des dispositifs, des modèles, des structures et/ou des systèmes.

D2.3  reconnaître les six principaux types de machines simples : levier, plan incliné, poulie, roue et essieu, vis, et coin.

Déroulement et directives

Mise en train :

1. Demander à l’élève de dessiner une machine. L’inviter à s’exprimer et à discuter à propos des diverses machines qu’il connaît. Poser des questions à l’élève comme celles-ci :

• De quelle taille les machines peuvent-elles être?
• À quoi les machines servent-elles?
• Quels mouvements les machines font-elles?

Expliquer que des machines et des outils comportent des machines simples. Les machines simples consistent en six anciennes inventions qui sont très utiles parce qu’elles nous permettent d’effectuer les tâches plus facilement ou plus rapidement.

Exploration :

2. Faire avec l’élève la lecture du texte Petites machines simples. Après la lecture, questionner l’élève :

• Peux-tu nommer les six machines simples? (vis, coin, poulie, roue et essieu, plan incliné, levier)
• Lesquelles as-tu déjà utilisées?

Inviter l’élève à écrire le nom des six machines simples et à les dessiner.

3. Débuter avec l’élève la lecture de l’affiche Les machines simples. Cliquer sur les mots machines simples pour présenter aux élèves le diaporama Les machines simples.

Demander ensuite à l’élève d’observer les machines simples identifiées dans l’illustration principale.

Questionner l’élève :

• Quelles sont les différences entre la machine que tu as dessinée et celles que tu vois sur l’affiche?
• Pourquoi les machines simples sont-elles utilisées?

Amener l’élève à constater que les machines ne sont pas nécessairement de grande taille et qu’elles aident à accomplir des tâches plus facilement.

Proposer à l’élève de trouver d’autres machines simples dans l’illustration.
Voici les machines simples qu’elle ou il pourrait trouver :
Le grand sécateur : levier et coin
Le râteau à feuilles : levier
Le râteau à tête droite de jardinier : levier
L’arrosoir : levier
La pelle tenue par la jardinière : levier

Poser la question suivante :

• Un objet pourrait-il comporter plus d’une machine simple?

Faire réaliser à l’élève que la brouette comporte trois machines simples : le levier, la roue et l’essieu. Le petit sécateur comporte les machines simples le levier et le coin.

4. Revoir les six machines simples avec l’élève puis lui demander de faire l’activité en fichier joint Où sont les machines simples? En utilisant l’application Kami, l’élève pourrait encercler sur l’illustration les machines simples.

Lorsque l’élève a terminé, consulter le fichier joint Corrigé – Où sont les machines simples? afin de déterminer si l’élève a repéré toutes les machines simples présentes dans l’illustration.

5. Inviter l’élève à prendre part à une chasse aux machines simples à la maison.

6. Au cours de cette activité, l’élève va expérimenter avec la machine simple : le pan incliné.

Dans un premier temps, faire la lecture en fichier joint de la démarche de l’Expérimentation – Une question de longueur. S’assurer de la compréhension de l’expérience.

Demander à l’élève d’émettre son hypothèse à la question suivante :

• Quel plan incliné va demander le moins d’effort et le plus d’effort?

Guider l’élève étape par étape et utiliser la fiche Une question de longueur pour permettre à l’élève de consigner ses observations.

7. Inviter l’élève à compléter l’activité Les machines simples en fichier joint. Expliquer qu’elle ou il doit remplir la grille de mots entrecroisés à l’aide des mots à inclure dans chaque phrase. Utiliser le Corrigé – Les machines simples pour faire un retour avec l’élève sur ses apprentissages et s’assurer de la compréhension des machines simples.

8. Présenter l’illustration suivante à l’élève en cliquant ici.

Questionner l’élève :

• Quel objet sur cette illustration n’est pas une machine simple?

Susciter la discussion pour chaque objet afin de déterminer s’ils sont des machines simples ou non.

Les escaliers sont un plan incliné. Le clou est un coin. La fourchette est un levier. Une bougie n’est pas une machine simple.

 9. Lire la section Va plus loin avec l’élève.

Ouf! tu t’es blessée ou blessé au dos. Tu ne peux pas ramasser ton étui à crayons qui est tombé par terre. En suivant le processus de résolution de problèmes technologiques, trouve une façon de déplacer ton étui à crayons à l’aide d’une machine simple afin de le remettre sur la table de laquelle il est tombé. La table a une hauteur de 30 cm.

Mentionner à l’élève qu’elle ou il va concevoir une machine simple qui servira à résoudre le problème. S’assurer que l’élève comprend le problème.

Guider l’élève tout au long de cette activité afin que les étapes du processus de résolution de problèmes technologiques soient respectées.

Encourager l’utilisation de matériaux recyclés pour la construction. Il est important de sensibiliser l’élève à recycler, réutiliser et réduire.

Voici des exemples de solutions au problème : L’élève peut utiliser une poulie pour soulever l’étui à crayons ou un levier pour le prendre. Elle ou il pourrait se servir d’un plan incliné pour monter l’étui à crayons en le poussant avec le pied.

Lorsque l’élève a terminé sa construction, suggérer aux membres de la famille de tester le prototype.

Activité(s) d’apprentissage

1. Dessiner une machine.
2. Lecture du texte Petites machines simples et les dessiner.
3. Visionnement d’un diaporama Les machines simples.
4. Repérer des machines simples dans une illustration. 
5. Chasse aux machines simples à la maison.
6. Expérimentation avec le plan incliné.
7. Activité de mots entrecroisés sur les machines simples.
8. Déterminer parmi des objets ce qui n’est pas une machine simple.
9. Activité de résolution de problèmes.

Matériel

1. Une boîte de carton (d’environ 40 cm de hauteur).

2. Un objet assez lourd, comme un jouet ou une brique.

3. Trois rectangles de carton solide ou de bois (60 cm, 1 m et 2 m de longueur).

4. Deux mètres de ficelle.

5. Des matériaux recyclés.