RALLYE SCIENCES Déroulement du projet

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CM1, Primaire, CM1
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ECOLE MIXTE CHARLES CROS CLASSE : CM1 RALLYE SCIENCES Epreuve N° 1 : - Défi technologique : construction d'un engin roulant (pas d'élément préfabriqué), se déplaçant sur terre par ses propres moyens .L'engin n'utilise pas d'énergie électrique - Etablir un record de distance sans élan initial sur terrain plat.. Objectifs : - Conduire des expérimentations et en tirer des conclusions - Faire évoluer ses conceptions - Mener des raisonnements - Faire des schémas - Améliorer l'habileté gestuelle : scier, visser, assembler, … Déroulement du projet : 1ère séance : Analyse fonctionnelle et représentation d'objets roulants.
  • coloriage - décoration de la boîte … etc
  • problème - idée du directeur
  • commentaires après essais des engins
  • essai de la charrette sur le terrain de basket
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Publié le : mardi 27 mars 2012
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Source : sphere-qc.ca
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ECOLE MIXTE CHARLES CROSCLASSE : CM1RALLYE SCIENCES Epreuve N 1: -Dfi technologique : construction dun engin roulant (pas dlment prfabriqu), se dplaant sur terre par ses propres moyens .Lengin nutilise pas dnergie lectrique -Etablir un record de distance sans lan initial sur terrain plat.. Objectifs : -Conduire des exprimentations et en tirer des conclusions -Faire voluer ses conceptions -Mener des raisonnements -Faire des schmas -Amliorer lhabilet gestuelle : scier, visser, assembler, … Droulement du projet: re 1 sance:Analyse fonctionnelle et reprsentation dobjets roulants. Observation, manipulation, commentaires sur les lments qui composent les petites voitures et sur leur mobilit.
Synthse des observations : Ce que lon observe avant dmontage : -la carrosserie -les roues -le dessous de la voiture ( le chssis ) Ce que lon observe aprs dmontage : -une tige sur laquelle sont fixes les roues (les axes) ; il y en a deux -les roues tournent autour des axes -les essieux sont parallles Acquisition dun vocabulaire spcifique ; approche de la notion de mouvement relatif. Les lves ont dessin ce quils ont observ :
2me sance:Fabrication dun engin roulant Avec du matriel de rcupration, les lves, par groupes, fabriquent un engin fonctionnant comme les voitures observes prcdemment.Commentaires aprs essais des engins (  ce stade, on obtient des voitures qui roulent grce  lnergie musculaire ) :Groupe 1 : La voiture navance pas : laxe est fix sur le chssis avec du scotch et les roues sont fixes sur laxe navance pas : les roues ne touchent pas le sol ( elles sontGroupe 2 : La voiture places trop haut ) Groupe 3 : La voiture roule mais les roues ne tiennent pas, elles se dtachent de laxe ( trou trop gros dans le bouchon ) . Les essieux ne sont pas parallles. Groupe 4 : La voiture avance difficilement : les roues frottent sur la carrosserie. Conclusion : Tous les engins ont un problme avec les roues. Que faire pour y remdier? Recherche individuelle (schmas, phrases dans le cahier d’exprience) et synthse lors dune prochaine sance. me 3 sance:Amlioration des constructions prcdentes et construction dautres vhicules Formulation des rsultats de la synthse ( prcautions  prendre) :Vrifier le paralllisme des axes Amliorer la fixation des roues Eloigner les roues de la carrosserie Abaisser le point de fixation des roues pour quelles touchent le sol Rectifier lalignement des roues Percer un trou moins gros pour enfiler les axes Aprs les modifications apportes, toutes les voitures avancent sur leurs roues.
me 4 sance :Faire la fiche technique des constructions ci-dessus Par groupes de 2/3 lves, rdaction de fiches techniques Voir les fiches techniques
me 5 sance:Etude de voitures  friction et comprendre le fonctionnement dun engrenage Observation, manipulation libre des petites voituresDiscussion sur les faons de procder pour les faire roulerEssayer de dcrire ce quil peut y avoir sous la carrosserie et schmatiserDmonter les petites voitures : observer et dcrire quelques mcanismes : Il y a des roues dentes Les roues ont diffrentes dimensions Quand on recule la voiture, les roues dentes ne tournent pas dans le mme sens Lorsquon lche la voiture, seule une roue dente tourne et elle actionne un disque plac sur le ct droit et sur laxe Essayer dexpliquer la transmission du mouvement me 6 sance :Une leon sera faite sur le mcanisme et la transmission du mouvement. me 7 sance :Trouver diffrentes faons de transmettre le mouvement sans utiliser lnergie lectrique Pour acclrer les dcouvertes, lecture de divers documents ( voir "Mga expriences"-encyclopdie Nathan -, " Rouler, voler, flotter " - Cahiers du trappeur - ) Travail par groupes : avec le matriel mis a  leur disposition ( ballons, tuyaux de diffrents diamtres, lastiques, ressorts, bouteilles en plastique vides, bicarbonate de sodium, pompe  vlo, vinaigre, tubes daspirine vides… ), les lves exprimentent les diffrents moyens pour propulser les voitures fabriques lors de la sance 3 . Synthse : er 1 procd: " la voiture  ballon " - Plusieurs procds : a)passer lextrmit du ballon par un trou fait sur le ct de la carrosserie, gonfler le ballon et lcher : de lair schappe (action ), la voiture avance ((raction ) b)fixer le ballon sur un morceau de tuyau pass dans un trou de la carrosserie, le gonfler et lcher ; essais avec des tuyaux de diffrentes dimensions ( plus le tuyau est gros, plus la voiture roule plus vite ) 2me procd : " la voiture  bicarbonate " :  Les manipulations doivent tre rapides car le bicarbonate se dissout vite dans le vinaigre : du gaz schappe du tube ( action ), la voiture avance ( raction ) me 3 procd: " la voiture  air comprim " : ( Difficults de trouver un bouchon  la dimension du goulot de bouteille ) Pomper : lair se comprime dans la bouteille et fait sauter le bouchon ( action ) me 4 procd: " la voiture  voile " :  Fixer un mouchoir sur un mt plant  lintrieur de la voiture - Problme : sil ny a pas de vent, la voiture ne roule pas.
me 5 procd: " la voiture  lastique " : Llastique enroul autour de lessieu arrire se droule et fait tourner les roues (action) Choix dun des moyens de propulsion ci-dessus pour la construction de la voiture commune (  lunanimit : llastique, plus simple dutilisation ) Comment construire un chssis le plus simple possible ? Faire un schma (voir schma 1) Comment fixer la tige sur les baguettes ? (Il faut que les axes puissent tourner pour entraner les roues! ) Il sera convenu de percer des trous dans la baguette pour introduire les axes. me 7 sance :La fabrication (plusieurs tapes) Etape 1: construction du chssis et test de la propulsion Choix des matriaux et des outils ncessaires Organisation de la fabrication Construction du prototype du schma ralis ci-dessus Tests de la propulsion en variant : -la longueur des lastiques -le diamtre des roues -le nombre de roues employes Au final : emploi de roues plus grosses  larrire pour faciliter la propulsion Etape2: Reconstruire un chssis plus large pour y placer une carrosserie Choix des dimensions " Habillage " du chssis ( gros problme ) : -Les gosses roues ne sont pas esthtiques pour la voiture ; -Fabriquer la carrosserie dun car ? : mme problme -Ide du directeur : et pourquoi pas une charrette de cannes tire par des bœufs ? Lide est adopte, la structure du chssis sy prte. Etape 3: Documentation sur les lments qui composent la charrette et construction Par manque de temps, les lves construisent des charrettes chez eux, avec laide des parents.
Etape 4: Fabrication en se conformant aux diffrentes charrettes ramenes par les lves Aprs ttonnement, utilisation dun carton le plus lger possible pour ne pas alourdir lensemble Rpartition des tches : -construction de la bote -dcoration des roues -dessin des bœufs et coloriage -dcoration de la bote … etc
Etape 5: Rdaction de la fiche technique Matriel : -une baguette de bois de 2 m de long -2 roues en contre-plaqu de 16 cm de diamtre -1 roue en bois de 3 cm de diamtre ( faire dcouper les roues par un adulte ) -2 tiges de fer ( pour laxe des roues ) -1vis -10 dominos dlectricit ( dnuds et scis ) -du papier de verre -du carton fort -une grande feuille de bristol gris -8 baguettes en bambou -de la colle forte -des ciseaux -un cutter -3 gros lastiques -des crayons de couleur -des feutres indlbiles -une perceuse (  faire manier par un adulte ) -une scie
Construction : -Dans la baguette de bois, scier 2 morceaux de 85 cm (a), 2 morceaux de 12 cm (b) et 2 autres de 7 cm (c) -Demander  un adulte de percer 2 trous aux extrmits de chaque baguette, lun  2 cm (pour laxe avant), lautre  13 cm ( pour laxe arrire ) : le diamtre des trous sera lgrement plus large que le diamtre des baguettes employes -Coller les baguettes suivant le schma en respectant les mesures Les baguettes (a) doivent tre parallles et les baguettes (b) doivent tre perpendiculaires  (a) Voir schma 2 -Glisser les tiges de fer dans les trous en plaant en mme temps les dominos  lemplacement des croix , sur le schma et fixer les roues ( aprs les avoir ponc pour les rendre plus lisses ) -Placer une vis, au milieu, sous la baguette (b) avant ( pour passer llastique )  Voir schma 3 -Dans le carton, dcouper au cutter, comme le schma et coller la bote avec de la colle forte Voir schma 4 -Coller le bristol autour de la bote et dcorer la charrette -Coller la bote sur le chssis -Pour le moteur, attacher le fil et les lastiques ; nouer lextrmit du fil sur le domino de laxe arrire et placer llastique sur la vis -Tourner les roues arrires ( en marche arrire ) : le fil et les lastiques senroulent autour de lessieu -Bien tenir les roues et poser la charrette au sol : llastique se droule et la charrette dmarre Etape 6: Essai de la charrette sur le terrain de basket et mesure de la distance parcourue certifie par le directeur. -distance parcourue :15,50 m Voir photo
Etape 7: Par groupes de 6, les enfants raliseront dautres charrettes,  laide de la fiche technique. Pour la fte de lcole, dmonstration et course de charrettes.
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