Jeux de construction (matériel Le petit ingénieur)

Auteurs : Marie Ramos(plus d'infos)
Guillermo Vilaplana(plus d'infos)
Othman Benjelloun(plus d'infos)
Clémentine Transetti(plus d'infos)
Résumé :
[Séquence] - Cette séquence propose aux élèves de moyenne section et de grande section de découvrir la technologie à travers l'observation et la construction d'objets. Dans un premier temps, les élèves se familiarisent avec le matériel et utilisent des fiches techniques, dont ils découvrent la fonction. Puis les élèves laissent libre cours à leur imagination en construisant des objets divers. Ils doivent alors en concevoir la fiche technique qu'ils communiquent à d'autres élèves.
Objectif :
- fabrication d'objets à partir d'un jeu de construction - utilisation et conception de fiches techniques - désigner, nommer les éléments du jeu et les actions
Durée :
6 à 10 semaines.
Matériel :
  • 2 Mallettes CELDA « Petit ingénieur »
  • Fiches techniques
Copyright :
Creative Commons France. Certains droits réservés.

 




Séance 1 : Découvrir le matériel
Séance 2 : Construire un objet qui roule
Séance 3 : Construire un objet à partir d’un modèle
Séance 4 : Elaborer une fiche technique
Séance 5 : Utiliser une fiche technique
Séance 5 bis : Utiliser une fiche technique
Séance 6 : Construire divers objets
Séance 7 : Aller plus loin


Séance 1- Découvrir le matériel

Objectifs

  • Découvrir le matériel.
  • Trier et nommer le matériel.

Matériel

  • 2 Mallettes CELDA : Petit ingénieur.

Déroulement de la séance

  • Construction libre d’objet. Lors de l’accueil, les élèves manipulent librement le matériel. Il s’agit d’une phase de découverte et de familiarisation pratique avec le contenu de la mallette.
  • Lorsque tous les élèves ont manipulé le matériel, l’enseignant regroupe la classe et sélectionne quelques constructions. Il peut ainsi, en s’appuyant sur ces constructions, conduire les élèves à nommer les différentes pièces présentes dans la mallette.

Exemple de questions

Qu’est ce que tu as utilisé comme pièces ?
En connais-tu le nom ?

  • Pour finir, les élèves trient les différents éléments de la mallette en justifiant leur classement (Le tri peut se faire en atelier) :

Exemples : c’est une pièce pour fabriquer ; c’est une pièce pour attacher ; c’est une pièce qui me sert à fabriquer. (Un enfant désigne plus facilement un objet par ce à quoi il sert que par son nom !)
Puis l’enseignant aide les élèves à identifier les différentes fonctions de ce matériel pour les amener par exemple aux catégories suivantes :
les « outils » (tournevis, pince…) et les pièces de fabrication (axes, plaques…)
ou
Les outils (tournevis, pince…), les pièces de construction (barres, plaques…) et les pièces de liaisons (vis, écrous…).
Pour nommer les pièces, la classe utilise le lexique du fabricant. Cette appropriation du vocabulaire se fera sur plusieurs séances.

Mot de La main à la pâte 
Le maillet de ce matériel ne permettra pas d’enfoncer un clou, le tournevis et les clés ne pourront servir qu’avec les éléments du jeu de construction. On peut, en parallèle de cette séquence, dans le cadre d’ateliers où la sécurité est pensée mettre à disposition de vais outils.

Réinvestissement : Les activités ci-après ne sont pas directement inscrites dans le déroulement de la séance mais apportent des aides complémentaires aux élèves afin qu’ils s’approprient le matériel. 

- L’enseignant propose aux élèves de faire le dessin d’observation des outils, ce qui leur permettra de mieux en approcher la fonction.  (Cette activité convient mieux à des élèves de grande section.)

- L’enseignant propose aux élèves un jeu de Kim : Il cache un objet et les élèves doivent le découvrir en posant des questions précises. (Il est important de laisser la collection complète d’objets à la vue des élèves)

Cahier d’expériences
Dans le cahier d’expériences, l’enseignant peut faire figurer une photo du tri accompagnée d’un commentaire simple de l’élève dicté à l’adulte : « Nous avons utilisé le jeu de construction et nous avons trié les pièces. » (ou d’autres commentaires plus personnels.

Séance 2 – Construire un objet qui roule

Objectif
Construire un objet qui répond à une contrainte.

Déroulement de la séance  
L’enseignant demande aux élèves de construire un objet qui roule. Dans un premier temps, il laisse les élèves construire individuellement. Il peut aussi les guider en posant des questions comme :

  • Qu’est ce qu’il faut pour que ça roule ?
  • Combien y a-t-il de roues dans une voiture ?

Même s’il faut parfois recentrer les élèves sur la consigne initiale, il est important de les laisser construire librement et de ne pas les influencer au risque d’homogénéiser les constructions.

En fin d’atelier, les constructions sont mises à l’épreuve : les élèves essaient de faire rouler les objets construits. Il s’agit d’une évaluation immédiate de la réussite des élèves.

L’enseignant prend en photo chaque construction avec le prénom de « son concepteur » afin d’en garder une trace pour préparer le travail prévu lors de la prochaine séance.

En ce qui concerne les objets qui ne roulent pas, il est intéressant d’engager une discussion sur ce qu’il faudrait faire pour que l’objet roule. Ceci peut induire un tutorat, l’utilisation d’un modèle ou d’une fiche technique etc.

Notes pour les enseignants

Malgré la diversité des premiers essais, plusieurs élèves obtiendront les mêmes constructions. Cela permettra de dégager des constantes (détail du matériel utilisé [quantité et nature], utilisation de numéros…) qui seront utilisées la fois prochaine pour établir une fiche technique.
Il est fréquent que les élèves soient confrontés à des problèmes techniques, par exemple, comment serrer un écrou. Là, l’enseignant encourage l’entraide entre les élèves pour résoudre le problème.
Lors de la dernière phase (ambitieuse mais accessible) des élèves qui ont réussi peuvent montrer et expliquer la manière dont ils s’y sont pris. Cette clôture de séance servira d’appui aux séances suivantes.

Cahier d’expériences
Dans le cahier d’expériences, l’enseignant peut faire figurer des photos de divers objets réalisés par les élèves.


Une voiture et son concepteur

 

Séance 3 – Construire un objet à partir d’un modèle

Objectif
Utiliser une photographie comme modèle de construction

Déroulement de la séance

  • L’enseignant organise la classe en binôme, chaque groupe a en photo un des objets qu’il (le binôme) a réalisé lors de la séance précédente.
  • Il demande aux élèves de reconstruire l’objet à partir du modèle (photographie) puis d’expliquer les étapes qu’il a suivies et le matériel qu’il a utilisé pour construire cet objet. Exemples de questions :
    - Qu’est-ce que tu as utilisé ? (Liste précise)
    - Par quoi as-tu commencé ? Et ensuite ?
    - Quel outil as-tu utilisé ?
  • En fin de séance, un binôme ou deux peuvent présenter l’objet réalisé et la façon dont ils l’ont construit.

Notes pour les enseignants 
Pour cette séance, il est souhaitable d’être au moins deux adultes dans la classe afin de pouvoir recueillir par écrit les réponses des élèves.
L’organisation de la classe en binôme pourra se faire en fonction des productions de la séance précédente : deux élèves ayant construit deux objets à peu près similaires pourront être dans le même binôme.
La phase de présentation orale permet aux élèves d’ordonner leurs idées et de se faire comprendre.

Cahier d’expériences
L’enseignant peut reporter sur le cahier d’expériences les photos de quelques objets accompagnées de la description des étapes de leur fabrication. 



Cahier d'expériences

Séance 4 – Elaborer une fiche technique

Objectifs

  • Comprendre la fonction d’une fiche technique
  • Identifier la structure et la composition d’une fiche technique.

Déroulement de la séance

  • L’enseignant organise la classe en binômes, chacun dispose de la même photo : celle de l’objet roulant.
  • L’enseignant demande aux binômes d’élèves de reconstruire cet objet à partir de la photographie distribuée.

Lorsque tous les binômes ont fini, l’enseignant et les élèves comparent les objets construits en se référant à la photographie. La diversité des constructions, s’il y en a une, montre les limites d’une construction à partir d’une simple photographie. Une discussion peut amener la nécessité d’une fiche technique.

  • L’enseignant annonce aux élèves qu’ils vont écrire comment ils ont fait pour construire la voiture. Il questionne les élèves sur la façon de construire cet objet. Exemple de questions :
     - Qu’est ce que tu as utilisé ? (Liste précise)
     - Par quoi as tu commencé ? Et ensuite ?
     - Quel outil as-tu utilisé ?
  • L’enseignant récapitule avec les élèves les différentes étapes de la construction et rédige avec eux une affiche pour la classe. En utilisant les annexes, l’enseignant pourra élaborer des étiquettes plastifiées représentant les différentes pièces ce qui permettra de faire participer les élèves à l’élaboration de la fiche technique.

Remarque
Contrairement à la séance précédente, l’enseignant attache beaucoup d’importance à bien expliciter la structure de la fiche technique.

Notes pour les enseignants
Lors de l’élaboration de la fiche technique, l’enseignant doit insister sur les différentes parties de celle-ci :

  • une partie qui énumère le matériel nécessaire ;
  • une autre qui décrit la démarche à suivre avec des dessins et/ou avec des phrases et/ou avec des photos prises aux moments clés de la construction.

Cahier d’expériences
La ou les fiches techniques produites par la classe peuvent être reportée(s) sur le cahier ainsi qu’un enchaînement de photos qui retracent les étapes d’élaboration de la fiche de construction.


Séance 5 – Utiliser une fiche technique

Objectif

  • Se familiariser avec l’utilisation d’une fiche technique (extraite du fichier d'accompagnement de la mallette)
  • Construire un objet à partir d’une fiche technique

Déroulement de la séance

La notion de fiche technique a été introduite lors de la séance précédente ; cependant les élèves ne maîtrisent pas encore cet outil car ils l’ont peu utilisé.
Dans un premier temps, l’enseignant peut, lors d’une phase collective, reprendre les acquis de la séance précédente. Pour cela, il colle la fiche technique élaborée et demande aux élèves d’en énumérer les différentes parties :
 

  1. Titre
  2. Matériel
  3. Etapes de fabrication

Dans un deuxième temps, l’enseignant présente la fiche technique d’un nouvel objet sur lequel le groupe va travailler. Il demande aux élèves d’en retrouver les parties importantes. Ainsi, avant de commencer la construction, les élèves auront déjà procédé à une lecture détaillée de celle-ci.
Les élèves tentent de construire l’objet à partir de cette fiche technique. Ils peuvent être répartis en groupes de deux ou trois.
En fin de séance, certains élèves expliquent comment ils se sont servis de la fiche technique pour faire leur construction.

Notes pour les enseignants
La phase de lecture préalable de la fiche technique est indispensable car celle-ci pose beaucoup de problèmes aux enfants et il est nécessaire de les aider à les résoudre (compréhension du sens des flèches, numéros, etc.)
Pendant la phase de construction, l’enseignant peut inciter les élèves à utiliser la fiche technique, ou à s’y référer au moment où ils sont en difficulté.

Cahier d’expériences
La fiche technique, support de la séance, peut être collée dans le cahier d’expérience.
En commentaire, on peut par exemple reporter sur le cahier personnel quelques unes des difficultés que l’enfant a rencontrées et comment il les a surmontées (possibilité d’une dictée à l’adulte).
L’objet construit peut être nommé et dessiné.

 

Séance 5 bis – Utiliser une fiche technique

Objectif

  • Se familiariser avec l’utilisation d’une fiche technique (extraite du fichier d'accompagnement de la mallette)
  • Construire un objet à partir d’une fiche technique

Déroulement de la séance
Le déroulement de cette séance est en tous points analogue à la séance précédente sauf que cette fois-ci, l’enseignant donnera aux élèves une autre fiche technique présente dans le module.
Cette séance, même si elle ne diffère pas de la séance précédente, permet aux élèves d’avoir un temps d’exercice et d’appropriation plus long de l’utilisation d’une fiche technique

Cahier d’expériences
La fiche technique, support de la séance, peut être collée dans le cahier d’expériences.
En commentaire, on peut par exemple reporter sur le cahier personnel quelques unes des difficultés que l’enfant a rencontrées et comment il les a surmontées (possibilité d’une dictée à l’adulte).
L'objet construit peut être nommé et dessiné.
Attention, une fois l'objet réalisé,on peut s'interroger sur ses fonctions.
Par exemple : Le bateau flotte-t-il ? Si non, quelles modifications y apporter ?

Séance 6 – Construire divers objets

 Objectif

  • Construire un objet à partir d’une fiche technique, et pour cela réinvestir les apprentissages de compréhension des représentations proposées, et exécuter les gestes associés.

Déroulement de la séance

  • Dans un premier temps, il peut être utile de revenir sur les fiches techniques une dernière fois. L’enseignant demande aux élèves de rappeler les différentes informations que les fiches contiennent ainsi que la ou les méthode(s) pour les utiliser.
  • Dans un deuxième temps, les enfants peuvent réaliser un objet de leur choix avec l’aide de sa fiche technique ; ils peuvent travailler par groupes de deux ou trois (chaque groupe devant réaliser un objet) puis ils vont échanger leurs objets sans la fiche technique.

L’enseignant récupère en effet toutes les fiches et les place côte à côte sur un banc, à charge pour le groupe qui reçoit l’objet de retrouver la fiche technique qui a été utilisée. 

  • Enfin, dans un temps de réinvestissement « libre », dans un "Coin technologie", par exemple, chaque élève pourra faire et refaire librement les objets qu’il désire. Les modalités de travail peuvent être différenciées selon le niveau des élèves.

Notes pour les enseignants
L’enseignant est confronté à une grande hétérogénéité des élèves. Certains comprennent très vite la fonction et l’utilisation de la fiche technique et par conséquent arrivent très bien à élaborer des objets complexes. D’autres par contre, n’arrivent pas à surmonter facilement les difficultés et ont besoin de plus de temps et parfois aussi de plus d’aide pour construire un objet. En conséquence, l’enseignant peut mettre en place une différenciation en fonction des élèves en proposant des fiches de niveau de difficulté variable.

Cahier d’expériences
Les fiches techniques peuvent être collées sur le cahier d’expériences.  
L’enseignant peut, par exemple, placer dans le cahier d’expériences un commentaire construit collectivement puis photocopié :
Exemple : Aujourd’hui nous avons  construit….nous avons réussi à….c’était difficile parce que…c’était intéressant parce que… 

Séance 7 – Aller plus loin

Cette séance ne peut-être proposée qu’à des élèves ayant très bien compris le sens et l’utilisation d’une fiche technique.

  • Elaborer son propre objet et sa fiche technique
  • Communiquer

Déroulement de la séance
Les élèves ayant bien compris l’utilisation d’une fiche technique, la classe peut se lancer dans un travail « de recherche ».

  • L’enseignant partage la classe en différents groupes ; chaque groupe crée son propre objet (qui peut être amusant, bizarre, simple, complexe !).
  • Après avoir construit cet objet, le groupe se rend dans un espace construction de la classe* où se tient le professeur, un ATSEM ou un accompagnateur scientifique. Là, les élèves élaborent la fiche technique de leur objet avec l’aide de l’adulte qui recueille les propos des élèves (dictée à l’adulte).
  • Enfin, les différents groupes échangent leur fiche technique et chaque élève se lance dans la construction d’un objet qu’il n’a pas conçu au départ. 
  • Les objets construits seront remis aux concepteurs des fiches techniques afin que ceux-ci valident les constructions.

Notes pour les enseignants
Spontanément, la fiche technique sera rédigée sous forme de phrases, illustrée par des dessins contrairement aux fiches techniques fournies avec le module.
Cependant, dans l’espace construction, l’enseignant peut avoir un appareil photo qui permettrait de prendre des photos à des moments cruciaux de la construction de l’objet. Dans ce cas, une première séance peut être consacrée à l’élaboration des fiches techniques et une deuxième séance peut être consacrée à l’échange de celle-ci entre les groupes.
Chaque classe peut donc établir par elle même une  collection de fiches qui enrichirait la boîte CELDA et le module Pollen.
L’enseignant pourra instaurer un système de tutorat au sein des groupes afin que des élèves plus aguerris puissent aider les autres dans l’élaboration des objets et de fiches techniques.

Cahier d’expériences
L’enseignant pourra mettre dans le cahier d’expérience des photos des différents objets construits ainsi que leur fiche technique.
Il pourra organiser une présentation dans le préau de l’école au cours de laquelle certains élèves peuvent expliquer leur travail. Il peut être proposé aux autres classes de construire les objets qu’ils souhaitent à partir des fiches techniques présentées. Ceci peut aussi être l’occasion d’un échange avec une classe d’un autre établissement participant au projet Pollen.

*L’espace construction de la classe n’est pas un endroit de jeux mais il s’agit d’un espace d’apprentissage qui se nourrit des activités effectuées en classe.

Annexe : contenu de la mallette « Petit Ingénieur »





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