I.3.2 - Le vélo : comment ça marche ?

Niveaux conseillés

CM2, 6e

Résumé

Les élèves tentent d’expliquer le fonctionnement général d’un vélo.

Notions

• Le vélo permet de transformer le mouvement musculaire des jambes en mouvement mécanique de rotation des roues.
• Le mouvement des jambes permet de faire tourner le pédalier.

Modalité d'investigation

Débat

Matériel

Pour la classe :
• Un vélo en présentation

Lexique

Mouvement de rotation, transmission du mouvement, transformation du mouvement

Durée

1 h 30

Question initiale (individuellement, puis par groupes)

L’enseignant introduit la séance en demandant aux élèves de dessiner un vélo et d’en expliquer (par une phrase et/ou à l’aide de légendes) le fonctionnement. Pour l’instant, il ne montre ni vélo, ni photo ou dessin de vélo, afin de ne pas orienter les réponses des élèves.

Notes pédagogiques
• Cela peut paraître trivial de demander à des élèves de dessiner un vélo et d’en expliquer le fonctionnement, mais il n’en est rien. C’est un phénomène assez commun, appelé « l’illusion de la connaissance » en sciences cognitives : on a l’impression de savoir comment fonctionne un objet du quotidien parce que l’on a l’habitude de le faire fonctionner… alors que bien souvent, on ignore comment il marche.
• Un tel exercice, même en classe de 6è, apportera des surprises : certains enfants placeront la roue motrice à l’avant plutôt qu’à l’arrière, d’autres placeront le pédalier sous une des 2 roues plutôt que sous la selle, d’autres encore « oublieront » de noter que la chaîne est crantée…
• Pour ces raisons, nous conseillons de prendre le temps nécessaire pour cette activité, même si elle paraît très simple.


Quelques exemples de représentations d’élèves. à gauche, la chaîne relie les 2 roues au pédalier. Au centre, la roue motrice est la roue avant (bien que la légende précise que c’est la roue arrière qui fait avancer le vélo). à droite, le schéma est correct pour la transmission du mouvement, mais il manque le cadre du vélo. Classes de Marion Olivier et Marie Mellet (CP-CE1-CE2-CM1-CM2, Paris), Sophie Gouet (6e EIST, Paris) et Cécile Perrin (CM2, Le Kremlin-Bicêtre)

Lorsque les élèves ont produit un dessin et une explication (après une vingtaine de minutes), ils peuvent observer et manipuler le vélo apporté par l’enseignant et prendre à nouveau 20 minutes pour corriger / compléter leur production. Cette phase se fait par petits groupes.


Classe de CM2 de Jean-François Schelcher (Rosheim)

Mise en commun

La classe produit collectivement un schéma récapitulatif montrant comment fonctionne un vélo. à ce stade, on se contente de décrire la propulsion (les pédales entraînent la chaîne, qui entraîne la roue arrière) ainsi que le vocabulaire (pignons, pédalier, plateau, etc.), sans chercher à expliquer le système de vitesses, qui fait l’objet de la dernière séance.

Conclusion

Si la classe a travaillé, avant cette séquence sur la bicyclette, sur le thème de l’énergie (cf. Partie II), cette séance permet de faire le lien : Le vélo permet de transformer le mouvement musculaire des jambes en mouvement mécanique de rotation des roues.
Sinon, la conclusion est plus simple, comme : Le mouvement des jambes permet de faire tourner le pédalier.

 

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Partenaires du projet

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