Contenu Pédagogique
Notre montage comprends 4 manipulations pour les élèves, nous les limitons à deux pour les maternelles (grapin et poulies).
Après une première phase d'observation, nous invitons les élèves par petits groupes à comprendre et manipuler plusieurs mécanismes. Ceux-ci permettent de créer un lien palpable entre certaines notions de physiques ou de mathématiques et leurs pratiques dans le mouvement généré.
Les manipulations guident la circulation de la balle à travers le circuit, de cette manière nous gardons un fil rouge permettant un lien entre chaque explication.
Nous adaptons nos explications en fonction de l'âge et des besoins de la classe.
Grapin
Notre grapin fonctionne à l'aide d'un système de pistons hydrauliques réalisé avec des seringues. Amusant, il permet de voir la conservation des volumes ainsi que la non compressibilité de l'eau (peu) en comparaison de l'air. A l'aide d'une boite de commande, chaque enfant va utiliser chacun des trois leviers pour faire voyager la balle.
Poulies
Pour lever un ascenseur, les élèves sont invités à comprendre les poulies et leurs actions en manipulant des poids. Trois jeux de poulies sont reliés au même ascenseur permettant l'observation et la comparaison. Rien ne se perd, tout se transforme ! Les jeux de poulie permettent de voir les rapports entre poids et déplacement.
Pont pneumatique et Hydraulique
Avec une pompe à vélo, les enfants vont pouvoir tendre un pont pour faire passer la balle ! Avec l'action de la pompe , nous utilisons la pression de l'air pour faire monter de l'eau, ensuite l'eau fait monter un flotteur qui dresse le mat d'un pont à haubans. Les élèves comprennent les principes de pressions d'air, s'interroge sur un système complexe et voient les intérêts d'une structure à haubans.
Engrenages
Notre train d'engrenage transfère le mouvement et fait avancer une balle au rythme des tambours. Nous détachons notre système d'engrenage du circuit lors des explications (pas de bruit). une première phase d'observation permet d'expliquer l'utilisation, les caractéristiques et le sens de rotation des engrenages. Toujours en lien avec la, manipulation nous abordons les mathématiques, multiplications, fractions et dénominateur commun qui sont inhérents aux engrenages.