La démarche d'investigation en classe de 5e

Séminaire National – 19 mai 2009 – Paris - Dominique Bianchi & Frédéric Joseph – Nancy-Metz

Le contexte 1D

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Une séquence de 2 séances (3 heures)Une classe de 5e, un effectif de 24 élèves

Le Centre d’Intérêt retenu : Pourquoi un ouvrage ne s’effondre-t-il pas ? ou la stabilité d’une structure

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Capacités Critères de réussites

Identifier la solution technique retenue pour réaliser une fonction de service

Déterminer le principe de construction retenu

Traduire sous forme de croquis l’organisation structurelle d’un objet technique

Représenter l’ensemble de la structure, les éléments qui la composent en respectant une bonne échelle

Repérer sur une famille d’objets techniques, l’évolution des principes techniques ou des choix artistiques.

Repérer les procédés et les matériaux, les principes de construction , la créativité artistique

Mettre en relation, dans une structure, une ou des propriétés avec les formes, les matériaux et les efforts mis en jeu.

Expliquer le rôle important de la forme des éléments

Connaissances du programme de Technologie

Capacités du programme de Technologie

Propriétés mécaniques et esthétiques d’une structure : résistance, déformation, esthétique

Evolution des styles en fonction des principes techniques et des tendances artistiques

Croquis, schémas, codes de représentation

Solutions techniques

Le contexte 2D

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Le problème posé aux élèves a pour point de départ une observation d’habitations typiques de leur environnement proche.De par sa forme particulière, pourquoi la porte de grange de la De par sa forme particulière, pourquoi la porte de grange de la ferme Vosgienne de notre village ne s’effondre-t-elle pas ?ferme Vosgienne de notre village ne s’effondre-t-elle pas ?

Il s’agit ensuite de découvrir en investiguant pourquoi un arc ou une voûte se maintient sans s’effondrer

Les élèves disposent de ressources numériques vidéo projetées et de maquettes (réelle ou virtuelles) qui leur permettront d’effectuer tests et essais

Les élèves ont pour consignes :• D’observer leur environnement proche et plus particulièrement les maisons Vosgiennes• D’émettre des hypothèses sur la tenue d’un arc ou d’une voûte• De réaliser collectivement l’arc ou la voûte• …

1. Choix d'une situation problème par l’enseignant 2. Appropriation du problème par les élèves 3. Formulation de conjectures, d'hypothèses, de protocoles possibles par les élèves4. Investigation conduite par les élèves, 5. Echanges argumentés autour des propositions élaborées entre élèves 6. Synthèse : acquisition et structuration des connaissances avec l’enseignant 7. Mobilisation des connaissances, évaluation.

Le contexte 3D

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Lien vers la vidéo

Capacités Critères d’évaluation Indicateurs de réussite

Questionner, identifier un problème, formuler une conjecture ou une hypothèse

L’élève formule une hypothèse , une conjecture. L’élève propose des hypothèses pour que l’arc ou la voûte ne s’effondre pas. L’élève exprime une solution plausible et pertinente

Réaliser un graphique, un tableau, un schéma, une figure géométrique codée, un dessin scientifique ou technique.

L’élève fait un schéma, une figure, en respectantles consignes.

L’élève réussit à retranscrire fidèlement la représentation de la voûte ou de l’arc

Présenter et expliquer l’enchaînement des idées

L’élève présente et explique selon la formedemandée tout ou partie de la démarche derésolution.

L’élève réussit à faire tenir l’arc en ayant suivi chronologiquement toutes les étapes

Observer, recenser des informations L’élève extrait des informations d’une structure observée :(photo, vidéo,….)

L’élève prend en compte les informations intégralement, et exactement.

Présenter une observation, une situation, un résultat, une solution sous une forme appropriée

L’élève choisit parmi les modes d’expression etde représentation proposés, une représentation adaptée

L’élève choisit une représentation « qui convient »

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Les élèves ont la possibilité de se faire aider à des points étape lors de la séquence s’ils n’ont pas réussi à découvrir les éléments pour avancer dans l’investigation

Une activité validant des capacités du socle

Acquisition et structuration des connaissancesD

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Identifier les fonctions retenues, à quoi sert cette structure ?

Représentation de la structure avec du vocabulaire et la notion de « croquis- schéma »

Relations entre structures, formes, matériaux

Evolution dans le temps des différents styles

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Eléments de la synthèse

Elèves Professeurs

Mobilisation des connaissances - EvaluationD

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A partir de photos proposées, identifier s’il y a présence d’arc ou pas (fonction technique retenue)

Compléter un schéma ou un croquis d’un arc brisé et le légender en utilisant des mots connus

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Contenu de l’évaluation

A partir de photos ou vidéos, le style est roman ou gothique ? Intérêt du gothique.Formulation des réponses dans un tableau

A partir de photos ou vidéos, l’ouvrage est stable ou pas  ?

Les besoins matériels pour la séquence …D

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Matériels : Vidéoprojecteur ou TBI si possible

Consommable : Polystyrène rigide type Styrodur - bois(10 à 15 €uros pour une classe) Le tout est réutilisable pour une autre classe

Moyens spécifiques : banques de données de photographies type Structurae

Logiciels : visionneuses de type eDrawings ou Blender

ConclusionD

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Cette présentation est le fruit de deux activités qui rassemblées, forment une séquence idéale d’une démarche d’investigation en classe de 5e

Merci de votre attention

Place aux questions …

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Dominique Bianchi & Frédéric Joseph