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Sommaire / Proposition de séquences / Cycle 2 / Découverte du monde des objets







LES BATEAUX - LA FLOTTAISON
Comment faire flotter un corps qui coule ?

mardi 15 juin 2010


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A. Présentation

En lien avec la découverte de l'eau, les activités sur les bateaux et la flottaison permettent d'étudier différents problèmes :
-   la flottaison des corps
-   comment transformer un corps qui coule en un corps flottant en lui donnant une forme concave
-   l'adaptation fonctionnelle de la forme du bateau
-   la division du bateau en une coque et une super structure

B. Objectifs

-  Découvrir l'importance de la forme pour la flottaison
-  Prendre conscience des propriétés de certaines matières
-  Prendre conscience de la poussée de l'eau (principe d'Archimède)
-  Découvrir les paramètres de la flottabilité
-  Comparer ses réalisations aux pratiques sociales de référence
-  Associer les questionnements, les méthodologies de recherche, les découvertes de solutions techniques.

Matériel

-  bassines remplies d'eau (une par groupe)
-  objets et matériaux divers (capsules de bière, feuille d'aluminium, pâte à modeler...)
-  photographie de paquebot.

C. Plan de la séquence

Situation de départ En quoi va-ton construire un bateau ?
Problème Pourquoi un paquebot en métal ne coule pas ?
Expérimentation 1 Essais avec une capsule de bière ou couvercle métallique
Constat Suivant sa position la capsule flotte ou non
Expérimentation 2 Avec d'autres matériaux (feuille d'aluminium et pâte à modeler)
Observations notéesUne forme concave permet la flottaison
Fabrication de petits bateauxUtilisations de différents matériaux qui flottent ou non
ProlongementsSensibilisation à la poussée d'Archimède

D. Déroulement

Situation de départ

Après des manipulations de différents matériaux avec des expérimentations visant à classifier les matériaux en « flotte ou coule », les enfants sont invités à répondre à la question : « en quoi va-t-on construire un bateau ? »

Problème

L'enseignant montre la photographie d'un paquebot. L'observation du document amène à la constatation suivante : il est en métal et pourtant ne coule pas. Cette contradiction soulève un questionnement et engendre des propositions de réponses plus ou moins erronées.

Le paquebot France - 5.9 ko
Le paquebot France

Expérimentation 1

Par groupes, les élèves testent la flottabilité d'un morceau de métal (de type capsule de bouteille ou couvercle de pot de confiture) sur l'eau. Ils constatent que suivant la position sur l'eau (posée verticalement ou horizontalement) la capsule flotte ou coule.

Un couvercle métallique flotte - 23.6 ko
Un couvercle métallique flotte

Expérimentation 2

L'enseignant demande ensuite de trouver le moyen de faire flotter d'autres matériaux considérés dans la séance précédente comme non "flottants" : pâte à modeler, feuille d'aluminium. Après différents essais (comme de positionner sur d'autres corps flottants) les enfants proposent de modifier la forme de ces matériaux malléables afin de les rendre flottants.

Une barquette d'aluminium flotte - 24 ko
Une barquette d'aluminium flotte

Une boule de pâte à modeler coule.  Une forme creuse en pâte à modeler flotte - 23.9 ko
Une boule de pâte à modeler coule. Une forme creuse en pâte à modeler flotte

Observations et notes dans le cahier d'expériences

Toutes ces observations sont consignées sur le cahier d'expériences ; des conclusions sont tirées quant à l'importance de la matière, mais aussi quant à la forme et au volume de l'objet posé sur l'eau. Quelques paramètres déterminant la flottaison d'un corps sont ainsi repérés.

Conclusion

Collectivement est réalisé un tableau rassemblant les résultats

Matériau Coule Flotte
Capsule en métal
Pâte à modeler

Les enfants peuvent maintenant répondre différemment à la question : "En quoi va-t-on construire un bateau ?". On recherche des illustrations d'objets flottants conçus dans les matériaux les plus divers.

Prolongements

Construire un bateau en matériau flottant ou non flottant (boîte de conserve...). Sensibiliser à la poussée d'Archimède.