Une activité proposée en 5eme et largement inspirée par le travail de Delphine Laugier paru dans le livre ESPRIT CRITIQUE publié par CANOPE.
objectifs
Questionner nos sens, introduire les notions de masse et de volume, de densité, interroger les représentations graphiques…
1ere étape : utilisation des sens
On présente 4 cylindres (de mêmes masse mais ils ne le savent pas) aux élèves de volumes et de matières différents : bois, PVC, aluminium, laiton.
On leur demande si ils peuvent déterminer quel objet est le plus lourd en regardant puis de tracer leur tour de confiance.
Le laiton sort grand vainqueur. Est-il pertinent d’évaluer une masse à l’oeil nu ? Qu’est ce qui a motivé leur choix ? Est-il fiable ?
On distribue ensuite un jeux de 4 cylindres à chaque groupe . En soupesant, chaque élève essaie de déterminer celui qui est le + lourd et celui qui est le plus léger. Là encore, iels tracent leur tour de confiance.
Après une mise en commun des réponses (le niveau des tours de confiance est assez élevé), on peut passer aux pesées
2eme étape : pesée
Une étape rapide : Chaque groupe pèse les cylindre et les élèves indiquent si leurs classement étaient bon ou faux.
La plupart des hypothèses sont invalidées, (voir tableau en conclusion). Les porte paroles sont invités à venir noter les résultats des mesures sur mon ordinateur.
3eme étape: précision des élèves.
Je propose une deuxième experience à la suite. Il s’agit d’essayer de tester la capacité des élèves à détecter des masses de plus en plus petites
Voici le protocole proposé
– Prendre un gobelet avec une masse de 50g et dans un deuxième, déposer une masse de 50g + une masse 10g. Êtes-vous capable de détecter (sans regarder) quel gobelet est le plus lourd ? Notez quels élèves ont réussi.
-Répéter l’expérience avec des différences de masse de + en + petites (J’ai retrouvé des masses de 0,5g et0.1g dans mon labo). N’oubliez pas de noter qui a réussi les tests.
conclusion
Comme prévu les élèves ont tous choisi le laiton comme cylindre la plus lourd. Voici les résultats obtenus pour une classe (avec 6 jeux de cylindre achetés chez qui vous voulez)
Seulement un groupe a vu son impression initiale confirmée.
Pour la deuxième expérience, certain-es élèves prétendent détecter des masses de 0,1g. Je refais le test en classe entière…et l’exploit n’est pas renouvelé 🙂
On peut alors réfléchir ensemble sur le coup de chance de la première tentative, la nécessité de refaire l’expérience plusieurs fois, s’assurer qu’il n’y a pas de triche possible…
J’ai aussi triché en donnant 2 masses identiques a soupesé à un élève prétendant distinguer de faibles différences de masses : à chaque fois, l’élève a fait un choix. On peut alors douter de la pertinence des réponses de l’élève 🙂 . Quand on veut trouver une différence, on en trouve fatalement une : ne pas hésiter à dire « je ne sais pas »
Les élèves arrivent à détecter des masses de l’ordre du gramme. On voit donc que les masses des cylindres sont trop proches pour que l’on puisse déceler les différences de masses à main nue.
Iels arrivent assez facilement à la conclusion suivante : iels se sont laissé-es influencer par la matière des cylindres et leurs représentations...Attention donc à ne pas accorder un niveau de confiance trop élevé à leurs sens.
J’introduis aussi les notions de masse, volume et densité. Dans une autre prochaine activité, les élèves représenteront les résultats sous forme de graphique puis essaieront de conclure : combien pèsent les cylindre?
suite de l’activité : 5eme : de l’impression à la mesure 2/2
Remarques pour l’année prochaine
- prendre des sacs en plastiques plutôt que des gobelets
- Faire une experience en aveugle en mettant les cylindres dans des sacs (ne pas voir ni toucher) ?