Flotte ou coule?
-
Les étudiants visionneront une vidéo de deux bateaux, un qui flotte et l'autre qui coule.
Lien: https://www.youtube.com/watch?v=-898l3Dcgno ?
-
Cette leçon est destinée aux étudiants de la 6e année et est une introduction à la notion de la flottabilité. Les élèves ont étudié auparavant les notions de masse, volume, densité et force gravitationnelle. Ils ont une bonne maitrise de ces concepts. Le prochain cours sera dédié à une discussion plus en profondeur pour approfondir leur apprentissage. En d'autres mots, la classe discutera de leurs résultats présents dans les T-charts.
-
90 à 120 minutes
-30 minutes d'introduction, discussion et explication
-60 minutes pour l'expérience
-30 minutes de discussion en grand groupe et conclusion.
-
Commen les bateux flottent-ils, alors qu'ils sont souvent faits de métal?
-
Enseignant
- Visionnement de la vidéo (les liens suivante: https://www.youtube.com/watch?v=-898l3Dcgno de 29 secondes à 1 minute).
- Pour introduire la leçon, l'enseignant présentera la question du phénomène qui sera exploré durant ce cours, soit la flottabilité. Elle aura déjà assigné les groupes en équipe de deux (la liste se trouve en annexe).
- Après le visionnement de la vidéo, le professeur pose la question suivante aux élèves:
"Avez-vous déjà vu des bateaux sur l'eau, comme ceeux dans les vidéos?"
"De quelle grosseur et formes étaient ces bateaux? "
"De quels matériaux étaient-ils fait?" "Pouvez-vous penser à d'autres objets qui sont aussi faits de métal?"
" Ces objets flottent-ils sur l'eau?"
"Alors, comment les bateaux flottent-t-ils, alors qu'ils sont souvent faits de métal?"
-L'enseigant choisit cinq élèves pour répondre aux questions posées.
-Ensuite l'enseignant posera une autre question en lien avec la vidéo: "Comment pensez-vous que le bateau flotte sur l'eau? Discutez avec votre partenaire et notez vos réponses dans le document fourni."
- Durant le Think-Pair-Share, l'enseignant va circuler pour vérifier les différentes prédictions et pourra les supporter avec les questions reliées aux Talk Moves. (répétition,"Peux-tu me donner un exemple?")
-L'enseignant demande l'attention des élèves en préparation de la prochaine étape.
Élève
-Visionnement de la vidéo
- Répondre aux interrogations de l'enseignant en partageant leur expérience personnelle .
- Ensuite, ils se mettront en groupe et discuteront de la question posée par l'enseignant.
- Ils noteront leurs prédictions par rapport à comment un bateau flotte dans leur cahier d'élève. Ils pourront soit l'écrire ou le dessiner.
-
Enseignant:
-Avant l'expérience, l'enseignant expliquera aux élèves qu'ils devront créer deux différentes formes (en pâte à modeler), soit un bateau qui va flotter et une forme qui va couler.
-L'enseignant explique aux élèves qu'ils devront peser et mesurer leurs formes et noter les résultats.
-L'enseignant demandera à un élève de chaque groupe de venir devant la classe chercher les matériaux nécessaires pour l'expérience.
-Ensuite, l'enseignant fera le tour de la classe pour remplir les bacs d'eau avec 4 tasses chaque .
-Pendant l'expérience, le professeur se promènera d'un groupe à l'autre pour leur offrir du support et écouter leurs discussions/explications.
- Exemple de talk move nécessaire durant la circulation de groupe:
-"qu'avez-vous observé à date? Quel type de forme avez-vous choisi de faire?'
- Comment est-ce que je pourrais vous offrir une clarification?"
-Après 35 minutes de l'expérience, l'enseignant rapellera aux étudiants qu'il reste seulement 10 à 15 minutes.
- À la fin, rapeller aux élèves de nettoyer leurs stations de travail lorsque l'expérience est terminée.
Élève:
-En équipe de deux (les mêmes qu'avant) les élèves vont expérimenter avec la pâte à modeler pour trouver les formes qui flottent et coulent.
-Une fois trouvés, ils iront peser leurs objets et les mesurer, puis noter les résultats dans leur cahier d'élève.
-Ils dessineront le modèle qui flotte et le modèle qui coule dans le cahier d'élève.
-À la fin de l'expérience, les élèves ramasseront leurs stations de travail.
-
Enseignant:
- Le professeur aura préparé à l'avance les T-charts avec les noms des groupes (ils se trouvent à la fin de ce document).
-Chaque équipe devra écrire leurs observations sur les feuilles distribuées par l'enseignant.
-Inviter deux groups à la fois à venir placer leurs observations (les dessins de modèles) dans les t-charts appropriés.
-Donner les élèves 5 minutes pour se familiariser avec les observations des autres groupes. Pour ce faire, ils pourront circuler dans la classe.
-Après le temps écoulé, l'enseignat demande aux élèves de retourner à leur place.
-Une fois les résultats affichés, observés et que la classe est calme, l'enseignant commencera la discussion en posant les questions suivantes:
->"Voyez-vous des similarités entre les modèles qui flottent et les modèles qui coulent? Quelle sont-elles?"
->"Êtes-vous en accord (ou en désaccord) avec ce que élève H à dit? Pourquoi?"
Pendant la discussion:
-> "Élève M, peux-tu répéter ce qu'élève P à dit?"
-> "Comment vos idées ont-elles changés ou rester pareille selon votre hypothèse initiale? Peut-on les relier à vos prédictions initiales sur les bateaux?"
-Avec 5 minutes restant, l'enseignant va conclure la leçon en résumant les points apportés par les élèves.
Élève:
- Dans les mêmes groupes, les élèves discuteront de leurs observations pour organiser leurs idées.
- Ils devront aller au tableau pour coller leurs observations (les dessins de modèles).
- Par la suite, ils auront le temps de se familiariser avec les affirmations des autres groupes.
- Les élèves participeront à une discussion de classe. Ceci leur permettra de comprendre le point de vue des autres élèves dans le but de les aider à comprendre la notion de la flottabilité.
-
Affirmation: Je pense que les bateaux flottent à cause des principes du volume, de la masse, de la densité et de l'air qui influencent la flottabilité.
Preuves:
1) J'ai observé qu'une forme (autre que le bateau) faite de pâte à modeler coule quand elle est mise dans l'eau.
2) Quand la pâte à modeler prend la forme d'un bateau (courbé) elle flotte.
3) J'ai déjà vu des bateaux qui sont très lourds flotter dans l'eau.
Raisonnement:
Le principe scientifique qui m'aide à expliquer cela est:
- La densité de la balle est plus grande que celle de l'eau. (Réfère au modèle de la densité à la fin du document et sur le mur de la classe)
- Le volume du bateau répartit la masse de la pâte à modeler et permet une bonne circulation de l'air.
- La flottabilité: il y a deux forces exercées sur un objet dans l'eau qui influencent s'il va flotter ou couller. La première force, exercée par l'eau, est égale au poids de l'eau déplacé par l'objet. La deuxième force (nommé force gravitationelle) pousse le poids de l'objet vers le bas (donc vers la planète). Pour qu'un objet flotte, la force vers le haut (poussée) doit être plus haut grande que la force vers le bas (force gravitationnelle). Pour qu'un objet coule, la force vers le haut (poussée) doit être plus petite que la force vers le bas (force gravitationnelle). (Voir le modèle à la fin)
