Construire une grue... c'est possible!

Comme nous vous l'avons déjà mentionné, Alexandra et Pier-Ann ont poursuivi une formation de 2e cycle universitaire. D'ailleurs, le projet que nous vous présentons aujourd'hui a été fait par Pier-Ann et d'autres de ses collègues dans le cadre d'un cours de sciences de ce programme. Puisqu'il s'agissait d'un travail de session, nous avons un peu allégé le document. (Comme quoi les exigences universitaires sont parfois bien différentes de la réalité en classe! Hi!Hi!)


Avant de vous présenter les étapes du projet, nous tenons à vous expliquer d'où est venue l'idée de construire une grue en classe. Avouons-le, Sarah et Alexandra ont été assez perplexes au départ... Bref, l'idée de construire une grue a émergé suite à un enseignement fait dans le cours de sciences et technologie. En effet, la personne qui était en charge du cours (et qui était aussi une conseillère pédagogique) a mentionné à plusieurs reprises que ce qui est important en sciences et en technologie est de créer une mise en contexte signifiante autour des situations d'apprentissages. De plus, elle a expliqué qu'il était aussi important  d'utiliser des éléments faisant partie de l'actualité pour élaborer ces mises en contexte.


Ainsi, c'est le déraillement du train à Lac-Mégantic qui a inspiré la mise en contexte de ce projet puisque ces tristes événements faisaient encore partie de l'actualité au moment où le cours a été suivi. C'est en se demandant comment faire pour déplacer les wagons du train que Pier-Ann et ses collègues ont pensé à la fameuse grue et ont constaté que d'en construire une serait un projet stimulant pour les élèves du troisième cycle. Effectivement, en plus de soulever des charges à l'aide d'un électroaimant, la grue est faite à partir d'une machine simple. Un double défi et du plaisir garanti!


Voici les étapes du projet:


Étape 1 ( 2 périodes)

Le projet commence par une lecture de la mise en situation, c'est-à-dire qu'il faut expliquer aux élèves le déraillement du train. Nous avons eu de belles discussions avec eux, car ils ont été très touchés par ce qui s'est passé. Si vous avez un peu de temps, vous pouvez même leur montrer un reportage qu'a fait l'émission Découverte à ce sujet. Il est disponible sur le site de Radio-Canada.


Après avoir mis les élèves en contexte, nous les avons invités à formuler leur mission et faire une hypothèse afin qu'ils déterminent s'il est possible d'augmenter la puissance d'un électroaimant pour soulever de lourdes charges. Suite à cela, nous avons rempli le document de l'élève.


Vous pouvez faire une démonstration de ce qu'est un électroaimant en utilisant un clou en fer, un fil de cuivre dénudé, une pile de 3 volts et des trombones (qui représentent la charge à soulever).


Étape 2 (2 périodes)

Faire les ateliers afin de voir les trois éléments pouvant influencer la force d'un électroaimant (le voltage de la pile, la longueur du fil de cuivre et la taille du clou). Deux choix s'offrent à vous pour cette étape. Premièrement, vous pouvez faire des ateliers rotatifs avec vos élèves dans le but qu'ils manipulent le matériel. Si vous choisissez cela, il faudra penser à avoir le double de piles, car elles risquent de ne plus avoir de charge lors de la réalisation de la grue.

Une deuxième façon de procéder est de faire vous-même la démonstration devant vos élèves. C'est d'ailleurs celle que nous avons choisie cette année. De cette façon, nous avons demandé à nos élèves de faire une hypothèse qu'ils ont ensuite validée après nos démonstrations. Nos cocos ont aimé cela malgré le fait qu'ils n'ont pas manipulé le matériel.


Étape 3 (1 période)

 Lors de cette étape, vous devez simplement faire vos dyades et leur laisser du temps pour qu'ils planifient le matériel à apporter et pour qu'ils fassent un croquis de leur grue. Pour le matériel, nous avons permis aux élèves d'apporter du bois, car nous avons certains outils (pour enfants) à l'école. Nous nous sommes chargées de leur fournir le fil de cuivre ainsi que les clous.


Étape 4 (4 périodes)

 Pour cette étape, nous avons choisi de faire un après-midi complet à l'extérieur où nos élèves faisaient la construction de la grue. De cette façon, nous avons évité d'embêter nos collègues avec le bruit des scies et des marteaux. Lors des deux autres périodes, les élèves ont fait l'électroaimant, ont ajusté certains détails et ont fait des essais.

**À noter que nos élèves ont utilisé des piles 9 volts, car après les ateliers, ils ont réalisé que cela fonctionnait mieux avec un plus haut voltage. Les piles 9 volts sont en vente dans les magasins de grandes surfaces.


Étape 5 (1 à 2 périodes)

 L'étape d'intégration consiste à tester la grue devant le groupe classe. Nous avons demandé à chaque équipe de nous parler de leur grue en expliquant la machine simple utilisée ainsi que comment ils ont conçu leur électroaimant. Ensuite, ils tentaient de soulever le plus de trombones possible. Faire les tests devant la classe aide les autres élèves à remplir leur journal de bord, car ils observent des procéder qui auraient pu leur être utiles lors de la conception de la grue. Vous trouverez même une grille d'évaluation dans le document vous permettant d'évaluer ce projet selon la progression des apprentissages.


Nous espérons que cet article vous a donné l'envie de sortir votre marteau et votre scie pour concevoir des grues avec vos élèves.


Le document est disponible dans la section sciences du site.

N'hésitez pas à nous envoyer des photos de vos grues! Nous sommes curieuses de voir le résultat!


Les trois filles :)

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