Pourquoi le vélo, le roller, la trottinette sont

Pourquoi le vélo, le roller, la trottinette sont-ils construits avec des matériaux
différents ?
Situation
Cette séance est la première qui aborde le thème « matériaux ».
Importance
Remarque pédagogique :
La finalité de la séance est d’aboutir à l’idée de famille de matériaux (compétence 2) et donc de
classement. Ce concept ne sera surtout pas présenté d’emblée aux élèves mais structuré en fin de
séance.
Il faudra donc essayer de faire percevoir aux élèves, lors de leurs recherches d’identification des
matériaux, lors de leurs expérimentations et essais libres, quelques différences et ressemblances
entre certains matériaux. L’entrée de la structuration se fera alors par les caractéristiques des
matériaux et la séance sera réussie si les élèves sont capables d’apporter leurs connaissances
fraîchement acquises dans la conception du tableau de synthèse pilotée par le professeur.
Capacités :
Les matériaux utilisés
• Mettre en relation le choix d'un matériaux pour un usage donné
• Indiquer à quelle famille appartient un matériau
Objectifs de la séance :
•
Choisir 3 éléments de l’objet technique et expliquer avec quel matériau il a été réalisé
✔ nom de l'élément
✔ nom du matériau
✔ raison qui a poussé le constructeur à préférer tel ou tel matériau
•
Reconnaître certaines caractéristiques de ces matériaux
✔ caractéristiques possibles :lourd, solide, rigide, souple...
✔ matériaux conducteur
Connaissances :
• Les matériaux sont classés en 3 catégories (on ne parlera pas pour l’instant, des matériaux
« composite »)
:Les matériaux métalliques : ils sont conducteurs, subissent la corrosion, brûlent difficilement et
cassent difficilement
Matériaux organiques : Ils ne sont pas conducteurs, ne subissent pas la corrosion, brûlent
facilement et sont isolants
Matériaux céramiques : Ils ne brûlent pas mais cassent facilement
D’après (http://www2.ac-lille.fr/vamoliere/enseignements/chimie/pages/3/chi.htm)
• vocabulaire technique : nom des différentes pièces des objets techniques (à découvrir, si
nécessaire, sur le fichier e-drawing de l’objet)
• Notions : conductibilité (on préférera la formulation matériau conducteur ou non), masse,
souplesse/rigidité, solidité, résistance (la notion de dureté ne pourra pas être perçue en simple
observation ou avec le matériel proposé)
Contrôle de connaissances :
Durée 10 minutes min environ
✔ Classer une liste de matériaux donnée
✔ Expliquer les raisons du classement effectué
Déroulement de la séance :
Appropriation du questionnement
Conceptions initiales et hypothèses des élèves
Présentation des objectifs de la séance
Présenter le matériel mis à disposition
Recherche des élèves
: un document de synthèse collectif est réalisé sur une feuille grand format
sur laquelle a été collée une vue globale de l’objet technique. Les éléments choisis par les élèves
sont nommés, l’estimation du nom du matériau est écrite, accompagnée de l’indication de quelques
caractéristiques.
Structuration de connaissances :
Chaque groupe présente son document de synthèse et le commente ;.
Pour chacun des matériaux présentés par les élèves, le professeur demandera s’ils pensent qu’il
peut brûler facilement ou pas.
Synthèse des caractéristiques et réalisation du tableau de classification
Tableau à construire avec les élèves qui sera soit recopié sur le cahier de technologie, soit fourni sur
feuille aux élèves à compléter ou pas :
MATÉRIAUX
métalliques
Conducteurs
Ne cassent pas
Brûlent difficilement
organiques
Non conducteurs
Brûlent facilement
Subissent la corrosion (si cela a
été observé sur les objets
techniques, sinon attendre une
prochaine
séance
pour
compléter le tableau à partir de
l'observation
de
métaux
corrodés)
Acier
Aluminium
Ne subissent pas la corrosion
(même remarque que ci contre)
Cuivre
…..
Cuir
…..
céramiques
Non conducteurs
Cassent facilement
Ne brûlent pas
Isolant (à noter ultérieurement
si cette caractéristique peut être
identifiée lors d'une autre
séance )
Plastique
Caoutchouc
Bois
Verre
Porcelaine
……
Les matériaux notés en bleu sont ceux qui ont été identifiés sur les objets techniques lors de la
séance. On pourra changer de couleur pour inscrire d’autres matériaux étudiés lors des séances
suivantes ou bien dont l’existence et le nom ont été précisés oralement par les élèves ou le
professeur ou trouvés sur un document.
Développements possibles :
Ressources :