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CONCOURS« UN DÉFI À RELEVER »SCIENCE ET TECHNOLOGIE | PRENDS TON ENVOL GUIDE DE L’ENSEIGNANT – 2e ET 3e CYCLES

MARDI 7 MAI 2013 – ÉCOLE ADÉLARD-DESROSIERS PAGE | 2

Problématique en

Science et technologie au primaire

Document pédagogique produit par le groupe coopératif Laval-Laurentides-Lanaudière.

Adapté du document Défi apprenti génie 2013.

Commissions scolaires participantes:

Commission scolaire des Affluents

Commission scolaire des Laurentides

Commission scolaire de Laval

Commission scolaire Pierre-Neveu

Commission scolaire de la Pointe-de-l’Île

Commission scolaire de la Rivière-du-Nord

Commission scolaire de la Seigneurie-des-Mille-Iles

Commission scolaire des Samarres

CSPÎ – CP-PRIM/Science/Concours/2013/Concours 2013 finaux/2e-3e cycle/C2_C3_guide_ens_CSPÎ



Table des matières

Mot d’introduction ................................................................................................................. 4

Progression des apprentissages .......................................................................................... 5

Stratégies proposées ............................................................................................................ 7

Notions scientifiques ............................................................................................................. 8

Parties de l’avion .................................................................................................................. 9

Déroulement de la situation d’apprentissage ...................................................................... 10

Mise en situation ................................................................................................................. 11

Activité 1 – Un saut dans l’histoire ...................................................................................... 12

Activité 2 – Premier envol! .................................................................................................. 14

Activité 3 – Une question de forme! .................................................................................... 17

Activité 4 – Le meilleur avion .............................................................................................. 20

Activité 5 – Des forces invisibles......................................................................................... 22

En route vers le défi! ........................................................................................................... 24

Réalisation du défi .............................................................................................................. 26

Intégration ........................................................................................................................... 27

Références ......................................................................................................................... 28

Annexe 1 – Un peu d’histoire .............................................................................................. 29

Annexe 2 – Modèle de planeur à fabriquer ......................................................................... 30

Annexe 3 – Aménagement de l’aire de compétition ........................................................... 31

Annexe 4 – Modèles de planeurs ....................................................................................... 32

Annexe 5 – Activité d’intégration ........................................................................................ 33

Annexe 6 – Grille d’évaluation ............................................................................................ 34

Annexe 7 – Formulaire « Demande d’autorisation des parents » ....................................... 35

Annexe 8 – Commentaires et suggestions ......................................................................... 36

Annexe 9 – Formulaire d’inscription ................................................................................... 37



Mot d’introduction « Le Défi apprenti génie « : une situation d’apprentissage unique! Chaque année au Québec, le Défi apprenti génie permet aux élèves des 2e et 3e cycles du primaire de s’initier concrètement à la science et à la technologie, tout en leur permettant de s’amuser et de développer leur esprit créatif. Le Défi apprenti génie représente un projet de classe original et concret qui se révèle être également une situation d’apprentissage et d’évaluation (SAÉ) Des activités à votre mesure Le guide pédagogique 2012-2013 vous propose des outils destinés à faire vivre à vos élèves une situation d’apprentissage unique. Il vous permettra d’établir des liens concrets avec des notions scientifiques tout en respectant la Progression des apprentissages. Vous trouverez également un cahier de l’élève* qui accompagnera ce dernier dans son processus d’apprentissage et qui lui permettra de garder des traces de sa démarche.

* Cette année, pour diminuer la consommation de papier, le cahier de l'élève prend la forme d'un carnet (feuille 8½ x 11 pliée en deux).

Tenez en compte lors de vos impressions!

Évaluez vos élèves directement dans leur cahier!

Dans cette nouvelle édition de la situation d'apprentissage Prends ton envol, vous pourrez évaluer le degré de maitrise des compétences directement dans le cahier de l'élève. Une grille vous est également proposée pour vous guider dans l’évaluation.



Progression des apprentissages



Progression des apprentissages (suite)



Stratégies proposées

Stratégies d’exploration

Aborder un problème ou un phénomène à partir de divers cadres de référence.

Discerner les éléments pertinents à la résolution du problème.

Évoquer des problèmes similaires déjà résolus.

Prendre conscience de ses représentations préalables.

Émettre des hypothèses.

Explorer diverses avenues de solution.

Réfléchir sur ses erreurs afin d’en identifier la source.

Stratégies d’instrumentation

Recourir au design technique pour illustrer une solution.

Recourir à des outils de consignation (cahier de l’élève).

Stratégies de communication

Échanger des informations.



Notions scientifiques

Voici quelques définitions des notions scientifiques abordées dans ce Défi apprenti génie 2013.

Aérodynamisme : Étude des phénomènes liés au déplacement d'un corps dans l'air. Quand un objet est aérodynamique, il se déplace facilement dans l'air.

Force : Action exercée sur un objet (ex. poussée ou traction). Lorsque l’avion est en vol, quatre forces agissent sur lui :

1- Force de la gravité (poids) : Force qui attire les objets vers le sol.

2- Portance : Force exercée vers le haut, nécessaire pour vaincre la gravité et maintenir l'avion dans les airs. Elle est créée par le mouvement de l'air autour des ailes de l'avion.

3- Trainée : Force de résistance à l’avancement de l’avion dans l’air. Plus la vitesse de l'avion augmente, plus cette force augmente.

4- Poussée : Force exercée par le moteur et l'hélice de l'avion, qui le propulse vers l'avant.

Enrichissement : Principe de Bernoulli (cette notion permet de bien comprendre le vol d’un avion, toutefois,

elle ne doit pas être évaluée) : Le principe de Bernoulli a été découvert en 1738 par Daniel Bernoulli, médecin, physicien et mathématicien suisse.

Ce principe joue un rôle important en aviation. Prenons par exemple le profil de l’aile montré à la figure ci-contre Si on observe sa forme, on remarque que la surface supérieure de l'aile est arrondie alors que la surface inférieure est plane. Ainsi, l'air qui est dévié par-dessus l'aile a un trajet plus long à parcourir que l'air qui passe sous l'aile. Cette forme oblige l’air à circuler plus rapidement au-dessus de l’aile qu’en dessous. Or, selon le principe de Bernoulli, lorsque l’air circule plus vite, sa pression est moins forte.

La pression de l’air sous l'aile est donc plus grande que la pression au-dessus de l'aile. Cette différence de pression est à l’origine de la portance (voir définition plus haut).

Poussée



Parties de l’avion

Ailerons : Parties articulées placées à l’arrière des ailes de l’avion servant à virer. Cockpit : Partie d'un avion réservée à l'équipage. On y trouve les commandes et les instruments de vol.

Fuselage : Corps principal de l'avion auquel sont fixées les ailes et la queue.

Gouvernail de direction : Partie mobile située sur la queue d'un avion qui lui permet de tourner à gauche et à droite.

Gouvernail de profondeur : Partie mobile de la queue d'un avion qui permet à l'avion de monter ou de descendre.

Moteur : Le moteur assure la propulsion de l'avion (poussée) pour décoller et voler.

Train (d'atterrissage) : Structure (roues, skis ou flotteurs) située sous un avion et qui supporte l'appareil sur la terre ou sur l'eau. Les trains escamotables rentrent dans l'avion pendant le vol, alors que les trains fixes demeurent sortis.

Volets : Parties articulées placées à l'arrière des ailes de l’avion, permettant de le ralentir.



Déroulement de la situation d'apprentissage

DESCRIPTION Durée Matériel

Préparation

Mise en situation L'enseignant(e) présente le défi aux élèves, sans toutefois leur donner tous les détails. Les règlements seront présentés lors d'une activité ultérieure.

10 min.

- Cahier de l'élève - Diaporama

Activité 1 : Un saut dans l'histoire... L'élève explore l'histoire de l'aviation : il classe des modèles d'avion en ordre chronologique, identifie des personnages à l'origine de certaines avancées en aviation, etc.

30 min.

- Cahier de l'élève - Diaporama

Activité 2 : Premier envol! L'élève se familiarise avec la terminologie liée à l'aviation et est amené à observer l’impact de la position de certaines parties de l’avion sur son vol.

45-60 min.

- Cahier de l'élève - Diaporama - Modèle de planeur (annexe 2)

Activité 3 : Une question de forme! Les élèves réalisent quelques expériences pour comprendre comment la gravité et la résistance de l'air agissent sur des objets, notamment les avions.

20 min.

- Cahier de l'élève - Livre et feuille de papier - 2 bouteilles de plastique

Activité 4 : Le meilleur avion Les élèves construisent trois modèles d’avions parmi ceux suggérés. Ils déterminent, par expérimentation, ceux qui répondent le mieux aux objectifs du défi.

45-60 min.

- Cahier de l'élève - Feuilles de papier - Modèles d’avions (annexe 4)

Activité 5 : Des forces invisibles Les élèves se questionnent sur les quatre forces en jeu dans le vol et leur application sur un planeur.

30 min. -Cahier de l'élève - Diaporama

Activité 6 : En route vers le défi! L'enseignant(e) présente les règlements du défi aux élèves. Ensuite, ils expérimentent et comparent le comportement en vol de différents modèles d'avion de papier.

60 min. et plus

-Cahier de l'élève -Diaporama

Réalisation

Les élèves réalisent le défi. 60 min.

Matériel autorisé pour la conception du planeur (voir Règlements).

Intégration

L’enseignant(e) effectue un retour avec les élèves sur la conception et la réalisation de leurs avions de papier, ainsi que sur les stratégies adoptées pour réaliser le défi.

15 min. - Diaporama



MISE EN SITUATION

Objectifs :

Introduire la situation d'apprentissage et le défi à réaliser.

Susciter l’intérêt des élèves envers le défi proposé.

Matériel :

Diaporama, diapositives 1 à 4.

Cahier de l’élève (page ci-contre).

Démarche :

À l'aide du diaporama (ou de la page 2 du cahier de l’élève), présenter la mise en situation et le défi à réaliser.

Afin de susciter l’intérêt, distribuer le cahier de l’élève.

Rappeler aux élèves que ce défi comporte 3 épreuves et que le nombre d’avions à construire varie selon le cycle :

Cahier de l'élève



ACTIVITÉ 1 – Un saut dans l'histoire...

Objectifs : Explorer l'histoire de l'aviation.

Matériel : - Diaporama, diapositives 5 à 9 ou annexe 1 - Cahier de l’élève (voir page suivante)

Démarche :

Questionner les élèves :

o S'ils ont déjà pris l'avion, combien de temps le vol a-t-il duré? o Combien de temps pensent-ils que les premiers vols duraient? o Que savent-ils au sujet de l'histoire de l'aviation?

À l'aide du diaporama ou de l'annexe 1, présenter six différents modèles de dispositifs volants (montgolfière, planeur, avions qui ont marqué l'histoire). Demander aux élèves d'essayer de formuler des hypothèses sur le rôle qu'ont joué ces dispositifs dans l'histoire de l'aviation. Faire une mise en commun de leurs connaissances sur l'histoire de l'aviation (personnages et évènements marquants), et les amener à décrire ou identifier ces dispositifs, s'ils en sont capables.

1783 : Les frères Montgolfier réalisent le premier vol réussi avec un être humain à bord.

1890 : Clément Ader fait décoller la première machine propulsée par un moteur.

1891 : Otto Lilienthal réussit à diriger un planeur.

1903 : Les frères Wright réalisent le premier vol motorisé contrôlé.

1917 : Premier avion produit en grande série au Canada : le Curtiss JN-4 Canuck. Il est principalement utilisé par des pilotes alliés durant la première guerre mondiale. Après la guerre, il effectue la première liaison aéropostale au Canada et est le premier avion à traverser les Rocheuses.

1933 : Un Boeing 247-D, qui ouvre la voie aux avions de ligne modernes. Il allie confort, sécurité et vitesse de croisière sans précédent pour l'époque.



ACTIVITÉ 1 (suite)

Suite à la discussion, demander aux élèves (seuls ou en équipe) de classer les six dispositifs volants en ordre chronologique, puis de noter leurs réponses dans leur cahier.

Faire un retour sur le numéro en amenant les élèves à justifier l'ordre qu'ils ont choisi.

À l'aide de leurs nouvelles connaissances, demander aux élèves d'associer les frères Wright, les frères Montgolfier et Otto Lilienthal avec les avancées qu'ils ont permis en aviation.

Présenter les diapositives 6 à 10 du diaporama.

Demander aux élèves de donner deux exemples qui démontrent en quoi l'aviation a révolutionné le mode de vie contemporain.

Cahier de l'élève



ACTIVITÉ 2 – Premier Envol!

Objectifs :

Familiariser l'élève avec la terminologie liée à l'aviation.

Observer l’impact de la position de certaines parties de l’avion sur son vol.

Matériel :

Diaporama, diapositive 11 et cahier de l’élève (page ci-contre)

Modèle de planeur (annexe 2)

Démarche :

À l'aide du diaporama, demander aux élèves d'identifier les parties qu'ils connaissent d'un avion.

En équipe de deux, inviter les élèves à se construire un planeur en utilisant l’annexe 2.

Demander aux élèves d'effectuer les tests de vol proposés dans leur cahier et de noter leurs observations :

Cahier de l'élève



ACTIVITÉ 2 (suite)

Pour le positionnement des ailerons à l’activité 2, veuillez noter que l’image représente

la vue arrière du planeur.

Gauche Droit

Cahier de l'élève



ACTIVITÉ 2 (suite)

Cahier de l'élève

faire monter l’avion.

faire descendre l’avion.



ACTIVITÉ 3 – Une question de forme! Objectifs :

Réaliser quelques expériences pour comprendre comment la gravité et la résistance de l'air agissent sur des objets.

Comprendre l'incidence de ces forces lors du vol plané. Matériel :

Cahier de l’élève.

Un livre et deux feuilles de papier identiques par élève.

2 bouteilles de plastique de 2 l.

Démarche

Demander aux élèves de supposer ce qui touchera le sol en premier si on laisse tomber en même temps un livre et une feuille d'une même hauteur. L’enseignant(e) fait la démonstration devant la classe :

- En tenant le livre et la feuille à la même hauteur et en les laissant tomber en même temps, le livre touchera le sol en premier.

Demander aux élèves comment faire pour que le livre et la feuille de papier arrivent en même temps au sol. Solution : froisser la feuille. (Attention! Ne pas donner la solution tout de suite aux élèves)

Cahier de l'élève



ACTIVITÉ 3 (suite)

Démonstration des bouteilles d’eau Après que les élèves aient fait leurs prédictions, l’enseignant(e) fait la démonstration suivante : 1) Prends deux bouteilles de plastique identiques. 2) Remplis une des bouteilles d’eau et visse bien le bouchon. 3) Laisse tomber les deux bouteilles en même temps de la même

hauteur.

Note : Cette démonstration fonctionne bien avec des bouteilles de plastique de 2 l.

Les boules de papier La tâche peut être faite en démonstration ou par chacune des équipes. Les élèves font leurs prédictions et ensuite font l’expérience suivante :

1) Prends 2 feuilles de papier. 2) Indique un A sur une feuille et un B sur l’autre feuille. 3) Chiffonne les deux feuilles de papier pour en faire des boules. 4) Laisse tomber les deux feuilles de papier et note tes observations. 5) Ouvre la feuille A. 6) Laisse tomber les 2 feuilles de papier et notes tes observations. 7) Chiffonne la feuille A et ouvre la feuille B. 8) Laisse tomber les 2 feuilles de papier et notes tes observations.

Effectuer un retour sur la démonstration et le défi et essayer d'en dégager ensemble les constats suivants :

Pourquoi la feuille froissée arrive-t-elle au sol en même temps que le livre, alors qu’avant d’être froissée elle prenait plus de temps? Elle n’est pourtant pas plus lourde. Le poids des objets, contrairement à ce que les élèves devaient penser au départ, n’est donc pas déterminant dans cette expérience. En effet, c’est ici une question de forme. La feuille non froissée a une plus grande surface de contact avec l’air lors de sa chute. La résistance que l’air exerce sur la feuille (trainée) ralentit sa chute. Tous les objets sont attirés vers le sol par la force de la gravité. Elle attire les objets au sol comme un aimant. En absence de résistance de l’air, deux objets (de masses et de formes différentes) lâchés au même moment de la même hauteur, toucheraient le sol en même temps.

Cahier de l'élève



ACTIVITÉ 3 (suite)

Suite à la discussion, demander aux élèves de répondre à la question.

Vidéo de la Nasa : http://1.usa.gov/RRnzpt (Cette vidéo présente un astronaute qui laisse tomber une plume et un marteau sur la Lune. Sans résistance de l'air, les deux objets touchent le sol en même temps.)

FA

CU

LT

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Cahier de l'élève

http://1.usa.gov/RRnzpt



ACTIVITÉ 4 – Le meilleur avion Objectif :

Déterminer les caractéristiques d’un avion de papier efficace. Matériel :

Cahier de l'élève

Feuilles de papier

Démarche : 1- Parmi les 12 avions proposés, l’élève choisi un avion pour chacune des

caractérisiques qu’il souhaite vérifier (durée de vol, distance de vol et précision du vol).

Ensuite, les élèves construisent les 3 avions qu’ils ont sélectionnés.

L’enseignant peut suggérer aux élèves de faire de la recherche pour trouver des modèles à suivre afin de les aider à construire les 3 avions.

2- Les élèves testent leurs avions en portant une attention particulière à la durée de vol, la distance de vol et la précision. Ils déterminent ensuite la qualité dominante de leur avion. Les mesures sont colligées de façon approximative.

3- Les élèves déterminent les caractéristiques d’un avion pour chacune des qualités prédominantes.

Pistes de réponse :

Durée de vol : Grande surface de contact ou vol acrobatique

Distance de vol : Grande surface de contact et forme effilée (pointe de flèche)

Précision du vol: Forme effilée (pointe de flèche)

Cahier de l'élève



ACTIVITÉ 4 (suite)

Cahier de l'élève



ACTIVITÉ 5 – Des forces invisibles

Objectifs :

Présenter les 4 forces en jeu lors d'un vol d'avion.

En groupe, parvenir à dégager les caractéristiques des meilleurs modèles d'avions de papier.

Matériel :

Cahier de l'élève.

Diaporama, diapositive 12.

Démarche :

Remplir le schéma (no 1) avec les élèves.

Discuter de l'état d'équilibre qu'il doit y avoir entre ces forces pour que l'avion vole. (ex. : si l'on ferme les moteurs de l'avion, que va-t-il se produire?) Conception fréquente des élèves : les planeurs volent parce qu'ils sont soulevés par le vent.

Demander aux élèves de répondre à la question numéro 2.

Cahier de l'élève



ACTIVITÉ 5 (suite)

Inciter les élèves à réfléchir sur les facteurs qu'ils doivent considérer afin de réussir à fabriquer un avion qui vaincra la gravité et la trainée : forme, poids, matériaux, surface de l'aile, etc.

Demander aux élèves de répondre aux questions du numéro 3 de leur cahier. Si le temps le permet, les élèves peuvent tester les différentes situations avec leurs planeurs.

Effectuer un retour sur l'activité 5 avec les élèves. Élaborer des hypothèses avec ceux-ci sur la façon de construire un avion de papier qui… - vole sur une plus grande distance possible.

- reste le plus longtemps dans les airs.

- atteint une cible précise.

Demander ensuite aux élève de répondre à la question numéro 4 de leur cahier.

Cahier de l'élève



EN ROUTE VERS LE DÉFI! Objectifs :

Comparer et expérimenter le vol de différents modèles d’avion de papier.

Présenter les règlements du concours.

Réaliser les ajustements nécessaires au planeur pour obtenir de meilleurs résultats lors de la compétition.

Matériel :

Feuillet des règlements du Défi.

Cahier de l’élève.

Diaporama, diapositives 13 à 17 ou annexe 4.

Aire de compétition (annexe 3).

Démarche :

Résumer les règlements du défi en utilisant le diaporama ou le feuillet des règlements. Souligner l’importance de respecter ces règlements.

Aménager l'aire de compétition où les avions seront testés (voir annexe 3).

En classe, faire un retour sur les hypothèses élaborées à la fin de l'activité 5. Questionner les élèves :

o Quelles forces influenceront le vol de vos avions de papier?

o Quels modèles d'avion avez-vous déjà expérimentés?

o Quels matériaux seront plus efficaces?

o Comment la forme (grande, petite, incurvée, etc.) et la position des ailes influenceront le vol de l'avion?

Demander aux élèves de répondre aux questions 1 et 2.

Cahier de l'élève



EN ROUTE VERS LE DÉFI! (suite)

Les élèves fabriquent, testent et améliorent leurs avions :

Former des équipes de 2 élèves. Un élève seul peut participer.

Pour chaque épreuve, les élèves doivent réaliser 2 prototypes et les tester dans la zone de compétition. Les élèves du 3

e cycle auront ainsi

6 prototypes différents à fabriquer, alors que les élèves du 2e cycle en

auront 4. Pour chaque prototype qu'ils réalisent, les équipes doivent :

- Sélectionner le matériel qu'ils veulent utiliser.

- Dessiner un croquis de leur prototype dans leur cahier.

- Tester le prototype.

- Noter la performance, le type de papier et le nombre de trombones (s’il y a lieu).

S'ils sont à court d'idées de prototypes à réaliser, leur présenter quelques modèles de planeurs (diapositive 17 ou annexe 4).

Par la suite, l'élève peut apporter une ou des modifications à son prototype initial (ex : ajout de trombones, refaire le même prototype avec un autre type de papier, plier les ailes, etc.). Lui demander de noter chaque modification dans son cahier vis-à-vis du numéro de l'essai. - Fin des essais -

Les élèves comparent ensuite leurs résultats et déterminent quelle a été la meilleure performance pour chacune des 3 épreuves.

L'enseignant initie une discussion de groupe sur les propriétés des avions les plus et les moins performants en amenant les élèves à dégager les constats qui pourront les aider à la réalisation du défi.

Cahier de l'élève



Réalisation du Défi

Il est maintenant temps d'organiser la finale et d’évaluer les élèves.

Objectifs :

Faire un bref retour sur les notions abordées dans les activités précédentes.

Concevoir un planeur pour chaque épreuve (2 planeurs seulement au 2e cycle).

Amener les élèves à réaliser les épreuves du défi dans le respect des contraintes et des règlements du Défi apprenti génie.

Matériel :

Tous les matériaux nécessaires à la construction des prototypes que les élèves auront sélectionnés pour la compétition.

Cahier de l'élève.

Règlements du défi.

Aire de compétition.

Démarche :

Se référer au feuillet de règlements.

Lors des finales régionales, les avions sont construits sur place et le matériel est

apporté par les participants. Les plans et schémas seront permis lors de la compétition.

Trente minutes seront accordées pour la fabrication des avions et pour les essais.

Lors de la réalisation en classe, c’est à l’enseignant de décider s’il y aura ou non un

temps limite pour concevoir les avions et réaliser les essais.



Intégration Objectif

Consolider les apprentissages.

Effectuer un retour avec les élèves sur la conception et la réalisation de leurs avions de papier, ainsi que sur les stratégies adoptées pour réaliser le défi.

Matériel

Annexe 5

Démarche

Demander aux élèves de présenter leurs avions ainsi que les résultats de leurs expérimentations.

Questionner les élèves sur les différences que présentent les avions fabriqués par les élèves de la classe :

o Quelles sont les différences entre les avions?

o Pourquoi certains avions sont-ils plus performants que d’autres?

o Quelles modifications ont aidé les avions à :

- aller plus loin?

- voler plus longtemps?

- atterrir plus précisément?

Questionner les élèves au sujet des stratégies adoptées par les équipes. Certaines se sont-elles avérées plus efficaces que d’autres?

Demander aux élèves d'identifier quelques êtres vivants dont la morphologie ressemble à un avion (oiseaux, insectes...).

À partir des connaissances qu'ils ont acquises dans cette S.A.É., demander aux élèves d'identifier des différences et des ressemblances entre le vol d'un avion et d'un oiseau.

Pistes d'enrichissement :

- Histoire de l'aviation canadienne.

- Présenter aux élèves deux modèles de planeurs (historique).



Références

LIVRES

Blackburn, K. et Lammers, J. (1999). Avions en papier pour enfants. Budapest: Könemann

Francis, N. (1989). Super objets volants. Toronto : Héritage jeunesse

Jackson, P. Les meilleurs avions de papier qui volent vraiment. Ontario : Scholastic

Glover, D. et Showell, C. Machines volantes (collection Petits curieux). Montréal : Éditions du Renouveau Pédagogique.

Garrett, L. Minidictionnaire Forces, matière et énergie (collection Petits curieux). Montréal : Éditions du Renouveau Pédagogique.

VIDÉOS

Série « Il était une fois … les Découvreurs », Épisode 21 – L’aviation (28 min.)

Vidéos disponibles sur Télé-Québec : www.videolll.telequebec.qc.ca

Série « Les Débrouillards », cassette 3 : Document 3 – Voler (25 min. 50 sec.)

Série « Science-Friction », cassette 35 : Document 35 – L’aéronautique : voler de ses propres ailes (25 min. 30 sec.)

Série « Pourquoi ? », cassette 5 : Document 32 – Comment les avions volent-ils ? (2 min.)

SITES INTERNET

Jeu permettant de découvrir les quatre forces en jeu lors du vol : http://www.aviation.technomuses.ca/j_explore/expositions/ligne_du_temps/index.php?file=game1&Lang=f

Dis-moi, avion, comment tu voles? http://www.curiosphere.tv/mecanique-du-vol/

Histoire de l’aviation de façon imagée http://www.horizonm.com/moussis/2006/histoire/histoire.htm

Musée de l’aviation du Canada http://www.aviation.technomuses.ca/

Histoire des avions de papier sur l’encyclopédie libre Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Avion_de_papier

Site du champion mondial d’avion de papier, Ken Blackburn (en anglais) http://www.paperplane.org/

Modèles d’avions de papier et principes de vol http://chezlorry.ca/Bricolages/Avions/Avions.ht

http://www.videolll.telequebec.qc.ca/

http://www.aviation.technomuses.ca/j_explore/expositions/ligne_du_temps/index.php?file=game1&Lang=f

http://www.aviation.technomuses.ca/j_explore/expositions/ligne_du_temps/index.php?file=game1&Lang=f

http://www.curiosphere.tv/mecanique-du-vol/

http://www.horizonm.com/moussis/2006/histoire/histoire.htm

http://www.aviation.technomuses.ca/

http://fr.wikipedia.org/wiki/Avion_de_papier

http://www.paperplane.org/



ANNEXE 1 Activité 1 : Un peu d'histoire

1

2 3

4 5 6



ANNEXE 2

Modèle de planeur à fabriquer

Modèle de planeur à fabriquer pour l'activité 2 (Note : à imprimer sur du carton)

1. Plier un morceau de carton mince

en deux et y tracer le modèle. Découper le long de la ligne et plier les

ailes où se trouvent les pointillés Le planeur terminé devrait

ressembler à ceci.



ANNEXE 3 Aménagement de l'aire de compétition

Pour la réalisation de ce défi, aménager une zone de compétition où les avions seront testés. Un corridor ou un gymnase constitue un espace adéquat. Pour toutes les épreuves

Délimiter une zone de départ de 1 m2.

Épreuves 1 et 2

Délimiter un corridor aérien d’un minimum de 15 mètres de long (dont 12 mètres pour le corridor et 1 mètre pour la zone de départ) sur 5 mètres de large. Lors des finales régionales, ces dimensions seront respectées. Épreuve de la plus grande distance parcourue (1)

Il faut penser à une façon simple de mesurer la distance parcourue par les avions : mètre à ruban, roue à mesurer, carreaux de céramique, etc. Épreuve de la plus longue durée de vol (2)

Utiliser un chronomètre ou une montre qui mesure le temps au dixième de seconde. Épreuve d’atterrissage de précision (3)

Voir illustration ci-contre.



ANNEXE 4 Modèles de planeurs

Afin de montrer aux élèves qu'il existe une variété de planeurs forts différents, il est possible de leur présenter les modèles ci-dessous. De nombreux sites internet proposent aussi des modèles d'avions de papier ainsi que les différentes étapes menant à leur fabrication. Une recherche rapide avec un moteur de recherche vous permettra de le constater. Attention! Afin de développer la créativité des élèves, éviter de leur proposer d'appliquer ces «recettes ».

Images tirées de Flying Origami, Science Museum of London



ANNEXE 5 Activité d'intégration



ANNEXE 6 – Grille d’évaluation

Critères

Description adéquate du

problème (p. 14 du cahier

de l’élève)

Reformulation

A : L’élève reformule rigoureusement son problème en indiquant ces 4 éléments :

Indique qu’il doit construire 3 avions différents (3e

cycle) ou 2 avions différents (2e cycle);

Indique que l’un d’eux doit être conçu pour voler le plus loin possible;

Indique que l’un d’eux doit être conçu pour voler le plus longtemps possible;

Indique que l’un d’eux doit être conçu pour atteindre une cible précise.

2e cycle : Un avion devra être utilisé pour 2 épreuves.

B : L’élève reformule son problème en mentionnant 3 des 4 éléments.

C : L’élève reformule son problème en mentionnant 2 des 4 éléments.

D : L’élève reformule son problème en mentionnant 1 des 4 éléments.

E : L’élève reformule son problème en indiquant des détails qui sont sans lien.

Mise en œuvre d’une démarche

appropriée (p. 21 du cahier

de l’élève)

Réalisation et réajustement de la démarche au besoin. A : L’élève réalise sa démarche en :

Élaborant chacun de ses avions en suivant une démarche rigoureuse;

Apportant des modifications logiques à ses prototypes (basées sur les connaissances nouvellement acquises);

Procédant à des essais en suivant rigoureusement les exigences du concours.

B : L’élève réalise sa démarche en réalisant 1 des 3 éléments avec aide.

C : L’élève réalise 2 des 3 éléments avec aide.

D : L’élève réalise tout son projet avec une aide soutenue.

E : L’élève ne parvient pas à réaliser son projet malgré une aide soutenue.

Utilisation appropriée

d’instruments, d’outils ou de

techniques (p. 21 du cahier

de l’élève)

Respect de la sécurité

A : L’élève réalise sa démarche en étant toujours :

Sécuritaire dans l’utilisation de son matériel;

Sécuritaire dans ses déplacements/mouvements en classe.

B : Un rappel à l’ordre mineur.

C : Deux rappels à l’ordre mineur.

D : Un rappel à l’ordre majeur.

E : Plus d’un rappel à l’ordre majeur.

Utilisation appropriée des connaissances scientifiques

et technologiques (p. 22 du cahier

de l’élève)

Production d’explications ou de solutions

A : L’élève explique de façon rigoureuse pourquoi son prototype a performé ainsi en se basant sur ses connaissances nouvellement acquises (lien(s) avec la force du lancer, la grandeur des ailes, le type de papier choisi, l’angle d’inclinaison du lancer, la portance, le profil aérodynamique ou toutes autres parties de l’avion et connaissances pertinentes.) :

Pour l’avion utilisé :

À l’épreuve 1 ;

À l’épreuve 2;

À l’épreuve 3.

B : L’élève produit les 3 explications de façon adéquate, (avec aide).

C : L’élève produit 2 des 3 explications de manière adéquate.

D : L’élève produit 1 des 3 explications de manière adéquate.

E : L’élève produit ses explications en incluant des éléments peu appropriés.



ANNEXE 7 – Demande d’autorisation des parents

Formulaire d’autorisation

École :

J’autorise la Commission scolaire de la Pointe-de-l’Île à diffuser des images vidéo et

des photographies de mon enfant, ____________________________, prises lors de

la finale locale du concours « Science et technologie 2013 : Un défi à relever ! », qui

aura lieu le mardi 7 mai 2013 à l’école Adélard-Desrosiers.

Cette utilisation sera pédagogique ou informative et non commerciale.

Signature du parent ou du tuteur : _____________________________________



ANNEXE 8 – Commentaires, suggestions « Concours science et technologie 2013 – Prends ton envol! »

Nous vous remercions de prendre quelques minutes de votre précieux temps pour écrire vos commentaires sur le concours 2013. Ces commentaires nous seront utiles pour valider nos concours à venir. Une fois complétée, nous vous demandons de transmettre cette fiche d’appréciation par courrier interne, par télécopieur ou par courriel à :

GUIDE DE PARTICIPATION DE L’ENSEIGNANT(E) Commentaires : _________________________________________________________

_______________________________________________________________________

CARNET DE L’ÉLÈVE Commentaires : _________________________________________________________

_______________________________________________________________________

INTÉRÊT DES ÉLÈVES POUR LE CONCOURS Commentaires : _________________________________________________________

______________________________________________________________________

VOTRE INTÉRÊT POUR LE CONCOURS Commentaires : _________________________________________________________

_______________________________________________________________________

SUGGESTIONS DE THÈMES POUR LE CONCOURS DE L’AN PROCHAIN _______________________________________________________________________

_______________________________________________________________________

Donald Gaudreau, conseiller pédagogique Science et technologie au primaire

Téléphone : (514) 352-4136, poste 13708 Télécopieur : (514) 352-8669

[email protected]



ANNEXE 9 – Formulaire d’inscription

NO

TE

Chaque école ne peut inscrire plus d’une équipe par cycle. Une équipe peut être formée d’un ou de 2 élèves. Pour ce concours, le préscolaire est considéré comme un cycle. Les élèves des classes d’adaptation scolaire s’inscrivent avec les élèves des classes régulières (selon le cycle).

Nom de l’école Répondant pour l’école

SVP écrire en lettres moulées. De plus, spécifier si c’est une fille ou garçon, en mettant un X dans la case appropriée. Merci !

PRÉSCOLAIRE F G

Nom de l’élève (en lettres moulées) Prénom de l’élève (en lettres moulées) Nom de l’enseignant(e)

(en lettres moulées – Merci!)

Nom de l’élève (en lettres moulées) Prénom de l’élève (en lettres moulées)

1er

CYCLE F G




2e

CYCLE F G




3e

CYCLE F G




SVP, retourner une seule fiche d’inscription par école au plus tard le lundi 22 avril 2013, 12h00,

par télécopieur au numéro 514-352-8669, à l’attention de Josée Brunetta.

IMPORTANT : Afin de faciliter l’organisation du transport des élèves, si au 22 avril vous n’avez pas les noms des élèves, faites-nous parvenir, dans un premier temps, le nombre prévu d’élèves qui participeront au concours. Par la suite, faites-nous parvenir les noms.

CSPÎ – CP-PRIM/Science/Concours/2013/Concours 2013 finaux/2e-3

e cycle/C2_C3_guide_ens_CSPÎ

e l'enseignant(e) les · comportement en vol de différents modèles d'avion de papier....

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