Plusieurs objets à peser sont proposés. Pour chacun, le nombre de coups optimal est affiché, permettant de travailler sur l’algorithme de pesée d’un objet. À la fin de la pesée, la somme des masses s’affiche indiquant alors la masse de l’objet.
Le plus pédagogique
Le logiciel permet de s’affranchir des contraintes matérielles (disponibilité de balances et de masses dans l’école), de pratiquer aisément des essais ou des erreurs, et de calculer automatiquement le nombre optimal de manipulations pour peser un objet.
Cette application téléchargeable est à installer sur un ordinateur.
Démarche
ateliersroberval
Scénario pédagogique
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Séquence Défi : recherche expérimentale de l’algorithme optimal (nombre de coups minimum afin de réaliser une pesée).
Phase 1 Le maître lance un défi aux élèves « Comment effectuer la pesée projetée au tableau en un minimum de manipulations ? »
Les élèves visualisent l’application et la situation proposée via un vidéoprojecteur.
Manipulation de la balance par les élèves : dépose d’objets et de masses sur les plateaux et observation de l’effet produit
Les élèves sont amenés, par groupes de deux ou collectivement, à s’approprier le logiciel et voir les effets produits lorsqu’ils déposent l’objet à peser ou lors de l’ajout ou du retrait de masses sur le plateau. Ils sont sensibilisés au nombre de coups optimal qui s’affiche au bas de l’écran et au décompte du nombre de coups pour chaque manipulation.
La phase de manipulation peut être précédée d’une manipulation avec de vraies balances Roberval.
Explicitation collective des fonctions de l’application afin que tous les élèves puisent appréhender l’appréhender :
– Pose de l’objet à peser
– Pose et dépose des masses
– Compteur des opérations
– Indicateur du nombre d’opérations minimum afin de peser l’objet
Phase 2
Émission d’hypothèses
Les élèves, par groupes de deux ou trois, écrivent sur papier libre le protocole leur permettant de réaliser la pesée de l’objet avec un nombre de coups minimum.
Phase 3
Expérimentation
Chaque groupe réalise sa pesée en fonction du protocole défini.
L’hypothèse est validée si le protocole est suivi et si le nombre de coups pour la pesée correspond au nombre de coups proposé par l’application.
Régulation/Essais-erreurs
Si le nombre de coups était supérieur, les élèves peuvent, grâce à d’autres pesées, revoir leur protocole ou procéder à d’autres stratégies après discussion collective.
Phase 4
À l’issue de l’expérimentation, faire verbaliser le protocole permettant de faire une pesée avec un nombre de coups minimum.
Cette phase collective est nécessaire pour tous les élèves, ceux qui ont bien compris comme les élèves les plus en difficulté.
Phase 5
Réinvestissement : réaliser une autre pesée avec un autre objet en respectant le nombre de coups proposés.
L’application propose plusieurs pesées possibles.
Phase 6
Prolongements
À partir de vraies balances ou d’autres applications en ligne sur les pesées, on pourra mettre en place des ateliers par groupes de 2 ou 3 élèves sur le principe suivant :
– Un élève par groupe ayant bien compris le protocole pour les pesées avec un ou deux élèves plus en difficulté.
– L’élève plus à l’aise réalise seul la pesée au préalable et compte le nombre de coups minimum nécessaire.
– Il propose alors la situation aux autres membres du groupe.
– En cas de difficulté, une entraide pourra se mettre en place au sein du groupe.
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