Au fil du moulin à eau

Au fil de l’eau tournante…

Nous avons décidé de fabriquer un objet sur la thématique du « mécanisme et du mouvement » en lien avec le projet de l’année « Faire des sciences ». Notre objet est un moulin à eau issu des matériaux de récupération. Pour réaliser cet objet, nous nous sommes renseignées sur les programmes officiels et le BO de juillet 2020, pour être sûres que notre moulin soit inscrit dans la progression des programmes. Par ailleurs, nous sommes allées chercher des ressources supplémentaires sur Éduscol pour compléter nos connaissances sur le moulin à eau. Ensuite, nous sommes allées faire quelques recherches sur des sites et des blogs où des enseignants exposent les travaux qu’ils ont réalisé avec leurs élèves.  Nous nous sommes donc inspirées de certaines de constructions de moulins à eau. Ces recherches nous ont donc aiguillées dans nos choix des matériaux.

Savez-vous à quoi peut servir l’eau ? Savez-vous quelle trajectoire peut-elle prendre ? Linéaire ou rectiligne ? Et bien, nous allons vous aider à éclaircir ce sujet.

 

Vidéo de notre moulin

NESP4821

Pour en voir plus, on vous donne rendez-vous sur le lien de cette vidéo scientifique :

 

Historique de la fabrication du moulin

Si vous êtes curieux, l’historique de notre construction est par ici. C’est un exemple parmi tant d’autres, vous pouvez réaliser vos propres étapes de constructions à votre guise : https://docs.google.com/document/d/1k7g378fDhkKceoZHH-OhEZFh6k6M1xlnBc65LdCugLM/edit

 

Notions scientifiques ou techniques

Cet objet a pour but d’être utilisé en classe avec les élèves. Nous pouvons notamment l’utiliser pour illustrer une séquence sur le champ du mécanisme et du mouvement avec des élèves de cycle 3.

Tout d’abord, les élèves doivent être capable de comprendre ce qu’est le mouvement. Cette notion se définit par ce qui s’apparente à un changement de position, un déplacement dans l’espace. Le mouvement s’applique aussi bien sur une personne que sur un objet. Le mouvement agit sur l’espace. On peut reconnaître le mouvement lorsque l’on voit une personne qui se déplace, qui marche mais également, un objet qui roule ou qui tourne. Le mouvement prend différentes formes. Il peut être lent, constant ou rapide. Le mouvement a une vitesse.  Cette définition du mouvement s’applique au moulin à eau. En effet, l’arbre principal permet d’actionner la roue pour lui permettre de tourner en accompagnant l’eau dans ses lamelles. L’étude du moulin à eau permet aux élèves de comprendre ce qu’est le mouvement. De plus, le moulin à eau appartient à un mouvement que l’on appelle rectiligne. Cela signifie que l’eau s’écoule le long d’une droite de manière linéaire. À terme, les élèves doivent pouvoir identifier ce mouvement et le représenter.  Lorsque les élèves vont tester le moulin, ils vont pouvoir constater qu’il fait un mouvement de rotation. Ce mouvement est impulsé par la pression de l’eau qui coule. Ils pourront alors identifier le mouvement mis en jeu et la vitesse qu’il produit sur le moulin (accélération, décélération).

De plus, les élèves apprennent une autre notion en lien avec le mouvement. Il s’agit du mécanisme. Cette notion se définit comme étant un agencement de pièces qui fonctionnent ensemble afin d’actionner le mouvement d’un objet. Le mécanisme est une notion essentielle dans l’appréhension de la fabrication d’un moulin car il met en relation différentes pièces mécaniques qui permettent de le faire tourner. Ce sont notamment l’arbre principal, la roue, les poulies… Toutes ces pièces doivent être mises en relation afin de permettre le bon fonctionnement du moulin. Les élèves doivent être en mesure de comprendre que le mécanisme d’un objet est permis seulement avec des pièces adéquates.

Enfin, la conception du moulin à eau amène les élèves à pratiquer une démarche d’investigation pour concevoir leur objet technique. Cela passe par la réalisation de schémas, de croquis ou même d’une maquette pour comprendre comment l’objet est construit et à quels problèmes ils peuvent se heurter.

Séances en classe 

La séquence s’adresse à des élèves de cycles 3 en classe CM2. Elle s’articule autour de l’objectif qui est de fabriquer un moulin à eau. Cet objet scientifique est en lien avec les programmes et les compétences du socle commun qui vont apporter les connaissances aux élèves pour la fabrication de leur moulin à eau. Ces compétences font référence aux domaines 4, les systèmes naturels et les systèmes techniques et 5, les représentations du monde et l’activité humaine du socle commun. A l’issue de la fabrication de cet objet, certaines compétences doivent être acquises par les élèves. Il leur est particulièrement demandé de « pratiquer des démarches scientifiques et technologiques », de « concevoir, de créer, de réaliser » des objets techniques et enfin de « situer cet objet dans l’espace et le temps en fonction de son contexte ».

Cette séance se divise en 5 séances. En moyenne nos séances durent 1h. Elles sont variées. Elles apportent des connaissances par des séances transmissives et elles mettent les élèves en situation de recherche.

Si vous voulez découvrir notre séquence en détail pour vous en inspirer, nous vous invitons à cliquer sur ce lien : https://docs.google.com/document/d/1au0GAVufddmZP3WXMtREsKs_kBaJfqYkvF_noM8BG4/edit

Conseils et astuces

  • Préparer tout le matériel en avance
  • Bien surveiller les élèves lorsqu’ils manipulent le matériel dangereux
  • Tester le moulin en extérieur
  • Penser à prendre des matériaux qui se recyclent. Par exemple, les bouteilles en plastiques, la brique de lait et la boîte de camembert ont été récupérés de la vie quotidienne après les repas. Les agrafes utilisées pour fixer les lamelles sur la boîte de camembert, devront être retirées avant de procéder au recyclage.  Quant au morceau de bois et à la terre, ils peuvent être remis dans la nature à l’endroit où ils ont été trouvés.
  • Pensez à bien choisir votre axe de rotation (il faut qu’il soit assez long)
  • Pensez à mettre quelque chose de lourd dans le fond des bouteilles d’eau comme de la terre ou de l’eau pour éviter que le moulin ne donne tombe.
  • Si vous voulez plus d’informations sur le moulin c’est par ici : http://smar-loir28.fr/images/G-nos-publications/G-05%20Plaquette_moulins_a_eau_19.pdf?fbclid=IwAR3726-jgCmP0-SX5oJzmzSVxAGvxnyDVaPMHiR9czvSlWfQ1i0XxRQf1Ko

Nous vous souhaitons une bonne réalisation de votre moulin !

Axelle.Le Stang

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