Canevas de planification 
d’une situation d’apprentissage et d’évaluation

Titre
Le cerf-volant

Auteur(s)	
Courriel	
École	

Chantal Brunelle
Isabelle Deshaies
Jean-Philippe Plante	
brunellech@ecole.csriveraine.qc.ca
deshaiesis@csriveraine.qc.ca
planteje@ecole.csriveraine.qc.ca	

SÉ	

Source d’inspiration :

Durée prévue : …

Clientèle : 2e année du 2e cycle (4e année) primaire	
Discipline(s) : Science et technologie
Univers terre et espace

	

DESCRIPTION DE LA SITUATION D’APPRENTISSAGE

L’intention de l’activité : amener les élèves à concevoir et créer un cerf-volant capable de voler à l’aide de divers matériaux.  

Voici la description : 
Les élèves devront construire un cerf-volant avec le matériel de leur choix.  Leur cerf-volant devra pouvoir planer pendant 2 minutes consécutives sans toucher le sol à une hauteur minimale de 10 mètres.   

SYNTHÈSE DES APPRENTISSAGES CIBLÉS

Intention pédagogique : 
Faire découvrir aux élèves les propriétés et les caractéristiques de l’air.  

Domaine général de formation : 
Environnement et consommation 

Compétence transversale : 

Résoudre des problèmes
Mettre en œuvre sa pensée créatrice

Compétence(s) disciplinaire(s) : 
Au deuxième cycle : 
  Compétence 1 : Proposer des explications ou des solutions à des problèmes d’ordre scientifique ou technologique
  Compétence 2 : Mettre à profit les outils, objets et procédés de la science et de la technologie
 Compétence 3 : Communiquer à l’aide des langages utilisés par la science et la technologie

Univers et savoirs essentiels ciblés

Univers vivant	
Univers matériel	

	
Attraction gravitationnelle
Caractéristiques du mouvement
Conception et fabrication d’instruments, d’outils, de machines, de structures, de dispositifs et de modèles. 	

Terre et espace	
Univers technologique	

Les sources d’énergie : énergie éolienne ;
Matière : les propriétés et caractéristiques de la matière terrestre – air ;
Langage approprié : dessin, croquis.
	
Utilisation d’instruments de mesure simples.	

Repères culturels

Histoire : du cerf-volant
Événement : le concours de cerfs-volants de Kaboul

	
Déroulement global de la situation d’apprentissage et d’évaluation
SELON LES TROIS PHASES DU PROCESSUS D’APPRENTISSAGE

Préparation
Présentation de la situation de départ

Dans un premier temps, l’enseignant présente aux élèves 2 vidéos sur le cerf-volant afin de susciter leur intérêt.  
http://video.google.com/videosearch?q=cerf-volant&rls=com.microsoft:fr-ca:IE-SearchBox&oe=UTF-8&sourceid=ie7&rlz=1I7GGLG_fr&um=1&ie=UTF-8&sa=N&hl=fr&tab=wv#

http://video.google.com/videosearch?q=cerf-volant&rls=com.microsoft:fr-ca:IE-SearchBox&oe=UTF-8&sourceid=ie7&rlz=1I7GGLG_fr&um=1&ie=UTF-8&sa=N&hl=fr&tab=wv#

Une fois les vidéos présentées, lancer le défi suivant : 
Nous vous proposons de construire un cerf-volant avec le matériel de votre choix.  Votre cerf-volant devra pouvoir planer pendant 2 minutes consécutives sans toucher le sol à une hauteur minimale de 10 mètres.   
Par la suite, l’enseignant demande aux élèves de donner leurs explications oralement d’abord.  L’enseignant peut rédiger quelques explications au tableau afin d’en modéliser une complète. Si les élèves ne sont pas familiers avec la rédaction d’explications provisoires, un enseignement particulier doit leur être donné.
Par la suite, l’enseignant demande aux élèves de rédiger leurs explications provisoires dans leur cahier d’expérience.  Les élèves doivent ensuite réfléchir au matériel nécessaire à la démonstration de leur hypothèse.  Il est préférable que les élèves rédigent leur hypothèse individuellement. Ils peuvent cependant réaliser leurs expérimentations en équipe.

Une fois l’hypothèse écrite, l’enseignant peut entreprendre une carte d’exploration avec les élèves afin de mieux comprendre les différentes caractéristiques du cerf-volant :  
	Pourquoi le cerf-volant vole-t-il ? 
	Est-ce que je peux faire un cerf-volant avec n’importe quel matériau ?   
	Qu’est-ce qu’un planeur ?  
	Etc.  
Les élèves peuvent compléter cette carte d’exploration dans leur cahier d’expérience et par la suite, à l’aide d’un crayon d’une autre couleur, compléter leur hypothèse et le matériel nécessaire pour cette expérimentation.  

Cette carte d’exploration peut être vécue de façon individuelle ou de façon collective.  L’enseignant peut également inscrire les mots clés sur des étiquettes mots et demander aux élèves de venir les classer dans la carte d’exploration.  Le premier jet pourrait être réalisé en noir et le second, en bleu.  Ainsi, nous pourrions mieux percevoir les apprentissages des élèves.         
Cette partie est très importante avant la conception du cerf-volant.  Elle permettra à l’élève de mieux comprendre les caractéristiques du cerf-volant avant d’en élaborer un.  

Enrichir cette carte d’exploration en présentant aux élèves divers types de cerfs-volants afin qu’ils découvrent les différentes caractéristiques.  Par la suite, compléter la carte d’exploration sur l’effet de l’air et du vent dans un vol de cerf-volant.  Ce que l’on doit considérer avant de faire des essais.    
 L’enseignant invite maintenant les élèves à planifier les expérimentations qu’ils souhaitent faire pour démontrer leur explication provisoire.  Ils doivent inscrire ces étapes dans leur cahier d’expérience.   

Quelques idées pour enrichir la carte d’exploration : 

	Présenter un parachute jouet aux élèves, en faire un essai et une analyse.  Amener les élèves à comprendre pourquoi le bonhomme flotte dans les airs avant d’atterrir.  (Si possible, faire manipuler les parachutes jouets à tous les élèves.)   

	Également, il est pertinent de faire l’analyse d’un objet technique utilisant un moulinet (exemple : canne à pêche, dévidoir, toupie, etc.) dans le but de comprendre le principe de la fusette. 

IMPORTANT : L’expérimentation que l’élève propose doit avoir un lien avec son hypothèse de départ afin de pouvoir la confirmer ou l’infirmer.
  
Matériel utilisé : 
Un grand sac de poubelle noir, 2 tuteurs de bois, épais de 4 à 5 mm et longs de 70 à 80 cm, fil de cerf-volant (environ 18 à 20 mètres de ficelle) et fusette (bout de bois pour enrouler la ficelle), scotch (de préférence du ruban adhésif solide), perforateur, ciseaux et règle métrique, du papier de soie 17 x 22 cm, 2 pailles coupées à une longueur de 17 cm, du fil à coudre fort (en polyester), parachute jouet.  

Informations supplémentaires : 
http://www.windpower.org/fr/kids/choose/wind/ktassign.htm

	
Réalisation
	
Description des tâches
Dans un premier temps, les élèves devront concevoir le plan de coupe de leur cerf-volant.  Ils devront faire un dessin de la vue du dessus et un dessin de la vue de dessous.  

La réalisation du cerf-volant peut se faire de différentes façons.  Les élèves peuvent le construire tous en même temps sur une période donnée ou à des temps différents.  Par contre, les élèves doivent bâtir eux-mêmes leur modèle de cerf-volant.   

Les élèves doivent planifier les matériaux avec lesquels ils fabriqueront leur cerf-volant, l’enseignant peut également en fournir.

Les élèves bénéficient d’une période (environ 1 heure) pour créer un cerf-volant.  À la fin de cette période, si la température et le temps le permettent, les élèves devront faire un premier essai.  Avant de faire le premier essai, inviter les élèves à situer leur degré de certitude quant au succès du vol de leur cerf-volant.  Le but de cette échelle est d’amener les élèves à prendre conscience de l’importance de la démarche et de la richesse de l’analyse de l’erreur (rétroaction positive) plutôt que du résultat.  À la suite de cet essai, les élèves devront écrire les résultats de leur essai et les hypothèses en vue d’une modification permettant une réussite. 

Les élèves se réajustent au besoin.  L’enseignant laisse un temps pour modifier leur cerf-volant (environ 30 minutes).  

Afin de vérifier si le défi est relevé, une personne est nommée juge et chronomètre la durée de vol des cerfs-volants. 

Suite à ces 2 expérimentations, demander aux élèves de confirmer ou infirmer la réussite de leur hypothèse dans leur cahier d’expérience.  Il est important de prendre un temps afin d’inscrire les résultats des essais dans le cahier de l’élève.     	Pistes de différenciation
Fournir un modèle de cerf-volant à l’élève.  Ainsi, il pourra manipuler et cela sera plus facile pour lui de comprendre ce qu’est un plan de coupe.  

Permettre un temps à la fin de la réalisation pour revenir sur les croquis et donner du temps aux élèves pour réajuster leur croquis.  

Possibilité d’offrir un modèle simple de base pour outiller les élèves qui en ont le besoin lors de la conception (voir modèle en annexe).    

Guider et encourager l’élève dans la diversité des choix de ces matériaux en lui faisant prendre conscience des propriétés de chacun et/ou faire un partage collectif quant aux choix des différents matériaux. 

Suite à cet essai, laisser un temps d’arrêt aux élèves, afin qu’ils puissent réfléchir sur leur problème.  Nous pouvons même arrêter la démarche scientifique et revenir sur le problème le lendemain.   

	
Intégration/Réinvestissement
Faire un retour sur la situation de départ et les nouveaux apprentissages.
Vérifier l’atteinte de l’intention éducative poursuivie dans le domaine général de formation ciblé au départ.	

Faire un retour avec les élèves sur la carte d’exploration et la bonifier avec un nouveau code de couleur afin de mettre en évidence les concepts clés appris lors de la situation d’apprentissage.
Suite aux essais, les élèves devront compléter, dans leur cahier de l’élève, la feuille intitulée : «  Je fais le bilan de mes essais! » 
Faire un retour sur les apprentissages réalisés lors de cette situation et revenir sur les caractéristiques d’un cerf-volant.  
Faire prendre conscience aux élèves des effets de l’air sur le cerf-volant.       

Concepts scientifiques	
Altitude : 	Élévation au-dessus du sol.
Énergie éolienne :	L’énergie éolienne est produite quand le vent fait tourner les
pales (hélices) d’un moulin à vent ou d’une éolienne.  Cette énergie peut
servir à pomper l’eau ou être transmise à une génératrice, qui la transforme
en énergie électrique.
Gravité : 	La gravité est la force de gravitation de la terre. Elle attire tous les corps (animés ou inanimés) vers son centre.  Cette force correspond au poids des objets.  Plus on s’éloigne de la terre, plus la force de gravitation est petite.
Gravitation et masse : Les objets qui ont une grande masse ont une force de gravitation plus grande que les objets qui ont une plus petite masse.
Planeur :  	Aéronef sans moteur qui vole en utilisant les courants atmosphériques.
Portance :  	Force perpendiculaire à la direction de la vitesse et dirigée vers le haut résultant du mouvement d’un corps dans un fluide.  	

Un modèle de cerf-volant :