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Mesurer la masse d’un solide à l’aide d’une balance
Thème: États et constitution de la matière à l’échelle macroscopique
Séquence: Masse et volume
PE: Plateforme MagiQol
Année Scolaire: 2025-2026
Sciences et technologie
Objectifs
Comparer les masses de différents corps à l’aide d’un dispositif simple conçu par les élèves.
Comparer et mesurer les masses de matières et de volumes différents.
Comprendre que la masse dépend de la matière et du volume (de la quantité de matière).
Introduire les unités de masse
Matériel Nécessaire
SCIENCES - Masse et volume - Séance 2 - Atelier (1 exemplaire par groupe)
SCIENCES - Trace écrite "Mesure des masses" (1 exemplaire pour 3 élèves)
SCIENCES- Par groupe- 10 morceaux de sucre et 7 objets, deux objets de masse égale ou deux morceaux de pâte à modeler, et la balance qui a été élaborée lors de la séance précédente.
Phase: Introduction
Le.la PE rappelle « Lors de notre dernière séance, nous avons construit une balance pour comparer des masses. Quelle est l’unité de mesure de la masse ? »
Le.la PE écoute les réponses des élèves et complète la définition : « Le gramme et même le kilogramme. Le gramme a été inventé à la fin du XVIIIème siècle.»
Le. La PE écrit au tableau : Le gramme est égal à la masse d'un centimètre cube d'eau liquide.
« C’est le kilogramme qui reste l’unité de mesure de référence. En effet, la masse de nombreux objets usuels est donnée en kilogramme plutôt qu'en gramme, si on utilisait le gramme, cela donnerait des chiffres trop grands. »
Le.la PE questionne la classe : « Savez vous ce que l’on utilisait avant le gramme ? »
Le.la PE écoute les réponses puis ajoute : « La livre (un peu moins de 1/2 kg), qui vient de la livre Romaine. En latin, Livra veut dire balance.»
Le.la PE annonce l’objectif de la séance : « Aujourd’hui nous allons utiliser notre propre unité de masse : le sucre, pour peser différents objets. Vous allez ainsi établir un tableau de dictionnaire des masses.»
Phase: Atelier
Le.la PE répartit les élèves en petits groupes: « Vous allez vous répartir en groupes comme vous avez l'habitude de le faire.»
Le.la PE distribue à chaque groupe le matériel requis et la fiche atelier.
Le.la PE rappelle : « Vous posez le matériel au centre de la table, et vous faites bien attention à manipuler délicatement votre balance.
Le.la PE passe la consigne : "Vous allez ensuite lire attentivement la fiche atelier et suivre les consignes qui y sont indiquées.
Le.la PE passe dans les rangs pour évaluer l'avancement des élèves, répondre à leurs questions, les guider si besoin.
Phase: Vérification
Le.la PE interroge les élèves et inscrit au tableau leurs réponses (en grammes) dans un tableau.
Le.la PE interroge les élèves : « Pourquoi certaines mesures sont elles différentes entre les groupes ?
Le.la PE écoute les réponses.
Elle peut noter au tableau : car les morceaux de sucre ne sont pas tous exactement égaux, parce que la balance est déséquilibrée…
Le.la PE demande ensuite à la classe :
« Est-ce normal que deux objets de taille différente aient la même masse ? »
Le.la PE explique:
« Certains objets sont lourds et petits, d'autres lourds et grand. La masse dépend de la matière et de la quantité. »
Phase: Consolidation
Le.la PE interroge les élèves et les aide à formaliser ce qu'ils ont observé et ce qu'ils peuvent en conclure.
Le.la PE explique : « La masse d’un objet dépend de ce dont il est fait et de sa quantité. Pour une même quantité, le fer ets plus lourd que le bois, et le bois est plus lourd que la laine.
Et une même matière, bien sûr, plus un objet est gros, plus il est lourd.
C’est pourquoi un petit objet en verre par exemple peut être plus lourd qu’un objet plus gros en polystyrène.»
Trace Écrite (CAHIER_DE_VIE)
Le.la PE distribue la trace écrite aux élèves et leur demande de la coller dans leur cahier.
Compétences visées
- Exploiter un document constitué de divers supports (texte, schéma, graphique, tableau, algorithme simple, carte heuristique).
- Pratiquer des démarches scientifiques et technologiques
- Relier des connaissances acquises en sciences et technologie à des questions de santé, de sécurité et d’environnement.
- Formuler une question ou un problème scientifique ou technologique.
- Interpréter des résultats de façon raisonnée et en tirer des conclusions en mobilisant des arguments scientifiques. Communiquer sur les démarches, les résultats et les choix en argumentant.
- Utiliser des instruments d’observation, de mesure, des techniques de préparation, de collecte. Exploiter des documents de natures variées et évaluer leur fiabilité.
Astuces De Prof
Lorsque l’objet est plus léger qu’un morceau de sucre et qu’il est impossible d’obtenir l’équilibre : On cherche alors combien d’objets identiques sont nécessaires pour équilibrer un seul morceau de sucre sur la balance.
Si il faut 12 trombones pour équilibre un morceau de sucre, alors la masse d'un trombone est de 1/12ème de morceau de sucre.
Informations Utiles (PE)
La masse d’un objet dépend de deux facteurs.
D’une part, elle dépend de la matière qui le compose, ce qui renvoie à la notion de densité : à volume égal, certaines matières sont plus lourdes que d’autres (le fer est plus dense que le bois ou le polystyrène).
D’autre part, la masse dépend de la quantité de matière, ce qui renvoie à la notion de volume : pour une même matière, plus le volume est grand, plus la masse est importante.
La notion de densité n’est pas attendue ni formalisée à l’école élémentaire ; elle est seulement approchée par la comparaison de masses à volume égal.