Les équilibres en classe

Cette notion qui apparait dans les programmes du Cycle III est travaillée en général expérimentalement avec un matériel simple : pinces à linge, baguette de bois ou bande de carton par exemple, ficelle passant dans un trou pour la rotation de l'ensemble. Il faut veiller à centrer l'ensemble, sinon le poids de la barre intervient en plus du poids des pinces, ce qui rendra difficile la compréhension du phénomène.


Les points de départ pour une telle expérimentation sont  nombreux : réaliser un mobile (ou se poser des questions sur un mobile du commerce), observer une grue et son contrepoids, comprendre le fonctionnement des leviers, analyser ce qui se passe quand deux élèves de poids différents jouent sur une balançoire type "tape-cul" etc...




 La ficelle est attachée à une règle, ce que les élèves représentent. (1) décrit la situation mêmes objets-mêmes distances, ce qui est systématisé par (3). (2) montre qu'un objet plus lourd est plus près (le nombre de pinces est doublé à droite). (4) est erroné ou ne décrit que le matériel utilisé.



Dans un second temps,de manière plus approfondie, des mesures sont faites, en les confrontant.


 En faisant plusieurs autres essais (exemple 2-6 et 3-4   1-6 et 2-3 etc...), les élèves pourront alors dégager une loi simple : il y a égalité du produit du nombre de graduations par le nombre de pinces ( niveau de formulation au cycle III du théorème des moments).

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De manière ludique, cette interrogation peut être engagée au cycle I. Il existe de nombreux jeux (d'inspiration mathématique), comme ces balances à oursons souvent présentes en maternelle


Ici l'élève peut réaliser l'équilibre à la manière d'une balance : même nombre d'oursons à chaque extrémité.



Après scan des images et encollage sur carton, les élèves ont pu manipuler une balance réalisée à peu de frais pour comprendre ce qui s'est passé dans cette histoire.

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