À l’assaut des décimaux grâce au défi de la catapulte

Sarah-Ève, enseignante au Québec, explique les nombres décimaux grâce à des catapultes fabriquées par ses élèves. Ce défi met à l’honneur la transdisciplinarité. On fait des maths, des travaux manuels, des sciences (pour les leviers notamment), mais on apprend aussi à travailler en groupe, à mener des recherches… On y va ?

Les ateliers pratiques aident les élèves à mieux comprendre. Comme ils manipulent, ils ont des résultats concrets. Ils peuvent voir comment cela fonctionne, pourquoi cela fonctionne, ou pas. C’est quelque chose qu’ils ne peuvent pas faire avec la résolution de problèmes sur papier, et qui les motive davantage.

1. La naissance de l’idée

À la fin de ma 2e année en enseignement, l’école pour laquelle je travaillais avait décidé de se lancer dans les projets STEM (Science Technology Engineering Math) (je suis dans une commission scolaire anglophone au Québec). Malheureusement, j’ai été placée ailleurs l’année d’après, mais j’ai quand même fait des recherches sur le sujet.

L’année suivante, j’ai commencé avec un défi sur la flottabilité et les biscuits. Les enfants se sont tout de suite investis et j’ai beaucoup aimé l’expérience. Les élèves sont plus intéressés et plus motivés à travailler.
Si vous avez une classe très active ou des élèves en difficulté ou avec des problèmes de comportement, ceci est une excellente façon de venir les chercher et de les motiver à travailler.

2. De quel matériel avez-vous besoin ?

La plupart des défis peuvent être réalisés avec du matériel très simple comme des trombones, du papier, des pailles, des ciseaux, de la colle, des bâtons de glace, etc.

Le défi de la catapulte requiert des bâtons de glace, du papier collant, des verres en carton ou en plastique, des pompons, des élastiques. Vous pouvez choisir de limiter la quantité de matériel par équipe afin de les forcer à bien réfléchir et faire un plan.

Certains enseignants travaillent aussi l’argent en même temps. Les élèves reçoivent un montant et doivent aller au « magasin général » de la classe pour acheter leur matériel. Encore une fois, cela demande une bonne planification de leur part.

3. Le déroulement de la séance

J’enseigne préalablement quelques concepts scientifiques ou mathématiques reliés au défi. Pour ce défi, nous avions vu les mesures et les nombres décimaux. Pour gagner, il faut que la catapulte projette le pompon le plus loin possible.

Le jour J, je leur ai présenté le matériel disponible et j’ai énoncé le défi. Ensuite, j’ai mis les élèves en équipes de 2 ou 3. Je ne laisse que très rarement les élèves choisir leur partenaire. De toute façon, ils préfèrent généralement le hasard ! Puis, ils se mettent au travail.

Ils ont une vingtaine de minutes pour faire le plan, construire et tester la catapulte. Ils doivent laisser des traces de leur travail sur une feuille. Ils doivent :

• expliquer le travail à faire
• dessiner le plan de leur construction
• noter ce qui ne fonctionne pas
• indiquer les modifications qu’ils apportent à leur construction
• dessiner le plan final

Enfin, nous testons les catapultes tous ensemble. Les groupes ont deux essais chacun et nous faisons la moyenne de la distance pour déterminer l’équipe gagnante ! C’est aussi une belle façon d’enseigner la moyenne pendant le cours si ça n’a pas déjà été vu.

4. Les résultats de l’activité

Ce défi a été très intéressant puisque nous avons vu ce qu’était la moyenne pendant la compilation des données. Cela a été plus facile pour certains élèves de comprendre. Lorsqu’ils oubliaient plus tard dans l’année, je n’avais qu’à leur rappeler que la moyenne, c’est comme ce qu’on a fait avec la catapulte… ahh oui, ça !!! De plus, cela nous a bien permis de travailler les décimaux.

J’avais un élève qui ne comprenait pas du tout pourquoi on ne changeait pas d’unité lorsque ça dépassait. Par exemple : le pompon parcourt une distance de 41.3 cm. Pour lui, il FALLAIT écrire 42.3 parce que ça dépassait le 41. Avec l’aide de toute la classe, il a fini par comprendre !

Dans ce genre d’activité, il faut s’attendre à ce que la classe devienne bruyante (c’est l’excitation, que voulez-vous !) et que les élèves se déplacent beaucoup. Par contre, il est important de garder une discipline de classe : rappelez aux élèves que même s’il est permis de parler, il n’est pas permis de crier.
N’hésitez pas à avoir des feuilles de grammaire prêtes et de tout arrêter si ça va mal. Faire du travail, seul, en silence et à sa place est beaucoup moins intéressant. Ils seront très coopératifs la prochaine fois !!!

5. Le truc en plus de Sarah-Ève

Je vous dirais de ne pas avoir peur d’essayer des choses nouvelles. Les élèves n’en seront que plus heureux. N’ayez pas peur de rater. Nous, les enseignants, avons tendance à ne pas essayer quelque chose de nouveau si nous ne sommes pas certains de bien le maîtriser.

Vous savez, les élèves aiment beaucoup nous en apprendre et je crois qu’il est important pour eux de nous voir être incertains ou même échouer parfois ! Nous leur disons toujours que l’échec est juste un pas de plus vers le succès. Il m’arrive souvent de donner un défi alors que je ne sais pas quel est le meilleur moyen de le réussir.

Crédit photo : Sarah-Ève