Connaître les relations entre les unités de masse - Fiche de préparation : 4ème Harmos

Retrouvez les notions sur « Connaître les relations entre les unités de masse » en 4eme Harmos à l’aide de sa fiche de préparation.

Domaine : mesures et grandeurs

Objectifs :

Savoir choisir l’unité de masse adéquate

Estimer des poids

Exprimer et comparer des poids avec une balance de Roberval

Convertir des masses dans une unité donnée

Prérequis : Connaitre les unités de mesure de masse usuelles : kilogramme et gramme.

Vocabulaire : unités de masse, poids, convertir, gramme, kilogramme

Contenu de la séquence :

l Fiche de préparation

l Fiche d’activités de réflexion et d’observation (version élèves + à projeter)

l Fiche élève d’exercices

l Trace écrite

l Fiche d’entrainement

l Evaluation

Remarques didactiques :

Tableau de conversion : toutes les conversions doivent donner lieu à une compréhension des regroupements par 10. Ex : le kilogramme c’est 1 000 fois plus lourd que le gramme ; le gramme c’est 1 000 fois plus léger que le kilogramme.

Séance 1

Phase 1 : Découverte de la notion : Connaître les relations entre les unités de masse.

Étape 1 : Je découvre la notion

Durée : 45 mn

Dans cette séance, nous allons rappeler aux élèves ce que sont les unités de masse les plus courantes : le kilogramme (kg) est utilisé pour des masses lourdes alors qu’on utilise le gramme (g) pour des masses plus légères. On les conduira ensuite à comprendre les relations entre ces deux unités (Le gramme c’est 1000 fois plus petit que le kg ; le kg c’est 1 000 fois plus grand que le g). Puis, ils devront apprendre à estimer des poids et choisir l’unité de masse adéquate. Puis, ils observeront une balance de Roberval et comprendront son fonctionnement. On les conduira enfin à comprendre que pour comparer des mesures de masse, il convient de convertir les unités dans la même unité ; ainsi ils utiliseront l’équivalence 1kg = 1000 g pour convertir les mesures dans une autre unité.

Rappel : les unités de masse usuelles : kg/g. Leur utilisation.

Le maitre note les suggestions des élèves sur un panneau d’affichage. On approfondira les réponses après les activités faites en classe sur la notion.

Le maitre affiche 2 panneaux (dessins + mesure de masse):

le poids d’un cartable.: 10 kg ; la masse d’une banane: 120 g

A quoi ces mesures te font-elles penser ? À des masses/poids. ● Que signifient kg/g ? (kilogramme/gramme). Ce sont des unités de masse. ● Quel est l’objet le plus lourd ? Le plus léger ? Pourquoi ? kg : pour peser un objet lourd /g : pour peser un objet léger

Matériel : Connaître les relations entre les unités de masse Fiche 1 – (PDF à projeter + Fiche élève)

Collectif /oral : Le maitre distribue le document (fiche élève) et / ou le projette. Le maitre demande aux élèves de le lire attentivement. Demander à un élève volontaire de faire la lecture magistrale du texte.

Au cours de la séquence, le maitre pourra présenter des instruments de mesure tels qu’un pèse-personne, une balance de Roberval, un pèse-lettre, une balance de cuisine, un pèse -bagages etc et demander l’unité de masse à utiliser pour chaque outil.

❶ Lecture compréhension.

Poser quelques questions pour vérifier la compréhension

De quelles mesures est-il question dans les documents ? Des mesures de masse. A quoi servent-elles? À peser/ à mesurer des masses /des poids. Repère les unités. (kg/g)
Qu’a-t-on cherché à peser ou comparer dans chaque dessin ?

Dessin A : le poids d’haltères/ d’un balai/ d’un biberon ; dessin B : le poids des enfants dessin C : le poids de 2 souris. Dessin D : le poids de 2 souris et d’un chat

Pourquoi le garçon ne veut plus « toucher » à la machine ? Car il a grossi et ne veut plus se peser.
T’est-il déjà arrivé de peser quelque-chose ? Raconte. Quel instrument as-tu utilisé ?

❷ Découverte de la notion : Connaître les relations entre les unités de masse

Matériel : Connaître les relations entre les unités de masse- Découverte

Le maitre demande de répondre aux questions de la fiche en binômes et à l’écrit.

Confrontation et validation

1/ Estimer l’unité de masse adéquate. Choisir entre le kilogramme (masse lourde) et le gramme (masse légère).

Question 1 :

Dessin A : Quel objet est le plus lourd ? Le plus léger ? Essaie d’évaluer la masse de chaque objet. A quoi sert le kilogramme ? Le gramme ?

Réponse : Objet le plus lourd : les haltères ; le plus léger : le biberon / haltères : 30 kg ; balai : 3 kg ; biberon : 350 g.

On pourra présenter ces 3 objets en réel dans la classe. On les fera sous-peser par les élèves pour qu’ils puissent évaluer leur masse.

Faire expliquer le choix de l’unité.

→ Faire repérer les 2 objets les plus lourds : haltères/balai puis le plus lourd ; le plus léger. Faire choisir l’unité de masse adéquate. (Lesquels va-t-on peser en kilogrammes ? En grammes ?)

→ Faire estimer les poids des objets. Haltères : 30 kg ; balai : 3 kg ; biberon : 350 g

L’unité du gramme permet de mesurer des petites masses. Pour exprimer une mesure de masse plus grande que le gramme, on utilise le kg.

2/ Exprimer un poids en kg et en g. Connaitre les relations entre les unités de masse : 1kg = 1 000 g. Convertir les masses dans une unité donnée.

Question 2 :

Dessin B : Quel instrument est utilisé ? A quoi sert-il ? Combien de poids a pris chaque enfant ? Regarde le cadre bleu et convertis chaque masse en grammes.

Réponse : On utilise ici un pèse-personne. Il sert à peser des personnes. Les enfants ont pris du poids : la fille → 4 kg ; le garçon : 2kg 500

On fait lire le petit tableau d’équivalence. 1Kg = 1 000 g. Rappeler qu’il va permettre d’aider à trouver combien il y a de grammes dans les poids exprimés. À la fin de cette activité, on pourra présenter aux élèves un pèse personne et procéder à des pesées par des élèves volontaires. On leur demandera d’exprimer leur poids respectif en grammes.

Faire expliquer les procédures.

→ Faire décrire le rôle du pèse-personne. Un plateau de pesée + un écran à aiguille ou un affichage électronique permettant d’indiquer le poids d’une personne.

→ On fera constater que le 1^er poids est exprimé en kg et le 2ème en kg et grammes. Pour les 2 kg 500, on demandera à quoi correspond les 500. Expliciter qu’il s’agit de 2 kg et 500 g.

→ Dire que 500 g correspond à la moitié d’1 kilogramme. Faire constater que 1 demi-kilo, c’est la moitié de 1 kilo. Donc la moitié de 1000 g c’est 500 g. Illustrer : 2kg 500 c’est 2 kilos et encore 1 demi kilo.

→ Expliquer les relations entre les unités usuelles : le kilogramme c’est 1000 fois plus grand que le gramme et inversement. (Le gramme c’est 1 000 fois plus petit que le kilogramme). Dire que dans 1 kg, on compte 1 000 grammes.

→ Faire exprimer les poids en grammes (on dit qu’on va convertir chaque poids en grammes) en se servant de l’équivalence kg/g. : 4 kg c’est 4 fois plus lourd qu’1 kilo donc 4 kg = 4 000 g ; 2kg 500 c’est 2 fois plus qu’ 1 kilo donc 2 000 g + les 500 g qu’on ajoute. On convertit : 2 kg 500 équivaut à 2 500 grammes.

3/ Connaître le rôle de la balance de Roberval. Peser des objets avec une balance de Roberval. Convertir les masses dans une unité donnée.

Question 3 :

Dessin C : Connais-tu cette balance ? À quoi sert-elle ? Décris-la. Combien pèsent les 2 souris ? Dans quelle position se trouve l’aiguille ? Les plateaux ?

Réponse : Il s’agit d’une balance de Roberval. Elle sert à peser ou comparer des masses. Elle contient 2 plateaux et une aiguille. Les 2 souris pèsent 120 g au total. Les plateaux se trouvent au même niveau et l’aiguille au milieu.

c On pourra présenter aux élèves une balance de Roberval avec ses poids utilisés : 1 kg, 500 g, 200 g….20 g etc. A la fin de l’activité, on pourra faire utiliser la balance. Objectifs : peser des objets ou comparer des masses d’objets se trouvant dans la classe par exemple. (Notion de plus lourd plus léger/même poids).

Faire expliquer les procédures.

→ Illustrer l’activité avec une balance de Roberval. Faire décrire la balance. 1 socle avec 2 plateaux. 1 aiguille au centre.

→ Faire constater que lors d’une pesée, les plateaux vont s’équilibrer avec des poids ; il s’agira de trouver le poids de l’objet. Lorsque les 2 plateaux seront à la même hauteur, c’est qu’on aura réussi à trouver le poids exact de l’objet.

→ Faire calculer le poids des 2 souris : 100 g + 20 g = 120 grammes.

Prolongement : On pourra faire réaliser des pesées avec des objets se trouvant dans la classe, en utilisant des poids de 1kg 500 g 100 g 20 g ….

4/ Comparer les poids de deux objets avec une balance de Roberval.

Question 4 :

Dessin D : Comment la balance fonctionne-t-elle ? Complète : La souris orange est plus…….que la souris violette. La souris orange est plus.…………. Que le chat noir.

Réponse : Le plateau avec l’objet le plus lourd descend ; celui avec le plateau le plus léger monte. L’aiguille penche toujours du côté de l’objet le plus lourd. La souris orange est plus lourde que la souris violette. La souris orange est plus légère que le chat noir

Faire expliquer les procédures.

→ Faire comprendre le fonctionnement de la balance : Le plateau avec l’objet le plus léger monte tandis que celui avec l’objet le plus lourd descend.

→ On fait observer que l’aiguille penche toujours du côté de l’objet le plus lourd.

→ On rajoutera que si on compare des objets de masse égale, les plateaux s’équilibreront et que l’aiguille restera au centre. (On justifie avec des objets).

Étape 2 : J’ai bien compris

Dans cette étape, nous allons conduire les élèves à appliquer les notions vues en début de séquence. Savoir choisir l’unité de masse adéquate. Estimer des masses. Exprimer et comparer des poids avec une balance de Roberval. Convertir des unités de masse

Matériel : Connaître les relations entre les unités de masse + fiche élève application

1/ Le maitre projette les exercices ou les écrit au tableau. Les élèves répondent individuellement sur la fiche élève :

On lit et explique les tâches des exercices aux élèves puis ils réalisent leur travail individuellement sur leur fiche.

Série a / Objectifs : Savoir choisir l’unité de masse adéquat. Estimer des poids.

CONSIGNE : A– Colorie la pastille en jaune pour les objets pesés en grammes et en vert pour ceux pesés en kilogrammes.

On conseille aux élèves d’évaluer le poids d’un objet en prenant appui sur les unités – référence : le kilogramme pour les masses lourdes ; le gramme les masses légères.

CONSIGNE : B- Colorie de la même couleur les étiquettes qui correspondent.

Même démarche que l’exercice A

Confrontation et validation

Série b / Objectifs : exprimer et comparer des poids avec une balance de Roberval -Connaître les équivalences entre les masses. (1kg = 1 000 g)

CONSIGNE : Complète le poids de chaque objet. Complète avec les mots lourd/léger.

c On rappellera de bien observer la position de l’aiguille et celle des plateaux pour définir l’objet le plus lourd ou le plus léger.

Correction

La baguette pèse 250 grammes.

Le poulet pèse 1 kg 100 ou 1 100 grammes.

Le kiwi est plus léger que l’ananas.

Le cartable est plus lourd que la pomme.

Série c / Objectifs : Convertir des mesures dans différentes unités. Connaître les équivalences entre les masses.

CONSIGNE :

On rappellera aux élèves de convertir les mesures dans l’unité demandée à partir de l’équivalence 1kg = 1 000g. On rappellera qu’on rajoutera ou supprimera des zéros selon qu’on veut obtenir une masse plus grande ou plus petite.

Correction :