E2. Sens de la mesure :

Comparer, estimer et déterminer des mesures dans divers contextes.

SITUATION D’APPRENTISSAGE : MESUREUSES ET MESUREURS EN HERBE


Durée totale : environ 1h 30 min

Sommaire 

Dans cette situation d’apprentissage, les enfants comparent des objets en explorant l’attribut longueur. Elles et ils se servent de différentes parties de leur corps et d’objets concrets comme objets étalons. Par la suite, les enfants comparent la longueur de ces objets étalons (unités de mesure non conventionnelles) avec la longueur de peluches et d’enfants.

Attente

Contenus

E2. Sens de la mesure

Comparer, estimer et déterminer des mesures dans divers contextes.

E2.1 reconnaître les attributs mesurables de figures planes et de solides, y compris la longueur, l’aire, la masse, la capacité et les angles.

E2.2 comparer plusieurs objets du quotidien et les mettre en ordre selon leur longueur, leur aire, leur masse et leur capacité.

Intention pédagogique

Cette situation d’apprentissage a pour but d’amener les enfants :

  • à comparer des objets en les décrivant à l’aide de mots liés au domaine de la mesure tels que plus long que, plus court que, de la même grandeur que, de la même taille que;
  • à mesurer la longueur d’objets en se servant d’objets étalons;
  • à ordonner des objets selon l’attribut longueur.

Contexte pédagogique 

Préalables 

Toute mesure sous-entend une comparaison. Pour déterminer la mesure de l’attribut d’un objet, on le compare avec le même attribut d’une unité de mesure non conventionnelle ou conventionnelle. Par exemple, on peut déterminer la longueur d’un objet en utilisant la longueur d’un objet étalon (par exemple, une gomme à effacer) comme unité de mesure non conventionnelle ou à l’aide d’une unité de mesure conventionnelle (par exemple, une règle graduée en centimètre [cm]). Les enfants mesurent régulièrement des objets dans leurs activités journalières selon divers attributs tels que la longueur, la masse ou la capacité. Il est donc important de sensibiliser les enfants à l’attribut mesuré et d’explorer avec elles et eux le sens du terme mesurer avant de leur apprendre des techniques ou des procédures de mesure.

Pour être en mesure de réaliser cette situation d’apprentissage, les enfants doivent pouvoir :

  • comparer et décrire des objets (ressemblances et différences);
  • trier et classer des objets selon un attribut;
  • faire appel à leurs connaissances intuitives du concept de l’estimation.

Vocabulaire mathématique 

petit, long, court, de la même grandeur que, plus long que, moins long que, plus court que, moins court que, objet étalon, taille

Matériel 

  • peluches
  • divers objets
  • annexe 1
  • couronnes ou chapeaux (une couronne ou un chapeau par groupe de trois élèves)
  • grands cerceaux de même couleur (un par équipe de trois élèves)
  • ruban à mesurer rétractable
  • ruban gradué
  • mètre
  • règle de 30 cm
  • musique au choix

Objet étalon : objet dont un certain attribut deviendra l’unité de mesure personnelle de l’enfant. Par exemple, une ou un enfant choisit un crayon pour mesurer la longueur d’un livre. Le crayon est l’objet étalon, sa longueur est l’unité de mesure non conventionnelle pour cette ou cet enfant.

Cette situation d’apprentissage comprend une section Activité préparatoire facultative, une section Mise en train et deux sections Exploration qui sont chacune suivies d’une section Objectivation/Échange mathématique. Cette organisation a pour but de faciliter la gestion du temps et d’aider les enfants dans l’appropriation du sens de la mesure. Par la suite, deux Activités supplémentaires sont proposées.

Activité préparatoire facultative

Durée : environ 10 minutes

Inviter les enfants à s’asseoir et à former un grand cercle. Placer des cerceaux à l’intérieur du cercle en nombre suffisant pour permettre aux enfants de former des groupes de deux, de trois ou de quatre enfants. Expliquer aux enfants que vous proposez un jeu semblable à celui de la chaise musicale. Inviter les enfants à circuler autour des cerceaux au son de la musique et, lorsque celle-ci s’interrompt, à former des groupes de deux, de trois ou de quatre enfants à l’intérieur des cerceaux selon la directive donnée.

Lorsque la musique s’interrompt, le personnel enseignant peut donner ou chanter une directive telle que :

  • Pour travailler mieux, on est deux.
  • Une équipe de choix, c’est à trois.
  • Pour un travail efficace, c’est à quatre.

Avant l’apprentissage (mise en train)

Durée : environ 15 minutes

Quelques jours avant l’activité, remettre aux enfants l’annexe 1. Cette annexe consiste en une lettre qui demande aux parents de permettre aux enfants d’apporter leur peluche préférée à l’école.

À l’intérieur d’un cerceau, il y a une règle de, un mètre, une règle de 30 centimètres, un ruban à mesurer et un ruban gradué.

Le jour de l’activité, dans un premier temps, placer à l’intérieur d’un grand cerceau différents instruments de mesure conventionnels tels un mètre, un ruban à mesurer rétractable, une règle de 30 cm, un ruban gradué. Regrouper les enfants autour de ce cerceau et les inviter à observer les objets placés au centre du cercle. Faire ressortir qu’il s’agit d’instruments de mesure en posant des questions telles que :

  • Que peut-on faire avec ces objets?
  • Est-il possible de mesurer des objets sans utiliser ces instruments? Comment?

Voici des exemples de réponses possibles des enfants :

  • On peut mesurer la longueur du tapis avec nos doigts, nos mains ou nos pieds.
  • On peut mesurer la longueur du tableau avec un jouet.
  • On peut mesurer la longueur du mur de la classe en se plaçant l’un à côté de l’autre.

Le fait de présenter aux enfants des instruments de mesure conventionnels devrait leur permettre d’établir un lien entre les objets présents dans leur environnement et le concept de mesure présenté dans le cadre de cette situation d’apprentissage. Toutefois, ces instruments ne seront pas utilisés pour effectuer des mesures.

Dans un deuxième temps, demander à chaque enfant de présenter sa peluche et de trouver un objet étalon dans la salle de classe qui servira à la mesurer. Demander à chaque enfant de déterminer si sa peluche est plus longue ou plus courte que l’objet étalon, puis les inviter à présenter, à tour de rôle, leur peluche et leur objet étalon. Les encourager à utiliser le vocabulaire approprié, par exemple « ma peluche est plus longue que le crayon », « ma peluche est plus courte que le pinceau »).

Lancer, aux enfants, le défi suivant : « Est-ce que ta peluche est toujours plus longue ou toujours plus courte que les objets étalons des autres enfants de la classe? »

Pendant l’apprentissage (exploration) 1

Durée : environ 20 minutes

Avant de débuter, disposer par terre un nombre de cerceaux équivalent au tiers des enfants de la classe, et placer sur la tête d’un tiers des enfants une couronne ou un chapeau pour qu’elles et ils soient facilement repérables dans la salle de classe (par exemple, s’il y a 24 enfants dans la classe, prévoir huit couronnes ou chapeaux et huit cerceaux).

Demander à chaque enfant qui porte un chapeau de garder dans ses mains l’objet étalon qu’elle ou il a choisi pour mesurer sa peluche, puis de se tenir dans un des cerceaux (une ou un enfant par cerceau) et de laisser sa peluche de côté pour le moment.

Expliquer aux enfants que le jeu auquel elles et ils joueront ressemble à celui de la chaise musicale. Lorsque la musique commence, tous les enfants – sauf celles et ceux dans les cerceaux – dansent avec leur peluche autour des cerceaux. Dès que la musique arrête, les enfants doivent se placer rapidement dans les cerceaux en veillant à former des trios : l’enfant coiffé d’une couronne et tenant son objet étalon, une ou un enfant dont la peluche est plus longue que l’objet étalon et une ou un enfant dont la peluche est plus courte que l’objet étalon. Une fois que les enfants ont formé un trio, leur demander si ce dernier est conforme à la directive. Pour justifier leurs réponses et montrer qu’elles et ils respectent la consigne, les enfants doivent utiliser le vocabulaire approprié. Une ou un enfant pourrait dire par exemple : « Notre trio est bien formé parce que ma peluche est plus longue que le camion – l’objet étalon – et que sa peluche est plus courte. »

Répéter l’activité plusieurs fois en faisant porter la couronne ou le chapeau à différents enfants. Une fois désignés, ces dernières et ces derniers choisissent leur objet étalon et mettent leur peluche de côté. Pendant le jeu, circuler, observer, et au besoin, aider les enfants à former leur trio et à fournir leurs réponses.

S’il est impossible de former un trio conforme aux consignes, les enfants attendent le prochain tour. Mais il importe que les enfants expliquent pourquoi il leur est impossible de former un trio.

Observations possibles

Interventions possibles

Un enfant (ou deux) n'appartient à aucun groupe une fois les trios formés, en raison de la longueur de l'objet étalon et de leur peluche.

Expliquer qu'une telle situation peut se produire parce que la longueur des peluches ne permet pas de respecter la directive (par exemple, les peluches qui restent sont plus courtes que l'objet étalon).

Situation de salle de classe. Il y a deux cerceaux, parterre, dans le premier cerceau, il y a un enfant debout et l’autre est assis. Dans le deuxième cerceau, les deux enfants sont debout.  Il y a d’autres enfants dans la classe.

Deux enfants dont la peluche est plus courte (ou plus longue) forment un même trio.

Poser des questions telles que :

  • « Dans votre trio, quelle peluche est plus longue que l'objet étalon? plus courte que? »
  • « Comment pourriez-vous respecter la consigne qui demande que chaque trio soit composé d'une peluche plus longue et d'une peluche plus courte que l'objet étalon choisi? »
Situation de salle de classe.  Il y a trois élèves debout dans un cerceau. Il a d’autres élèves dans la classe.

Un enfant compare sa peluche à la peluche de l'autre enfant du trio au lieu de la comparer à l'objet étalon.

Modeler la comparaison de la longueur de la peluche à l'objet étalon.

Situation de salle de classe. Il y a trois enfants sont côte à côte, ils comparent la longueur de leur peluche.

Après l’apprentissage (objectivation/échange mathématique) 1

Durée : environ 15 minutes

Lorsque tous les enfants ont porté la couronne ou le chapeau, les regrouper en cercle et animer une discussion.

Poser des questions telles que :

  • Est-ce que ta peluche a toujours été plus courte que l’objet étalon? Pourquoi?
  • Est-ce que ta peluche a toujours été plus longue que l’objet étalon? Pourquoi?
  • Est-il possible qu’une peluche soit toujours plus longue que l’objet étalon? Justifie ta réponse.
  • Est-il possible qu’une peluche soit toujours plus courte que l’objet étalon? Justifie ta réponse.
  • Est-il possible qu’une peluche soit parfois la plus longue et parfois la plus courte? Comment le sais-tu?

Les enfants pourraient donner des réponses telles que :

  • Ma peluche était la plus courte quand l’objet étalon était plus long.
  • Lorsque j’étais dans le trio de Jasmine, ma peluche était la plus longue parce que l’objet étalon était très court, mais lorsque j’étais dans le trio de Jérémie, ma peluche était la plus courte parce que l’autre peluche et l’objet étalon étaient plus longs.
  • Ma peluche a toujours été le plus longue parce qu’aucune peluche dans la classe n’est plus longue que la mienne.
  • Quelquefois, je pensais que ma peluche était plus longue, mais quand je l’ai mis à côté de l’objet étalon, j’ai vu qu’elle était plus courte.

Pendant l’apprentissage (exploration) 2

Durée : environ 15 minutes

Poursuivre l’activité en expliquant aux enfants qu’elles et ils deviendront tour à tour l’objet étalon pour comparer leur taille. Dès que la musique cesse, les enfants doivent former des trios dans lesquels la taille d’une ou d’un enfant sera plus grande que la taille de l’enfant objet étalon et que la taille d’une ou d’un autre enfant sera plus petite que la taille de l’enfant objet étalon. Veiller à ce que tous les enfants portent la couronne ou le chapeau au moins une fois. Mentionner le fait que certains trios seront difficiles à former (par exemple, si l’enfant qui porte le chapeau a la plus grande ou la plus petite taille de la classe).

Observations possibles

Interventions possibles

Un enfant n'appartient à aucun trio et reste à l'écart en raison du nombre d'enfants dans le groupe.

Leur expliquer qu'une telle situation peut se produire parce qu'il n'y a pas assez d'enfants pour former un autre trio.

Situation de salle de classe. Il y a deux cerceaux, parterre, dans le premier cerceau, il y a un enfant debout et l’autre est assis. Dans le deuxième cerceau, les deux enfants sont debout.  Il y a d’autres enfants dans la classe.

Dans un même trio, deux enfants ont la même taille.

Demander à un enfant de rester dans le trio et guider l'autre vers un autre trio.

Situation de salle de classe.  Il y a trois élèves debout dans un cerceau. Il a d’autres élèves dans la classe.

Après l’apprentissage (objectivation/échange mathématique) 2

Durée : environ 15 minutes

Lorsque tous les enfants ont porté la couronne ou le chapeau, les inviter à s’asseoir en cercle et animer une discussion.

Poser des questions telles que :

  • Es-tu certaine ou certain d’être l’enfant ayant la plus petite taille? Comment le sais-tu?
  • Es-tu certaine ou certain d’être l’enfant ayant la plus grande taille? Comment le sais-tu?
  • Est-il possible que tu sois toujours l’enfant ayant la plus grande taille? Pourquoi?
  • Est-il possible que tu sois toujours l’enfant ayant la plus petite taille? Pourquoi?
  • Est-il possible que tu sois parfois l’enfant ayant la plus grande taille et parfois l’enfant ayant la plus petite taille? Comment le sais-tu?

Voici des réponses possibles d’enfants :

  • Je suis certaine d’être la plus petite parce que j’ai la plus petite taille de la classe.
  • Pietro est certainement l’élève ayant la plus grande taille parce que tous les amis sont plus petits que lui.
  • Il est possible que je sois l’enfant ayant la plus grande taille ou l’enfant ayant la plus petite taille, cela dépend de la taille de l’enfant qui est l’objet étalon.

Mise au point à l’intention du personnel enseignant

Il importe d’utiliser « grand » et « petit » pour qualifier la taille et non l’enfant. Cela est vrai pour tous les attributs. Par exemple, on qualifie l’attribut et non l’objet en disant que la pomme a une plus grande masse que l’orange et non que la pomme est plus grosse que l’orange. Ou encore, en disant que ce contenant a une plus grande capacité qu’un autre et non que c’est le plus grand contenant.

Différenciation pédagogique

Pour faciliter la tâche

Pour enrichir la tâche

  • Former des équipes de deux élèves et comparer la taille des deux peluches pour désigner la plus longue et la plus courte.
  • Préparer un endroit avec une ligne repère pour placer les objets et comparer côte à côte la longueur des peluches ou la taille des enfants.
  • Mettre à la disposition des enfants plusieurs objets de longueurs semblables et leur demander de les ordonner.
  • Couper une ficelle de la longueur d'un bras, d'une jambe et du tour de taille de leur peluche; ordonner les ficelles de la plus grande longueur à la plus petite longueur.
  • Regrouper les peluches de même longueur.

Suivi à la maison

Demander aux enfants de représenter les membres de leur famille au moyen d’un dessin et de les placer en ordre croissant selon leur taille. Leur demander également de placer leurs peluches de la plus longue à la plus courte. Leur suggérer de comparer la taille de divers objets familiers (par exemple, objets trouvés dans leur chambre).

Source : Guide d’enseignement efficace des mathématiques, de la maternelle à la 3e année, p. 110-118.