48. Utiliser le gramme et le kilogramme (g, kg)

• Comprendre la notion de masse
• Utiliser à bon escient les unités (le gramme et le kilogramme) en comparant/en estimant

L'enjeu pour les élèves est de savoir que le gramme et le kilogramme sont des unités de mesure de masse qu'ils pourront utiliser dans leur quotidien (cuisine, travaux, etc.) et au collège en physique-chimie.

En sciences physiques, les concepts de poids et de masse sont différents. La masse est la quantité de matière que contient un objet, s'exprime en kilogrammes et unités associées (grammes notamment) et se caractérise par des adjectifs tels que « lourd » ou « léger ». Le poids, quant à lui, est la force exercée sur cette masse par la gravité et s'exprime en newtons. Dans le langage courant, on parle souvent de « poids » pour désigner en réalité la masse des objets et des êtres vivants. Avec les élèves, nous ne pourrons pas entrer dans des définitions scientifiques de ce type. Cependant, il faudra être vigilant à bien parler de masse et non de poids.

Estimer les longueurs

Projeter et distribuer la carte rituel P4-12. Faire associer les photographies des objets et animaux à la bonne unité de longueur.

Corriger devant les élèves et faire expliciter les réponses.

Multiplicatif : recherche de la valeur d'une part

Pour équiper les 63 élèves d'une chasuble en vue du cross, la maitresse prépare 7 cartons. Combien de chasubles contient chaque carton ?

Quelle représentation correspond à l'énoncé ?

Projeter le problème intercalaire et les représentations proposées. Échanger sur celle qui correspond à l'énoncé et en expliciter les raisons.

« Vous avez précédemment appris à comparer les masses de différents objets avec une balance de Roberval. Comment savait-on quel objet était le plus lourd ou le plus léger ? »

Faire rappeler que la masse est visible grâce à la position des plateaux. L'objet le plus lourd se trouve sur le plateau le plus bas et le plus léger sur le plus haut. Lorsque les plateaux sont alignés, les masses sont égales.

Point didactique

L'usage ordinaire de la balance de Roberval implique de poser des masses marquées sur l'un des plateaux afin de déterminer la masse de l'objet posé sur le second plateau. On obtient alors une masse approximative au gramme près selon les masses dont on dispose. Cette utilisation n'a pas été plébiscitée en séquence 39 car les comparaisons s'effectuent entre objets. Dans cette séquence, les élèves vont découvrir les unités de mesure de masse par l'utilisation de ces outils.

« Aujourd'hui, vous allez continuer à travailler sur les masses et apprendre comment les mesurer. »

Découvrir comment mesurer des masses.

Projeter l'image « Masses marquées », présentant des masses et les montrer également physiquement aux élèves.

« À votre avis, à quoi servent ces objets ? Que voyez-vous écrit dessus ? »

Recueillir au moins deux réponses d'élèves puis expliquer en utilisant la balance de Roberval : « Ces objets sont des masses marquées. Elles servent à estimer la masse d'un objet avec la balance de Roberval. Sur chaque masse, vous voyez indiqué "1 kg", "500 g" ou "200 g". Cela indique la masse de chacune. "kg" correspond à "kilogramme". C'est l'unité de mesure des masses. "g" correspond à "gramme". C'est une unité de mesure de masses aussi, mais 1 g est plus léger que 1 kg. Je vais vous montrer : je place la masse de 1 kg sur le plateau. Je place ensuite ma trousse sur l'autre plateau. Ma trousse se trouve sur le plateau du haut. Est-elle plus lourde ou plus légère que la masse marquée de 1 kg ? »

Recueillir au moins deux réponses d'élèves, puis expliquer : « Ma trousse pleine a une masse inférieure à 1 kg. Mais je ne connais toujours pas la masse de ma trousse. Je vais essayer de placer la masse marquée de 800 g. »

Procéder ainsi jusqu'à obtenir l'égalité entre les masses de la trousse et des témoins marqués.

Répartir les élèves en six groupes de 3 ou 4. La moitié des groupes est chargée d'estimer la masse d'objets variés puis de la noter sur une ardoise. L'autre moitié des groupes est chargée de valider ou invalider la proposition des groupes n° 1, 3 et 5 en complétant l'ardoise et en utilisant le lexique spécifique « lourd/léger ».

Proposer cinq objets différents par groupe. Au bout de huit à dix minutes, inverser le rôle des groupes.

« Les unités de mesure de masse sont le kilogramme qui se note "kg" et le gramme qui se note "g". Le gramme s'utilise pour exprimer des masses plus finement que le kilogramme. Savoir utiliser ces unités permet de définir une masse de manière exacte et de la communiquer à quelqu'un qui n'a pas pu effectuer la pesée, ou de s'en souvenir. Un kilogramme correspond à un paquet de farine, ou encore à une bouteille d'eau d'un litre. »

Une affiche est co-construite avec les élèves et comportera une définition de la masse, les termes gramme et kilogramme et un exemple de référence (ex. : farine/feuille d'arbre).

• Synthèse mathématique
  « Qu'avez-vous appris durant cette séance ? »
  Les élèves réfléchissent seuls, puis à deux.
  Réponse attendue en revenant à la cible : le gramme et le kilogramme permettent de mesurer des masses.
  
• Bilan de l'apprentissage
  Les élèves complètent oralement ou dans leur cahier d'apprentissage l'affirmation suivante : « Ce que j'ai appris me servira en dehors de l'école, car... »

Procédures de calcul du CE1 : test de fluence n° 2 p. 173

Ce test de fluence porte sur les procédures de calcul apprises jusqu'ici. Les élèves ont trois minutes pour réaliser le plus de calculs possible.

Pour ce test, procéder en suivant les indications p. 29.

Multiplicatif : recherche du nombre de parts

Un éleveur possède 56 poissons et veut en placer 6 par aquarium. Combien d'aquariums sont nécessaires ?

À quelle question a-t-on répondu ?

Projeter le problème intercalaire et les questions proposées. Échanger sur celle qui correspond au problème résolu et en expliciter les raisons.

Afin de rappeler ce qui a été vu lors de la séance précédente, faire réfléchir l'ensemble de la classe durant une minute, puis solliciter au moins deux élèves pour l'expliciter.

Utiliser les unités gramme et kilogramme.

Sur la balance de Roberval, réaliser une égalité entre 1 kg et les autres masses marquées. Demander à au moins deux élèves ce qu'ils constatent et faire justifier leur réponse.

Réponse attendue : les deux plateaux de la balance de Roberval sont alignés, donc les masses sont égales.

Effectuer l'addition des masses marquées : « 500 + 200 + 200 + 50 + 50 = 1 000 ». En déduire que mille grammes est égal à un kilogramme.

Exercice intercalaire : Que cherche-t-on ?

• La masse des fruits.
• La masse totale des fruits et légumes achetés.
• La masse en gramme des achats.

Laisser les élèves travailler dans leur cahier de recherche. Ils peuvent représenter les masses marquées ou utiliser les vraies qui sont laissées à disposition.

Circuler pour valider les procédures des élèves en réussite et aider ceux qui en ont besoin.

Faire verbaliser les procédures des élèves, puis corriger en réalisant l'addition en ligne ou un arbre de calcul.

Les élèves peuvent avoir réalisé une addition en colonnes : valider leur résultat mais indiquer que le calcul en ligne, en arbre ou mental est à privilégier.

Verbaliser l'égalité 1 000 grammes = 1 kilogramme.

« Le kilogramme, qui se note "kg", et le gramme, qui se note "g", sont des unités de mesure de masse. Le gramme s'utilise pour exprimer des masses plus finement que le kilogramme. Mille grammes est égal à un kilogramme. Savoir utiliser ces unités permet de définir une masse de manière exacte, et de la communiquer à quelqu'un qui n'a pas pu effectuer la pesée, ou de s'en souvenir. »

L'affiche construite en séance 1 sera complétée avec l'égalité 1 000 g = 1 kg.

Projeter la page 103 du fichier et donner les consignes.

• Synthèse mathématique
« Qu'avez-vous appris durant cette séance ? »
Les élèves réfléchissent seuls, puis à deux.
Réponse attendue en revenant à la cible : la nécessité de connaitre la masse des objets pour pouvoir les comparer.

• Bilan de l'apprentissage
Les élèves complètent oralement ou dans leur cahier d'apprentissage l'affirmation suivante : « Durant cette séance, j'ai été motivé(e) par… »