Objectifs du défi Un projet commun pour :

Construire un objet roulant
capable de se déplacer de façon autonome,
allant le plus loin possible.
Le départ se fera véhicule à l’arrêt, sans élan.
Objectifs du défi
Un projet commun pour :
• Coopérer au sein d’un groupe pour répondre à une situation problème,
• Participer à un projet collectif,
• Construire des savoirs et des savoir-faire scientifiques, langagiers, citoyens.
Objectifs
• Découvrir le fonctionnement d’objets roulants,
• Amener les élèves à identifier des problèmes techniques posés par la fabrication de petites
voitures, et à envisager des solutions techniques : choix de systèmes de fixations (mobiles
ou fixes) entre et les roues et le châssis, parallélisme, choix des matériaux,
• Travailler sur une énergie permettant aux voitures de se mouvoir,
• Découvrir les notions de masse, de frottements.
Concepts scientifiques :
• Rouler à présence de pièces en mouvement
• Notion de frottements
• Lien masse/vitesse
Compétences travaillées liées au projet
• Être capable de mener à bien une construction simple,
• Être capable de mettre en œuvre un dispositif expérimental suite à un cahier des charges
donné, en s’appuyant sur des observations, des mesures appropriées, des analyses,
• Être capable de poser des questions précises et cohérentes à propos d’une situation
d’observation ou d’expérience,
• Avoir compris et retenu quelques notions simples : rapport châssis/axe/roues; liaison fixe,
liaison mobile
• Caractériser les différences entre deux types de modes de déplacement : rouler, glisser.
• Avoir compris quelques notions géométriques : centre de cercle, axes parallèles.
• Être capable d’adapter sa construction par rapport à sa masse et aux frottements ;
• Être capable de trouver une énergie permettant à la voiture de se mouvoir.
Les élèves vont être mis en situation d’analyser, d’anticiper, de prédire, de faire des comparaisons
avec le monde hors de l’école.
Ils vont être mis en situation de rechercher des solutions pour concevoir l’objet.
Ils vont :
• Cerner les besoins pour établir un cahier des charges,
• Imaginer, essayer
• Évaluer les essais,
• Fixer les solutions retenues,
• Organiser la production de l’objet définitif,
• Mener la production.
NB : Cette démarche peut aussi contenir des temps d’analyse d’objets existants, des analyses des
causes de dysfonctionnement.
• Émettre des hypothèses,
• Élaborer des dispositifs,
• Réaliser les dispositifs,
• Faire des essais,
• Confronter les essais avec les hypothèses de départ,
• Améliorer le dispositif, en travaillant sur les concepts (masse, frottements, …°
• Faire de nouveaux essais,
• Conclure,
• Confronter aux savoirs savants.

Construire un objet roulant
capable de se déplacer de façon autonome,
allant le plus loin possible.
Le départ se fera véhicule à l’arrêt, sans élan.
Quelques problématiques liées au sujet :
• Qu’est ce qui roule?
o On recense tous les objets qui roulent (parmi les objets familiers des enfants)
o Que veut dire rouler ? Quelle différence entre rouler et glisser ?
o Pour rouler il faut des roues qui tournent.
• Combien de roues, sur quoi sont placées les roues ? Où les placer ?
o Travail sur le nombre de roues, sur le positionnement des roues,
o Comment sont reliés ensemble les différents éléments d’une voiture : châssis,
roues, axes
o Comment les roues tournent- elles ?
o Axe fixe sur le châssis, roue mobile, Axe mobile, roue fixe sur l’axe, Axe et roues
mobiles,
o Où se place l’axe par rapport à la roue ?
• Avec quoi construire des roues ?
o Essais de différentes propositions, pourquoi ça marche, pourquoi ça ne marche pas
?
• Comment faire avancer droit ? Comment placer les roues ? Comment placer les axes ?
• Comment limiter les frottements ?
o Repérer les sources de frottement : roue/axe, roue/sol, axe/châssis, roue/châssis
• Essayer de jouer sur différents paramètres pour y remédier. (matériau utilisé, type de
fixation…)
• Comment fabriquer le véhicule pour qu’il descende la pente sans se casser ?
o Solidité, fixations,
o Taille, épaisseur des roues
• Comment adapter la masse de l’objet ?
o Objet lourd : prend de la vitesse dans la pente mais + lent sur le plat
o Objet léger : moins de vitesse dans la pente mais va plus loin sur le plat
• Quelle propulsion choisir ?
o Air, contrepoids, élastique, ressort, friction, moteur…
Prolongement possible (facultatif) : recherche documentaire, lien
avec l’EDD : Éducation au développement durable
Exemples de problématiques :
• Quelles voitures de demain ?
• Comment organiser les transports pour moins polluer ?
• Quelles énergies pourra-t-on utiliser pour nos voitures ?
Evaluation
• L’objet roule.
• L’objet se déplace de manière autonome.
• L’objet roule de manière rectiligne.
• L’objet effectue … mètres.
• Les panneaux sont explicites au niveau de leur contenu.
• Les élèves communiquent de manière compréhensible : présentation de leur démarche et
de l’objet

Construire un objet roulant
capable de se déplacer de façon autonome,
allant le plus loin possible.
Le départ se fera véhicule à l’arrêt, sans élan.
1 Imaginer un objet qui
roule et qui ne glisse
pas.
Présentation du projet.
Par élève : une feuille A 4
Schématiser l’objet final.
Le légender.
Expliquer comment on le
fait fonctionner.
Ce qui a été produit.
Quels critères de production sont
respectés ?
2 Idem Par groupe de besoins (3
élèves maxi-6 groupes)
Une feuille A 3 :
Gros feutres
Idem
Décalage :
VOC
Nommer avec
précision les
différentes parties de
l’objet.
Par élève :
Mots précis apportés par
l’enseignant.
Les définir (dictionnaire)
Les placer sur le dessin.
Les écrire dans le
répertoire.
Collectivement : échange
Ce qui est compris.
3. Valider « sa
production ».
Même organisation :
La feuille ci-dessus + le
matériel demandé
Essai
Ecrire ce qui fonctionne, ce
qui ne fonctionne pas.
Réécrire pour que cela
« fonctionne ».
Essai etc…
Ce qui est prévu fonctionne, ne
fonctionne pas.
Le groupe a « corrigé » : ce qui
fonctionne désormais, ne fonctionne
toujours pas.
4. Synthétiser Par groupe hétérogène
A quelle condition, l’objet
roule-t-il ?
Les élèves ont compris la nécessité d
un essieu. L’essieu est solidaire du
châssis : la roue tourne sur l’essieu.
L’essieu tourne ; la roue aussi .
5/6 Débattre Par groupe et
collectivement
Chaque groupe présente
son objet : il explique ce
qu’il a fait, ses difficultés ;
les autres apportent des
solutions en parlant ; le
groupe peut s »isoler pour
améliore l’objet.
Ce qui est dit ; échangé ; les
problèmes sont bien identifiés ; les
solutions sont clairement expliquées ;
essayées ; validées.

Construire un objet roulant
capable de se déplacer de façon autonome,
allant le plus loin possible.
Le départ se fera véhicule à l’arrêt, sans élan.
CONJUG.
2°
séance
Manipuler des phrases
du type Si + présent/
futur
;
si+ imparfait /présent
du conditionnel
Collectivement :
Pendant le débat : à l’oral
En différé , par « groupes
de besoin »
…(en fonction des
acquisitions sur le présent
et l’imparfait Corpus de
phrases…séance 3
Changement de sujet, de
verbe…(en fonction des
acquisitions sur le présent
et l’imparfait)
Collectivement : synthèse
orale puis écrite par
l’enseignant.
CONJUG.
3° suite S’entraîner Manipuler des
phrases du type Si +
présent/ futur
;
si+ imparfait /présent du
conditionnel
Par groupe de besoins :
• Si + verbe présent/futur :
changement de sujet
• Imparfait/conditionnel
• Passage présent/imparfait
donc futur /conditionnel
présent.
CONJUG.
3° séance
Manipuler des phrases du
type Si + présent/ futur ;
si+ imparfait /présent du
conditionnel
Par groupe de besoins :
Changement de sujet, de verbe…(en
fonction des acquisitions sur le
présent et l’imparfait) sur feuille A 3
Collectivement/par groupe
hétérogène :
correction par un autre groupe…
Collectivement : synthèse des
remarques
7 Répondre à la question du
débat : comment l’objet
peut-il rouler « seul » ?
Par groupe hétérogène constitué à
partir des éléments de chaque
groupe.
Ce qui est écrit.
Les critères
d’écriture sont
respectés.
L’amélioration sur
la forme par
rapport à la
séance 1
8 Réaliser un objet
« roulant » seul.
Même organisation
que la séance 3
Ce qui est prévu
fonctionne, ne
fonctionne pas.
Le groupe a
« corrigé » : ce
qui fonctionne
désormais, ne
fonctionne
toujours pas.
La conclusion est
« argumentée ».

Construire un objet roulant
capable de se déplacer de façon autonome,
allant le plus loin possible.
Le départ se fera véhicule à l’arrêt, sans élan.
8. Valider les objets roulants
seuls.
Débattre
Synthétiser
Ce qui est retenu
9 Réaliser un objet roulant qui
va le plus loin possible.
Groupe hétérogène.
Matériel demandé par les élèves.
Ce qui est
produit….
10. Valider l’objet roulant qui va
le plus loin possible…
Ce qui est retenu.
CONJUG.
4° séance
S’entraîner Manipuler des
phrases du type Si +
présent/ futur
;
si+ imparfait /présent du
conditionnel
Par groupe de besoins :
• Si + verbe présent/futur :
changement de sujet
• Imparfait/conditionnel
• Passage présent/imparfait
donc futur /conditionnel
présent.