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La plupart des élèves de maternelle peuvent facilement identifier des formes plates telles que des carrés, des cercles et des triangles. Il est déjà beaucoup plus difficile d'identifier et de travailler avec des formes tridimensionnelles et il leur faut de nombreuses opportunités pour explorer des formes tridimensionnelles avant de pouvoir les visualiser et les reconnaître. Proposez aux élèves des activités pratiques avec des formes tridimensionnelles pour favoriser la compréhension.
Les élèves de la maternelle aiment travailler avec des formes tridimensionnelles pendant les cours de mathématiques (Jupiterimages / Comstock / Getty Images)
Chasse aux formes dans la cuisine
Après avoir présenté aux élèves les six principales formes tridimensionnelles - sphère, cube, cône, prisme rectangulaire, cylindre et prisme triangulaire -, envoyez-les à la maison avec une quête. Demandez aux élèves et aux parents d’aller à la cuisine, de chercher des formes tridimensionnelles et d’apporter vos formes préférées. La cuisine est pleine de formes tridimensionnelles telles que des boîtes de céréales, des cornets de crème glacée, des contenants à l'avoine et des contenants en plastique. Lorsque les élèves retournent à l'école avec leurs articles, notez-les en fonction de leur format. Comparez et montrez les différences entre les articles, en expliquant en quoi chaque forme peut être très différente selon la taille et le matériau. Laissez les élèves comprendre et comment ils ressentent les éléments et les afficher au centre de la pièce pour une exploration plus approfondie.
Que puis-je faire?
Aidez les élèves à mieux comprendre les propriétés des formes tridimensionnelles en explorant des formes pouvant défiler, être empilées et glisser. Créez un tableau sur du papier brun en notant les six types de formes dans le sens vertical gauche du papier et les trois actions (rouler, empiler et glisser) sur le côté horizontal supérieur du papier. Rassemblez les élèves et discutez des formes et des actions, en les encourageant à faire des prédictions et à discuter des expériences passées. Testez chaque formulaire pour chaque action et enregistrez les résultats. Par exemple, un cube peut empiler et glisser, mais ne roule pas, et la balle peut rouler, mais ne peut pas être empilée ni glissée. Les élèves devront identifier et expliquer pourquoi chaque action est possible. Par exemple, un cylindre peut faire les trois car il possède à la fois une boule et un prisme rectangulaire, tandis qu'un cube ne peut pas rouler car il n'a pas de côtés arrondis. Continuez l'activité jusqu'à la fin du cadre. Si vous le souhaitez, demandez aux élèves de créer une copie individuelle du tableau et de leur permettre d’enregistrer également les résultats.
Combien
Encouragez les élèves à explorer indépendamment des formes tridimensionnelles en demandant à la classe de calculer le nombre d'arêtes, de points et de faces de chaque forme. Divisez les élèves en petits groupes sur les tables de travail et placez un exemple de chaque forme tridimensionnelle sur chaque table. Faites des photocopies et distribuez un tableau pour chaque élève avec les formes sur le côté gauche du papier et les propriétés (bords, points et faces) en haut. Apprenez-leur à les compter et à compléter une ligne du tableau. Par exemple, un cube a 12 arêtes, huit points et six faces, tandis qu'un prisme triangulaire a huit arêtes, cinq points et cinq faces. Laissez les élèves compléter le reste du tableau en explorant les objets qui se trouvent dans leurs tableaux et en écrivant les nombres dans le tableau. Encouragez la coopération entre pairs et vérifiez les réponses, en circulant dans la classe et en guidant les élèves en difficulté. Une fois que les élèves ont rempli les tableaux, rassemblez les élèves pour comparer les réponses et passez en revue les six formulaires en vérifiant le nombre de chaque propriété. Demandez aux élèves de discuter du sujet en les encourageant à voir quelle forme il y a de plus en moins de chaque propriété.
Créer un formulaire
Invitez les élèves à créer des formes en trois dimensions à l'aide d'argile ou de masse pour modéliser. Attribuez des paires d'étudiants à cette activité et encouragez-les à travailler ensemble pour créer le formulaire. Donnez des exemples ou guidez-les pour qu'ils trouvent leurs propres exemples dans la classe, en rappelant aux élèves le nombre de points, de côtés et de faces de chaque forme. Laissez-les partager leurs créations avec d'autres paires et expliquez comment différentes paires ont construit la même forme avec des caractéristiques différentes (taille, couleur ou orientation). Donnez aux groupes une nouvelle forme et répétez l’activité.