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Description du cahier "Patrons du cube"

Dernière modification 17/03/2015 14:43

Cahier : Patrons du cube
Principe du cahier Description et utilisation Mise en oeuvre dans la classe

Ce cahier propose la recherche de patrons du cube par la manipulation de cubes objets puis à l'aide du cahier "Patrons du cube", la fabrication de différents patrons de cube, le pliage et le dépliage à volonté et la validation ou l'invalidation des propositions de l'élève.

  


Principe du cahier

  • Un cahier est une succession de pages écran : il y a cinq pages.
  • Les pages du cahier sont organisées de façon progressive. On peut cependant accéder directement à la page désirée.
  • Chaque page est déclinée en deux versions :
          • une version professeur Prof.gif qui permet de modifier certains paramètres de fonctionnalités de la version élève.
          • une version élève Eleve.gif qui est utilisée par les élèves. Chaque feuille du cahier élève présente alors une succession d’items.
  • L’édition du cahier ne se fait qu’en version élève.

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Description et utilisation du cahier

Le cahier est constitué de cinq pages

Page 1 Page 2 Page 3 Page 4 Page 5  

 

 

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Page 1

Page d’accueil. Copie d’écran 
Page de présentation prof élève
Objectifs & Commentaires    
Objectifs :
  • Repérer les aspects dynamiques du logiciel,
  • Présenter les contenus que sont les cubes les patrons.
   
Modalités :
  • Le professeur : questionner les élèves sur ce qu’ils voient,
  • Les élèves manipulent la feuille et peuvent faire l’inventaire des aspects dynamiques.
   
Remarques :
  • Les aspects dynamiques
      • Le cube orange qui
          • tourne tout seul
          • change de taille
      • Le cube vert et le polyèdre (maison) qui peuvent
          • se déplacer
          • s’ouvrir, se fermer
          • la feuille que l’on peut faire pivoter dans son ensemble pour changer de point de vue
  • Cette investigation qui peut être faite par le professeur doit amener les élèves à manipuler
   
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Page 2

 


Page de découverte Copie d’écran 
  prof élève
Objectifs & Commentaires    
Objectifs :
  • Prendre en main l’outil essentiel du logiciel : l’outil patron Patron.gif
  • Repérer les méthodes pour saisir et manipuler les faces du polyèdre
  • Découvrir que l’on peut faire tourner la « feuille »
   
Modalités :
  • Le professeur : comme l’enseignant a montré comment replier, il s’assure que les élèves comprennent les consignes.
  • Les élèves expérimentent, font les remarques appropriées et suivent les consignes et essaient de déplacer la figure plane et de choisir une autre face que la face bleue.
   
Remarques :
  • L’outil patron permet, à partir d’un assemblage de faces, de plier, de déplier un patron de polyèdre
  • La page professeur affiche le mode d’emploi sur le côté droit en particulier la façon de saisir les faces du polyèdre.
   
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Page 3

Page de manipulation

Cette page est conçue comme un outil de manipulation libre.

Copie d’écran 
Objectifs & Commentaires prof
élève
Objectifs :
  • Utiliser de distributeurs de faces polygonales
  • Construire des assemblages de faces polygonales
  • Construire et manipuler des patrons
   
Modalités :
  • Le professeur : montrer directement aux élèves le fonctionnement du distributeur et de la fabrication d’un patron.
  • Les élèves expérimentent et font les remarques appropriées.
   
Remarques :
  • Le professeur peut choisir (en mode professeur)
      • de mettre à disposition des élèves certaines des formes proposées (par défaut elles y sont toutes)
      • d’afficher ou non les légendes.
  • Le professeur ou les élèves utilisent cette page pour illustrer certains propos relatifs au patron (caractéristiques des faces, nombres de faces).
  • Les élèves ont à assembler les faces du polyèdre pour construire un patron. Ils peuvent décrire les faces proposées (carré, rectangle, triangle équilatéral, losange et parallélogramme)en situation de mise en commun.
  • Aucune validation n’est faite par le logiciel : seule la manipulation des faces à refermer et de la feuille pour changer de point de vue d’une part et l’observation du résultat d’autre part permettent de dire si oui ou non on a un patron de polyèdre.
  • A noter cependant :
    • que l’assemblage des faces ne peut se faire avec le logiciel que si les arêtes se correspondent : elles se « collent automatiquement dans ce cas.
    • que l’on peut faire pivoter chaque pièce issue d’un distributeur pour que les arêtes soit en vis-à-vis et puissent alors se « coller »
    • cette page correspond à une manipulation « virtuelle » de pièces comme on le ferait avec une collection de pièces de polydrons.
    • le problème de perspective peut amener les élèves à confondre certaines pièces (par exemple le carré et le losange). Un changement de point de vue en vue de dessus peut aider l’élève dans cette situation
   
     
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Page 4

Page : recherche

Cette page permet :

  • de concevoir un patron dans une grille à mailles carrées de couleur rouge
  • de valider à la demande de l’élève le patron proposé.
  • d’analyser en partie la réponse donnée avec des rétroactions suivantes :
      • vérification du nombre de carrés (faces) : « y a-t-il le bon nombre ? »
      •  position des carrés les uns par rapports aux autres : « les carrés sont-ils bien positionnés ? »
      • signalement d’un patron déjà trouvé. « tu as déjà dessiné ce patron », mais il n’indique pas lequel.
      • indication du nombre de patrons trouvés.


La consigne suivante est proposée par défaut :

« Trouve un maximum de patrons de cube en cliquant sur les carrés rouges »

Copie d’écran 
Objectifs & Commentaires prof élève
Objectifs
  • Construire le plus possible de patron de cube.
   
Tâche de l’élève :
  • Désigner à l’aide de la souris les faces qui vont constituer le patron ;
  • Demander la validation du patron
  • Initialiser la recherche avec la touche « affiche le quadrillage »
   
     
Remarques :
  • La grille proposée permet de trouver tous les patrons du cube
  • Le logiciel ne permet pas de totaliser le nombre d’essais effectués.
  • Le logiciel comptabilise les patrons. Pour onze, la valeur maximale, il n’indique rien de particulier.
  • Cette page permet de valider tous les patrons ainsi que ceux qui sont identiques à une rotation, translation ou symétrie près.
  • Les patrons validés sont affichés à droite de lafeuille en plus petit et pas forcément dans la position où ils ont été trouvés.
   
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Page 5

Page : Problème – En cours de développement Copie d’écran 
  prof élève
Trois carrés (de couleur bleu) sont donnés a priori dans la grille, il faut compléter avec le nombre convenable de carrés (de couleur orange) pour obtenir un patron de cube.    
Le mode de fonctionnent se fait comme dans la page précédente …    
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Mise en oeuvre dans la classe


Exemple de mise en oeuvre dans une classe de CM2 d'une trentaine d'élèves

Seules les pages 1 à 4 du cahier « Patrons du cube » ont été utilisées.
La fiche de préparation est consultable ici

 

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