Activités STEM faciles pour les élèves de 3e année

Idées STEM pour les élèves de 3e année

Construire une lampe à lave

Une lampe à lave alimentée au dioxyde de carbone est une activité peu coûteuse et sûre pour les élèves de troisième année. De l’huile et de l’eau sont ajoutées dans un récipient, ainsi que du colorant alimentaire. Le colorant alimentaire ne se dissout pas dans la couche d’huile, mais il se dissout dans la couche d’eau. Lorsqu’on ajoute un comprimé d’Alka-Seltzer, les bulles de dioxyde de carbone créées par le comprimé entraînent les gouttelettes d’eau colorée dans la couche d’huile. Lorsque les bulles atteignent la surface, la gouttelette d’eau colorée est libérée et va retomber au fond de la bouteille.

Matériaux:

• Comprimés d’Alka-Seltzer
• Bouteille d’eau
• Huile végétale
• Colorant alimentaire

Instructions:

1. Enlever les étiquettes de la bouteille d’eau.
2. Vider la ½ de la bouteille d’eau. Versez de l’huile végétale dans la bouteille.
3. Ajoutez quelques gouttes de colorant alimentaire et laissez le colorant alimentaire tomber dans la couche d’eau et se disperser.
4. Lorsque vous êtes prêt à activer la lampe à lave, ajoutez un comprimé d’Alka-Seltzer. Observez l’action de la « lampe à lave » !

La densité, la solubilité et les réactions chimiques sont découvertes avec cette activité.

Les lampes à lave en action

Couches de densité aux couleurs de l’arc-en-ciel

Une approche visuellement intéressante pour étudier la densité, cette activité utilise différentes concentrations d’une solution de sucre pour créer un arc-en-ciel de couleurs dans un seul verre.

Matériels:

• Sucre
• Cuillère à soupe
• Colorant alimentaire
• Eau
• Micro-ondes
• 6 récipients en verre transparent
• Bâtonnets à remuer

Instructions :

1. Mesurez 1 cuillère à soupe d’eau dans le premier verre. Mesurez 2 cuillères à soupe de sucre dans le deuxième verre. Mesurez 3 cuillères à soupe de sucre dans le troisième verre, 4 cuillères à soupe dans le quatrième verre et 5 cuillères à soupe dans le cinquième verre.
2. Préchauffez l’eau jusqu’à ce qu’elle soit très chaude en utilisant le micro-ondes. Le chauffage de l’eau aidera le sucre à se dissoudre.
3. Versez 3 cuillères à soupe d’eau chaude dans chacun des verres. Remuez jusqu’à ce que le sucre soit dissous.
4. Versez la moitié du contenu du cinquième verre dans le verre vide.
5. En utilisant le dos d’une cuillère pour perturber l’écoulement du liquide, versez très soigneusement la moitié du contenu du quatrième verre sur la couche de l’étape 4.
6. En utilisant le dos d’une cuillère pour perturber l’écoulement du liquide, verser très soigneusement la moitié du contenu du troisième verre sur la couche de l’étape 5.
7. En utilisant le dos d’une cuillère pour perturber l’écoulement du liquide, verser très soigneusement la moitié du contenu du deuxième verre sur la couche de l’étape 6.
8. En utilisant le dos d’une cuillère pour perturber l’écoulement du liquide, versez très soigneusement la moitié du contenu du premier verre sur la couche de l’étape 7.
9. Observez la séparation des couches de densité et le bel « arc-en-ciel » créé dans le verre !

Couches de densité arc-en-ciel

Mains robotiques

Comprendre le fonctionnement des tendons pour contrôler les mouvements des doigts et l’utilisation de la robotique pour créer des membres prothétiques permet d’inciter les élèves à considérer les avantages réels de l’utilisation de la science au profit de l’humanité. Bien que ce projet ne crée pas un véritable robot (il n’y a pas de pièces motorisées), l’utilisation de ficelles et de pailles permet de créer une main « robotique » très intelligente, capable de saisir des matériaux légers. Utilisez des serviettes en papier froissées et demandez à la classe d’effectuer une course de relais en utilisant leurs mains robotiques pour ramasser le papier et le placer dans un panier.

Matériels:

• 5 pailles à boire en plastique
• Ciseaux
• Corde
• Tapis
• Carton ou carton

Instructions:

1. Coupez de petites entailles de ½ po à partir de l’extrémité de chaque paille à boire. Ne coupez pas tout le long de la paille. Cette étape peut être effectuée par un adulte avant l’activité.
2. Coupez de petits divots à 1 po sous la première série de divots. Ces coupes créeront les « jointures » de la main robotisée. Cette étape peut être effectuée par un adulte avant l’activité.
3. Fixez le bas des pailles à boire sur du carton ou du papier cartonné pour former et caler les doigts de la paille.
4. Filez du fil ou de la ficelle dans chaque  » doigt « , en fixant la ficelle au sommet de la paille avec du ruban adhésif.
5. Tirer sur les ficelles pour faire bouger les doigts de la main robotique !

Faire une main robotique avec des pailles et de la ficelle

Labyrinthe de billes

Créer un labyrinthe de billes aidera les enfants à développer des relations spatiales, des compétences de planification et de résolution de problèmes en relevant des défis de conception. Les points de colle fonctionnent mieux que le ruban adhésif, car les points de colle permettent aux pailles de reposer à plat sur le carton sans interférence des bords du ruban adhésif. Si vous utilisez du ruban adhésif, assurez-vous que celui-ci est complètement fixé au couvercle de la boîte afin qu’il n’arrête pas la bille dans son élan !

Matériels:

• Couvercle de boîte à chaussures ou de boîte à dossiers
• Paille à boire
• Papier
• Tapis ou points de colle
• Ciseaux
• Billes

Instructions :

1. Fournir à chaque enfant des ciseaux, le couvercle de la boîte, des pailles à boire et du ruban adhésif (ou des points de colle).
2. Dire aux enfants de créer un labyrinthe à l’aide des pailles.
3. Encouragez les enfants à utiliser leur créativité pour ajouter des tunnels, des rampes et d’autres éléments.

Demandez aux enfants d’échanger des labyrinthes de billes et d’essayer de résoudre les labyrinthes de leurs voisins!

Créer un labyrinthe de billes

Hélicoptères en papier

Comprendre le principe de portance de Bernoulli peut se faire en créant des avions et des hélicoptères en papier. Avant de commencer cette leçon, donnez à chaque enfant une longue bande de papier. Demandez aux enfants s’ils pensent que le papier va monter ou descendre lorsque vous soufflez sur le haut du papier, et demandez-leur d’écrire leur réponse. Demandez aux enfants de souffler sur le haut du papier en tenant une extrémité juste sous leur lèvre inférieure. Comparez leur observation à leur supposition initiale – la plupart des enfants pensent que le papier sera  » soufflé vers le bas  » et sont assez surpris lorsque la bande de papier s’élève dans les airs !

En utilisant cet exercice, discutez de la portance et de la façon dont les ailes des avions et les rotors des hélicoptères utilisent ce principe pour obtenir le vol. L’air se déplace plus rapidement au-dessus de l’aile que sous l’aile, et cela génère de la portance.

Matériels:

• Rectangle de papier, 2″ x 3″
• Ciseaux
• Trombone

Instructions:

1. Formez une tige sur l’hélicoptère en coupant ½ » horizontalement dans chaque côté, à environ 1 ½ pouce du haut. Repliez les côtés pour former une longue tige.
2. Le côté large de la forme restante formera les ailes. Coupez verticalement jusqu’au sommet de la tige.
3. Pliez un côté vers le bas pour former le premier rotor. Pliez le second côté dans la direction opposée pour former le second rotor.
4. Pliez légèrement le bas de la tige vers le haut et fixez un trombone.
5. Lâchez votre hélicoptère depuis une plateforme et regardez-le tourner !
6. Expérimentez avec différentes tailles de rotor pour voir l’effet sur la rotation de l’hélicoptère.

Fabriquez un hélicoptère en papier

Activités STEM préférées

Questions & Réponses

Question : Le labyrinthe de billes est-il une activité scientifique, technologique ou mathématique ?

Réponse : L’activité du labyrinthe de billes est une leçon de conscience spatiale et de planification (compétences mathématiques), en plus de l’observation des lois du mouvement en action (physique). Les pailles doivent être mesurées pour déterminer la longueur et la largeur correctes pour construire la course, une compétence mathématique supplémentaire. En plus de combiner les compétences en physique et en mathématiques, le labyrinthe de billes apprend aux enfants à résoudre des problèmes de manière créative et à faire appel à leur esprit critique.

Question : L’étude et la construction d’une main robotisée sont-elles considérées comme une activité mathématique, scientifique ou technologique ?

Réponse : Je classerais la main robotisée comme une activité d’ingénierie/technologique, bien que les trois catégories puissent s’appliquer selon la façon dont un plan de leçon est structuré. Si vous demandez aux élèves de mesurer des pailles à des longueurs spécifiques, les mathématiques pourraient facilement être incorporées dans un plan de leçon. La biologie de la mécanique de la main (tendons attachés aux os) pourrait également être enseignée, en utilisant les ficelles attachées aux pailles pour démontrer comment les tendons interagissent avec les muscles et les os. Bien sûr, une grande leçon d’ingénierie biomédicale et l’utilisation de membres prothétiques pourrait également être employée.

Question : A quoi servent les couches de densité arc-en-ciel ?

Réponse : La compréhension de la densité peut être un concept difficile pour de nombreux enfants. En créant plusieurs solutions du même volume avec une densité différente dans chaque couche, les enfants peuvent observer les couches les plus denses s’asseoir au fond du verre et les couches moins denses rester séparées. Une approche pratique et visuelle aide les enfants à comprendre les concepts abstraits.

kamdar le 20 novembre 2019:

can u partager quelques activités de STEM se déroulant en classe

Leah Lefler (auteur) de Western New York le 08 avril 2018:

Nous aimons vraiment faire des projets STEM, Frist ! Je dirige également un Maker Camp en été où nous explorons beaucoup de différentes idées de sciences et d’ingénierie pour les enfants !

frist le 08 avril 2018:

qui sont cool

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