Introduction (5’)
Distribuer la fiche avec les formes prédécoupées et les feuilles (deux A3 scotchées blanches).
Consignes
Séparer toutes les pièces délicatement.
Mettre de côté les pièces g – j – k – l – m.
Garder devant vous les pièces : a – b – c – d – e – f – h – i.
Classer ces figures selon leur aire de la plus grande à la plus petite.
Si besoin rappeler ou introduire l’aire comme étant la quantité de papier utilisée pour chaque figure.
Phase recherche 1 (5’)
Intervention collective 1 (5’)
Consignes
Préciser aux élèves qu’ils devront justifier leur classement.
Préciser qu’ils peuvent utiliser la feuille à disposition pour garder des traces de leurs recherches.
Lorsqu’ils sont sûrs, ils peuvent fixer sur la feuille les figures classées selon leur aire.
Phase recherche 2 (5’)
Différenciation – relances
Pour les élèves qui ont un blocage : enlever les pièces b – d – i.
Pour les élèves qui ont terminé le classement : ajouter les pièces g – j – k – l – m.
Mise en commun intermédiaire 1 : comparaison directe (15’)
Discussions avec l'ensemble de la classe
- Comment avez-vous comparé les aires des pièces f et a ?
Objectif : identifier la procédure de superposition pour comparer directement les aires de ces deux figures.
- Comment allez-vous faire avec les pièces d et f lorsque des morceaux de pièces dépassent ?
Objectif : identifier la procédure de décomposition, recomposition pour comparer directement les aires de ces deux figures par des transformations licites.
Les élèves continuent leur classement.
À la fin de la période 1, conserver le travail des élèves.
Si la période 2 se déroule non consécutivement à la période 1, l’enseignante peut commencer par un rappel de la consigne et des deux procédures précédemment utilisées (comparaison directe par superposition et par décomposition/recomposition).
Intervention collective 2 (15’)
Discussion avec l'ensemble de la classe
- Comment comparer les aires des pièces c et j ?
Objectif : constater que la comparaison directe ne permet pas d’ordonner les aires de ces 2 figures. Introduire alors la comparaison indirecte avec une pièce intermédiaire, la figure e. La pièce intermédiaire e doit permettre de trouver les rapports d’aires entre les figures c, e et j et les classer. L'élève observe que la mesure d'aire de e est égal à deux fois la mesure d'aire de c ainsi que deux fois la mesure d'aire de j. On peut en déduire que l'aire de la figure c est égale à l'aire de la figure j. 2c=e et 2j =e donc c=j.
Matériel : prévoir 4 carrés c, 8 triangles h et 4 triangles j pour paver le rectangle e et autoriser le dessin sur les figures (nécessité du travail du report de la surface-unité).
- Y a-t-il a une autre manière de paver (avec d'autres pièces) le rectangle e ?
Exemple de réponses possibles : 2j 2c c et 2h 4h a et h ½ f
Objectif : paver le rectangle e avec différentes figures.
Renvoyer les élèves à leur travail de groupe.
Consigne
- Vérifier votre classement en utilisant cette procédure.
(comparaison indirecte, voire mesurage si les élèves choisissent une surface-unité).
Phase de recherche 3 (15’)
Objectif : vérifier le classement des figures selon leur aire.
Ajouter les pièces b – d – i pour les élèves qui ont les cinq pièces (a – c – e – f – h) et les pièces g – j – k – l – m pour les élèves qui ont terminé le classement.
Si les élèves ont classé toutes les figures et sont sûrs de leur classement voici trois propositions de relances:
Demander aux élèves de construire une nouvelle figure à 4 côtés de même aire que le carré f.
Demander aux élèves de construire une figure qui peut se placer entre les pièces f et d.
Demander à 2 groupes de comparer leur classement, de justifier entre eux les différences et de se mettre d’accord.
Mise en commun 2 (en direct ou différée) (10’)
Objectif : validation du classement
Points d’attention
valoriser les productions d’élèves qui ont classé uniquement des figures a – c – e – f – h selon leur aire,
discuter des figures de même aire : leur ordre dans le classement n’a pas d’importance,
discuter aussi de l’organisation des figures sur leur feuille : regrouper les figures qui ont même aire (par colonne, les entourer...).
Il est possible de classer les aires de toutes les figures sans faire appel au mesurage. Toutefois, l’enseignante peut proposer aux élèves d’utiliser le triangle h pour paver toutes les pièces afin d'introduire le mesurage. Les élèves peuvent proposer d’autres figures comme surface-unité pour mesurer les aires et justifier leur classement, par exemple, le carré c. Ce dernier ne permet cependant pas de mesurer toutes les aires en mesures entières.