Vis – Activités de Machines Simples pour les Enfants

Au cours de notre unité Machines Simples, nous avons appris sur les vis.

Concepts clés des vis

Concept 1: Une rampe enroulée autour d’une tige

1. Une vis est un plan incliné (rampe) enroulé autour d’une tige centrale.
2. Pour illustrer: Montrer une photo d’une très longue rampe d’autoroute ou d’un très long escalier. Parlez de la façon dont il pourrait être peu pratique d’avoir une rampe aussi longue, alors parfois ils enveloppent cela en forme de vis – montrez une image d’un garage de stationnement en spirale (comme à l’aéroport Sea-Tac) ou d’un escalier en colimaçon. (Voici un PDF des photos que j’ai trouvées à titre d’exemple. Je n’ai pas d’autorisation de copyright sur ceux-ci, alors vous devriez trouver le vôtre.)
3. Une autre illustration: Trouvez une image d’un chemin très raide en haut d’une montagne (un plan incliné) et d’un chemin de retour (semblable à une vis). En enveloppant le chemin d’avant en arrière et d’avant en arrière, c’est plus grimpable.
4. Activité pour que les enfants expérimentent ce concept: découpez un triangle de papier. Marquez le côté ”rampe » du triangle. Enroulez le papier autour d’un crayon et cela devient une vis. (Remarque: vous pouvez utiliser ces papiers pour fabriquer des perles en papier pour un collier.) Aussi, voir les idées de collations ci-dessous.)
5. Projet à construire: nous avons fait ça And Et voici le tutoriel sur la façon de faire une rampe à billes en spirale.

Concept 2 – Mouvement de rotation en mouvement vertical

Une vis prend un mouvement de rotation et le transforme en mouvement vertical. Lorsque vous tournez une vis, elle se déplace vers le bas ou vers le haut, selon la façon dont vous tournez.

1. Pour le démontrer / laisser les enfants en faire l’expérience: prenez un boulon très long. Faites tourner un écrou autour d’elle. Vous pouvez voir que l’écrou monte et descend le boulon. Vous pouvez donner aux enfants un plat d’écrous et de boulons et les faire jouer avec cela.
2. Voir le jeu de forets à jouets décrit ci-dessous.
3. Démonstration / expérience alternative: Prenez un pot de beurre d’arachide (ou un pot similaire) et vissez le couvercle – en indiquant comment il se déplace vers le bas, puis dévissez-le, en indiquant comment il se déplace vers le haut. Donnez aux enfants des pots et des couvercles pour essayer cela.

Concept 3 – Les vis maintiennent les choses ensemble

1. Pour la démonstration: utilisez deux planches – enfoncez un clou à travers elles pour les fixer. Puis séparez-les. Ensuite, fixez-les avec une vis. Montrez comment vous ne pouvez plus les séparer. (Note: comme toujours, testez votre démo avant le cours pour vous assurer qu’elle fonctionne bien avec le matériel exact que vous utiliserez!)
2. Expérience des enfants: Voir l’idée d’établi ci-dessous.

Concept 4 – Une vis peut déplacer des choses

1. Illustrations possibles: une vis d’Archimède peut soulever l’eau jusqu’à la colline – l’un des premiers mécanismes de « pompe” à eau. Une tarière à grains est utilisée pour soulever le grain des camions dans les silos à grains. Lorsque vous percez un trou, la perceuse soulève le bois coupé vers le haut et hors du trou.
2. Pour faire une démonstration / faire vivre l’expérience aux enfants: Utilisez la vis d’Archimède ou la tarière à grain décrite ci-dessous.

Explorations

Boulons: Nous avions une grande poubelle de ces jouets de construction dans la salle de classe – Je ne sais malheureusement pas comment ils s’appellent! Mais, ce sont de grosses vis, des boulons, des plaques, des cubes et des roues à fixer avec les boulons.

Perceuse: Cet ensemble de perceuse à jouets dispose d’une perceuse à piles qui permet aux enfants de visser les boulons dans la planche, puis d’inverser la direction et de les retirer. Très populaire auprès de nombreux enfants.

Workbench: Vous pouvez offrir des planches, des vis et des tournevis, et laisser les enfants visser de vraies vis dans de vraies planches. (Vous devrez peut-être utiliser un clou pour faire des trous pilotes pour démarrer les vis dans le bois.) Je pense que c’est tout à fait raisonnable pour les enfants de 5 ans et plus. Pour les enfants de 3 à 5 ans, vous devez utiliser votre jugement. Je le ferais si je travaillais en tête-à-tête ou dans un petit groupe d’enfants. Mais dans notre classe plus large, nous avons utilisé des marteaux jouets et des « clous” de tee-shirt de golf, des vis en plastique pour cloisons sèches ou des vis non-pokey et un tournevis.

Si possible: sortez quelques vis à filetage large et d’autres à filetage serré. Ils pouvaient voir que les filets larges demandaient plus d’efforts à visser. Les fils serrés signifient moins d’effort, mais vous devez le faire pivoter plusieurs fois pour parcourir la même distance.

Vis d’Archimède:

Notre ensemble d’activités de machines simples est livré avec une petite vis d’Archimède. Il fonctionne très bien avec une grande variété de matériaux – je l’ai utilisé avec des M &, du riz, de la farine de maïs et d’autres. J’aime mieux les pois cassés / lentilles, car ils se déplacent bien et sont facilement nettoyés. Dans cette vidéo, j’utilise des perles d’eau, car c’est ce que j’avais à portée de main, mais je ne les utiliserais pas dans une activité pour enfants, car si vous ne faites pas attention, la vis les brisera en petits morceaux. J’aime aussi ça parce que c’est VRAIMENT facile à nettoyer.

J’ai également trouvé cette excellente tarière à grain jouet. C’est vraiment cool et facile à utiliser pour les enfants. MAIS cela ne fonctionne pas avec une grande variété d’éléments sensoriels. Les objets plus gros le bloquent, et si les enfants sont prudents, ils peuvent le sauvegarder et le défaire, mais la plupart des enfants le font tourner dans la même direction pour essayer de défaire un bourrage, et je soupçonne que cela le briserait. De plus, pour le nettoyer, vous devrez utiliser un tournevis pour le démonter complètement – je n’ai pas encore essayé cela. Pour la classe, nous l’avons utilisé avec de la semoule de maïs . Nous venons de mettre des conteneurs à remplir. L’année prochaine, je veux mettre dans un grand cylindre (peut-être un récipient à flocons d’avoine) qui serait similaire à un silo à grains, puis poster une photo d’une véritable tarière à grains et d’un silo.

Le jeu de ressources d’apprentissage Sand &Water Set comprend une petite et simple vis d’Archimède à utiliser dans la nappe phréatique. Je n’ai pas encore eu l’occasion de le tester.

Snack:Vous pouvez utiliser des rouleaux de croissant réfrigérés – ils sortent de l’emballage sous forme de triangles (plans inclinés), et vous les enroulez en vis. Vous pouvez également faire des cochons dans une couverture et enrouler la rampe (rouleau de croissant) autour de la tige (hot-dog).

Vous pouvez également utiliser un éplucheur/carottier de pommes. Ceux-ci consistent essentiellement à à monter une pomme à l’extrémité d’une vis, et lorsque vous la tournez, la vis pousse la pomme vers l’avant dans une lame, l’épluchant, la carottant et la tranchant en un seul mouvement.

Relevez le défi: Faites votre propre vis d’Archimède: Voici quelques façons possibles de le faire:

En utilisant du papier et une bouteille en plastique: Voir les instructions ici: http://iijuan12.hubpages.com/hub/lever-and-screw-simple-machines-lesson-plan et un exemple ici: http://highhillhomeschool.blogspot.com/2013/05/hanging-gardens-of-babylon-archimedes.html

Enrouler un tube autour d’un bâton ou d’un tuyau. Comme dans cette vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=NsAd7SlCpZ0 ou comme indiqué ici: http://homeschoolden.com/2013/11/15/simple-machines-unit-screw-hands-on-activities/

Voici un modèle papier d’une vis d’Archimède: http://www.robives.com/blog/archimedes. Ils disent qu’il peut être utilisé pour transporter du sucre.

Livres: Consultez mon article sur la série de livres Simple Machines. Je viens aussi d’apprendre un livre intitulé Drew the Screw qui sonne bien. La description d’Amazon dit: « Le crayon dessine, les rubans à mesurer, la scie coupe et la perceuse fait des trous. Avec le garçon, ils construisent une cabane dans les arbres. Que pouvez-vous faire? les outils demandent à Drew. Drew s’inquiète de ne pas pouvoir faire des choses cool comme les autres outils. Mais quand boy vient le chercher, Drew est surpris d’obtenir un emploi non seulement important mais juste. »

Remarque: Toutes les activités décrites dans mes articles proviennent du Family Inventor’s Lab, une classe coopérative parent-enfant à Bellevue, WA. Nous sommes une classe axée sur le jeu et axée sur les STEM pour le préscolaire jusqu’au début du primaire (enfants âgés de 3 à 7 ans). Nous faisons une grande variété d’activités amusantes et pratiques pour en apprendre davantage sur la Science, les Outils, l’Ingénierie, la Nature et l’art. Nous chantons aussi des chansons et lisons des histoires. La plupart de nos activités sont bon marché, faciles et utilisent des matériaux de tous les jours que la plupart des familles auraient chez elles (ou dans leurs bacs de recyclage!), afin que nos activités soient adaptées aux enseignants en classe, aux parents qui suivent des programmes scolaires à la maison ou parascolaires.