Comment fonctionne une toupie ?

 

La toupie est un jouet très ancien. Des fouilles menées dans les ruines d’un village chinois ont prouvé que les toupies existaient déjà il y a plus de 4 000 ans.

Nous allons essayer de comprendre comment elle fonctionne et comment en fabriquer une. Si tu en as une chez toi, tu peux l’observer, la faire fonctionner.

 

1 – Je dois répondre à une question. Que remarques-tu ?

D’après-toi, comment doit-être une toupie pour pouvoir fonctionner ?
Quel(s) mouvement(s) effectue-t-elle ? (1)
Doit-elle avoir une forme particulière ?
Quelle doit être sa taille ?
En quels matériaux faut-il la construire ?…

Voici quelques photographies de toupies que tu peux observer.

Pour compléter tes observations, voici une vidéo de toupies en mouvement. Lien

2.1 – J’émets des hypothèses. Pour fonctionner, une toupie doit…
2.2 – Je peux présenter mes hypothèses à d’autres personnes et en discuter. Qu’en pensent tes camarades, ta famille ? Tu peux dessiner la toupie que tu voudrais construire (2), nommer les différentes parties : comment s’appelle la partie que tu tiens ? et celle qui touche la table ou le sol ?)
3.1 – Je cherche un protocole (faire quelque chose en plusieurs étapes) pour répondre à la question et prouver ce que je dis. Pour tester tes hypothèses, il va falloir en fabriquer une… Aide-toi de ton dessin pour préparer la fabrication :

  • liste et rassemble le matériel (3),
  • liste les outils que tu que tu voudrais utiliser . N’hésite pas à demander de l’aide à quelqu’un qui sait s’en servir,
  •  note bien les étapes qui vont te permettre la fabrication.
3.2 – Je mets en œuvre mon protocole. J’observe bien tout ce qu’il se passe. Je peux prendre des photos, réaliser des dessins d’observation. Je note tout pour ne rien oublier et pouvoir revenir dessus. Il faut la fabriquer ! Au travail ! Tu peux prendre des photos de chaque étape.
4 – Je regarde le résultat obtenu et je le compare aux résultats obtenus par d’autres personnes. Est-ce que j’ai réussi à répondre à la question ? – si non pourquoi ? Alors, cette toupie… Elle fonctionne ?

Est-ce que tu as réussi à répondre à la question ? (Comment doit-être une toupie pour pouvoir fonctionner? ) – si non pourquoi ?

5 – Je regarde la solution donnée dans les livres ou les réponses proposées par des scientifiques.
6 -Je note ce que j’ai appris.

Rappel : Faire des sciences à la maison

Des réponses pour t’aider  :

(1)

(2)

Un document avec quelques renseignements sur la toupie :
qu’est-ce qu’un toupie ?
A quoi ça sert ?
Comment on s’en sert ?
Un document qui précise
quelques éléments sur le fonctionnement d’une toupie.

 

 

(3) Pour réaliser une toupie,  tu peux utiliser des matériaux de récupération :

  • un objet pour le corps: par exemple un bouchon de bouteille en plastique, un disque comme une assiette en carton, un couvercle de boite de camembert, un couvercle de pâte à tartiner, un compact disque… Tu peux aussi découper la  forme que tu veux  dans du carton. Voici un document avec des gabarits de formes.
  • une tige pour l’axe: par exemple un cure dent, une pique à brochette, la tige d’une allumette, un capuchon de stylo, une « mine » de stylo 4 couleur, un bâton de sucette…
Voici des vidéos qui montrent des exemples de fabrication de toupies avec des matériaux simples: vidéo (1) , vidéo (2)
Pour les plus grands, voici un document pour réaliser un cahier des charges de la fabrication.

Pour aller plus loin :

 

Pour les enseignants :

  • Champ lexical de la toupie : axe de rotation, centre de gravité, rotation, mouvement, le corps, la pointe.
  • Objectifs pour les élèves : savoir choisir un matériau adapté au besoin, savoir nommer une action technique, savoir faire cette action, savoir nommer un outil , dire son usage.
  • Séquence menée dans une classe de GS-CP de l’école des Tilleuls à Évellys dans le Morbihan : de la chimie dans nos toupies

Nous vous remercions de bien vouloir nous retransmettre vos commentaires et les travaux d’élèves que vous souhaitez partager afin d’améliorer et d’illustrer cet article.
crest.oloron[at]ac-bordeaux ,
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