Des objets à comparer
Dans notre environnement quotidien, nous sommes entourés d’objets. Nous pouvons nous poser toute une série de questions à leur propos, dont voici quelques exemples :
- Quel est le plus haut ? le plus profond ? le plus long ? le plus large ? le plus épais ? Nous nous intéressons alors à la longueur d’un segment.
- Quel est l’objet qui prend le plus de place au sol, qui est le plus étendu ? Nous nous intéressons alors à l’aire d’une surface.
- Quel est celui qui contient le plus ? Nous nous intéressons alors au volume d’un objet ou à la capacité d’un récipient.
- Quel est le plus lourd ? le plus léger ? Nous nous intéressons alors à la masse d’un objet, qu’on appelle le plus souvent, abusivement, son poids (la masse d’un objet est indépendante de la gravité, à la différence du poids).
Toutes ces questions sont liées à une propriété quantifiable d’un objet, c’est-à-dire à une grandeur de celui-ci.
Il existe encore bien d’autres grandeurs : la durée, l’ouverture d’un angle, la vitesse, …
La mesure d’une grandeur d’un objet
Pour répondre aux questions citées plus haut, nous risquons d’avoir besoin d’un arbitre pour nous mettre d’accord, après avoir essayé d’y répondre de façon personnelle, par une première estimation, à l’oeil nu le plus souvent ou en soupesant pour les masses. Cet arbitre sera appelé étalon.
Cet étalon pourra être :
- le pas, le pied, l’empan (distance entre l’extrémité du pouce et du petit doigt d’une main ouverte), le pouce, … qui sont des étalons corporels.
- un ou plusieurs objets de la vie quotidienne : bics, feuilles, boîtes, verres, … qui sont des étalons naturels, de notre vie quotidienne.
- le mètre, le mètre carré (qui correspond à un carré d’un mètre de côté), le mètre cube (qui correspond au cube d’un mètre d’arête), au litre, au kilogramme, qui sont des étalons conventionnels. Dans la vie quotidienne, on utilise plus souvent le centimètre, plus adapté à notre environnement.
Nous allons alors mesurer notre objet en comptant combien de fois notre étalon « entre » dans notre objet.
Des outils pour mesurer
Pour nous aider à mesurer, nous avons tous des outils : mètre ruban, récipient gradué, balance de ménage, chronomètre pour les durées, rapporteur pour les angles, …
L’estimation
Ces outils ne sont pas toujours disponibles. Nous avons alors besoin d’estimer, c’est-à-dire d’anticiper sur le résultat de la mesure. Cette action nous permet de garder le contrôle, en détectant par exemple des erreurs de mesure.
Cette activité ne nécessite que peu de moyens et est réellement utile en toutes circonstances, outre son intérêt intellectuel, qui est d’apprendre à se poser des questions, et de développer l’anticipation, sur laquelle nous reviendrons ultérieurement.
Quelques idées d’activités à distance
- Pour les plus jeunes, jouer à comparer des objets, trouver parmi ceux-ci le plus haut, le plus lourd, …., placer des objets du plus petit au plus grand (c’est-à-dire dans l’ordre croissant) pour une grandeur donnée.
- Faire la même chose, en essayant de se mettre d’accord sans utiliser des outils de mesure, puis avec ceux-ci.
- Jouer à mesurer des objets, et progressivement à estimer leur mesure avant de mesurer (celui qui se rapproche le plus de la mesure a gagné). Créer des cartes d’identité d’objets avec le plus de mesures possible.
- Trouver chez soi le plus d’objets mesurant un mètre, un mètre carré, un mètre cube, un décimètre cube, un kilogramme, un litre, un décimètre, 100 grammes, un décilitre, …
- Jouer au jeu d’estimation « avez-vous le compas dans l’oeil » en ligne (en anglais mais facile à comprendre) : https://woodgears.ca/eyeball/.
- Jouer à « estimer une minute » avec un chronomètre. Chacun a les yeux fermés, sauf le meneur de jeu qui filme ou prend note et chronomètre.
- Jouer au jeu « Le bon angle » en ligne : https://www.jeuxmaths.fr/jeuxhtml5/lebonangle/jeu/ .
Bonnes mesures et bon amusement !