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Idée de génie

Activités pour le secondaire 1 à 5

Durée : 10 à 50 minutes

Abordez avec vos élèves plusieurs grands principes physiques en réalisant des activités scientifiques aussi amusantes qu’éducatives et qui répondent aux objectifs du Programme de formation de l’école québécoise.

D’un côté, vous profitez d’une offre clés en main puisque vous recevrez une trousse complète qui comprend un guide d’animation adapté, une fiche descriptive à remettre aux élèves, du matériel pédagogique et audiovisuel ainsi que la liste du matériel nécessaire à la réalisation de l’activité. Le matériel d’animation est complètement adaptable au niveau de vos élèves et au temps que vous souhaitez allouer à l’activité.
De leur côté, vos élèves se transforment en ingénieurs et ingénieures en herbe en réalisant une activité scientifique.

Bonne nouvelle : c’est gratuit! Il ne vous reste plus qu’à vous procurer le matériel.

Pour reprendre des forces

Vous êtes en vacances dans un chalet de campagne, loin du monde. Certains de vos proches ont de petits accidents pendant le séjour. Rien de sérieux. Mais peut-être qu’avec un peu de créativité et d’ingéniosité, vous pourriez leur fabriquer des prototypes d’appareils qui les aideront à regagner des forces et à mieux profiter de ces vacances... de la construction.

Ce défi permet d’aborder le corps humain, les propriétés des matériaux et la propagation du son.

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Pour la sécurité au cirque

L’ingénieure Marion Cossin travaille à Montréal au Centre de recherche en arts du cirque, le CR!TAC, l’un des deux seuls centres de recherche sur les arts du cirque dans le monde. Elle a besoin d’aide pour que des artistes réalisent un numéro complètement fou... sans se casser le cou! Des funambules veulent pouvoir grimper sur une structure qui tiendrait en équilibre sur leur fil! À vous de vous casser la tête pour que ces artistes ne se cassent pas la leur!

Ce défi permet d’aborder le principe du centre de gravité avec vos élèves en plus des forces, des propriétés des matériaux ainsi que des transformations énergétiques.

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Pour construire des passages animaux

Chaque jour, les humains aménagent et utilisent des routes qui divisent les territoires fauniques et perturbent leurs occupants. Soucieuse de favoriser la cohabitation harmonieuse des humains et des animaux, votre firme de génie s’est spécialisée dans la conception de passage faunique, qui permettent à la faune de sillonner son territoire en toute quiétude. En reconnectant les milieux naturels, on facilite par exemple les déplacements et l’accès aux ressources pour les animaux, petits et grands.

Ce défi permet de toucher du doigt les contraintes et les problèmes à surmonter lors d’un projet d’ingénierie. Pour y parvenir, vos élèves devront faire appel à leurs connaissances, mais aussi à leur débrouillardise et à leur créativité.

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Pour catapulter les défis

On y a joué. On les a vus au cinéma. Ils ont même leur série télévisée. De quoi parle-t-on? Angry Birds, ces petits oiseaux qu’on doit catapulter sur des structures afin de les démolir. Pas facile d’obtenir le résultat recherché. Un peu moins de résistance, un peu plus à droite, légèrement plus haut… mais pas trop.

Qui sera le premier ou la première élève à atteindre la cible avec sa catapulte? Poids de la balle, élastique choisi, angle de lancement et d’étirement, force exercée… ç’a en fait des variables à tenir compte!

Principes physiques abordés : le principe de levier, le stockage et la conversion d’énergie, la résistance de l’air et la trajectoire parabolique.

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Pour éviter la goutte de trop

On a tous, un jour de pluie, déjà observé le comportement étrange et mystérieux des gouttes d’eau sur une fenêtre ou un pare-brise.

Vous amènerez vos élèves à tester la capacité maximale de gouttes d’eau capable de tenir sur une pièce de 5 cents. Quelle sera la goutte de trop qui entraînera le point de rupture?

Principes physiques abordés : les caractéristiques de l’eau (spécifiquement la tension de surface de l'eau)et l’univers de l’infiniment petit (atomes, charges et liaisons).

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Pour faire le tri

Dans le secteur du recyclage, les aimants sont utilisés pour trier les produits magnétiques de ceux qui ne le sont pas. Certains aimants peuvent même soulever des voitures. Incroyable, n’est-ce pas?

Durant cette activité, vos élèves devront reproduire un centre de tri et créer un aimant afin de séparer les métaux des autres objets. Mais attention : défense de décrocher les objets avec les doigts. Ils et elles devront avoir une idée de génie pour relever ce défi.

Principes physiques abordés : le magnétisme, l’électromagnétisme et le champ magnétique.

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Pour s’élever toujours plus haut

Avec ses 828 mètres, la Burj Khalifa, située aux Émirats arabes unis, est le plus haut gratte-ciel du monde. Mais comment fait-elle pour se tenir bien droite et résister aux forts vents?

Durant l’activité, vos élèves devront mettre de l’avant leurs idées de génie pour construire la tour la plus haute et la plus droite possible. Pas de triche : ils devront utiliser uniquement le matériel permis.

Principes physiques abordés : la gravité, l’équilibre des forces et la résistance relative des matériaux.

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Pour une fête réussie

Un mal étrange affecte vos élèves : ils ont tous attrapé un vilain virus qui attaque leurs bronches. Résultat? Impossible de souffler les ballons pour organiser une fête surprise à leur prof préféré. Heureusement, ils ne sont jamais à court de bonnes idées.

À l’aide du matériel proposé et de leurs méninges, les jeunes devront trouver une façon ingénieuse de gonfler un ballon sans souffler dedans.

Principes physiques abordés : les lois des gaz et des fluides (expansion de l’air sous l’effet de la chaleur, conservation de la masse), et la loi des volumes.

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Pour activer une grue

Qu’ont en commun le coffre arrière d’une voiture et une grue? Ils sont tous les deux activés par des pistons hydrauliques. Pourquoi utiliser l’eau plutôt que l’air? Comment la grue arrive-t-elle à soulever des charges colossales? Vous inviterez vos élèves à trouver la réponse à ces questions.

En équipe, ils et elles devront construire une grue… incluant un bras hydraulique.

Principes physiques abordés : l’incompressibilité des liquides, l’équilibre des forces, la pression appliquée à un liquide (principe de Pascal) et la conservation du volume.

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