Explorateurs du parc — fiche de préparation (3e à 6e primaire)

L'idée

Une journée complète de cinq heures où le programme national de sciences et de mathématiques est vécu sur de vraies machines : le Carrousel devient un cours sur les machines simples, la salle d'atelier un laboratoire de circuits, la Grande Roue un problème de vitesse et de géométrie, l'esplanade une station météo et un coin nature. Chaque élève tient un carnet d'explorateur de douze pages qu'il remplit avec des mesures qu'il a faites lui-même et que vous corrigerez en classe avec le corrigé du kit de l'enseignant. Les groupes sont de 30 élèves au plus, avec deux animateurs par groupe et un animateur fixe par station technique.

Déroulé (300 minutes)

Au-delà de trois groupes de 30, la journée tourne en deux vagues décalées d'une heure ; l'ordre des stations change, pas leur contenu.

Vocabulaire à installer avant la visite

Affichez ces mots en classe la semaine précédente ; ils reviennent dans le carnet et dans le quiz de clôture.

• Machines simples (P5-SCI-MACHINES-SIMPLES) : le levier, la roue, le plan incliné, la poulie, l'engrenage, le palan (plusieurs poulies avec une corde), la charge, l'effort, le bras de levier.
• Électricité (P5-SCI-COURANT-GENERATEURS, P6-SCI-CIRCUITS-ELECTRIQUES) : la pile, la dynamo, le panneau solaire, le groupe électrogène, le courant continu, le courant alternatif, un circuit ouvert ou fermé, en série, en parallèle, le conducteur, l'isolant, l'ampère.
• Mesures (P4-MAT-VITESSE-DISTANCE-DUREE, P3-MAT-MESURES-ET-HEURE) : la durée en secondes, la distance en mètres, la vitesse en mètres par seconde, la moyenne de trois mesures, le rayon, le diamètre, la circonférence.
• Météo et eau (P3-SCI-STATION-METEO, P4-SCI-EAU-ETATS-CYCLE) : le thermomètre, le pluviomètre, la boussole, la girouette, l'évaporation, la condensation, la buée.
• Argent (P5-MAT-TAUX-DE-CHANGE-FACTURE) : le taux de change, le franc congolais (FC), le dollar (USD), la facture, le total, la remise.

Activité de classe de 20 minutes : « la vitesse de la porte »

Cette activité prépare la station S4. Matériel : un chronomètre (ou la montre du téléphone), un mètre ruban ou une ficelle d'un mètre, la porte de la classe.

1. Cinq minutes — mesurer une distance. Ouvrez la porte à fond : le bord extérieur de la porte trace un arc de cercle. Mesurez la largeur de la porte (le rayon, environ 0,8 m). La distance parcourue par le bord de la porte sur un quart de tour vaut environ un quart de la circonférence : 2 × 3,14 × 0,8 ÷ 4 ≈ 1,3 m.
2. Cinq minutes — mesurer une durée. Un élève ouvre la porte lentement et régulièrement ; trois élèves chronomètrent. On note les trois durées au tableau (par exemple 2,1 s, 2,4 s, 2,2 s) et l'on calcule la moyenne (2,2 s). Discussion : pourquoi les trois chronomètres ne donnent pas la même chose ?
3. Cinq minutes — calculer une vitesse. Vitesse = distance ÷ durée = 1,3 ÷ 2,2 ≈ 0,6 m/s. Pour passer en km/h, on multiplie par 3,6 : environ 2 km/h. Comparez avec un piéton (1,2 m/s, soit 4,3 km/h).
4. Cinq minutes — anticiper. « Au parc, une nacelle de la Grande Roue fait un tour complet en plusieurs minutes. Sera-t-elle plus rapide ou moins rapide que la porte ? » Les élèves écrivent leur hypothèse à la page 2 du carnet ; ils la vérifieront à la station S4.

Pour les 3e, remplacez le calcul en km/h par « combien de secondes pour un quart de tour » et « plus vite ou moins vite qu'un piéton ».

Trois rappels courts avant la visite

1. Le circuit électrique : dessinez au tableau un circuit avec une pile, un interrupteur et une ampoule ; ouvert ou fermé ? Les 3e-4e retiennent seulement « fermé = ça s'allume » ; les 5e-6e dessinent deux ampoules en série puis en parallèle.
2. La balance : posez une règle sur une gomme ; deux piles de pièces de chaque côté ; trouvez où placer la petite pile pour équilibrer la grande. C'est la règle charge × bras = effort × bras que l'on retrouvera sur la balance romaine (P6-SCI-LEVIER-BALANCE-PRESSION).
3. La monnaie : au taux affiché à la caisse (exemple : 1 USD = 2 850 FC), combien coûtent 8 USD en francs congolais ? (22 800 FC). Les élèves refont ce calcul avec le vrai taux du jour à la station S6.

Distribuez le carnet la veille pour que les élèves lisent la page « Avant de partir » et remplissent leur hypothèse.

Ce que l'école apporte

• Un adulte pour dix élèves (un enseignant gratuit pour dix élèves ; les accompagnateurs supplémentaires sont au tarif accompagnateur). Les adultes montent dans les nacelles avec les 3e-4e ; les 5e-6e peuvent monter à quatre élèves par nacelle avec un adulte dans la nacelle voisine, sur décision de l'animateur.
• La fiche santé de la classe (allergies, asthme, traitements, besoins particuliers) et la liste nominative, remises au chef d'animation à l'arrivée.
• Une gourde et une casquette par élève, des chaussures fermées, un crayon et une gomme, le repas (ou une commande au parc sept jours avant).
• Le parc fournit les chronomètres, les dynamomètres, les kits circuit, la station météo et la fiche « données du parc » du jour (rayon de la roue, nombre de nacelles, taux de change affiché).

Sécurité

Grande Roue : quatre personnes au plus par nacelle, portes verrouillées par l'opérateur, on reste assis, on ne se penche pas. Arrêt en cas de vent fort ou d'orage : la station chrono est alors faite depuis le sol. Carrousel : les enfants de moins de 12 ans montent avec un adulte, ceinture attachée, descente à l'arrêt complet. Bancs électriques : piles et 12 V uniquement, cheveux attachés. Autres attractions et stands : selon les consignes affichées à l'attraction. Un secouriste est présent à l'accueil pendant toute la session ; jamais un élève seul, comptage à chaque transition.

Horaire, logistique et prix

Arrivée du bus à l'heure convenue, dix minutes de toilettes et de bracelets, puis le programme. Le tarif élève est de 8 USD, réglé en francs congolais au taux affiché à la caisse le jour de la visite, sur devis puis facture du portail des écoles. En cas de pluie, les stations d'esplanade passent en salle d'atelier et le tour de Grande Roue est reporté dans la session ou remplacé par la station de repli.

Pour finir

Prévoyez dès maintenant la séance de prolongement (fiche jointe) : elle transforme les mesures du jour en exercices de mathématiques et en un compte rendu de sciences. Les élèves repartent avec des données qu'ils ont produites eux-mêmes ; c'est ce qui rend la correction en classe intéressante.

Sources programme : P5-SCI-MACHINES-SIMPLES, P6-SCI-LEVIER-BALANCE-PRESSION, P5-SCI-COURANT-GENERATEURS, P6-SCI-CIRCUITS-ELECTRIQUES, P4-MAT-VITESSE-DISTANCE-DUREE, P3-MAT-MESURES-ET-HEURE, P3-SCI-STATION-METEO, P4-SCI-EAU-ETATS-CYCLE, P5-MAT-TAUX-DE-CHANGE-FACTURE, P5-MAT-CERCLE-VOLUMES.