Mesurer les arbres extraordinaires (cycle 2)

Activité scolaire et éducative dans la nature : des enfants allongé par terre. / © Markus Frey

Activité scolaire et éducative dans la nature : les enfants mesurent la taille des arbres.

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Activité
  • Niveaux :
    • Cycle 2 - CP
    • Cycle 2 - CE1
    • Cycle 2 - CE2
  • Domaines :
    • Mathématiques
    • Questionner le monde
    • Enseignement moral et civique (EMC)
  • Lieu : Cour de l’école - Parc - Forêt - Haie - Prés - Jardin - Eau
  • Ressource

Exercice :

Le plus haut: L’enseignant demande : « Comment pourrait-on, tous ensemble, représenter la longueur de l’arbre le plus haut du monde (ou de Suisse) sur le sol ? » Les enfants cherchent des solutions. Par exemple, on peut diviser la hauteur d'un arbre par le nombre d'enfants de la classe, et chaque enfant indique le résultat en cm avec ses jambes écartées. A la fin, on contrôle avec un ruban métrique.

Des enfants qui mesurent un arbre. / © Timo Ullmann

Puis, nous essayons de mesurer les arbres les plus hauts des environs. L’enseignant explique la méthode à l’aide d’un grand arbre dont la cime est bien visible :

Cherchez chacun un bâton qui a la même longueur que votre bras lorsque vous le tendez horizontalement de l'œil au poing.

Tendez le bras à l’horizontale et tenez le bâton perpendiculairement.

Reculez jusqu'à ce que l'arbre semble avoir la même hauteur que votre bâton.

Allongez-vous sur le dos et plantez le bâton au-dessus de votre tête. A cet endroit se trouverait la cime, si l'arbre se couchait par terre.

Mesurez et calculez la distance entre le tronc et votre bâton.

Quelle est la hauteur de l’arbre ?

Variante:

par météo ensoleillée, on utilise la méthode des ombres. Un enfant se met à côté de l'arbre, de manière à ce que son ombre soit parallèle avec l'ombre de l'arbre. Les autres enfants mesurent la longueur de l'ombre de l'enfant et celle de l'ombre de l'arbre. Si l'ombre de l'arbre mesure 15m et celle de l'enfant 3m, cela signifie que l'arbre est 5x plus grand que l'enfant. Avec un enfant d’une taille de 1,30m, ça donnerait une hauteur de 5 x 1,30m = 6,50m pour l'arbre.

Le plus gros: On représente les circonférences des arbres les plus gros du monde et de Suisse. La classe se place en un cercle qui équivaut à cette circonférence. Les enfants doivent réfléchir à combien de cm par enfant ils doivent déployer les bras, et combien il doit y avoir de distance entre chaque enfant. L’enseignant demande : « Comment pourrait-on mesurer la circonférence et le diamètre des arbres les plus gros ici, avec un seul ruban métrique pour toute la classe? » Les enfants cherchent des solutions, par exemple : mettre des cônes autour du tronc, rapporter le nombre exact de cônes à côté du ruban métrique, les aligner et mesurer. Pour déterminer le diamètre, nous pouvons placer deux bâtons parallèlement de part et d’autre du tronc et mesurer avec un troisième bâton la distance entre eux. Nous rapportons ce troisième bâton à côté du ruban métrique et en mesurons la longueur. Si l'on veut travailler avec du matériel, on met de la ficelle à disposition, que l'on peut accrocher aux deux bâtons.

© Timo Ullmann

En petits groupes, les enfants mesurent plusieurs arbres. Ils notent l’espèce, la hauteur, la circonférence et le diamètre dans un tableau. Que remarquez-vous ?

Le plus vieux: Grâce au diamètre ou à la circonférence de l'arbre et en connaissant son espèce, on peut estimer l'âge de l'arbre (voir encadré « Déterminer l’âge d’un arbre vivant »). Chaque groupe calcule sur un Smartphone l’âge des arbres choisis. Les enfants notent les résultats dans leurs tableaux. Avec quelle formule se calcule l’âge de chaque espèce ? Que remarquez-vous ? Quel est l’arbre le plus âgé ici ?

Suites possibles

Les enfants inventent une histoire : qu’a vécu cet arbre quand il était jeune ? Comment les êtres humains vivaient-ils ici à cette époque ? Et que va encore vivre cet arbre jusqu'à sa mort ? Et après sa mort, que deviendra-t-il ? (voir aussi séquence « Ecrire et présenter »).

On se met à la recherche de différents stades d'âge d'une espèce : où sont les bébés, les enfants, les adolescents, les adultes (qui peuvent produire des fruits), les vieux, les morts ?

Cycle 2 : En salle de classe, les enfants cherchent des informations sur les arbres extraordinaires ; ils les comparent avec leurs mesures.

Lors de la sortie suivante, on continue avec la séquence « Quelle est la valeur de cet arbre ? »

Déterminer l’âge des arbres vivants

L’âge des résineux au-dessous de 50 ans se laisse estimer en comptant les étages de branches : chaque année, l’arbre produit un nouvel étage. Pour les arbres plus âgés, il faut compter 5-10 ans de plus pour les 50 derniers cm entre le tronc et le sol; là, les étages sont souvent grignotés ou grattés. On peut calculer de la même manière l’âge d’une branche.

Pour les feuillus, c'est plus compliqué. En général, au printemps, une nouvelle branche naît de chaque bourgeon végétatif. Vous pouvez essayer de compter sur une branche ou un jeune arbre les cicatrices annuelles produites par le bourgeon terminal, chez le frêne et l'érable ceux-ci sont bien visibles durant quelques années.

Grâce à l’espèce et à la circonférence ou au diamètre du tronc à 1,30 de hauteur, on peut estimer, à quelques dizaines d’années près, l’âge d’un arbre. Internet fournit des tables de calcul et des tableaux de détermination de l'âge; ces sources fournissent souvent des chiffres différents.Voici quelques exemples (tirés du site www.baumportal.de):

Pour le chêne, on peut multiplier le diamètre de son tronc par environ 2,5 (diamètre en cm x 2,48)

Le tilleul compte bien deux fois son diamètre (diamètre en cm x 2,16)

L‘érable (x 1,81) et le hêtre (x 1,84) comptent presque le double de leur diamètre.

Les sapins blanc et rouge (x 1,42) comptent 1,5 leur diamètre.

Mais le diamètre du tronc dépend de beaucoup d'autres facteurs (lumière, sol, maladies, blessures). Pour savoir l'âge exact d'un arbre, on peut compter les cernes annuels d’un arbre abattu, ou le déterminer sur un arbre vivant à l’aide d’une carotteuse : elle prélèvera un petit échantillon d'écorce de l’arbre au niveau de sa moelle (le centre de l'arbre).

Pour connaître l’âge des arbres, consultez en français : Philippe Domont & Nikola Zaric (2010) : La forêt en 301 questions / réponses. Guide des curieux en forêt. Delachaux et Niestlé. Chapitres 12, 13, 22 et suivant.

Enseigner dehors

Cet article est extrait de Enseigner dehors

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