Publié le 31 mai 2024 - Mis à jour le 21 mai 2025

Solides : les ressources institutionnelles

Le programme de la maternelle BO BO du 31 octobre 2024

Explorer les solides et les formes planes

Introduction

À l’école maternelle, l’exploration d’objets (à trois dimensions) et de formes planes (à deux dimensions) par la manipulation et la verbalisation a plusieurs objectifs, intrinsèquement liés à l’apprentissage des mathématiques :

s’abstraire progressivement de propriétés qualitatives (couleur, texture, fonction, etc.) pour ne retenir que celles de la géométrie : identifier les caractéristiques géométriques de solides à trois dimensions (cube, pavé, pyramide, cylindre, cône, boule) et celles de formes géométriques planes (carré, triangle, rectangle, disque) ;
développer le sens de l’espace et de l’orientation, notamment à travers des jeux de construction, d’encastrement et de puzzle ;
développer la logique à travers des situations de tri et de classement ;
enrichir le vocabulaire.

En début d’apprentissage, si les élèves peuvent recourir à un vocabulaire du quotidien, par exemple dire « rond » au lieu de « disque », il importe que l’enseignant s’exprime à l’aide du lexique mathématique adapté. Cependant, on veillera à ne pas faire nommer les objets géométriques de manière prématurée. La nécessité de recourir au vocabulaire spécifique prend son sens dans des situations de communication. Les principaux objectifs visés sont la reconnaissance des objets géométriques et leur description. À ce stade, savoir les nommer n’est pas la priorité.

Points de vigilance

Les solides dont l’épaisseur est très faible sont assimilés à des formes planes et, parmi les formes planes, on distingue les formes géométriques (carré, triangle, rectangle, disque) des formes non géométriques (pièces de puzzle).
Les représentations en perspective de solides ne sont pas abordées ou utilisées en maternelle.
On sera particulièrement attentif à varier les configurations et les orientations (ne pas présenter uniquement des triangles équilatéraux ou des triangles ayant un côté horizontal ou des carrés à côtés horizontaux ou verticaux).
Le travail sur les empreintes a pour objectifs d’identifier les faces planes des solides et de faire comprendre aux élèves qu’une même empreinte peut correspondre à plusieurs solides.
Les empreintes de sommets, d’arêtes et de faces non planes ne constituent pas un objectif d’apprentissage.
Les manipulations peuvent mettre en jeu des solides et des formes planes dont la connaissance n’est pas un objectif d’apprentissage.
Le tri se différencie du classement : trier des objets selon un critère (par exemple « être un cube ») revient à les répartir en deux groupes : ceux qui vérifient le critère et ceux qui ne le vérifient pas. Classer des objets selon leur forme revient à les répartir en plusieurs groupes, de manière à ce que tous ceux qui sont dans le même groupe aient la même forme.

• À aborder avant 4 ans

Objectifs d’apprentissage	Exemples de réussites
- Reconnaitre, trier et classer des objets selon leur forme. - Percevoir l’invariance de la forme d’un objet par rapport aux déplacements qu’il peut subir. - Reproduire des assemblages de solides ou de formes planes.	- Reconnaitre visuellement et tactilement des objets de même forme qu’un objet donné. - Classer selon leur forme des objets qui diffèrent aussi par d’autres critères. - Encastrer des objets. - À partir d’un modèle, reproduire un assemblage à l’échelle d’au plus quatre éléments (puzzle, pavage, assemblage de solides).

À partir de 4 ans ou dès que les apprentissages précédents ont pu être observés

Objectifs d’apprentissage

Exemples de réussites

- Reconnaitre et classer des solides (cube, boule, pyramide à base carrée, cylindre) et des formes géométriques planes (triangle, carré, disque).

- Reproduire des assemblages de solides ou de formes planes (au maximum cinq).

- Reconnaitre visuellement et tactilement une forme plane correspondant à une forme donnée.
- Reconnaitre visuellement et tactilement un solide correspondant à un solide donné.
- Classer des solides et des formes planes.
- Manipuler (tourner, retourner) des solides pour les encastrer.
- Manipuler (tourner, retourner) des formes planes pour les superposer à un modèle.
- Reproduire un modèle (puzzle, pavage, assemblage de solides) comportant jusqu’à cinq éléments.
- Produire différentes empreintes d’un objet ou d’un solide et, inversement, trouver un objet ou un solide associé à une empreinte donnée.

• À partir de 5 ans ou dès que les apprentissages précédents ont pu être observés

Objectifs d’apprentissage

Exemples de réussites

- Décrire quelques solides simples : cube, pavé, boule, pyramides à base carrée ou triangulaire, cylindre, cône.
- Reconnaitre, trier et classer des formes géométriques planes, indépendamment d’autres critères comme la couleur, la taille, l’orientation.
- Décrire et nommer quelques figures géométriques simples : carré, rectangle, triangle, disque.
- Reproduire des assemblages de solides (au maximum cinq) et de formes planes (au maximum huit).
- S’approprier la règle comme outil de tracé.

- Décrire avec des mots simples les solides pour les différencier les uns des autres.
Par exemple, l’élève est capable de préciser oralement la nature et le nombre de faces nécessaires à la réalisation d’un cube, d’une pyramide.
- Reconnaitre visuellement et tactilement une forme géométrique correspondant à une forme géométrique donnée (carré, rectangle, triangle, disque).
- Trier et classer des formes géométriques.
- Décrire et nommer quelques formes géométriques planes (carré, rectangle, triangle, disque) présentées dans toutes les orientations et dans les configurations les plus générales (rectangle ou carré dont les côtés ne sont ni horizontaux ni verticaux, triangle non équilatéral et dont aucun côté n’est horizontal).
- Reproduire un modèle (puzzle, pavage, assemblage de solides) non nécessairement à l’échelle.
- Utiliser la règle pour effectuer des tracés.

Ressource"Jouer et apprendre"

Cette ressource explique la différence entre jeu libre et jeu structuré et l'impact sur les apprentissages.
Voici quelques extraits Éduscol

Le jeu libre:

Le jeu libre revêt une importance particulière dans le processus d’apprentissage de l’enfant.
Celui-ci construit par ce biais des savoirs informels, à son rythme, et selon son propre parcours, qui lui ouvriront l’accès aux apprentissages explicites.
Dans un jeu libre, l’enfant choisit quand et comment il joue, dans un cadre temporel et spatial imparti. Il prend ses propres décisions. L’enseignant ou l’enseignante n’assure aucun guidage direct, mais peut susciter l’imitation. Dans certaines situations, particulièrement dans les jeux symboliques, sa présence trop proche ou son intervention peuvent amener l’enfant à abandonner son jeu ou à interrompre des échanges avec ses pairs.

Le jeu structuré:

Dans le jeu structuré, l’enseignant initie le jeu en vue de faire acquérir explicitement des apprentissages spécifiques à l’enfant. Ce dernier adhère spontanément ou en réponse au processus de dévolution mis en œuvre par l’enseignant.
Tout en conservant son aspect ludique, le jeu structuré comporte des objectifs d’enseignement. Dans les phases de jeu, l’enfant conserve sa liberté d’agir, de prendre des décisions, de faire ses essais, de construire sa propre expérience. Deux niveaux de structuration peuvent être définis :
• Niveau 1 - Séance structurée simple (S1) : c’est une séance de jeu initiée par l’enseignant dans laquelle les apprentissages ne sont pas formalisés (exemple : un jeu de société que les enfants ne connaissent pas et auquel ils apprennent à jouer avec l’enseignant).
• Niveau 2 - Séance structurée avec formalisation (S2) : le jeu est intégré dans une séquence d’enseignement et offre le contexte d’où émergeront des apprentissages ciblés. Il est précédé systématiquement d’une ou plusieurs séances de jeu libre et/ou de jeu structuré (S1) au cours desquelles l’enfant s’est approprié le jeu. La formalisation est alors effectuée au cours de phases réflexives pendant, après et/ou avant le jeu.
Cette pratique n’est réellement pertinente qu’à partir de cinq ans environ