Exercices sur les solides CM1 - Geometrie avec corriges PDF
Exercices de geometrie CM1 sur les solides : identifier cube, pave droit, pyramide, cylindre, cone, sphere. Compter faces, aretes, sommets. Reconnaitre les patrons.
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Attrape une boite de cereales et regarde-la bien
Serieusement, allez en chercher une dans le placard. Posez-la sur la table devant votre enfant. Voila, vous avez un pave droit entre les mains. Six faces rectangulaires, douze aretes, huit sommets. La geometrie des solides, ca commence exactement comme ca : avec des objets qu'on touche, qu'on retourne, qu'on observe sous tous les angles. Pas avec un dessin a plat dans un cahier.
En CM1, le programme de mathematiques demande aux eleves de reconnaitre, nommer et decrire les principaux solides. C'est un chapitre que j'adore enseigner parce qu'il est tres concret. On manipule, on construit, on decoupe. Et les enfants comprennent enfin la difference entre la geometrie "plate" (les figures) et la geometrie "en volume" (les solides). C'est un vrai tournant dans leur parcours mathematique.
Les six solides a connaitre absolument en CM1
Voici la famille complete, avec un objet du quotidien pour chacun. Je recommande de faire deviner ces objets a votre enfant avant de lui donner les noms mathematiques. Ca rend l'apprentissage beaucoup plus vivant.
| Solide | Objet du quotidien | Faces | Aretes | Sommets |
|---|---|---|---|---|
| Cube | De a jouer, Rubik's Cube | 6 | 12 | 8 |
| Pave droit | Boite de cereales, brique | 6 | 12 | 8 |
| Pyramide | Pyramide d'Egypte, toblerone | 5* | 8* | 5* |
| Cylindre | Boite de conserve, rouleau | 3 | 2 | 0 |
| Cone | Cornet de glace, chapeau pointu | 2 | 1 | 1 |
| Sphere | Ballon, bille, globe terrestre | 1 | 0 | 0 |
* Pour une pyramide a base carree. Le nombre varie selon la forme de la base.
Faces, aretes, sommets : la methode pour ne jamais se tromper
C'est le coeur du chapitre et la source principale d'erreurs. Voici comment j'apprends a mes CM1 a compter correctement, sans en oublier ni en compter en double.
Les faces, ce sont les surfaces planes (ou courbes) qui forment la "peau" du solide. Pour un cube, posez-le sur la table : vous voyez la face du dessus, les 4 faces laterales, et celle du dessous cachee par la table. Ca fait bien 6. Un truc qui marche : gommettes de couleurs differentes sur chaque face. L'enfant colle, compte, et c'est regle.
Les aretes, ce sont les "bords", la ou deux faces se rencontrent. Passez le doigt le long d'une boite : chaque ligne que vous sentez est une arete. Pour un pave droit, comptez 4 aretes en haut, 4 en bas, 4 verticales qui relient les deux. Total : 12. Si votre enfant en trouve 11 ou 13, c'est qu'il en a oublie ou compte une deux fois.
Les sommets, ce sont les "coins", les points ou plusieurs aretes se rejoignent. Plantez des punaises de couleur (ou de la pate a modeler) sur chaque coin de la boite et comptez. Pour le cube et le pave droit : 8 sommets. Pour la sphere : zero, parce qu'il n'y a aucun coin, que de la rondeur.
Les patrons : deplier un solide a plat
Le patron d'un solide, c'est ce qu'on obtient quand on le decoupe le long de certaines aretes et qu'on le deplie completement a plat. C'est une notion qui fait travailler l'imagination spatiale, et certains enfants sont naturellement doues pour ca tandis que d'autres ont besoin de plus de manipulation.
Mon conseil pratique : prenez une vraie boite en carton (cereales, chaussures, mouchoirs), decoupez-la soigneusement et depliez-la. Voila le patron du pave droit. L'enfant voit concretement comment un objet en volume devient un dessin a plat. Ensuite, il peut essayer de la replier pour verifier que ca marche. Ce va-et-vient entre le 2D et le 3D est fondamental pour comprendre les patrons.
Attention, un meme solide peut avoir plusieurs patrons differents. Le cube, par exemple, a 11 patrons possibles. En CM1, on ne demande pas de tous les connaitre, mais il faut savoir reconnaitre si un patron donne permet ou non de construire un cube. Le piege classique : un patron avec deux carres en face l'un de l'autre qui se chevauchent quand on plie. Beaucoup d'eleves tombent dans le panneau.
Polyedres ou pas ? La grande distinction
En CM1, on apprend aussi a distinguer deux grandes familles de solides. Les polyedres sont les solides dont toutes les faces sont plates (des polygones). Le cube, le pave droit et la pyramide sont des polyedres. Les non-polyedres ont au moins une face courbe. Le cylindre, le cone et la sphere entrent dans cette categorie.
Pour faire retenir cette distinction, je pose toujours la meme question a mes eleves : "Est-ce que ce solide pourrait rouler sur une table ?" Si oui, il a une face courbe, donc ce n'est pas un polyedre. Si non, toutes ses faces sont plates, c'est un polyedre. Essayez avec une boite de conserve (ca roule, pas polyedre) et un de a jouer (ca ne roule pas, polyedre). Simple et efficace.
Mes conseils pour bien travailler avec ces exercices
Avant de commencer les exercices du PDF, rassemblez des objets chez vous : boite, de, balle, rouleau de papier toilette, entonnoir, chapeau de fete. Posez-les sur la table et demandez a votre enfant de les trier par famille de solides. Ce travail de manipulation vaut toutes les fiches du monde.
Quand il commence les exercices ecrits, encouragez-le a dessiner les solides sur une feuille de brouillon et a marquer les faces, aretes et sommets avec des couleurs differentes. Le visuel aide enormement pour ce chapitre. Et s'il bloque sur un patron, ressortez les ciseaux et le carton : rien ne remplace la construction reelle pour debloquer l'imagination spatiale.
La geometrie des solides, c'est le chapitre ou les maths quittent la feuille de papier pour entrer dans le monde reel. Profitez-en pour montrer a votre enfant que les mathematiques sont partout : dans l'architecture des batiments, dans les emballages au supermarche, dans les jeux de construction. Ca change completement le regard qu'il porte sur cette matiere.
