Les compétences attendues au cycle 3 concernant la géométrie sont très modestes : reconnaître, nommer, décrire, reproduire, représenter, construire des figures et des solides usuels.
Mais quand on permet aux enfants de faire des recherches libres en mathématiques, de tâtonner dans tous les domaines, on est surpris du niveau qu’ils peuvent atteindre.
On peut aussi leur fournir des outils, leur proposer un travail plus ou moins programmé, qui pourra élargir leur domaine de recherche.
Par exemple, l’activité de construire des solides, de différentes façons, avec ou sans patrons, constitue un travail très riche sur le repérage dans l’espace, les symétries, la latéralisation, les propriétés des figures et des volumes, quelle que soit leur complexité.

Le fichier « Solides » est composé de :

¤¤ 12 livrets d’activités pour les élèves

Ils sont classés par ordre de difficulté croissante, ce qui ne signifie pas qu’ils doivent être faits dans l’ordre. Les premiers sont les plus faciles, et selon le niveau des élèves ils peuvent être utilisés indifféremment, mais pour les plus jeunes ils auront intérêt à faire d’abord les livrets 1 ou 2.
Certains enfants préfèrent travailler à deux sur le même livret, ce qui permet des échanges, une confrontation des idées, des comparaisons, une coopération dans la recherche.
En cas de difficulté pour répondre à une question ou pour la réalisation d’une construction, l’élève peut se reporter à la fiche « F » correspondante, qui lui permet de faire des essais avec les patrons proposés.
Le livret 12, enfin, constitue en quelque sorte un « Brevet des solides ». Celui qui le réussit se rend compte qu’il a bien intégré la plupart des notions importantes sur ce sujet.

¤¤ un livret « Pliage »

Il n’est pas toujours très facile de plier un patron pour réaliser un solide ! Il y a une certaine technique à acquérir, ce que certains enfants font très facilement, mais d’autres vont peiner et risquent de se décourager. Travailler un moment avec ce livret va leur permettre de s’y habituer, avec des pliages assez simples.

¤¤ des fiches « F »

Se représenter mentalement le pliage d’un patron de solide est une activité intéressante, mais pas toujours facile ! Rien ne remplace la manipulation. Ces fiches, sur carton léger, permettent de voir « en vrai » ce que donne un pliage, comment se rejoignent les faces, où placer les languettes pour finaliser le solide…

¤¤ des fiches « P »

Elles sont faites pour réaliser des solides assez complexes, pour que chacun puisse se rendre compte de la très grande variété de solides possibles.

Le matériel nécessaire

== Deux boîtes « Boules et baguettes », préparées par la maître, contenant des baguettes et de la pâte à modeler, pour l’utilisation du livret 9, qui permettra aux enfants déjà bien à l’aise avec le sujet de représenter des solides avec des matériaux différents, et de se familiariser avec les notions de sommets et d’arêtes.
Ici, image de solides réalisés avec boules et baguettes

== Les fiches F, imprimées en plusieurs exemplaires, seront mises à la disposition des élèves dans un porte-vues
== Les fiches P seront utilisées par le maître pour réaliser quelques solides, ensuite, par des enfants qui voudront se confronter à des réalisations complexes. Ces travaux complèteront petit à petit la collection de solides de la classe.
Si un élève imagine une construction originale, un château, une tour, un bateau, et qu’il a réalisé un patron, celui-ci peut être ajouté dans le porte-vues des fiches
== du carton 120 ou 160 g quadrillé 5 x 5, et du carton 120 ou 160 g uni
== règle plate, objet pointu, ciseaux, colle, scotch…
D’autres matériels peuvent être intéressants :
== jeux aimantés avec bâtons magnétiques
== jeux de construction « Espace et géométrie »
== cage à fils

Introduire le fichier dans la classe

Quand le matériel est prêt, il faut présenter l’outil aux élèves, et qu’ils en prennent connaissance.
La vue des premiers solides, préparés par le maître, va sans doute les intriguer, et certains auront peut-être envie de s’essayer à un livret.
La présentation de leur réalisation incitera les autres à les imiter, petit à petit.

On peut aussi, avec les enfants les plus jeunes, faire un travail collectif pour commencer des recherches sur les solides. Par exemple, on distribue à chaque enfant une moitié de feuille de carte A 4 160 g. On propose que chacun essaie de faire une boîte, comme une petite boîte à chaussures, en découpant et en pliant la feuille. Au fur et à mesure, chacun explique aux autres comme il s’y prend, les problèmes qu’il rencontre, les solutions qu’il trouve, on confronte les résultats.
Pour qu’ils puissent aller plus loin, leur proposer de se servir des livrets disponibles, dans un temps de travail individuel…

Pour ceux qui s’intéressent à ce sujet, un site remarquable :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_des_poly%C3%A8dres_uniformes

Quand un élève travaille sur un livret, de temps en temps, il n’est pas d’accord avec une réponse proposée.
Par exemple il ne voit pas pourquoi une vitre a six faces, et pas deux, comme il avait répondu. Dans ce cas, l’habituer à venir demander l’arbitrage du maître, il est normal de douter d’un texte écrit !