Comprendre le monde dans Comprendre le monde dans lequel on vit…lequel on vit…
Introduction commune Introduction commune BO du 28 aout 2008BO du 28 aout 2008
I. LA CULTURE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE ACQUISE AU COLLEGE
A l’issue de ses études au collège, l’élève doit s’être construit une première représentation globale et cohérente du monde dans lequel il vit. Il doit pouvoir apporter des éléments de réponse simples mais cohérents aux questions : «Comment est constitué le monde dans lequel je vis ? », « Quelle y est ma place ? », « Quelles sont les responsabilités individuelles et collectives ? ».
Comment produire une Comment produire une tension alternative ?tension alternative ?
Socle Socle commucommu
nn
Situations
d’accroche
Exao Utilisation de vidéos
et d’animatio
ns
Découverte de
métiers
Réinvestissement par
l’investigation
Thèmes de convergence
sB2i
VIDEO : Comme tous les matins, Olivier prend sa voiture pour aller sur son lieu de travail. Le jour ne s’est pas encore levé et il fait froid. Il allume ses phares et met le chauffage. Après quelques kilomètres, il entend un bruit sourd sous le capot. Au bout de quelques minutes, il constate que le ventilateur de son chauffage tourne moins vite et que les phares de sa voiture brillent de moins en moins bien…
Situation d’accroche n°1
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Objectif 1 : dégager les problématiques.
Objectif 2 : montrer que l’alternateur de bicyclette produit du courant,délivre une tension.
Objectif 3 : à partir d’un matériel donné, essayer de produire une tensionidentique à celle de l’alternateur de bicyclette.Prouver que la tension est similaire à celle de l’alternateur de bicyclette.
Compétence 1:
Lire
Compétence 1:
Lire
À l’aide du site E.D.F
http://www.edf.com/html/panorama/production/intro.html
comprendre que l’alternateur est la partie commune à toutes les centrales et qu’il permet d’obtenir une tension alternative sinusoïdale.
Situation d’accroche n°2
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Compétence 4:S’informer, se documenter
Compétence 4:S’informer, se documenter
Situation d’accroche n°2
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
PAGE D’ACCUEIL
EXEMPLE D’ANIMATION UTILISABLE PAR LES ÉLÈVES SUR LE SITE
Situation d’accroche n°2
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Objectifs du travail de recherche
1° Découvrir les différentes façons de produire de l'électricité: quel est le point commun des différentes centrales électriques ?
2° Extraire d'un document les informations relatives aux sources d'énergie: énergies renouvelables, développement durable.
3° Observer des animations, les comprendre et réinvestir les connaissances.
Situation d’accroche n°2
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Compétence 4:S’informer, se documenter
Compétence 4:S’informer, se documenter
Une Shake lamp, comment ça marche?
- Manipulation et observations d’une lampe- Identification du couple aimant-bobine + nécessité mouvement
Situation d’accroche n°3
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Compétence 3:Pratiquer une
démarche scientifique
Compétence 3:Pratiquer une
démarche scientifique
Situation d’accroche n°4
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Histoire : quelques grands noms…
La machine à électriser de Otto Von Guericke… Deutsches Museum (Münich)
Puis une extraordinaire découverte par Volta: la pile en 1800
Expérience d’Œrsted, professeur à l’université de Copenhague (1820 )
Très vite on imagine des électroaimants (Arago en 1821)
Mais si le courant crée une aimantation… l’inverse ne serait-il pas possible ?
L’idée est dans l’air – Colladon trouve presque… … mais c’est Faraday (1831) qui établit : « l’apparition de courant induit dans un solénoïde lorsqu’on y fait pénétrer un barreau aimanté »
Compétence 5:Culture humaniste: avoir des repères
historiques
Compétence 5:Culture humaniste: avoir des repères
historiques
Manipulations Exao (1)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
● Durée totale acquisition : 0,096 s
● Nombre de points de mesure : 1201
● Période d’échantillonnage : 80 s
Tension aux bornes d’un alternateur de bicyclette
Compétence 4:Créer, produire et
exploiter des données
Compétence 4:Créer, produire et
exploiter des données
Manipulations Exao (1)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
T = 35,7 – 11,4
T = 24,3
Soit T = 24,3 ms.
Tension aux bornes d’un alternateur de bicyclette
T
Compétence 3:Utiliser un graphique
Compétence 3:Utiliser un graphique
Manipulations Exao (2)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Le vent fait tourner une éolienne : on peut enregistrer la tension produite
Compétence 4:Créer, produire des
données
Compétence 4:Créer, produire des
données
Manipulations Exao (2)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Attention, une véritable éolienne délivre en toutes
conditions un signal sinusoïdal
Compétence 4:Exploiter des
données
Compétence 4:Exploiter des
données
Manipulations Exao (3)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Compétence 4:Exploiter des
données
Compétence 4:Exploiter des
données
Manipulations Exao (3)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
On trouve une fréquence de 434 Hz … on n’est pas loin
du La 440 Hz
Compétence 3:Savoir mobiliser des
compétences mathématiques
Compétence 3:Savoir mobiliser des
compétences mathématiques
Manipulations sans EXAO
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Compétence 4:Exploiter des
données
Compétence 4:Exploiter des
données
Logiciel Audacity, version 1.3.9Piste 1 : générer un son fréquence 440 Hz, amplitude 0,8
Piste 2 : générer un son fréquence 880 Hz, amplitude 0,8
Utilisation de vidéos et d’animations
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Compétence 3:Maîtriser des
connaissances dans divers domaines
scientifiques
Compétence 3:Maîtriser des
connaissances dans divers domaines
scientifiques
• Animation sur le barrage hydraulique
• Voyage en électricité : L’alternatif
• Vidéo du garagiste (situation d’accroche n°1)
Ces documents peuvent servir de situations d’accroche, de supports d’activités pour la validation de compétences informatiques,…
Découverte de métiers (1)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Élaboration d’une fiche métier Travail effectué dans une classe de 3ème de 22 élèves dont 7
élèves de DP3 ( 1 heure en salle info)
-Présentation d’un rapport de stage d’un élève de la DP3
-Élaboration d’une fiche métier par les élèves(métiers proposés: technicien photovoltaïque; diagnostiqueur de performance énergétique; ingénieur en énergies renouvelables)
-Présentation orale pour quelques élèves
Compétence 7:Découvrir les métiers
et les formations
Compétence 7:Découvrir les métiers
et les formations
Découverte de métiers (2)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
TRAVAIL EFFECTUÉ DANS LE CADRE DE L’OPTION
DÉCOUVERTE PROFESSIONNELLE 3H
THÈME: LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
Découverte de métiers (2)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Compétence 7:Découvrir les métiers
et les formations
Compétence 7:Découvrir les métiers
et les formations
Ce travail a pour but de susciter des vocations et de faire découvrir le monde universitaire ainsi que l’importance de la recherche pour un pays.
Il est aussi l’occasion de découvrir d’autres métiers scientifiques et de réaliser des fiches métiers ou des diaporamas.
Découverte de métiers (2)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Évaluation
Ce travail permet d’évaluer de multiples façons et dans différents domaines:
•Oral
•Socle commun dont B2i
Les résultats des recherches peuvent être présentés aux autres élèves de troisième dans le cadre de l’orientation et valorise l’enseignement scientifique
Découverte de métiers (3)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Compétence 1:S’exprimer à l’oral
Compétence 1:S’exprimer à l’oral
Thèmes de convergence
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Travail pluridisciplinaire : Sciences physiques - Allemand
2 séances de travail avec une classe de 3ème de 22 élèves, dont
13 germanistes.
Thème abordé : l’énergie
Compétence 3:Maîtriser des
connaissances dans divers domaines
scientifiques
Compétence 3:Maîtriser des
connaissances dans divers domaines
scientifiques
Thèmes de convergence
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Travail pluridisciplinaire : Sciences physiques - Allemand
1ère séance (1 heure)En salle informatique
-Découverte du vocabulaire
-Étude comparative des moyens de production de l'électricité entre l'Allemagne et la France
-Étude comparative d’une facture d’électricité française et allemande
2ème séance ( 1 heure)En salle de sciences
-Réinvestissement du vocabulaire allemand
-Réinvestissement des connaissances d’électricité de 4ème ( loi d’Ohm) etde 3ème ( puissance, énergie)
Compétence 2:Lire
Écrire
Compétence 2:Lire
Écrire
B2i
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Travail pluridisciplinaire : Sciences physiques - Allemand
Compétence 4:S’approprier un environnement
informatique de travailAdopter une attitude responsable
S’informer, se documenter
Compétence 4:S’approprier un environnement
informatique de travailAdopter une attitude responsable
S’informer, se documenter
Réinvestissement par l’investigation (1)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Activité autour d’un microphone*, ‘un générateur pas ordinaire’
* de type « dynamique »
Réinvestissement par l’investigation (1)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Quelques notes à la flûte font apparaître de belles sinusoïdes…
« Quels peuvent être les constituants principaux d’un tel micro? »
Compétence 3:Pratiquer une
démarche scientifique
Compétence 3:Pratiquer une
démarche scientifique
Réinvestissement par l’investigation (1)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Schéma du microphone dynamique: 1.Onde sonore, 2.Membrane, 3.Bobine mobile, 4.Aimant, 5.Signal électrique
Source: Wikipedia
Compétence 4:S’informer, se documenter
Compétence 4:S’informer, se documenter
Réinvestissement par l’investigation (2)
Comment produire une tension alternative?Comment produire une tension alternative?
Comment faire tourner le moteur dans un sens avec l’alternateur ?
Compétence 7:Faire preuve d’initiative
Compétence 7:Faire preuve d’initiative