Document - Sciences physiques et chimiques Académie de Rouen
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Test académique 3ème de Physique-Chimie 2015-2016 – Partie Electricité – Etude d’une vidéo Nom : …………………………..… Prénom : …………………… Classe : ………... Niveaux Compétences évaluées A B C Rechercher et extraire l’information utile APP Identifier et formuler un problème ANA Exploiter l’information extraite REA Calculer, utiliser une formule Rendre compte à l'écrit COM Présenter les résultats obtenus à l’aide d’un langage adapté Première partie La vidéo proposée est un extrait de l’émission « Le magazine de la santé » diffusée sur France 5 en juin 2012. Après avoir visionné l’extrait de l’émission, formuler une question scientifique en lien avec le sujet abordé par les animateurs. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1 D Partie Electricité – Exercice – Les troubles du rythme cardiaque Nom : …………………………..………Prénom : …………………………………Classe : ………... Deuxième partie L’électrocardiogramme (ou ECG) permet de mesurer le rythme cardiaque, c’est-à-dire le nombre de battements du cœur par minute. Les électrodes placées sur le patient transforment les battements du cœur en une tension électrique. La courbe ci-dessous représente les variations de cette tension électrique. 1 – Que mesure l’électrocardiogramme ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Le rythme cardiaque est un phénomène périodique, car il se reproduit identique à lui-même à intervalle de temps régulier selon le même motif. La période de symbole T, est le plus petit intervalle de temps au bout duquel le motif se reproduit à l’identique. Son unité de mesure dans le système international est la seconde, de symbole s. Voici l’extrait d’un électrocardiogramme réalisé sur un patient : 2 – Quelle est la grandeur physique représentée en ordonnée (sur l’axe vertical) ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3 – Quelle est la grandeur physique représentée en abscisse (sur l’axe horizontal) ? ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 2 4 – Repasser en couleur, un motif du phénomène périodique sur l’électrocardiogramme 5 – Déterminer la période T, de ce motif, puis la convertir en secondes. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6 – Calculer la fréquence f, correspondante. Rappel : f= 1 T avec f, la fréquence en hertz (Hz) et T, la période en secondes (s) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 7 – Pour trouver le rythme cardiaque, exprimé en nombres de battements par minute, il faut multiplier la valeur trouvée pour la fréquence, par 60. Calculer le rythme cardiaque du patient. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 8 – Un adulte au repos a un rythme cardiaque normal si celui-ci est compris entre 60 et 90 pulsations par minute. Le patient souffre-t-il d’un problème de rythme cardiaque ? Expliquer la réponse. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 9 - La bradycardie et tachycardie sont 2 troubles du rythme cardiaque qu’il est possible d’identifier à l’aide d’un électrocardiogramme. Les enregistrements reproduits sur la page suivante présentent les électrocardiogrammes d’un cœur normal, d’un cœur présentant une bradycardie et d’un cœur présentant une tachycardie. En utilisant ces enregistrements et les notions de période et/ou de fréquence, donner des définitions pour la bradycardie et la tachycardie. ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 3 0,2s 0,2s 0,2s 0,2s 4 ÉVALUATION DE L’EXERCICE PAR LES COMPETENCES MOBILISEES La grille permet d’apprécier, selon quatre niveaux, les compétences développées par le candidat pour traiter l’exercice. Pour cela, elle s’appuie sur des indicateurs adaptés à l’exercice et traduisant les critères fixés. Niveau A Les indicateurs choisis apparaissent dans leur (quasi) totalité. Niveau B Les indicateurs choisis apparaissent partiellement. Niveau C Les indicateurs choisis apparaissent de manière insuffisante. Niveau D Les indicateurs choisis ne sont pas présents. 1ère partie : Vidéo sur les troubles du rythme cardiaque Compétences évaluées Indicateurs de réussite correspondant au niveau A La vidéo suggère plusieurs problématiques. Celle dégagée doit évoquer une question en rapport avec la notion de rythme cardiaque. APP Identifier et formuler un problème Exemples : - Quel examen permet de connaitre le rythme cardiaque d’un patient ? Comment un électrocardiogramme permet-il de savoir si le patient à un problème de rythme cardiaque ? Quels sont les différents troubles du rythme cardiaque ? 5 2ème partie : Exercice sur la lecture d’électrocardiogrammes Compétences évaluées APP APP APP Extraire l’information utile Extraire l’information utile Extraire l’information utile Indicateurs de réussite correspondant au niveau A Réponses attendues Question 1 : L’électrocardiogramme (ou ECG) est un examen qui permet de mesurer le rythme cardiaque L’information utile est extraite avec précision. Pas d’information inutile. L’information utile est extraite avec précision. Question 2 : La grandeur physique mesurée en ordonnée est la tension. La réponse est formulée avec le nom de la grandeur physique et non avec l’unité de mesure. L’information utile est extraite avec précision. Question 3 : La grandeur physique mesurée en abscisse est le temps. La réponse est formulée avec le nom de la grandeur physique et non avec l’unité de mesure Question 4 : Tout motif valable sera accepté. T APP Le motif est complet et clairement identifié. Extraire l’information utile La double flèche indiquant la période n’est pas obligatoire. 6 APP REA REA ANA Extraire l’information utile Calculer Calculer Exploiter l’information extraite Question 5 : 2 carreaux correspondent à 200ms donc 1 carreau correspond à 100ms. T = 8 x 100 = 800ms = 0,8s La formule donnée est employée. Le calcul est posé. Le résultat est correct. Le résultat est exprimé en hertz. Remarque : si le calcul précédent est faux, tenir compte de la valeur trouvée par l’élève dans la question 5 pour la réponse à la question 6. Question 6 : f = 1/T = 1/0,8 = 1,25Hz. Question 7 : Rythme cardiaque = f x 60 = 1,25 x 60 = 75 battements par minute. Question 8 : Le patient n’a pas de problème de rythme cardiaque car son cœur bat à 75 battements par minute ce qui est dans la norme comprise entre 60 et 80 battements par minutes. Question 9 : ANA Exploiter l’information extraite Le calcul est posé. Le résultat est correct. Le résultat est exprimé en secondes. Bradycardie : Sur l’ECG on voit que la période entre 2 battements du cœur augmente donc la fréquence diminue. La bradycardie est donc un ralentissement des battements du cœur en dessous de 60 pulsations par minute. Tachycardie : Sur l’ECG on voit que la période entre 2 battements du cœur diminue donc la fréquence augmente. La bradycardie est donc une accélération de la fréquence des battements du cœur au-delà de 90 pulsations par minute. 7 La formule donnée est employée. Le calcul est posé. Le résultat est correct. Le résultat est exprimé en battements par minute. Remarque : si le calcul précédent est faux, tenir compte de la valeur trouvée par l’élève dans la question 6 pour la réponse à la question 7. La réponse à la question précédente est réutilisée et comparée aux valeurs de la norme. Un lien logique (car, donc, si … alors, …) est utilisé pour justifier. La réponse fait référence à la période entre 2 battements du cœur ou à la fréquence. La réponse fait référence à un ralentissement ou une accélération du rythme cardiaque. La réponse reprend les valeurs données dans la question 8. - La production rendue est soignée. - Le niveau de langue est adapté. COM Rendre compte à l'écrit - Un vocabulaire scientifique utilisé est adapté. - La rédaction des phrases est correcte (syntaxe, orthographe). Attention : ne pas tenir compte de l’orthographe pour les élèves reconnus (ou fortement suspectés) d’être dyslexiques et éviter pour ces élèves la correction systématique de toutes les fautes de français en rouge COM Présenter les résultats obtenus Les résultats sont exprimés en utilisant le symbole de la grandeur physique ou une phrase. à l’aide d’un Les résultats font apparaitre l’unité de mesure. langage adapté Remarques concernant les questions qui évaluent la même compétence : Il est conseillé : - d’inscrire le niveau A, B, C ou D à côté de la réponse du candidat, - d’apprécier globalement les niveaux attribués afin d’en estimer un niveau moyen à reporter sur la grille d’évaluation finale de l’élève. Consignes pour la reproduction des documents - L’énoncé destiné au candidat (pages 1-2-3-4) doit être photocopié en autant d’exemplaires qu’il y a de candidats. La grille d’évaluation des compétences (pages 5 à 8) sert uniquement au correcteur. Consignes pour le déroulement de l’épreuve - La page 1, et uniquement celle-ci, est distribuée en premier, avant de projeter la vidéo ; la vidéo peut-être projetée plusieurs fois, à l’appréciation du professeur. Les pages 2, 3 et 4 sont distribuées ensuite. Il n’y a pas d’aide pour cet exercice. Note : - La police employée pour le correcteur est Arial, communément utilisée pour les sujets d’examen. - La police employée pour l’énoncé est Comic sans MS, plus adaptée aux élèves dyslexiques. 8
