Démarche d`investigation en classe de cinquième

Stage nouveau programme 4ème - LYON
Démarche d’investigation en classe de quatrième : LA MYOPIE
Pré requis :
- modélisation de l’œil par une lentille convergente et un écran
- la vision résulte de la formation d’une image sur la rétine jouant le rôle d’écran
- distinguer une lentille convergente d’une lentille divergente
Compétences à atteindre :
Compétence disciplinaire : retenir la façon de corriger les défauts de l’œil (ici la myopie)
Compétence expérimentale : obtention d’une image nette sur un écran
Étapes de la démarche
Séance
Modalités
(formes prévues)
Scénario pédagogique
Activités des élèves et rôle du professeur
Présentation du
problème
Situation déclenchante
Après avoir repéré dans la classe
un(e) élève porteur(euse) de lunettes
aux verres divergents (ou en
montrant la photo d’une personne
dans le même cas), le professeur
affirme : votre camarade, X…, (ou
cette personne) est myope.
Le professeur présente la séance en précisant que l’élève ou la
personne en question ne lui a pas fait état de son défaut de vision.
Cela donne un aspect un peu « devin » à la situation.
Questionnement
Qu’est-ce que la myopie ? (cause et
conséquence)
Comment corriger ce défaut ?
En classe entière.
Les élèves savent tous que la myopie est un défaut de la vision.
Leurs connaissances s’arrêtent souvent là. La discussion doit
amener au questionnement ci-contre.
Élaboration
d’hypothèses
L’élève (ou la personne) porte des
verres divergents. On peut donc
supposer que le cristallin de l’œil, qui
est une lentille convergente, est
justement trop convergent (cause de
la myopie). De ce fait, l’image d’un
objet se forme en avant de la rétine
(conséquence de la myopie), d’où
une image floue.
Par groupes de trois ou quatre élèves.
Leur démarche intellectuelle « devrait » aboutir à la suite logique
des différentes étapes exposées ci-contre.
Selon les difficultés rencontrées, le professeur peut poser les
questions suivantes :
- pour affirmer que la personne est myope (même si on
ne sait pas encore ce qu’est la myopie), le professeur se
base-t-il sur les yeux de la personne ou sur les lunettes
qu’elle porte ?
- les verres des lunettes sont-ils divergents ou
convergents ? Qu’est-ce qui permet de l’affirmer ?
- quel est l’organe principal de l’œil qui participe à la
formation d’une image ?
- puisque les verres des lunettes sont divergents, le
cristallin de l’œil qui doit être corrigé est-il trop ou pas
assez convergent ?
- par rapport à la rétine, où se forme alors l’image d’un
œil myope non corrigé ?
Élaboration d’un moyen
de répondre
( protocole exp,
recherche doc…..)
Investigation
expérimentale ou autre
Les élèves dessinent (ou
schématisent) un œil réduit (lentille
convergente + écran), corrigé par
une lentille divergente placée devant
la lentille convergente.
La réalisation pratique consistant à
observer l’image d’un objet éloigné
doit permettre de montrer que l’image
se forme en avant de l’écran quand
l’oeil réduit n’est pas corrigé, et que
la netteté est obtenue dès que la
lentille divergente est placée.
Comme objet, on peut prendre :
- le paysage visible à travers les fenêtres, si ces dernières
ne sont pas trop surélevées ;
- l’image, grande et lumineuse, que donne le
rétroprojecteur d’une figurine découpée dans un carton
posé sur la platine.
Le professeur fournit à chaque groupe un œil réduit constitué
d’une lentille convergente de 20 placée à 10 cm d’un écran qui
restera fixe.
Pour la lentille correctrice, il fournit une autre lentille convergente
et une lentille divergente de – 10 . Les élèves devront choisir la
bonne.
Les élèves doivent vérifier que l’œil non corrigé est myope. Avec
la lentille de 20 , l’image de l’objet éloigné se forme en effet à 5
cm de la lentille. Un écran translucide à déplacer entre la lentille et
le premier écran permet de repérer cette position.
La lentille divergente accolée à la première donne une vergence
équivalente de 10 . On obtient alors une image nette sur l’écran
fixe.
Institutionnalisation,
Acquisition, structuration
des connaissances.
La myopie est due à un cristallin
trop convergent. L’image d’un objet
se forme alors en avant de la rétine.
Elle se corrige en plaçant devant
l’œil une lentille divergente
adaptée.