Fiche d`activité B2i

Fiche professeur
activité B2i
Brevet informatique et Internet
Fiche créée le 17-03-2001
PHYSIQUE-CHIMIE
Résoudre un problème d’électricité à l’aide
d’un tableur
Niveau d’enseignement : 3ème
Présentation générale : Des caractéristiques courant-tension de dipôles ont été construites en travaux
pratiques, la loi d'Ohm a été formulée. Il s'agit de prévoir les conditions de fonctionnement de dipôles associés en série.
Compétence(s) B2i
Niveau 1
Niveau 2
 1.4 : Je sais ouvrir un fichier existant, enregistrer dans le répertoire déterminé
par l'enseignant un document que j'ai créé moi-même.
 1.5 : Je sais ouvrir et fermer un dossier (ou répertoire).
Je suis capable :
 3.1 : d’interpréter les résultats fournis par une feuille de calcul élaborée par
l'enseignant, à partir de données que je saisis ;
 3.2 : de créer une feuille de calcul simple qui réponde à un problème donné en
utilisant à bon escient les formules, et d'en vérifier la validité.
Discipline(s)
Sciences physiques : électricité
Objectifs pédagogiques de la
séquence
Domaine(s) B2i
Niveau 1
 1 - Maîtriser les premières bases de la technologie informatique.
Niveau 2
 3 - Organiser des traitements numériques à l'aide d'un tableur
Objectifs pédagogiques B2i
Voir le B.O. n° 10 du 15 octobre 1998 :
l'élève doit être capable :
Sciences physiques 3me
 d'ouvrir un fichier existant, enregistrer un document créé dans
B2. 1 - Notion de résistance
le répertoire par défaut, ouvrir et fermer un dossier (répertoire).
- Caractéristiques d’un dipôle. Loi d’Ohm.
 d’interpréter les résultats fournis à partir de données saisies
- Schématiser un montage permettant de tracer une
par l'élève, par une feuille de calcul élaborée par l'enseignant ;
caractéristique.
 de créer une feuille de calcul simple qui réponde à un
- Évaluer l’intensité dans un circuit connaissant la
problème donné en utilisant à bon escient les formules et en
valeur de la résistance et celle de la tension appliquée
vérifier la validité.
à ses bornes….
Le plus simple sera de travailler en salle multimédia. Dix à douze élèves disposent chacun d'un
micro-ordinateur pendant que le reste du groupe travaille en autonomie.
Organisation
Les exercices proposés utilisent le Tableur Excel 2000 de Microsoft. Ces fichiers peuvent être
lus sans problème par Excel 97. On peut aussi, pour la plupart, les importer dans le tableur
matérielle
StarOffice de Sun.
Si quelques ordinateurs sont disponibles dans la salle de classe, on pourra aussi envisager de
fonctionner en ateliers tournants.
Avant d'aborder cet exercice, la caractéristique courant-tension de la lampe a été construite lors
Ressources
d'une séance de TP. Ce sont les résultats de ces mesures qui seront exploités dans la feuille de
nécessaires
calcul.
Pour les élèves les plus avancés, on pourra exploiter l'outil grapheur intégré dans la plupart des
Ressources
tableurs. Voir par exemple :
complémentaires http://www.ac-poitiers.fr/sc_phys/cres_lr/docpeda/tableur/tableur4/index.htm
Les fiches qui sont destinées à guider l'élève dans son activité vous sont fournies sous forme de
Remarques
pages HTML visualisables dans un navigateur. L'élève peut donc, sur son écran, basculer de la
fenêtre qui contient cette fiche à celle qui contient la feuille de calcul. Cette gymnastique
demande une grande concentration qui, pour quelques-uns, sera inaccessible. On pourra lever
cette difficulté en imprimant la fiche descriptive de l'activité (utiliser plutôt le format pdf pour
cela.
Rappel : cette fiche professeur (activité B2i) propose une piste de travail destinée à montrer comment l’enseignant
peut vérifier que la compétence déclarée par l’élève est effectivement acquise sans passer par la mise en place
d’une épreuve structurale de type examen.
FP-1_2-resoudre_un_probleme_d’electricite_avec_un_tableur.rtf
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Fiche pédagogique
Activité de l’élève
Dans une feuille de calcul sont déjà localisées, en tête de colonnes, les grandeurs physiques qui interviennent dans le
problème à résoudre :
L’élève :
- ouvrira le fichier contenant la feuille de calcul ;
- saisira les données provenant d’une série de mesures dans les cellules adéquates ;
- sera aidé dans la traduction des relations entre les grandeurs physiques en formules de calcul qu’il saisira et recopiera
dans les cellules adéquates ;
- complètera le tableau par analogie avec celui qui est fourni ;
- exploitera les résultats des calculs en repérant ceux qui répondent au problème et en vérifiera la vraisemblance ;
- insèrera une zone de texte dans la feuille de calcul et améliorera la mise en forme des cellules ;
- enregistrera dans un répertoire déterminé la feuille de calcul complétée.
Problème à résoudre
On veut alimenter une lampe avec un générateur qui ne lui est pas adapté.
La tension aux bornes du générateur étant trop grande, on va brancher une résistance en série pour limiter le
courant.
On peut bien sûr à partir des caractéristiques nominales de la lampe, déterminer quelle chute de tension devra provoquer
la résistance et, en appliquant la loi d'Ohm, calculer la valeur de cette résistance pour que circule le courant nominal.
Cependant, en pratique, nous ne disposons que d’une série limitée de valeurs de résistance et nous devrons accepter de
nous écarter des conditions nominales.
Le tableur, une fois le tableau construit et les formules établies, permet d'exécuter à peu près immédiatement une série de
calculs à chaque changement des paramètres. On peut donc "expérimenter" rapidement diverses situations.
Les exercices proposés utilisent le Tableur Excel 2000 de Microsoft. Ces fichiers semblent être lus sans problème par
Excel 97. On peut aussi, pour la plupart, les importer dans le tableur StarOffice de Sun.
Les fiches pour guider l’élève
Nous proposons quatre versions de la résolution de ce problème. Chacune de ces versions est composée d’une fiche-élève
et d’une feuille de calcul partiellement construite. Dans certaines fiches, on utilise un adressage des cellules sous la forme
L1C1. (FE-2-calcul_de_R3_LC.pdf)
Les mêmes exercices sont aussi décrits en employant l'adressage classique A1. (FE-2-calcul_de_R1_A1.pdf et FE-II3calcul_de_R2_A1.pdf)
Pour basculer de l’un à l’autre des modes d’adressage, dans Excel, ouvrez la boîte ci-dessous en activant le menu
Outils…Options et cochez si nécessaire l'option "Style de référence L1C1".
Enfin, dans une dernière présentation, on attribue des noms aux cellules (FE-2-calcul_de_R4_VAR.pdf).
Dans les classeurs Excel qui sont fournis, la première feuille est celle qui sera proposée aux élèves. Les autres feuilles
sont des exemples de résolution du problème. N’oubliez pas de les effacer avant de livrer le classeur aux élèves.

Première version (FE-2-calcul_de_R1_A1.pdf ou bien : FE-2-calcul_de_R1_A1.htm)
Rappel : cette fiche professeur (activité B2i) propose une piste de travail destinée à montrer comment l’enseignant
peut vérifier que la compétence déclarée par l’élève est effectivement acquise sans passer par la mise en place
d’une épreuve structurale de type examen.
FP-1_2-resoudre_un_probleme_d’electricite_avec_un_tableur.rtf
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C’est la version la plus simple. On travaille sur un tableau de trois colonnes seulement.
(FE-2-calcul_de_R1_A1.xls).
Les deux premières colonnes reçoivent des données issues d’une série de mesures. La troisième colonne donnera
lieu à un calcul.
Pour traiter une variante du problème initial, l’élève pourra ajouter une quatrième colonne et une nouvelle
formule. Il pourra aussi recopier les trois colonnes du tableau et modifier l’un des paramètres de la formule.



Deuxième version . (FE-2-calcul_de_R2_A1.pdf ou bien : FE-2-calcul_de_R2_A1.htm)
Pour élargir la résolution du problème au cas de tous les générateurs disponibles au laboratoire, le tableau est
étendu à sept colonnes. (FE-2-calcul_de_R2_A1.xls)
Cela complique l’écriture de la formule et rend plus délicate sa recopie.
Cette version utilise l’adressage des cellules de forme A1. La fiche d’activité-élève donne la formule qu’il faut
écrire et en explique ensuite les règles d’écriture pour qu’elle soit automatiquement adaptée lors de la recopie.
Troisième version (FE-2-calcul_de_R3_LC.pdf ou bien : FE-2-calcul_de_R3_LC.htm)
C’est le même problème que dans la version précédente. Le mode d’adressage des cellules est cette fois de type
LC. (FE-2-calcul_de_R3_LC.xls)
La fiche d’activité-élève distingue l’adressage absolu et l’adressage relatif. La formule est donnée et expliquée.
Quatrième version (FE-2-calcul_de_R4_VAR.pdf ou bien : FE-2-calcul_de_R4_VAR.htm)
C’est encore le même problème. Pour que la formule de calcul soit aussi proche que possible de la relation qui a
été écrite entre les grandeurs physiques, nous attribuons des noms à des plages de cellules.
(FE-2-calcul_de_R4_VAR.xls)
La fiche d’activité-élève indique la procédure d’attribution de noms aux cellules et la formule à saisir.
Il ne s’agit pas, bien entendu, de proposer ces quatre versions à l’élève. Cependant, dans une même classe, on peut
proposer à chaque élève la version qui correspond le mieux à son acquis et qui lui permettra d’avancer.
Fiche commentaires
B2i
Fiche élèves
Fiche-élève à imprimer
Feuille de calcul associée
FE-2-calcul_de_R1_A1.pdf
FE-2-calcul_de_R1_A1.xls
FE-2-calcul_de_R2_A1.pdf
FE-2-calcul_de_R2_A1.xls
FE-2-calcul_de_R2_LC.pdf
FE-2-calcul_de_R2_LC.xls
FE-2-calcul_de_R2_VAR.pdf
FE-2-calcul_de_R2_VAR.xls
Pistes pédagogiques
Rappel : cette fiche professeur (activité B2i) propose une piste de travail destinée à montrer comment l’enseignant
peut vérifier que la compétence déclarée par l’élève est effectivement acquise sans passer par la mise en place
d’une épreuve structurale de type examen.
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