Calcul d`une distance. - PDF - Sciences physiques et chimiques

Pédagogie inversée et utilisation du numérique
Objectifs :
Programme disciplinaire :
Des signaux pour observer et communiquer - Utiliser l’année lumière comme
unité de distance.
Mouvement et interactions - Utiliser la relation liant vitesse, distance et durée
dans le cas d’un mouvement uniforme.
Socle :
Pratiquer des langages - Lire et comprendre des documents scientifiques ; passer
d’une forme de langage à une autre - Domaine 1
S’approprier des outils et méthodes - Effectuer des recherches, utiliser des outils
numériques pour mutualiser des informations, planifier une tâche - Domaine 2
Comprendre le langage mathématique - Domaine 4
Identifier les différentes échelles de structuration de l’Univers - Domaine 5
Résumé du scénario pédagogique :
Etape 1 – A distance - Découvrir le sujet
Etape 2 – En présence
S1 - Analyse des informations amenées par les élèves et mise en commun
S2 - Relation d = v.t
Etape 3 – A distance - Capsule vidéo + quiz
Etape 4 – En présence
S3 - Evaluation formative
S4 - Remédiation
En rouge les consignes élèves
En bleu les précisions organisationnelles du prof
En noir les activités élèves
En vert les compétences travaillées et connaissances à acquérir
Stéphanie Bouteleux, Clg Jean Delacour, Clères, académie de Rouen
Page 1
Déroulement :
A la fin d’un cours, présenter le travail :
Nous allons travailler sur le thème « année-lumière »
————————————————————————————————————————
Etape 1 - Distance - Découvrir le sujet
Dites-moi tout ce que vous connaissez sur ce sujet. Soyez originaux dans la présentation des
notions abordées (diaporama interdit) - A rendre dans le casier numérique de l’ENT pour le…
————————————————————————————————————————
Etape 2 - Présence
Séance 1 - Analyse des informations amenées par les élèves et mise en commun
Il est important que tous les élèves comprennent l’intérêt d’avoir fait le travail demandé. Si ce n’est
pas le cas, pour les élèves qui n’ont rien amené : Travail individuel : Faire ce qu’il fallait faire pour
cette séance en leur donnant des docs papier tirés d’internet (juste imprimés)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Année-lumière
http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/dico/d/univers-annee-lumiere-17/
http://villemin.gerard.free.fr/Science/Lumannee.htm
http://claudelafleur.qc.ca/Annee-lumiere.html
http://www.larousse.fr/encyclopedie/divers/année_de_lumière/185791
Pour les autres : Travail par groupes de 4 :
Présenter les différentes ressources trouvées aux membres du groupe.
Quels conflits/contradictions identifiez-vous entre les ressources ?
Quelles questions vous posez-vous ?
Mettez-vous d’accord pour savoir si des choses importantes ont été trouvées et doivent être
présentées à la classe.
Avez-vous pensé à citer vos sources documentaires ?
Comment être sûrs de la fiabilité de vos informations ?
Stéphanie Bouteleux, Clg Jean Delacour, Clères, académie de Rouen
Page 2
Recherches pour se mettre d’accord dans chaque groupe.
Les élèves ont à disposition des magazines, des ouvrages, et des tablettes pour chercher des
informations. Présence éventuelle du professeur documentaliste pour orienter les élèves vers des
sites fiables.
Puis mise en commun : présentation de ce que chaque groupe trouve intéressant à montrer à la
classe. (Dont la définition partagée de l’année-lumière = C’est une DISTANCE - Ne pas faire écrire
l’équivalent en km).
Trace écrite collaborative « ce que je dois retenir » sur un PAD commun à toute la classe, en ligne
sur l’ENT.
http://etherpad.ac-rouen.fr/p/g.mHhTTbNJJkpi4s6p$Annee-lumiere
Compétences travaillées
-
Citer les sources documentaires
-
Analyser la fiabilité de l’information
-
Rechercher et extraire l’information utile
Travail maison : Relire le travail de la séance. Savoir la définition de l’année lumière.
————————————————————————————————————————
S2 - Présentation d’une image ou d’une situation déclenchante : Phrase ou extrait de vidéo où
l’on parle de Proxima du Centaure qui se trouve à 4,2 années-lumière. (Voir doc1)
Trouver une problématique en lien avec le document et le cours que l’on fait en ce moment :
Utiliser les critères pour vérifier si c’est une problématique correcte.
Savoir trouver une problématique
- Le problème n’est pas seulement une question (réponse directe dans le texte) : il demande de
faire appel à différentes connaissances ou documents.
- Le problème est en lien avec les documents fournis
- Le problème est en lien avec la physique ou la chimie
- Le problème est une phrase interrogative
Passer dans les rangs et valider. Mettre les élèves par groupe en fonction des problématiques
choisies pour résoudre leur problème.
Problématique attendue : A quelle distance (en km) Proxima se situe-t-elle du Soleil ?
Stéphanie Bouteleux, Clg Jean Delacour, Clères, académie de Rouen
Page 3
Compétences à travailler :
Savoir trouver une problématique
- Le problème n’est pas seulement une question (réponse directe dans le texte) : il demande de
faire appel à différentes connaissances ou documents.
- Le problème est en lien avec les documents fournis
- Le problème est en lien avec la physique ou la chimie
Savoir faire un calcul
- F1 La formule est écrite avec ses unités
- F2 Les données de l’énoncé sont trouvées (dont la grandeur recherchée) - Les conversions
sont faites si nécessaire
- F3 Le calcul est écrit (avec les valeurs)
- F4 Le résultat est donné avec la bonne unité
Savoir communiquer
- Soin
- Chaque valeur est accompagnée de la bonne unité
- Syntaxe : Le lecteur comprend le message à faire passer
- Les connecteurs logiques sont bien utilisés
Connaissances nécessaires :
d = v.t
vitesse de la lumière = 300 000 km/s
Définition de l’année-lumière
Puissances de 10
Prévoir des fiches AIDE
Organisation de la classe :
Dans chaque groupe, les élèves essaient de répondre à leur problématique. Le professeur peut
donner des fiches d’aide (correspondant aux différentes compétences à travailler ou
connaissances nécessaires si les élèves le demandent) mais ne donne pas la réponse. Il peut dire
si la réponse est correcte. Il précise si la façon de présenter est satisfaisante.
————————————————————————————————————————
Etape 3 - Distance
Visionner la capsule vidéo « Savoir utiliser une formule »
https://www.powtoon.com/online-presentation/cKT42awxlXi/utiliser-une-formule/
Répondre aux questions du quiz en ligne sur l’ENT.
- Que doit-on préciser quand on écrit la formule ? Le titre de l’exercice, le résultat du calcul, les
unités des grandeurs écrites dans la formule
- Quand on écrit les données de l’énoncé, que doit-on vérifier ? On doit vérifier qu’on a écrit la
formule, qu’on a écrit le résultat du calcul, qu’on a converti si besoin, qu’on a souligné les
choses importantes
- Que ne doit-on pas oublier tout à la fin du calcul ? La formule, les unités, les conversions.
Stéphanie Bouteleux, Clg Jean Delacour, Clères, académie de Rouen
Page 4
Etape 4 - Présence
S3 - Evaluation formative (15min) (voir doc.2) avec un exercice simple, permettant d’identifier
quelle étape est défaillante (distance Mars/Soleil) - Utilisation des tablettes ou salle informatique
(socrative) - Travail individuel : Séparer la classe en deux. Les élèves qui ne sont pas sur
Socrative font une activité documentaire sur les différents types de rayonnement (lumière visible,
ondes radio, rayonsX ... ). On peut éventuellement ramasser le travail pour évaluer « rechercher et
extraire l’information utile »
————————————————————————————————————————
S4 - Remédiation
Répartition des élèves en groupe en fonction des besoins - Grâce à socrative, le professeur peut
faire des groupes facilement en fonction des difficultés rencontrées.
Les élèves regardent la liste préparée par l’enseignant pour savoir dans quel atelier ils sont : Liste
des noms des élèves avec le n° de l’atelier à réaliser (7 ateliers dans la classe) - Donner 5 minutes
pour chaque atelier (sauf le dernier) Quand les élèves ont fini les ateliers, ils vont dans le 7 pour
approfondir (à terminer à la maison et déposer sur l’ENT). Les élèves en plus grande difficulté
(plusieurs ateliers à revoir) ont un exercice moins difficile à rendre (ex: calculer la distance TerreLune puis Soleil-Jupiter). Il faut que tous les critères soient bien réalisés. Ils ont le droit d’utiliser la
grille de critères.
-
groupe 1 - formule pas connue (Q1, Q5, Q6, Q7)
groupe 2 - difficultés pour trouver les données de l’énoncé (Q2, Q3, Q4, Q8, Q9)
groupe 3 - oubli de convertir (Q13)
groupe 4 - oubli d’unité à la fin (Q14)
groupe 5 - mélange entre toutes les grandeurs : Différence entre grandeur, valeur, unité (Q8,
Q9, Q10, Q11, Q12) - 2 ateliers : Un groupe pour les élèves complètement perdus, un pour
ceux qui mélangent seulement le vocabulaire.
- groupe 6 - Pour les élèves qui ont tout bon : exo : calculer la distance Terre-Jupiter pour vérifier
que l’exercice est réussi sans aide, sans préciser les étapes. puis doc.3
————————————————————————————————————————
Etape 5 - Distance
Refaire les exercices - Utiliser la fiche de critères et la capsule vidéo pour vérifier que les critères
sont respectés.
Déposer l’exercice dans le casier numérique de l’ENT
————————————————————————————————————————
Restitution des exercices corrigés et correction détaillée en ligne sur l’ENT
VIDEO POUR REVISER OU COMPRENDRE AUTREMENT
HTTPS://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=GOTVGM5MYYA
Stéphanie Bouteleux, Clg Jean Delacour, Clères, académie de Rouen
Page 5
Doc1
L'étoile la plus proche du Soleil, Proxima Centauri, photographiée avec le Wide Field and
Planetary Camera 2 (WFPC2). © Nasa, Esa
Proxima du Centaure a été découverte en 1915 par l'astronome britannique Robert Innes (1861 1933)
Distante de 4,22 années-lumière du Soleil, cette étoile de type naine rouge est aussi désignée
sous le nom d’Alpha Centauri C. Voir loin, c’est voir dans le passé : si l’on observe Proxima tout de
suite, on la voit comme elle était il y a 4,22 années.
Bien qu’étant la plus proche de nous, Proxima du Centaure est impossible à observer à l'œil nu.
En effet, sa magnitude apparente (11,05) est très faible, ce qui est typique des naines rouges. Elle
est huit fois plus petite que notre Soleil et sa masse est équivalente à 12,3 % de celui-ci.
Elaboré à partir de FUTURA SCIENCES et wikipedia
http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronomie-proxima-centaureetoile-voisine-photographiee-hubble-50023/
https://fr.wikipedia.org/wiki/Proxima_Centauri
———————————————————————————————————————————
Stéphanie Bouteleux, Clg Jean Delacour, Clères, académie de Rouen
Page 6
Doc.2
Evaluation formative : Savoir utiliser une formule
Q1. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Mars.
Quelle formule utilise-t-on ?
Q2. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
Pour répondre, ne pas faire de faute et tout écrire en minuscule.
Que signifie d ?
Q3. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
Que signifie v ?
Q4. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
Que signifie t ?
Q5. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
La vitesse étant celle de la lumière, quelle est l’unité de d ?
Q6. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
La vitesse étant celle de la lumière, quelle est l’unité de v ?
Q7. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
La vitesse étant celle de la lumière, quelle est l’unité de t ?
Q8. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
Ecrire la grandeur que l’on veut calculer.
Stéphanie Bouteleux, Clg Jean Delacour, Clères, académie de Rouen
Page 7
Q9. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
Ecrire les grandeurs que l’on connait (soit dans l’énoncé, soit dans nos connaissances
personnelles) (Une grandeur par ligne)
Q10. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
Ecrire la valeur si elle est connue (sinon écrire « ? »): d =
Q11. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
Ecrire la valeur si elle est connue (sinon écrire « ? ») : v =
Q12. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
Ecrire la valeur si elle est connue (sinon écrire « ? ») : t =
Q13. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t.
Ecrire le calcul à réaliser
Q14. On veut calculer la distance Mars-Soleil. On sait que la lumière met 13min20s pour aller du
Soleil à la Terre. La formule à utiliser est d = v x t. Le calcul est donc d = 300 000 x 800 car la
durée du parcours doit être en seconde (13min20s = 800s)
Effectuer le calcul et écrire le résultat. Ne pas oublier les espaces pour mieux lire la valeur
(exemple: on écrit 2 000 et non pas 2000)
————————————————————————————————————————
Stéphanie Bouteleux, Clg Jean Delacour, Clères, académie de Rouen
Page 8
Doc.3
Un extraterrestre regarde en direction de la Terre avec un instrument d’optique très puissant et dit
à son voisin : « Je vois un Tyrannosaure ».
https://fr.wikipedia.org/wiki/Tyrannosaurus
Tyrannosaurus, ou tyrannosaure, est un genre de dinosaures théropodes appartenant au clade
des Tyrannosauridae et ayant vécu durant la partie supérieure du Maastrichtien, dernier étage du
système Crétacé, il y a environ 68 à 66 millions d'années, dans ce qui est actuellement l'Amérique
du Nord. Tyrannosaurus rex, dont l'étymologie du nom signifie « roi des lézards tyrans », est l'une
des plus célèbres espèces de dinosaure et l'unique espèce de Tyrannosaurus si le taxon
Tarbosaurus bataar n'est pas considéré comme faisant partie du même genre. Tyrannosaurus fut
l'un des derniers dinosaures non-aviens à avoir vécu jusqu'à l'extinction survenue à la limite
Crétacé-Paléocène il y a 66 millions d’années.
Trouver une problématique
Lever la main
Résoudre le problème - Vérifier que les critères sont tous respectés. Ecrire en face F1, F2, F3, F4.
Lever la main
————————————————————————————————————————
Stéphanie Bouteleux, Clg Jean Delacour, Clères, académie de Rouen
Page 9
Doc.4
Remédiation
- Faire l’activité seul (5min) puis comparer avec les voisins (2 min) puis regarder la correction (3
min). Noter ce qui est utile.
Groupe 1
Formule pas connue (Q1, Q5, Q6, Q7)
Apprendre la leçon !!! Passer à l’atelier suivant.
Groupe 2
Difficulté pour trouver les données de l’énoncé (Q2, Q3, Q4, Q8, Q9)
Donner divers énoncés et surligner dedans les grandeurs : celles qui sont connues, celles qui sont
à calculer et faire un tableau avec diverses données, dire ce que signifie chaque lettre dans le
contexte d’un énoncé (ex : m, h, t,…)
Groupe 3
Oubli de convertir (Q13)
Exercices où il faut repérer quand il y a une conversion à faire
Groupe 4
Oubli d’unité à la fin (Q14)
Repérer les erreurs (oubli d’unité ou mauvaise unité)
Groupes 5 et 6
mélange entre toutes les grandeurs : Différence entre grandeur, valeur, unité (Q8, Q9, Q10,
Q11, Q12) - 2 ateliers : Un pour les élèves complètement perdus, un pour ceux qui mélangent
seulement le vocabulaire.
Exemples Tableau à compléter
Groupe 7
Pour les élèves qui ont tout bon : exo : calculer la distance Terre-Jupiter pour vérifier que
l’exercice est réussi sans aide, sans préciser les étapes. puis doc.3
————————————————————————————————————————
Stéphanie Bouteleux, Clg Jean Delacour, Clères, académie de Rouen
Page 10