Consigne
Philémon veut acheter du matériel électrique sur internet pour fabriquer une lampe de poche mais il ne comprend pas tous les mots, en particulier les mots « intensité » et « tension » …Cassiopée essaie de le rassurer « à mon avis, je pense que ces 2 mots signifient la même chose » …
- Hypothèse :
A ton avis, qu’est ce que la tension ?
A ton avis, qu’est ce que l’intensité ? - Recherche documentaire : Lis le document « analogie modélisante act2 »
- Exploitation :
Dans l’analogie présentée dans le document, à quoi correspond la tension ?
La tension est une grandeur qui se mesure entre combien de points d’un circuit ?
Dans l’analogie présentée dans le document, à quoi correspond l’intensité ?
L’intensité est une grandeur qui se mesure à combien de point d’un circuit ?
- Résultats : Tes hypothèses étaient-elles exactes ?
- Conclusion : Est-ce que la tension et l’intensité signifie la même chose ?
Organisation de la classe
Les élèves travaillent en groupes.
Il s’agit d’une activité documentaire sur l’analogie modélisante (circuit des wagons – circuit électrique, chaine des pains – chaine énergétique), qui peut être complétée par une manipulation.
On donne aux élèves cette deuxième version de l’analogie, en leur faisant remarquer que le document a évolué. Cela permet de discuter que pour expliquer de nouveaux phénomènes, on doit faire évoluer les modèles.
Déroulement de la séance
Ce que font les élèves : ils lisent le document distribué et répondent aux questions.
Production attendue : écrit
Un élève est sollicité à l’oral pour chacune des questions. Vérification de l’information trouvée dans le texte. Si cela n’est pas la bonne information, un autre élève est interrogé. La réponse correcte est soit validée par l’enseignant soit validée par discussion collective dans la classe
La réponse attendue est écrite au tableau et reproduite dans le cahier des élèves.
Ensuite, le bilan de l’activité est écrit.
Bilan
Pour décrire et interpréter ce qui se passe, les physiciens utilisent des grandeurs physiques.
2 grandeurs permettent d’étudier les circuits électriques, l’intensité et la tension.
La grandeur « tension » se note U.
Dans l’analogie, la tension est la différence du nombre de pains par wagon entre 2 points du circuit.
La grandeur « tension » est toujours positive.
La grandeur « tension » se mesure entre 2 points du circuit électrique.
On note UL la tension aux bornes de la lampe L.
La grandeur « intensité » se note I.
Dans l’analogie, l’intensité est le débit des wagons en un point du circuit.
La grandeur « intensité » est toujours positive.
La grandeur « intensité » se mesure en un point du circuit électrique.
On note I l’intensité entre la lampe et la borne – de la pile.
Après le bilan, une activité de manipulation supplémentaire peut être proposée aux élèves : ils doivent construire le circuit avec le matériel mis à disposition, et indiquer l’endroit où ils pourront mesurer l’intensité et la tension.
Questions que l’on peut poser aux élèves : Est-ce vrai que l’on peut mesurer l’intensité en un seul point ? Est-ce vrai que l’on peut mesurer la tension en un seul point ?
L’enseignant demande aux élèves d’indiquer l’endroit du circuit où ils pensent qu’ils pourront mesurer l’intensité, puis la tension. Le fait d’avoir le circuit construit permet de prévoir là où la mesure pourra être faite et de rendre concret ce qui a été fait. On peut envisager de demander aux élèves de faire ensuite un schéma : Ils dessinent un point ou plusieurs points indiquant où mesurer l’intensité puis la tension. Cela permet de vérifier que ce qui a été travaillé dans l’analogie a du sens sur un circuit électrique et dans le modèle électrocinétique. Cet exercice est une évaluation formative qui permet de voir si les élèves font le lien entre les analogues (circuit électrique – wagons) et l’expérience réelle. En cas de difficulté, il faudra revenir sur l’explication de ces deux grandeurs avec l’analogie.
Les deux premières séances (activités 1 et 2) se clôturent par une évaluation formative.
Ces temps d’évaluation en fin d’activité portent sur la compréhension des bilans et conclusion des activités. Des questions identiques seront posées ultérieurement dans la leçon afin de vérifier une évolution dans la capacité des élèves à définir les grandeurs, leur donner du sens, …
Ce sont les résultats de telles évaluations répétées qui seront utilisés par l’enseignant pour modifier le cours de la leçon, sauf si l’évaluation révèle une incompréhension générale.
Rôle de la technologie : cette évaluation est proposée sur Socrative (SOC-17295308) de manière à assurer un suivi de l’évolution des réponses des élèves.
On peut imaginer une version papier des questions (QCM) et les élèves peuvent prendre en note sur papier les réponses. Mais l’intérêt des réponses est aussi dans les explications fournies à chacune des questions : il faut que ces explications soient formulées de manière proche de la formulation dans le bilan ou les réponses de la classe.
Ces évaluations formatives ont été réutilisés en évaluation sommative et ont permis de voir une évolution très positive des réponses des élèves.