Séance (Physique - Chimie et SVT) : remédiation : calcul de la taille réelle d’un objet à partir d’une échelle. pdf

lundi 5 octobre 2015

L’objectif de la séance est de calculer la taille réelle d’un objet à partir d’une échelle.

Le llien avec les séances précédentes :
EN SVT : Lors de la séance précédente, les élèves ont étudié les gamètes humains observés au microscope (consulter la séance : séance 1) et ont répondu au QCM2 .
EN Physique - Chimie (PC) : lors de la séance précédente, les élèves ont travaillé sur la formation d’une image par une lentille convergente (consulter la séance : séance 2).

Organisation de la séance :

  • 2 groupes sciences de 4ème sont réunis (total : 28 élèves) pour permettre une co-animation PC-SVT.
  • La salle est disposée en îlots avec un ordinateur par îlot.
  • Les élèves travaillent en groupe hétérogène de 4. Les groupes sont constitués en fonction des réponses des élèves aux QCM2. Les groupes sont affichés au tableau afin que les élèves identifient rapidement leur groupe en arrivant dans la salle.

Matériel :

  • Matériel distribué en début de séance : une fiche de travail individuelle (fiche remédiation echelle) et deux Lego ®.
  • Ressources disponibles en fonction des besoins des élèves : un diaporama sur les unités et ordre de grandeur (voir fiche-methode_unité). Règle et calculatrice en supplément. Deux professeurs ressource (PC et SVT)

Durée  : 1 heure

Compétences visées :
du Socle commun, Grilles de référence du palier 3 (page 14)

  • “Grandeur et mesure : réaliser des mesures et calculer des valeurs”
  • “Organisation et gestion de données : reconnaître des situations de proportionnalité” (page 13)

Convergence entre les disciplines :
L’utilisation et la détermination d’une échelle ne sont pas des compétences prescrites dans les programmes de SVT. Ces capacités sont cependant des attendus des programmes de mathématiques où il est indiqué qu’il est possible de faire appel à des situations puisées dans les autres disciplines pour développer ces capacités.
- En SVT, le travail sur les échelles est important pour différencier la taille réelle et la taille apparente des objets vivants. Elle l’est d’autant plus pour les objets microscopiques. Avoir un ordre de grandeur des objets étudiés est nécessaire pour construire les différents niveaux d’organisation du vivant.
- En PC, c’est l’occasion de réinvestir la différence entre objet et image.

EF en cours d’apprentissage :
Au cours de la séance 1 de SVT les élèves ont répondu au QCM2. Ce questionnaire vise à repérer des difficultés sur les unités de longueurs et sur la notion d’échelle. Les résultats sont analysés par les professeurs de PC et SVT pour proposer au cours de cette séance des remédiations ayant pour objectifs d’aider les élèves à dépasser les difficultés repérées.
Ces analyses réalisées ont permis de cibler trois objectifs de remédiation :
-  Comprendre la notion d’échelle et sa représentation
-  Comprendre la méthode permettant de déterminer la taille d’un objet réel
-  Les unités et les ordres de grandeurs d’objets observés au microscope.
Ces remédiations sont facilitées par les consignes choisies, par la présence d’élève-ressource au sein des groupes de travail et en dernier recours par un soutien des professeurs. Pour consulter les choix qui ont permis de définir les tâches proposés aux élèves dans leur fiche d’activité ainsi que les modalités de travail (conception-fiche-remédiation).

Consigne 1 : mise en problème

Les professeurs présentent aux élèves l’objectif de la séance qui est de surmonter les difficultés qui ont été repérées dans les réponses au QCM2 pour mieux comprendre la notion « d’échelle » et être capable de déterminer la taille réelle d’un objet à partir de sa taille apparente sur une image. Ils proposent pour cela de travailler avec un Légo® qui est un objet visible à l’œil nu et sa photographie avant de travailler avec des objets microscopiques.

  1. Vous avez sur votre table 2 briques de Lego®. Lequel correspond à cette photographie ? Répondez en indiquant la couleur de la brique choisie. Expliquez comment vous avez fait votre choix.
  2. Entourez l’échelle sur la photographie.
  3. A quoi sert une échelle ?
  4. Quelles informations vous donne cette échelle ?

Matériel :

  • Fiche élèves : questions 1 à 4 de l’activité 1 (fiche remédiation echelle)
  • Deux Lego ® : un lego à 8 picots et un lego à 12 picots. Sur la photographie de la fiche élève le Lego à 8 picots est agrandi de façon à ce que sa taille apparente soit identique à la longueur réelle du Lego à 12 picots.



Organisation de la classe :
Pour une mise au travail effective de chaque élève, un travail individuel de 10 minutes est proposé aux élèves. Ils répondent individuellement aux 4 questions de la consigne 1 (au brouillon si besoin).

Mise en commun :
Les élèves débutent par une mise en commun des réponses individuelles au sein de chaque groupe. Ils appellent le professeur lorsqu’ils se sont mis d’accord sur la réponse à apporter. Le professeur intervient alors pour valider les réponses ou relancer la réflexion en pointant certaines imprécisions.

Consigne 2 : utiliser une échelle pour calculer la taille réelle d’un objet

Nous demandons aux élèves de proposer une méthode pour calculer la taille réelle du Légo®.
A partir de la photographie, comment peut-on déterminer la longueur réelle de ce Lego® ?

  • Proposez une méthode où vous indiquerez ce qu’il faut faire. Chaque action doit correspondre à une étape
  • Présentez clairement votre calcul pour connaître la longueur réelle de ce Lego®.

Matériel :

  • Fiche élèves : questions 5 de l’activité 1 (fiche remédiation echelle)
  • Règle et calculatrice.
  • Lego à 8 picots.

Organisation de la classe :
Les élèves peuvent solliciter les professeurs pour demander de l’aide mais, comme précédemment, ils ne doivent présenter leur travail que lorsque le groupe s’est mis d’accord sur la méthode retenue.

EF en cours de remédiation : le professeur passe de table en table pour repérer les groupes qui sont en difficulté ou qui ne savent pas comment débuter. Il reformule alors la question, les guide et soutient leur activité par les questions suivantes :
  • Quelle information as-tu fait apparaître à la question 4 ?
  • As-tu des mesures à effectuer ? Si oui, lesquelles ?
  • Comment peux-tu utiliser les informations apportées par la légende ?
  • Pour les groupes les plus en difficulté sur l’explication d’une méthode, nous proposons aux élèves de déterminer la taille réelle du Légo et ensuite d’en déduire une méthode générale.

Production d’élève :

Consulter la production complète d’un élève (proposition_eleve_methode_calcul)

Mise en commun :
La mise en commun permet de proposer une fiche méthode. Deux fiches méthodes sont proposées, l’une utilise un tableau de proportionnalité, l’autre une formule.
Consulter la fiche méthode 1 et fiche méthode 2 (fiche_methode_echelle 1 et 2).

Consigne 3 : savoir utiliser une échelle dans une situation nouvelle

- Déterminez la longueur réelle de la tête d’un spermatozoïde. Présentez clairement votre raisonnement.
- Déterminez le diamètre réel d’un atome de silicium. Présentez clairement votre raisonnement.

Matériel :
Fiche élèves - activité 2 (fiche remédiation echelle)

Consigne 4 : Les ordres de grandeur des unités

Les élèves classent des unités, les placent dans un tableau puis les associent à un objet.

Matériel :
Consulter la fiche élève - activité 3 (fiche remédiation echelle)
Ressource sur les unités et ordre de grandeur (lfiche-methode_unité).

EF en fin d’apprentissage : Au début de la séance suivante, les élèves repassent une 2ème fois le QCM2 pour apprécier les progessions des élèves et identifier d’éventuelles difficultés persistantes.