Mot de Madame la Ministre de l'Education Nationale · 2014-08-02 · Ministère de l’Education Nationale s’est toujours préoccupé de doter l’école d’outils performants

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Mot de Madame la Ministre de l'Education Nationale L’école est le lieu où se forgent les valeurs humaines indispensables pour le développement harmonieux d’une nation. Elle doit être en effet le cadre privilégié où se cultivent la recherche de la vérité, la rigueur intellectuelle, le respect de soi, d’autrui et de la nation, l’amour pour la nation, l’esprit de solidarité, le sens de l’initiative, de la créativité et de la responsabilité. La réalisation d’une telle entreprise exige la mise à contribution de tous les facteurs, tant matériels qu’humains. C’est pourquoi, soucieux de garantir la qualité et l’équité de notre enseignement, le Ministère de l’Education Nationale s’est toujours préoccupé de doter l’école d’outils performants et adaptés au niveau de compréhension des différents utilisateurs. Les programmes éducatifs et leurs guides d’exécution que le Ministère de l’Education Nationale a le bonheur de mettre aujourd’hui à la disposition de l’enseignement de base est le fruit d’un travail de longue haleine, au cours duquel différentes contributions ont été mises à profit en vue de sa réalisation. Ils présentent une entrée dans les apprentissages par les situations en vue de développer des compétences chez l’apprenant en lui offrant la possibilité de construire le sens de ce qu’il apprend. Nous présentons nos remerciements à tous ceux qui ont apporté leur appui matériel et financier pour la réalisation de ce programme. Nous remercions spécialement Monsieur Philippe JONNAERT, Professeur titulaire de la Chaire UNESCO en Développement Curriculaire de l’Université du Québec à Montréal qui nous a accompagnés dans le recadrage de nos programmes éducatifs. Nous ne saurions oublier tous les Experts nationaux venus de différents horizons et qui se sont acquittés de leur tâche avec compétence et dévouement. A tous, nous réitérons la reconnaissance du Ministère de l’Education Nationale. Nous terminons en souhaitant que tous les milieux éducatifs fassent une utilisation rationnelle de ces programmes éducatifs pour l’amélioration de la qualité de notre enseignement afin de faire de notre pays, la Côte d’Ivoire un pays émergent à l’horizon 2020, selon la vision du Chef de l’Etat, SEM Alassane OUATTARA.

Merci à tous et vive l’Ecole Ivoirienne !

TIERES

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Table des Matières

N° RUBRIQUES PAGES

1. Mot du Ministre 1

2. Liste des sigles 2

3. Table des matières 3

4. Introduction 4

5. Profil de sortie 5

6. Régime pédagogique 5

7. 6ème 6

8. PHYSIQUE-CHIMIE Programme 7-14

9. PHYSIQUE-CHIMIE Guide 15-37

10. 5ème 38

11. PHYSIQUE-CHIMIE Programme 39-45

12. PHYSIQUE-CHIMIE Guide 46-64

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INTRODUCTION

Dans son souci constant de mettre à la disposition des établissements scolaires des outils pédagogiques de qualité appréciable et accessibles à tous les enseignants, le Ministère de l’Education nationale vient de procéder au toilettage des Programmes d’Enseignement. Cette mise à jour a été dictée par :

- La lutte contre l’échec scolaire ; -La nécessité de cadrage pour répondre efficacement aux nouvelles réalités de l’école ivoirienne ; -Le souci de garantir la qualité scientifique de notre enseignement et son intégration dans l’environnement ; -L’harmonisation des objectifs et des contenus d’enseignement sur tout le territoire national.

Ces programmes éducatifs se trouvent enrichis des situations. Une situation est un ensemble de circonstances contextualisées dans lesquelles peut se retrouver une personne. Lorsque cette personne a traité avec succès la situation en mobilisant diverses ressources ou habilités, elle a développé des compétences : on dira alors qu’elle est compétente. La situation n’est donc pas une fin en soi, mais plutôt un moyen qui permet de développer des compétences ; ainsi une personne ne peut être décrétée compétente à priori. Chaque programme définit pour tous les ordres d’enseignement, le profil de sortie, le domaine disciplinaire, le régime pédagogique et il présente le corps du programme de la discipline. Le corps du programme est décliné en plusieurs éléments qui sont : * La compétence ; * Le thème ; * La leçon ; * Un exemple de situation ; * Un tableau à deux colonnes comportant respectivement :

-Les habiletés : elles correspondent aux plus petites unités cognitives attendues de l’élève au terme d’un apprentissage ; -Les contenus d’enseignement : ce sont les notions à faire acquérir aux élèves

Par ailleurs, les disciplines du programme sont regroupées en cinq domaines : -Le Domaine de langues comprenant le Français, l’Anglais, l’Espagnol et l’Allemand, -Le Domaine des sciences et technologie regroupant les Mathématiques, Physique et Chimie, les Sciences de la Vie et de la Terre, Technologie et les TIC. -Le Domaine de l’univers social concernant l’Histoire et la Géographie, l’Education aux Droits de l’Homme et à la Citoyenneté et la Philosophie, -Le Domaine des arts comportant les Arts Plastiques et l’Education Musicale -Le Domaine du développement éducatif, physique et sportif prenant en compte l’Education Physique et Sportive. Toutes ces disciplines concourent à la réalisation d’un seul objectif final, celui de la formation intégrale de la personnalité de l’enfant. Toute idée de cloisonner les disciplines doit, de ce fait, être abandonnée. L’exploitation optimale des programmes recadrés nécessite le recours à une pédagogie fondée sur la participation active de l’élève, le passage du rôle de l’enseignant, de celui de dispensateur des connaissances vers celui d’accompagnateur de l’élève.

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I- LE PROFIL DE SORTIE

A la fin du premier cycle de l’enseignement secondaire, l’apprenant(e) doit avoir construit des connaissances et des compétences lui permettant de :

EN OPTIQUE : - expliquer la couleur des objets éclairés ; - construire l’image d’un objet à travers une lentille convergente ; - traiter des situations relatives à la correction des défauts de l’œil (myopie et hypermétropie).

EN ELECTRICITE : - schématiser un circuit électrique ; - appliquer les lois des intensités et des tensions électriques ; - appliquer la loi d’Ohm ; - traiter des situations relatives aux caractéristiques d’une tension variable ; - traiter des situations relatives à la puissance et à l’énergie électrique.

EN MECANIQUE : - expliquer les transformations d’énergie ; - déterminer des grandeurs physiques (masse, volume, température, pression, masse volumique, poids, puissance et énergie mécaniques) ; - représenter une force ; - traiter des situations relatives à la puissance et à l’énergie mécaniques.

EN CHIMIE : - identifier la nature d’une solution à partir de son pH ; - expliquer les effets des produits des réactions chimiques sur l’environnement ; - interpréter une réaction chimique ; - traiter des situations relatives à la qualité de l’eau.

II- DESCRIPTION DU DOMAINE

La Physique et la Chimie appartiennent au domaine des sciences. Ce domaine regroupe trois disciplines qui sont : Les Mathématiques ; La Physique et la Chimie ; Les Sciences de la Vie et de la Terre.

Les disciplines du domaine des sciences permettent à l’apprenant(e) d’acquérir une culture scientifique afin de comprendre son environnement et de s’adapter à l’évolution de la société.

La physique est étymologiquement la science de la nature. Elle décrit à la fois de façon quantitative et conceptuelle les composants fondamentaux de l’univers, les forces qui s'y exercent et leurs effets. Quant à la Chimie, elle a pour objet la connaissance des corps, leurs propriétés, leur action moléculaire les uns sur les autres et les transformations qui en résultent. La physique et la Chimie développent des théories en utilisant l’outil des mathématiques pour décrire et prévoir l'évolution de systèmes. En outre, la maîtrise des disciplines du domaine des sciences amènent l’apprenant/ l’apprenante à adopter un comportement responsable pour préserver l’environnement et améliorer son cade de vie.

III- REGIME PEDAGOGIQUE En Côte d’Ivoire, nous prévoyons 32 semaines de cours pendant l’année scolaire.

Discipline Nombre d’heures/Semaine

Nombre d’heures/Année Pourcentage par rapport à l’ensemble des disciplines

PHYSIQUE CHIMIE 1H30 48 7%

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PHYSIQUE - CHIMIE

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SIXIEME

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PROGRAMME

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IV- CORPS DU PROGRAMME EDUCATIF

COMPETENCE 1 Traiter des situations relatives à des circuits électriques comportant : - un générateur ; - une ou deux lampes électriques ; - un ou deux organes de commande ; - des fils de connexion. THEME 1 : utilisation des modèles en électricité LEÇON 1: Le circuit électrique (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION En vue de prendre des dispositions pour éclairer la chambre en cas de « coupures » de courant au quartier Djambourou de Bouaké où ils habitent, les élèves de la classe de 6ème 2 décident de réaliser un circuit électrique avec le matériel nécessaire.

HABILETES CONTENUS

Connaître ▪ les bornes d’une pile (plate et cylindrique)

▪ les bornes d’une lampe électrique

Réaliser

▪ un circuit électrique :

- avec une pile plate

- avec une pile cylindrique

Définir ▪ un circuit électrique

Connaître ▪ les symboles normalisés des éléments (pile, lampe électrique et fils de connexion)

Schématiser ▪ un circuit électrique

Connaître ▪ la notion de courant électrique

▪ le sens conventionnel du courant électrique

▪ le symbole normalisé du moteur.

Distinguer

▪ les conducteurs et les isolants électriques

LEÇON 2 : Commande d’un circuit électrique (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION Dans le cadre du concours organisé par le Lycée Moderne d’Agnibilékro auquel ils participent, il est demandé aux différents candidats de réaliser et de schématiser des circuits électriques comportant chacun une ou deux lampes électriques et une pile. Les circuits devant être commandés selon les situations ci-dessous : - utilisation d’un interrupteur simple ; - utilisation d’un bouton poussoir (fermé au repos et ouvert au repos) ; - utilisation d’un commutateur ; - utilisation de deux commutateurs. Le vainqueur sera le candidat qui aura réalisé et schématisé correctement le plus grand nombre de circuits électriques.

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HABILETES CONTENUS

Connaître ▪ le symbole normalisé d’un interrupteur simple

Réaliser ▪ la commande d’un circuit électrique à l’aide d’un interrupteur simple

Schématiser ▪ un circuit électrique comportant un interrupteur simple

Connaître

▪ les symboles normalisés :

- d’un bouton poussoir fermé au repos

- d’un bouton poussoir ouvert au repos

Réaliser ▪ la commande d’un circuit électrique à l’aide d’un bouton poussoir (fermé au repos et ouvert au repos

Schématiser ▪ un circuit électrique comportant un bouton poussoir

Connaître ▪ le symbole normalisé d’un commutateur

Réaliser ▪ l’allumage alterné de deux lampes électriques à l’aide d’un commutateur

▪ un montage va-et-vient

Schématiser ▪ le circuit électrique de l’allumage alterné de deux lampes

▪ le montage va-et-vient

LEÇON 3 : Panne dans un circuit électrique (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION Au cours d’une séance de Travaux Pratiques au Collège Moderne de Toupah, un groupe d’élèves réalise un montage comportant une pile, une lampe électrique, un interrupteur simple et des fils de connexion. Après avoir fermé le circuit, les élèves constatent que la lampe ne s’allume pas. Le professeur de la classe leur demande de rechercher l’origine de la panne et de réparer le (ou les) élément(s) défectueux.

HABILETES CONTENUS

Identifier ▪ les causes d’une panne dans un circuit électrique à l’aide d’un « testeur de continuité »

Réparer ▪ l’élément défectueux du circuit

Identifier ▪ un court-circuit

Connaître ▪ les dangers d’un court-circuit

Supprimer ▪ un court-circuit

Connaître ▪ le rôle du fusible et du disjoncteur dans une installation domestique

▪ les méthodes de protection des biens et des personnes

Appliquer ▪ les premières consignes de sécurité

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COMPETENCE 2 Traiter des situations en s’appuyant sur des données en propriétés physiques de la matière. THEME 2 : Utilisation des modèles en propriétés physiques de la matière LEÇON 4: Solides et liquides (1 séance) EXEMPLE DE SITUATION La maman de Mawa ramène du marché de Fronan, de l’huile, du sel, du lait de soja, du riz, de la banane et de l’igname. En tenant compte de leurs propriétés physiques, un rangement judicieux est possible pour les distinguer les uns des autres.

HABILETES CONTENUS

Schématiser ▪ un bécher, un verre à pied, une éprouvette graduée, un tube à essai et un ballon à fond plat

Connaître ▪ les propriétés des solides (forme et volume)

▪ les propriétés des liquides (forme, volume, surface libre et fluidité)

Schématiser ▪ la surface libre d’un liquide au repos

Distinguer ▪ les solides compacts des solides divisés

▪ les solides des liquides

Exploiter ▪ les notices et étiquettes de produits de consommation

LEÇON 5: Les gaz (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION Koffi se rend à bicyclette dans le village de Kpakpabo. En cours de route, il fait une crevaison près d’un marigot. Pour lui permettre de poursuivre sa route, il doit détecter la fuite, réparer sa chambre à air et gonfler à nouveau son pneu.

HABILETES CONTENUS

Montrer ▪ l’existence des gaz : exemple de l’air

Connaître

▪ d’autres gaz (gaz oxygène, gaz carbonique, gaz azote…)

▪ les propriétés des gaz (compressibilité, expansibilité et élasticité)

▪ la notion de pression d’un gaz

Traduire ▪ la compressibilité et l’expansibilité en terme de variation de la pression

Transvaser ▪ un gaz

Recueillir ▪ un gaz

Conserver ▪ un gaz

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COMPETENCE 3 Traiter des situations se rapportant à la mesure de volume, à la détermination de la masse et au repérage d’une température. THEME 3 : mesure de grandeurs physiques LEÇON 6 : Volume d’un liquide et d’un solide (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION Au cours d’une séance de Travaux Pratiques au laboratoire du Collège Moderne de Taabo, le Professeur met à la disposition des apprenant(e)s, une boîte de lait de forme cylindrique. Il leur demande de déterminer le volume de cette boîte ainsi que sa contenance.

HABILETES CONTENUS

Définir ▪ le volume d’un corps

▪ la capacité d’un récipient

Connaître ▪ les unités de volume (unité légale et unités usuelles)

Mesurer ▪ le volume d’un liquide à l’aide d’un récipient gradué

▪ le volume d’un solide de forme quelconque par déplacement de liquide

Déterminer ▪ le volume d’un solide de forme géométrique simple à partir de la mesure de ses dimensions

LEÇON 7 : Masse d’un solide et d’un liquide (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION A l’ occasion de la fête des pères, deux sœurs décident de préparer un gâteau pour leur papa. Pour ce faire, ils doivent respecter la recette suivante : - mélanger 200 g de farine, 50 g de beurre, 2g de levure et 100 mL de lait ; - placer le mélange obtenu dans un four pendant 30 min. Cette préparation nécessite une série de mesures à effectuer.

HABILETES CONTENUS

Connaître

▪ la notion de masse d’un corps

▪ les unités de masse (unité légale et unités usuelles)

▪ le principe d’une pesée (balance Roberval)

▪ les autres types de balance

Déterminer

▪ la masse d’un liquide à partir de la simple pesée

▪ la masse d’un liquide à partir de la double pesée

▪ la masse d’un solide à partir de la simple pesée

▪ la masse d’un solide à partir de la double pesée

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LEÇON 8 : Température d’un corps (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION Madame Diaby arrive tôt le matin au centre de santé de Blokhauss dans la commune de Cocody avec son fils. Ce dernier a ‟chauffé“ toute la nuit. Avant toute consultation, l’infirmier de service demande à madame Diaby le thermomètre pour une prise de température.

HABILETES CONTENUS

Connaître

▪ la notion de température

▪ les unités de température (degré Celsius et degré Fahrenheit)

▪ le rôle d’un thermomètre

Décrire

▪ le thermomètre de laboratoire

Repérer ▪ la température de quelques corps (glace fondante, eau bouillante)

Comparer ▪ la température d’une eau chaude, d’une eau froide à celle de leur mélange

Connaître

▪ quelques températures :

- température de la glace fondante

- température de l’eau bouillante

Décrire

▪ le thermomètre médical

Connaître ▪ la température normale du corps humain (37°C)

▪ d’autres types de thermomètres

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COMPETENCE 4 Traiter des situations en rapport avec le cycle de l’eau, les pollutions de l’air et la combustion. THEME 4 : Les combustions LEÇON 9 : Les constituants de l’air (1 séance) EXEMPLE DE SITUATION Depuis quelques années, le déplacement massif des populations a amené certaines personnes à s’installer dans des zones à risque comme la zone industrielle de Yopougon. En effet, les usines produisent beaucoup de déchets qui polluent l’air. Le professeur demande aux élèves d’écrire un document dans lequel ils donneront la composition de l’air, quelques polluants de l’air et des conseils pour sensibiliser les populations sur les risques encourus en habitant dans ces zones.

HABILETES CONTENUS

Connaître ▪ les constituants essentiels de l’air

▪ d’autres constituants de l’air

Déterminer ▪ les proportions des gaz oxygène et azote dans un volume d’air donné

Distinguer ▪ le combustible du comburant

Connaître

▪ quelques sources de pollution de l’air (ordures ménagères, tuyaux d’échappement des véhicules, cheminées des usines et eaux usées)

▪ les actions à mener pour réduire la pollution de l’air

LEÇON 10 : Les changements d’état de l’eau (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION Le maire de Korhogo invite un météorologue pour animer une conférence sur la pluie car elle se fait rare. Un professeur de Physique et Chimie du Lycée Houphouet Boigny demande à ses élèves qui seront présents à cette conférence de recueillir toutes les informations relatives au cycle de l’eau afin de réaliser les transformations suivantes : la fusion ; la solidification ; la vaporisation et condensation.

HABILETES CONTENUS

Réaliser ▪ la solidification de l’eau

▪ la fusion de la glace

Définir ▪ la solidification de l’eau

▪ la fusion de la glace

Montrer ▪ la variation de volume au cours de la solidification et de la fusion.

▪ la conservation de la masse au cours de la solidification et de la fusion

Réaliser ▪ l’ébullition de l’eau

Définir ▪ la vaporisation de l’eau

▪ la condensation de la vapeur d’eau

Connaître ▪ le cycle de l’eau

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LEÇON 11 : Lutte contre les incendies (2 séances) EXEMPLE SITUATION Un feu de brousse se déclare dans un champ non loin du village d’Eboissué. Ce feu se propage en direction du village. Pour protéger leur école, les élèves se mobilisent pour lutter contre cet incendie. Il est demandé aux apprenant(e)s de citer quelques dangers auxquels sont exposés les habitants et d’indiquer les dispositions à prendre pour circonscrire l’incendie.

HABILETES CONTENUS

Distinguer ▪ une combustion complète d’une combustion incomplète

Identifier ▪ les produits de la combustion complète

▪ les produits de la combustion incomplète

Connaître ▪ les dangers des combustions (incendie, explosion, asphyxie et intoxication)

▪ le triangle du feu

Exploiter ▪ le triangle du feu

Connaître

▪ les règles de sécurité

▪ les principes de préservation de l’environnement

▪ quelques pictogrammes liés aux incendies (F, O et E)

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GUIDE

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I. LES ETAPES D’APPRENTISSAGE EN APPROCHE PAR LES COMPETENCES (APC)

A. LA PHASE DE PRESENTATION.

La présentation ou l’exploration de la situation est un moment déclencheur de la mise en œuvre de la compétence, pour situer les buts à atteindre. Dans cette phase, les apprenant(e)s sont informés de ce qui est au cœur du développement de la compétence. Il est nécessaire qu’ils trouvent le sens de ce qui va leur être enseigné. Il importe donc de bien situer les étapes à franchir et de délimiter les savoirs à développer. Le Professeur fera rappeler des notions et vocabulaires spécifiques vus en rapport avec les nouveaux apprentissages, ensuite, il posera une situation tirée si possible de l’environnement de l’apprenant(e) qui peut s’appuyer sur un exercice introductif, un document à analyser, un objet à observer, les résultats d’une enquête préliminaire.

B. LA PHASE DE DEVELOPPEMENT

Le professeur se doit de repérer les savoirs à développer et ceux qu’il juge pertinents dans les limites de la compétence formulée et de ses exigences. Il cerne les centres d’intérêt de l’apprenant(e), établit un ordre d’acquisition de chaque élément de la compétence et lui assortit des activités. Les activités proposées interpellent l’apprenant(e), l’invitent à traiter l’information reçue, à se mettre en action pour construire d’autres connaissances, à développer d’autres habiletés et à adopter d’autres attitudes. Compte tenu de l’aspect multidimensionnel de la compétence, l’apprentissage porte sur les habiletés (savoir, savoir faire et savoir être).

C. LA PHASE DE L’EVALUATION.

L’évaluation des apprentissages est intégrée à la séance/leçon. Elle doit permettre de vérifier le dégré d’installation des contenus. C’est pourquoi une leçon APC se terminera toujours par : - un/des exercice(s) de recherche ; - une situation qui prolongera l’apprentissage.

À mesure que l’apprenant (e) développe sa compétence, il y a lieu, de présenter des situations comportant des résolutions de problèmes. Ainsi on peut définir l’intégration comme une opération par laquelle on active différents éléments qui étaient dissociés au départ en vue de les faire fonctionner d’une manière articulée en fonction d’un but donné.

II. EXEMPLE DE PROGRESSION ANNUELLE.

La progression s’étend sur trente deux (32) semaines.

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MOIS SEMAINES THEMES TITRES DES LEÇONS SEANCES

SEPTEMBRE 1

Utilisation des modèles en électricité

Le circuit électrique 2 2

OCTOBRE

3 Commande d’un circuit électrique 2

4

5 Panne dans un circuit électrique 2

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NOVEMBRE

7 Séance de régulation 1

8 Evaluation 1

9 Remédiation 1

DECEMBRE

10

Utilisation des modèles en propriétés

physiques de la matière

Solides et liquides 1

11 Les gaz 2

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JANVIER


14 Evaluation 1

15 Remédiation 1

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Mesure de grandeurs physiques

Volume d’un liquide et d’un solide 2

FEVRIER

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Masse d’un solide et d’un liquide 2 19

MARS

20 La température 2

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23 Evaluation 1

AVRIL 24 Remédiation 1

25

Préservation de l’environnement

Les constituants de l’air 1

26 Les changements d’état de l’eau 2

MAI

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28 Lutte contre les incendies 2

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JUIN 31 Evaluation 1

32 Remédiation 1

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III. PROPOSITIONS D’ACTIVITES, SUGGESTIONS PEDAGOGIQUES ET MOYENS. LEÇON 1 : Le circuit électrique (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION

En vue de prendre des dispositions pour éclairer une chambre en cas de « coupures » de courant au quartier Djambourou de Bouaké, il est nécessaire de réaliser un circuit électrique à l’aide d’une pile, d’une lampe électrique et des fils électriques.

CONTENUS CONSIGNES POUR CONDUIRE LES ACTIVITES

TECHNIQUES PEDAGOGIQUES

MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ Les bornes d’une pile (plate et cylindrique)

Faire observer une pile plate et une pile cylindrique.

Amener les apprenants à identifier les différentes bornes des piles.

Observation

1 lampe de 3,5 V ou de 3,8 V

1 pile plate de 4,5 V

1 pile cylindrique de 1,5 V Des fils de connexion Des pinces crocodiles Divers conducteurs (mine de crayon, métaux usuels)

Divers isolants (air, règle en plastique)

Feuilles annexes

▪ Les bornes d’une lampe électrique

Faire observer une lampe électrique.

Amener les apprenants à identifier les bornes de la lampe.

Observation

▪ Le circuit électrique :

- avec une pile plate

- avec une pile cylindrique.

Rechercher les conditions d’allumage d’une lampe électrique avec une pile plate, puis avec une pile cylindrique (à l’aide d’un fil).

Faire réaliser un circuit électrique à l’aide d’une pile et d’une lampe électrique montées sur support avec des fils de connexion.

Donner la définition du circuit électrique.

Expérimentation (groupe/professeur)

▪ Les symboles normalisés des éléments (pile, lampe électrique et fils de connexion)

Donner les symboles scientifiques et technologiques des éléments suivants : pile, lampe électrique, fil de connexion.

Faire schématiser le circuit électrique.

Schématisation

▪ La notion de courant électrique

Donner la notion de courant électrique (on dira simplement que lorsque le circuit électrique est fermé, la lampe électrique s’allume : on dit que le circuit électrique est traversé par un courant électrique).

Questionnement

▪ Le sens conventionnel du courant électrique

▪ Le symbole normalisé du moteur

● Faire réaliser un circuit électrique comportant une pile, un moteur électrique et des fils de connexion et observer le sens de rotation du moteur.

● Inverser les bornes de la pile et observer à nouveau le sens de rotation du moteur.

● Déduire le sens conventionnel du courant électrique par rapport aux bornes du générateur.

●Indiquer clairement le sens

Expérimentation (groupe /professeur)

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conventionnel du courant et le représenter sur le schéma.

▪ Les conducteurs et les isolants électriques

Reprendre le circuit électrique réalisé et intercaler entre la pile et la lampe des objets de substances différentes.

Observer et noter dans un tableau pour chaque substance si la lampe brille ou pas.

NB: Signaler dès la classe de 6ème les dangers du courant électrique du secteur et dissuader les apprenants (es) de son utilisation pour refaire les expériences à la maison. En TP la tension sera limitée à 24 volts.


N.B : Les étapes de l’expérimentation sont : - la conception de l’expérience ; - la réalisation de l’expérience ; - l’analyse des résultats ; - l’interprétation des résultats ; - la conclusion. LEÇON 2 : Commande d’un circuit électrique (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION :

Dans le cadre d’un concours organisé par le lycée Moderne d’Agnibilékro, il est demandé aux différents candidats de réaliser et de schématiser des circuits électriques comportant chacun une ou deux lampes électriques et une pile. Les circuits devant être commandés selon les situations ci-dessous : - utilisation d’un interrupteur simple ; - utilisation d’un bouton poussoir (fermé au repos et ouvert au repos) ; - utilisation d’un commutateur ; - utilisation de deux commutateurs. Le vainqueur sera le candidat qui aura réalisé et schématisé correctement le plus grand nombre de circuits électriques.

CONTENUS

CONSIGNES POUR CONDUIRE LES ACTIVITES


MOYENS ET SUPPORTS DIDACTIQUES

▪ Le symbole normalisé d’un interrupteur simple

▪ La commande d’un circuit électrique à l’aide d’un interrupteur simple

Faire réaliser un circuit commandé à l’aide d’un interrupteur simple.

Donner le symbole normalisé.



2 lampes de 3,5 V

1 pile plate de 4,5V

Des fils de connexion

1 interrupteur simple

1 bouton- poussoir

2 commutateurs

▪ Les symboles normalisés : - d’un bouton poussoir fermé au repos - d’un bouton poussoir ouvert au repos ▪ La commande d’un circuit électrique à l’aide d’un bouton poussoir (fermé au repos et ouvert au repos

Faire réaliser un circuit commandé à l’aide d’un bouton poussoir fermé au repos.

Donner les symboles normalisés du bouton poussoir fermé au repos et du bouton poussoir ouvert au repos.



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▪ Le symbole normalisé d’un commutateur

▪ L’allumage alterné de deux lampes électriques à l’aide d’un commutateur

Donner le symbole normalisé du commutateur.

Faire réaliser l’allumage alterné de deux lampes électriques à l’aide d’un commutateur.



▪ Montage va-et-vient

Faire réaliser le montage va-et-vient.

Faire schématiser le circuit électrique du montage va- et- vient.


LEÇON 3 : Panne dans un circuit électrique (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION : Au cours d’une séance de Travaux Pratiques au Collège Moderne de Toupah, un groupe d’élèves réalise un montage comportant une pile, une lampe électrique, un interrupteur simple et des fils de connexion. Après avoir fermé le circuit, les élèves constatent que la lampe ne s’allume pas. Le professeur de la classe leur demande de rechercher l’origine de la panne afin de réparer le (ou les) élément(s) défectueux.

CONTENUS




▪ Les causes d’une panne dans un circuit électrique

Faire réaliser un circuit électrique comportant une panne.

Trouver la panne dans le circuit électrique à l’aide d’un ‘’ testeur de continuité ‘ou un ‘’circuit témoin’’.


1 lampe de 3,5V

1 lampe de 6V 1 pile plate de 4,5V des fils de connexion

1 interrupteur 1 bouton- poussoir

paille de fer divers fusibles 1 disjoncteur 1 pile de 9 V

▪ L’élément défectueux d’un circuit électrique

Identifier l’élément défectueux (lampe électrique, pile, fils de connexion, interrupteur)

Réparer la panne (Il s’agit de remplacer l’élément défectueux).

N.B. Attirer l’attention des apprenants(es) afin qu’ils ne fassent pas la recherche de panne à la maison sur le courant de secteur car il est mortel.


▪ Le court-circuit

Réaliser un circuit simple allumage et court-circuiter la lampe (relier ses bornes par un fil de connexion).


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▪ Les dangers d’un court-circuit

Court- circuiter une pile de 9V à l’aide de la paille de fer (on utilisera quelques brins de paille de fer afin pour ne pas détériorer la pile)

NB: la paille de fer brûle mieux et de façon spectaculaire avec une tension de 6V, 9V ou 12V.

Faire relever les conséquences d’un court-circuit.


1 générateur

6V – 12 V 1 multimètre

▪ Le rôle du fusible et du disjoncteur dans une installation domestique

▪ Les méthodes de protection des biens et des personnes

▪ Les premières consignes de sécurité

Donner les moyens de protection (rôle du fusible et du disjoncteur).

Donner les règles de sécurité.

Remarque : la recherche de panne doit être réinvestie systématiquement durant toutes les leçons d’électricité si besoin il y a.

Questionnement

LEÇON 4 : Solides et liquides (1 séance) EXEMPLE DE SITUATION :

La maman de Mawa ramène du marché de Fronan, de l’huile, du sel, du lait de soja, du riz, de la banane et de l’igname. En tenant compte des propriétés physiques des différents produits, il est nécessaire de les ranger par groupe et de les distinguer les uns des autres.

CONTENUS CONSIGNES POUR CONDUIRE LES

ACTIVITES TECHNIQUES

PEDAGOGIQUES MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ La verrerie (bécher, verre à pied, éprouvette graduée, tube à essai et ballon à fond plat)

Schématiser un bécher, un verre à pied, une éprouvette graduée, un ballon et un tube à essais.

Schématisation

1 cristallisoir

1 tube à essai

1 ballon à fond plat

diverses verreries

eau colorée

autres liquides

solides en poudre et compacts

schémas de pictogrammes (C, E, F, N, O, T, Xi, N)

▪ Les propriétés des solides (forme et volume)

▪ Les solides compacts et les solides divisés

▪ Les propriétés des liquides (forme, volume, surface libre et fluidité)

▪ Les solides divisés et les liquides

Faire observer différents échantillons de solides et de liquides (le professeur amènera les apprenants (es) à classer tous ces corps en liquide et solide selon des critères à définir).

Faire rechercher ensuite des critères propres aux solides et d’autres aux liquides.

Exemple : ‘‘ne changent pas de forme’’ ; ‘‘on peut les tenir avec les doigts’’ ; on ne peut pas les tenir avec les doigts…

Faire observer la surface libre d’un liquide contenu dans des récipients de formes différentes.

Faire observer des récipients de formes différentes contenant un solide divisé.

Rechercher les ressemblances entre les solides divisés et les liquides.

Observation

22

▪ Les notices et les étiquettes de produits de consommation

Indiquer quelques pictogrammes (C, E, F, T, Xi,) susceptibles de se retrouver sur les emballages de produits usuels (produits d’entretien courant, produits d’agriculture ou produits de pharmacie ou produits de laboratoire de chimie) et donner leur signification.

Observation

LEÇON 5 : Les gaz (2 séances) EXEMPLE SITUATION : Koffi se rend à bicyclette dans le village de Kpakpabo. En cours de route, il fait une crevaison près d’un marigot. Pour lui permettre de poursuivre sa route, il doit :

- détecter la fuite et réparer sa chambre à air ; - gonfler à nouveau son pneu.

CONTENUS



MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ L’existence des gaz : exemple de l’air

Montrer l’existence de l’air (vent, bulles d’air, bateau à voile….).

Observation 1 éprouvette graduée

1 cristallisoir

1 tube à essai


1 flacon

diverses verreries

eau colorée

des seringues en plastique

2 bouteilles vides en plastique

1 ballon de football

1 pompe de bicyclette

▪ Autres gaz (gaz oxygène, gaz carbonique, gaz azote…)

Montrer un gaz coloré. Exemple : le dioxyde d’azote (action de l’acide nitrique sur du cuivre au fond d’un grand verre à pied).

N.B. : Prendre toutes les précautions de sécurité car ce gaz est très toxique.

Faire citer des gaz autre que l’air.

Expérimentation (professeur)

▪ Les propriétés des gaz (compressibilité, expansibilité, élasticité)

Montrer que l’air est expansible, élastique et compressible (utiliser des seringues en plastique ou une pompe de bicyclette).


▪ La notion de pression d’un gaz

● Définir de façon sommaire la pression d’un gaz.

● Montrer que lorsque le volume d’un gaz augmente ou diminue, sa pression varie.


▪ Transvasement, recueillement et conservation

Faire passer l’air d’un récipient à un autre (utiliser un flacon pour recueillir l’air d’un tube à essais dans un cristallisoir).

Recueillir dans un flacon, un volume donné d’air à partir d’une chambre à air ou d’une bouteille de dioxygène et le conserver.


23

LEÇON 6 : Volume d’un liquide et d’un solide (2 séances)

EXEMPLE DE SITUATION Au cours d’une séance de Travaux Pratiques au laboratoire du Collège Moderne de Taabo, le professeur met à la disposition du groupe de Yao, une boîte de lait de forme cylindrique. Il leur demande de déterminer le volume de cette boîte de même que sa contenance.

CONTENUS



MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ Le volume d’un corps

▪ La capacité d’un récipient

Définir les termes volume et capacité. ou contenance d’un récipient.

Donner l’unité de volume et les unités usuelles.

Questionnement

1 éprouvette graduée

1 cristallisoir

1 flacon

diverses verreries

eau colorée

solides de forme quelconque

solides de forme géométrique simple

panneaux de lecture de volume d’une éprouvette graduée

pâte à modeler

▪ Les unités de volume (unité légale et unités usuelles)

Faire déterminer un volume entre deux traits consécutifs de la graduation (valeur d’une division) à l’aide d’un panneau de lecture des éprouvettes graduées ou d’une éprouvette graduée.

▪ La mesure de volume d’un liquide à l’aide d’un récipient gradué

Mesurer le volume d’un liquide à l’aide de l’éprouvette graduée.


▪ La mesure de volume d’un solide de forme quelconque par déplacement de liquide

Introduire un solide (pâte à modeler) dans une éprouvette graduée contenant un volume V1 d’eau.

Faire lire le nouveau volume V2.

Calculer le volume du solide.

▪ Le volume d’un solide de forme géométrique simple à partir de la mesure de ses dimensions

Faire mesurer les dimensions d’un solide de forme géométrique simple.

Faire calculer son volume.

Faire les calculs avec les unités les plus adaptées (L, cL, mL, m3, dm3, cm3).

Donner quelques grandeurs de volume. d’objets connus des apprenants.

NB: Les objets à plonger dans l’éprouvette graduée posent souvent le problème de casse de la verrerie et d’éclaboussement. Il faut donc faire utiliser la pâte à modeler par les apprenants(es) ou faire soi- même en démonstration avec beaucoup de précautions.

Exploitation

24

LEÇON 7: Masse d’un solide et d’un liquide (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION A l’occasion de la fête des pères à Man, Ami et son frère décident de préparer un gâteau. Pour ce faire, ils doivent respecter la recette suivante : - mélanger 200 g de farine, 50 g de beurre, 2g de levure et 100 mL de lait ; - placer le mélange obtenu dans un four pendant 30 min. Il leur est demandé de déterminer à l’aide d’une balance les quantités exactes des solides indiqués pour la préparation du gâteau.

CONTENUS



MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ La notion de masse d’un corps

▪ Les unités de masse (unité légale et unités usuelles)

▪ Le principe d’une pesée (balance Roberval)

▪ Les autres types de balance

Définir sommairement la masse d’un corps (on définira la masse comme étant la grandeur se mesurant avec une balance).

Donner l’unité légale et quelques multiples et sous multiples.

Décrire brièvement la balance Roberval.

Citer d’autres types de balances.

Questionnement

1 éprouvette graduée


1 flacon

diverses verreries

eau colorée

1 solide de forme quelconque

1 balance Roberval et une boîte de masses marquées

du sable 1 boîte d’allumettes

▪ La mesure de la masse d’un liquide :

- simple pesée

- double pesée

Utiliser la balance Roberval pour mesurer par simple ou double pesée la masse d’un liquide (équilibrer la balance à vide ; donner des consignes d’utilisation des masses de la boîte des masses marquées. Fabriquer des masses divisionnaires : ex. avec des allumettes).

Faire schématiser une pesée.


▪ La mesure de la masse d’un solide :

- simple pesée

- double pesée

Utiliser la balance Roberval pour mesurer par simple ou double pesée la masse d’un solide.

Donner quelques grandeurs de masse d’objets connus des élèves.


LECON 8 : La température (2 séances)

25

EXEMPLE DE SITUATION :

Mme Diaby arrive au centre de santé de Blokhauss dans la commune de Cocody avec son enfant qui a « chauffé » toute la nuit. L’infirmier lui réclame un thermomètre avant toute consultation. Une prise de température est nécessaire.

CONTENUS



MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ La notion de température

▪ Les unités de température (degré Celsius et degré Fahrenheit)

▪ Le rôle d’un thermomètre

Utiliser deux récipients contenant respectivement de l’eau chaude et de l’eau froide.

Faire plonger une main dans l’eau froide et l’autre main dans l’eau chaude et dire ce que l’on ressent.

(Cette activité permettra d’introduire la notion de température : on dira simplement que ‘’les eaux ne sont pas à la même température’’).

Donner le rôle d’un thermomètre.

Donner l’unité légale de la température et son unité usuelle.

N.B. Signaler que la température chez les anglo - Saxons s’exprime en degrés Fahrenheit.


1 cristallisoir 1 ballon à fond plat 1 flacon 1 bécher de la glace divers thermomètres de mesure du matériel pour chauffer de l’eau panneau de lecture d’un thermomètre gradué 1 thermomètre médical

▪ Le thermomètre de laboratoire

Faire décrire le thermomètre de laboratoire (description rapide, identifier les différentes parties: tube, réservoir à mercure ou à alcool ; donner des consignes pour ne pas qu’on l’utilise comme agitateur).

Utiliser le panneau de lecture d’un thermomètre pour la valeur entre deux traits consécutifs de la graduation.

Questionnement

▪ La température de quelques corps (glace fondante, eau bouillante)

Utiliser le thermomètre pour repérer différentes températures : air ambiant, eau bouillante et la glace fondante.

(Expliquer le terme ‘’être en équilibre thermique avec’’).


▪ La température d’une eau chaude, d’une eau froide et celle de leur mélange

Repérer la température de l’eau froide et de l’eau chaude, puis celle du mélange (eau chaude + eau froide). (Constater que cette température se situe entre les deux températures initiales prises différemment au départ : ne pas attendre une stabilisation de la température du mélange qui correspond à son équilibre avec l’air ambiant).


▪ Le thermomètre médical

Faire décrire le thermomètre médical (donner le rôle de l’étranglement)

Utiliser le thermomètre médical pour repérer la température du corps humain.


▪ Autres types de thermomètres

Citer d’autres types de thermomètres (thermomètre métallique, thermomètre électronique…).

Questionnement

26

LEÇON 9 : Les constituants de l’air (1 séance) EXEMPLE DE SITUATION Depuis quelques années, le déplacement massif des populations a amené certaines personnes à s’installer dans des zones à risque comme la zone industrielle de Yopougon. En effet, les usines produisent beaucoup de déchets qui polluent l’air. Dans le cadre de l’assainissement des communes, une étude est menée : - pour connaître la composition de l’air et quelques uns de ses polluants ; - pour donner des conseils en vue de sensibiliser les populations sur les risques encourus en habitant dans ces zones.




DIDACTIQUES

▪ Les constituants essentiels de l’air

▪ Autres constituants de l’air

Réaliser la combustion d’une bougie dans un flacon retourné sur une cuve contenant un liquide coloré et en déduire que l’air est un mélange.

Donner les constituants essentiels de l’air (Admettre que l’air est un mélange de 1/5 de gaz oxygène et de 4/5 de gaz azote).

Citer d'autres gaz constituants de l'air.


1 brûleur à gaz

1 boîte d’allumette

1 soucoupe ou une feuille de papier blanc

eau de chaux

2 tubes à essai

1 bocal

1 bougie

▪ Combustible et comburant

Dégager la notion de combustible et de comburant (citer des exemples de combustibles: solides, liquides ou gazeux).

Questionnement

▪ Quelques sources de pollution de l’air (ordures ménagères, tuyaux d’échappement des véhicules, cheminées des usines et eaux usées)

▪ Actions à mener pour réduire la pollution de l’air

Faire des recherches sur quelques polluants de l’air (exemple : monoxyde d’azote, monoxyde de carbone, …..).

Faire des recherches sur des moyens de lutte contre la pollution.

Recherche documentaire

LEÇON 10 : Les changements d’état de l’eau (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION Le maire de Korhogo invite un météorologue pour animer une conférence sur la pluie car elle se fait rare. Un professeur de Physique et Chimie du Lycée Houphouet Boigny demande à ses élèves qui seront présents à cette conférence de recueillir toutes les informations relatives au cycle de l’eau afin de réaliser les transformations suivantes : - fusion ; solidification ; vaporisation ; condensation.

27



PEDAGOGIQUES

MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ La solidification de l’eau

Préparer un mélange réfrigérant dans un bécher (4 poignées de glace pilée pour une poignée de sel).

Mettre l’eau dans un tube à essais et y introduire un thermomètre.

Repérer la température au cours de la solidification. (0°C est la température d’équilibre du mélange eau - glace).


du sel du matériel pour chauffer de l’eau de la glace de la verrerie 1 bécher 1 thermomètre

▪ La fusion de la glace Laisser reposer un morceau de glace à la température ambiante.

Observation

▪ La variation volume au cours de la solidification et de la fusion

▪ La conservation de la masse au cours de la solidification et de la fusion

Observer la variation du volume au cours du changement d’état (une bouteille en verre remplie d’eau se casse dans le congélateur quand l'eau se transforme en glace). Par contre la masse reste invariable (on peut le vérifier aisément à l’aide d’une balance lors de la fusion de la glace).


▪ L’ébullition de l’eau

Faire bouillir de l’eau dans un récipient.

Distinguer les phases de chauffage et d’ébullition de l’eau.

Repérer la température à différents instants jusqu’à l’ébullition de l’eau.


▪ La vaporisation de l’eau

▪ La condensation de la vapeur d’eau

Faire observer que l’évaporation de l’eau se fait à la température ambiante.

Faire bouillir de l’eau dans un récipient et faire observer que de la buée se forme dans la paroi intérieure du couvercle.

Faire rechercher des exemples de condensation de la vapeur d’eau.

Enquêtes découvertes

▪ Le cycle de l’eau Décrire le cycle de l’eau dans la nature (préciser l’état de l’eau au niveau de chaque étape).

Questionnement

28

LEÇON 11 : Lutte contre les incendies (2 séances) EXEMPLE DE SITUATION Un feu de brousse se déclare dans un champ non loin du village d’Eboissué. Ce feu se propage en direction du village. Les villageois se mobilisent pour lutter contre l’incendie. Ils utilisent tous les moyens en leur possession (des seaux d’eau, du sable, des branches fraiches coupées des arbres…)




DIDACTIQUES

▪ Combustion complète et incomplète

▪ Les produits de la combustion complète

▪ Les produits de la combustion incomplète

Réaliser une combustion complète et une combustion incomplète à l’aide du labo gaz (faire observer les deux types de flammes produites).

Faire identifier les produits des combustions : gaz carbonique

(trouble de l’eau de chaux) et dépôt noir de carbone sur la soucoupe et buée sur la paroi du récipient.


1 brûleur à gaz butane

1 boîte d’allumettes

1 soucoupe ou une feuille de papier blanc

Eau de chaux

2 tubes à essai

1 bocal

Symboles de pictogrammes coupures de journaux

▪ Les dangers des combustions (incendie, explosion, asphyxie et intoxication)

Faire rechercher des documents montrant des conséquences graves de combustions (incendie, explosion, asphyxie, intoxication).


▪ Le triangle du feu

Faire identifier les éléments du triangle du feu et montrer que pour éteindre un feu, il faut agir sur l’un des éléments.

Questionnement

▪ Les règles de sécurité

▪ Les principes de préservation de l’environnement

Donner les règles de sécurité en cas d’incendie.

Faire rechercher quelques principes de préservation de l’environnement.


▪ Quelques pictogrammes liés aux incendies (F, O et E)

Définir un pictogramme.

Identifier les pictogrammes appropriés (liés aux incendies).

Questionnement

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IV- EXEMPLE DE FICHE PEDAGOGIQUE

A - PAGE DE GARDE (OU FICHE SYNOPTIQUE)

Niveau : 6ème THEME : Utilisation des modèles en électricité. LEÇON 1 : Le circuit électrique. Durée : 3h (2 séances de 1 h 30 min chacune)

HABILETES : - Connaître les bornes d’une pile ; - Connaître les bornes d’une lampe électrique ; - Réaliser un circuit électrique ; - Définir un circuit électrique ; - Identifier les symboles scientifiques et technologiques ; - Schématiser un circuit électrique ; - Savoir qu’un courant électrique circule dans un circuit lorsqu’il est fermé ; - Connaître le sens conventionnel du courant électrique ; - Distinguer conducteurs et isolants électriques.

MATERIELS PAR POSTE DE TRAVAIL

Supports pour lampes

Une lampe à vis de 3,5V ou 3,8V

Une pile plate de 4,5V

Une pile cylindrique de 1,5V,

Pinces de crocodiles,

Fils de connexion,

Divers conducteurs (mine de crayon, fil de fer, fil de cuivre),

Divers isolants (air, règle en plastique, bois sec)

Supports pour lampes.

Supports pour piles.

SUPPORTS DIDACTIQUES :

- Panneau de circuit électrique simple allumage

- Planche de circuit électrique simple allumage

- Manuels élèves

BIBLIOGRAPHIE :

Collection 6ème AREX

Collection 6ème GRIA

PRE-REQUIS : Lampe électrique, fils de connexion, pile. VOCABULAIRE SPECIFIQUE :

conducteur, isolant, fil de connexion, circuit électrique, générateurs, récepteurs, symboles normalisés.

STRATEGIES DE TRAVAIL ET CONSIGNES PARTICULIERES:

- Manipulation en groupe

- Ne pas reprendre l’expérience à la maison avec le courant du secteur

- Les manipulations sont le fait des élèves.

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PLAN DE LA LEÇON

1. LES BORNES D’UNE PILE

2 .LES BORNES D’UNE LAMPE ELECTRIQUE

3. LE CIRCUIT ELECTRIQUE

3.1 Allumage d’une lampe électrique avec une pile plate.

3.2 Allumage d’une lampe électrique avec une pile cylindrique.

3.3 Allumage d’une lampe électrique avec une pile montée sur support

4. SCHEMATISATION D’UN CIRCUIT ELECTRIQUE

4.1 Symboles normalisés des éléments du circuit

4.2 Schéma du montage

5. NOTION DE COURANT ELECTRIQUE

6. SENS CONVENTIONNEL DU COURANT ELECTRIQUE

6.1 Symbole normalisé d’un moteur électrique

6.2 Sens du courant électrique

7. CONDUCTEURS ET ISOLANTS ELECTRIQUES

7.1 Expérience et observation

7.2 Conclusion

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B- PAGES DE DEROULEMENT DE LA LEÇON

ACTIVITES/ QUESTIONS

PROFESSEUR

ACTIVITES/ REPONSES

APPRENANTS

TRACE ECRITE OBSERVATIONS

Activité 1 : Exploitation de la situation.

Activité 2 : Identification des bornes de la pile plate et de la pile cylindrique

Quelles sont les différentes parties de la pile plate ? Que représentent les lames de la pile plate ? Quelles sont les différentes parties d’une de la pile cylindrique ? Que représentent le bouton central et la partie métallique de la pile cylindrique ?

Activité 3: Description de la lampe électrique

Quelles sont ses différentes parties de la lampe électrique ? Que représentent les deux parties métalliques ?

Le corps et deux lames métalliques.

La grande lame représente la borne (–) et la petite lame, la borne (+).

Le bouton central et une partie métallique à la base.

Le bouton central représente la borne (+) et la partie métallique, la borne (-).

L’ampoule et deux parties métalliques

LE CIRCUIT ELECTRIQUE

Situation En vue de prendre des dispositions pour éclairer la chambre en cas de « coupures » de courant au quartier Djamourou de Bouaké où ils habitent, les élèves de la classe de 6ème 2 décident de réaliser un circuit électrique avec le matériel nécessaire.

1. Les bornes d’une pile

1.1 Pile plate

Les bornes de la pile plate sont des lames : la petite lame, la borne (+) et la grande lame, la borne (-).

1.2 Pile cylindrique

Les bornes de la pile cylindrique sont : le bouton central (borne +) et la base métallique, la borne (-).

2. Bornes d’une lampe électrique

Borne positive (+)

+

Borne négative (-)

-

Borne négative

Borne positive

- +

(-)

(+)

culot

Plot central

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Quel est le nom de chacune des bornes ?

Activité 4 : Allumage d’une lampe électrique avec une pile plate

Allumez la lampe avec la pile plate. Comment avez-vous procédé ?

Quelle est la borne de la pile qui est reliée au plot central ?

Reliez la borne (+) ou la borne (-) au culot et l’autre borne au plot central et observe. Activité d’application

Activité 5 : Allumage de la lampe avec une pile cylindrique.

Est-il possible d’allumer la lampe avec la pile cylindrique ? Pourquoi ?

De quoi avez-vous besoin en plus? Prenez le fil électrique et allumez la lampe. Comment avez-vous procédé ?

Quelle est la borne de la pile qui est reliée au plot central ?

Les bornes

Le plot central et le culot

Chaque groupe allume sa lampe

J’ai mis en contact les parties métalliques de la lampe en avec les lames de la pile.

La borne (+) ou la borne (-)

La lampe s’allume

Activité : résolution de l’activité d’application

Non.

Les deux bornes sont éloignées l’une de l’autre.

Un fil de connexion

La lampe s’allume.

Nous avons mis en contact le plot de la lampe à une borne de la pile puis j’ai relié le culot à l’autre borne à

Les bornes de la lampe sont : le culot et le plot central. 3. Le circuit électrique 3.1 Allumage d’une lampe électrique avec une pile plate

Pour allumer la lampe avec une pile plate, je mets en contact le plot avec une lamelle de la pile ainsi que le culot avec l’autre lamelle.

Activité d’application

Colorie en jaune la lampe électrique allumée

3.2 Allumage d’une lampe électrique avec une pile cylindrique

Lorsque, je mets en contact le plot de

- +

- +

- +

-

+ -

+

- +

- +

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Reliez la borne (+) ou la borne (-) au culot et l’autre borne au plot central et observez


l’aide du fil.

La borne (+) ou la borne (-) de la pile. La lampe s’allume.


la lampe avec une borne de la pile puis le culot avec l’autre borne de la pile à l’aide d’un fil de connexion, la lampe s’allume.

3.3 Conclusion

Pour allumer une lampe électrique avec une pile, je relie une borne de la lampe à la borne (+) de la pile et l’autre borne à la borne (-) de la pile.

N.B.: On peut utiliser des fils de connexion pour réaliser le contact


Colorie en jaune les lampes électriques qui sont allumées.

-

+ -

-

-

+

34


PROFESSEUR


APPRENANTS(ES) TRACE ECRITE OBSERVATIONS

Activité 6 : Réalisation d’un circuit électrique

Utilisez les éléments montés sur les supports et les fils de connexion pour allumer la lampe électrique

Comment sont disposés les éléments qui ont permis d’allumer la lampe ?

Quel nom pouvez-vous donner à cette boucle ?

Activité 7 : Schématisation du circuit électrique

Donnez les symboles normalisés

des éléments du circuit (pile, lampe, fil de connexion).

Schématisez le circuit électrique avec les symboles normalisés.

Les groupes d’élèves réalisent les montages (la lampe s’allume).

Les éléments sont disposés les uns à la suite des autres en formant une boucle.

Un circuit électrique

Les apprenant(e)s donnent les symboles normalisés

Les apprenant(e)s schématisent le montage.

3.3 Allumage d’une lampe électrique par une pile montée sur des supports

3.3.1 Montage.

3.3.2 Conclusion

Le montage qui permet d’allumer une lampe électrique avec une pile est appelé un circuit électrique.

La pile est appelée générateur car c’est elle qui fait circuler le courant électrique.

La lampe électrique est appelée récepteur car elle se laisse traverser par le courant électrique.

3.3.3 Définition d’un circuit électrique

Un circuit électrique est une chaîne de composants électriques reliés les uns aux autres par les fils de connexion aux bornes d’un générateur.

4. Schématisation d’un circuit électrique

4.1 Symboles normalisés des éléments du circuit

éléments symboles

Pile

Lampe électrique

Fil de connexion

35


Activité 8 : Notion de courant électrique

Dans le montage réalisé au 3.3, le circuit est fermé. Quel est l’état de la lampe ?

Qu’est ce qui permet à la lampe de s’allumer ? Activité 9 : Détermination du sens conventionnel du courant électrique

Quel est le symbole normalisé du moteur ? Réalisez le circuit électrique à l’aide de la pile, du moteur électrique et des fils de connexion.

Activité : résolution de l’activité d application

La lampe électrique est allumée.

C’est le courant électrique.

Le symbole du moteur est:

Les apprenants réalisent le montage.

4.2 Schéma du circuit électrique


Tu disposes d’une pile plate et d’une lampe électrique éloignée de la pile.

1. Dessine les fils de connexion pour que la lampe électrique s’allume.

2. Schématise le circuit électrique ainsi réalisé.

5. Notion de courant électrique

Dans le montage réalisé au 3.3, le circuit électrique est fermé : la lampe électrique est allumée. On dit que le circuit est traversé par un courant électrique.

6. Sens conventionnel du courant électrique

6.1 Symbole du moteur :

6.2 Sens du courant électrique

Le sens de rotation du moteur dépend des bornes de la pile. Le courant électrique a donc un sens.

Dans un circuit électrique, le courant circule de la borne (+) vers la borne négative (–) du générateur à l’extérieur de celui. C’est le sens conventionnel du courant électrique

M

Schéma 1 Schéma 2 : On permute

les bornes de la pile.

Le moteur tourne dans l’autre

sens.

Le moteur tourne dans

un sens.

M M

M

36

Que fait le moteur ? Indiquez le sens de rotation du moteur. Inversez les bornes de la pile et indiquez le sens de rotation du moteur. Les sens de rotation du moteur sont –ils les mêmes ?

Le courant a-t-il un sens ?

Activité 10 : Découverte des isolants et des conducteurs.

Réalisez le circuit électrique simple

Intercalez successivement dans le circuit les corps inscrits dans le tableau et observe l’état de la lampe.

Comment appelle t- on les corps qui laissent passer le courant électrique ?

Comment appelle t- on les corps qui ne laissent pas passer le courant électrique ?


Le moteur tourne.

Les apprenants indiquent le sens de rotation.

Non

Oui

Les apprenant(e)s réalisent le circuit.

Les apprenants intercalent et complètent le tableau (Lampe allumée / lampe éteinte).

Des conducteurs électriques

Des isolants électriques

Activité : Résolution de l’activité d’application

7. Conducteurs et isolants électrique.

7.1 Expérience et observation

Corps Etat de la lampe

Mine de crayon Allumée

Règle en plastique Eteinte

Fil de fer Allumée

Gomme Eteinte

Air Eteinte

Cuivre Allumée

Bois sec Eteinte

7.2 Conclusion

Un conducteur électrique est un corps qui laisse passer le courant électrique

Un isolant électrique est un corps qui ne laisse pas le courant électrique


Ecris V pour vrai et F pour faux devant les propositions suivantes.

1. Tous les métaux sont des conducteurs

-

Corps

37

Situation d’évaluation

Activité : Résolution de la situation

électriques.

2. Une feuille sèche conduit le courant électrique.

3. Tous les conducteurs électriques sont des métaux.


Awa veut réaliser un circuit électrique. Elle dispose des éléments suivants : une pile plate, deux fils de connexion, une lampe électrique montée sur support, deux pinces crocodiles et une règle en bois. Elle s’étonne que la lampe électrique ne s’allume pas après avoir relié les éléments les uns à la suite des autres. 1. Explique-lui pourquoi la lampe ne s’allume pas ? 2. Propose-lui le schéma d’un circuit électrique pour lequel la lampe s’allume.

38

CINQUIEME

39

PROGRAMME

40

CORPS DU PROGRAMME EDUCATIF

COMPETENCE 1

Traiter des situations en s’appuyant sur des données en électricité.

EXEMPLE DE SITUATION

Au cours d’une séance de TP au Lycée Municipal de Marcory, le professeur de physique et chimie met à la disposition de chaque groupe d’élèves les éléments suivants :

- 02 lampes de 3 V - 01 lampe de 6V - 04 lampes de 1,5V - 02 piles plates de 4,5V chacune - 01 interrupteur et des fils de connexions

Le professeur demande à chaque groupe de faire briller normalement plusieurs lampes en même temps avec les deux (02) piles. THEME 1 : utilisation de modèles en électricité LEÇON 1: Adaptation d’un générateur à un récepteur (2 séances)

HABILETES CONTENUS

Identifier ▪ la tension nominale d’un générateur

▪ la tension nominale d’un récepteur

Connaître

▪ les notions de : - sous tension - adaptation - surtension

▪ les dangers dus à la surtension et aux variations de la tension du courant du secteur

▪ la valeur de la tension du courant du secteur

Adapter ▪ un récepteur à un générateur et vice versa

41

LEÇON 2 : Association des lampes électriques (2 séances)

HABILETES CONTENUS

Réaliser ▪ un circuit électrique avec des lampes en série

Schématiser ▪ un circuit électrique avec des lampes en série

Connaître

▪ l’effet dans le circuit électrique: - d’une lampe défectueuse - d’une lampe en court-circuit

Réaliser ▪ un circuit électrique avec des lampes en dérivation

Schématiser ▪ un circuit électrique avec des lampes en dérivation

Connaître

▪ l’effet dans le circuit électrique: - d’une lampe défectueuse - d’une lampe court-circuitée

Identifier ▪ un circuit électrique avec des lampes en série ▪ un circuit électrique avec des lampes en dérivation

Montrer ▪ l’intérêt de chaque association

LEÇON 3 : Association de piles en série (1 séance)

HABILETES CONTENUS

Réaliser ▪ une association de piles en série concordance

Schématiser ▪ une association de piles en série concordance

Reconnaître ▪ une association de piles en série concordance

Déterminer ▪ la tension totale d’une association de piles en série concordance

Connaître

▪ les applications de l’association de piles en série concordance : - pile plate - lampe torche utilisant des piles cylindriques

Reconnaître ▪ une mauvaise association de piles

Déterminer ▪ la tension totale d’une association de piles en série opposition

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COMPETENCE 2

Traiter une situation en s’appuyant sur des données en propriétés physiques de la matière.


Au cours d’une séance de TP, le professeur de physique et chimie met à la disposition de chaque groupe d’élèves les corps suivants :

- 01 dilatomètre ; - 01 ballon contenant de l’eau coloré et surmonté d’un tube ; - 01 ballon surmonté d’un tube fin contenant de l’air ; - 01 labo gaz.

Il est demandé aux élèves de chauffer le fer du dilatomètre, l’eau colorée puis l’air.

THEME 2 : utilisation des modèles en propriétés physiques de la matière

LEÇON 4 : Dilatation des solides (2 séances)

HABILETES CONTENUS

Réaliser ▪ la dilatation linéaire ▪ la dilatation volumique

Connaître

▪ les facteurs liés à la dilatation d’un solide : - nature du corps - volume initiale - température

▪ quelques applications de la dilatation d’un solide : - bilame (thermostat) - joint de dilatation - emmanchement forcé

Expliquer

▪ le fonctionnement : - d’un thermostat - d’un joint de dilatation - du principe de l’emmanchement forcé

LEÇON 5: Dilatation des liquides (2 séances)

HABILETES CONTENUS

Réaliser ▪ la dilatation d’un liquide

Connaître

▪ les facteurs liés à la dilatation d’un liquide : - nature du corps - volume initiale - température ▪ quelques applications de la dilatation de liquide :

- thermomètre - vase d’expansion

Expliquer

▪ le fonctionnement d’un thermomètre à liquide ▪ le rôle d’un vase d’expansion

Comparer ▪ la dilatation d’un liquide et d’un solide

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LEÇON 6 : Dilatation des gaz (1 séance)

HABILETES CONTENUS

Réaliser ▪ la dilatation de l’air à pression constante

Connaître

▪ les facteurs dont dépend la dilatation des gaz : - température - volume initial ▪ les dangers liés à la dilatation des gaz en vase clos : - bombe aérosol (description et exemples de bombe) - effet de l’augmentation de la pression

Comparer ▪ la dilatation d’un liquide et d’un gaz

Observer ▪ les règles de sécurité lors de l’utilisation des bombes aérosols (bouteilles de gaz butane, insecticides…)

COMPETENCE 3

Traiter une situation se rapportant à la mesure de l’intensité et la tension électrique et à la détermination de la pression.


Le Collège Moderne de Zikisso organise des journées portes ouvertes. Dans le stand dressé par le Conseil d’Enseignement de Physiques et Chimie, le professeur met à la disposition des élèves de la classe de 5ème1 une pile plate ; deux lampes de 3,5V chacune, des fils de connexions, un interrupteur ; trois ampèremètres et trois voltmètres. Les élèves réalisent les deux montages suivants pour mesurer les tensions aux bornes de la pile, de chacune des lampes et l’intensité du courant qui traverse chaque lampe et le générateur. THEME 3 : Mesure de grandeurs physiques

LEÇON 7 : Intensité du courant électrique (2 séances)

HABILETES CONTENUS

Connaître

▪ la notion d’intensité du courant électrique ▪ l’unité d’intensité (unité SI) ▪ le symbole de l’ampèremètre

Réaliser ▪ un circuit électrique comportant un ampèremètre

Schématiser ▪ un circuit électrique comportant un ampèremètre

Mesurer ▪ l’intensité du courant électrique en un point du circuit.

Appliquer

▪ les lois des intensités du courant : - dans un circuit série - dans un circuit avec dérivations

LEÇON 8: Tension électrique (2 séances)

HABILETES CONTENUS

Définir ▪ la tension électrique entre deux points d’un circuit électrique

Connaître ▪ l’unité de tension (unité SI) ▪ le symbole de la tension électrique

Réaliser ▪ un circuit électrique comportant un voltmètre

Schématiser ▪ un circuit électrique comportant un voltmètre

Mesurer ▪ la tension électrique aux bornes d’un appareil

Appliquer ▪ les lois des tensions électriques: - dans un circuit série - dans un circuit avec dérivations

44

Leçon 9 : Pression atmosphérique (2 séances)

HABILETES CONTENUS

Mettre ▪ en évidence la pression atmosphérique

Définir ▪ la pression atmosphérique

Connaître

▪ l’unité légale de pression ▪ les autres unités de pression ▪ la valeur moyenne de la pression atmosphérique au niveau de la mer ▪ les instruments de mesure de pression

Mesurer ▪ la pression d’un gaz à l’aide d’un manomètre métallique

Montrer ▪ la dépression et la surpression d’un gaz par rapport à la pression atmosphérique

Exploiter ▪ une carte météorologique

Prévoir ▪ le temps à partir de données météorologiques

COMPETENCE 4

Traiter des situations se rapportant aux mélanges et aux réactions chimiques


Au cours d’une séance de TP, le professeur de physique et chimie met à la disposition de chaque groupe d’élèves le matériel suivant : un morceau de charbon de bois, un bocal contenant le gaz oxygène, un labo gaz, de l’eau de chaux. Il est demandé aux apprenant(e)s de réaliser la combustion du charbon de bois dans le bocal contenant le gaz oxygène et d’identifier le gaz qui se dégage.

THEME 4 : Préservation de l’environnement

LEÇON 10 : Les mélanges

HABILETES CONTENUS

Définir

▪ un mélange homogène ▪ un soluté ▪ un solvant ▪ un mélange hétérogène ▪ une émulsion ▪ une suspension

Distinguer ▪ un mélange homogène d’un mélange hétérogène

Appliquer

▪les techniques de séparation des divers constituants d’un mélange : - décantation - filtration - distillation

LEÇON 11 : Atomes et molécules (1 séance)

HABILETES CONTENUS

Définir ▪ la notion d’atome

Connaître

▪ les noms et les symboles de quelques atomes. ▪ la constitution d'un atome : - noyau - électron ▪ la neutralité électrique d’un atome

Définir

▪ une molécule

Connaître ▪ les noms et les formules de quelques molécules.

Ecrire ▪ la formule d’une molécule connaissant ses constituants.

45

Représenter ▪ des molécules à l’aide des modèles moléculaires.

Définir

▪ un corps pur simple. ▪ un corps pur composé ▪ un mélange

LEÇON 12: Combustion du carbone et du soufre (2 séances)

HABILETES CONTENUS

Réaliser ▪ la combustion du carbone dans le dioxygène

Identifier ▪ le produit de la combustion du carbone

Écrire ▪ l’équation littérale de la combustion du carbone

Réaliser ▪ la combustion du soufre dans le dioxygène

Identifier ▪ le produit de la combustion du soufre

Écrire ▪ l’équation littérale de la combustion du soufre

Définir

▪ une réaction chimique

Connaître

▪ quelques dangers liés à la combustion du carbone ▪ quelques dangers liés à la combustion du soufre ▪ les messages diffusés par quelques pictogrammes (C, O, T, Xi, N) ▪ les précautions à prendre pour préserver l’environnement

46

GUIDE

47

SOMMAIRE AVANT PROPOS (DPFC) La Côte d’Ivoire a opté pour l’Approche Par les Compétences, cependant lorsque certaines difficultés empêchent une bonne application de cette approche, il est recommandé d’utiliser la Pédagogie Par les Objectifs. II. PROGRESSION ANNUELLE.

MOIS SEMAINES THEMES TITRES DES LEÇONS SEANCES

SEPTEMBRE 1

Utilisation des modèles en électricité

Adaptation d’un générateur à un récepteur 2 2

OCTOBRE

3 Association de lampes électriques

2 4

5 Association de piles en série 1


NOVEMBRE

7 Evaluation 1

8 Remédiation 1

9

Utilisation des modèles en propriétés

physiques de la matière

Dilatation des solides 2

DECEMBRE 10

11 Dilatation des liquides 2

12

JANVIER

13 Dilatation des gaz 1

14 Séance de régulation

1

15 Evaluation 1

16 Remédiation 1

FEVRIER

17

Mesure de grandeurs physiques

Intensité du courant électrique 2 18

19 Tension électrique 2

20

MARS

21 Pression atmosphérique

2 22


24 Evaluation 1

AVRIL 25 Remédiation 1

26

Préservation de l’environnement

Les mélanges 2 27

MAI

28 Atomes et molécules 1

29 Combustion du carbone et du soufre 2

30


JUIN 32 Evaluation 1

48

III. PROPOSITIONS D’ACTIVITES, SUGGESTIONS PEDAGOGIQUES ET MOYENS

LEÇON 1 : Adaptation d’un générateur à un récepteur (2 séances)


Pour la fête anniversaire de Yao qui à lieu au maquis le village d’Abidjan Cocody; sa sœur Solange a acheté un jouet électrique portant l’indication 110V. Il serait donc intéressant de vérifier si cet appareil pourrait fonctionner sur le courant du secteur dont la tension vaut 220V.

CONTENUS



MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ Tension nominale d’un générateur

▪ Tension nominale d’un récepteur

● Faire observer les inscriptions portées sur une pile et une lampe électrique.

Observations (groupe/professeur)

1 lampe de 3,5V

1 lampe de 6V

1 pile plate de 4,5V

des fils de connexion

2 lampes de 3,8V

Des piles de 1,5V, 9V

Des lampes de 6V, 12V, 220V

● Donner la signification de chacune de ces inscriptions.

Questionnement

▪ Notions de : - sous tension - adaptation - surtension ▪ Dangers dus à la surtension et aux variations de la tension du courant du secteur ▪ Valeur de la tension du courant du secteur

● Faire réaliser trois circuits électriques mettant en évidence l’adaptation, la sous tension et la surtension et observer l’éclat des différentes lampes.

● Comparer dans chacun des montages les tensions nominales du générateur et du récepteur.

● Trouver les conditions de bon fonctionnement d’un récepteur.

● Donner la valeur de la tension du courant du secteur.

● Montrer les dangers liés à la surtension et aux variations de tension.

Expérimentation (groupe /professeur)

▪ Adaptation récepteur-générateur

Faire adapter un récepteur à un générateur et vice- versa.


49

LEÇON 2 : Association de lampes électriques (2 séances)


L’installation électrique d’une maison comporte plusieurs lampes. Heureusement, lorsqu’une lampe électrique est grillée, les autres continuent de briller. Expliquer pourquoi?

CONTENUS

CONSIGNES POUR CONDUIRE LES ACTIVITES TECHNIQUES

PEDAGOGIQUES

MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ Circuit électrique avec des lampes en série

● Faire réaliser un circuit simple allumage.

● Faire insérer dans le circuit réalisé une deuxième lampe électrique de manière à conserver la seule boucle.

● Nommer le circuit réalisé.


1 pile de 4,5V 2 lampes de 3,5 V ou de 3,8 V des fils de connexion

● Faire schématiser le montage du circuit réalisé.

▪ Effet dans le circuit électrique: - d’une lampe défectueuse - d’une lampe court-circuitée

● Montrer l’effet d’une lampe défectueuse dans le circuit.

● Montrer l’effet d’un court-circuit. Questionnement

▪ Circuit électrique avec des lampes en dérivation

● Faire réaliser un circuit simple allumage.

● Faire insérer dans le circuit réalisé une deuxième. lampe électrique de manière à obtenir deux boucles.

● Nommer le circuit réalisé.


● Faire schématiser le montage du circuit réalisé. Schématisation

▪ Effet dans le circuit électrique: - d’une lampe défectueuse ; - d’une lampe court-circuitée

● Montrer l’effet d’une lampe défectueuse dans le circuit.

● Montrer l’effet d’un court-circuit

Questionnement

▪ Circuit électrique avec des lampes en série ▪ Circuit électrique avec des lampes en dérivation

▪ Faire identifier un circuit électrique avec des lampes en série. ▪ Faire identifier un circuit électrique avec des lampes en dérivation.


▪ Intérêt de chaque association

● Montrer l’intérêt de chacune des associations. ● Trouver des cas de montages vus dans l’environnement des apprenants(es) : installation domestique, éclairage publique, etc... N.B. Préciser que l’association en dérivation est celle utilisée dans toutes les installations domestiques.

Questionnement

50

LEÇON 3 : Association de piles en série (2 séances)


La voiturette de Yves fonctionne avec deux piles cylindriques de 1,5 V chacune. En jouant les piles tombent de leur coffret. Il s’empresse de remettre les piles en place mais la voiturette ne fonctionne plus.

CONTENUS




▪ Association de piles en série concordance

● Faire allumer une lampe électrique avec une pile cylindrique.

● Faire ajouter une deuxième pile en concordance avec la première pile.

● Donner le nom de l’association de piles. Expérimentation (groupe/professeur) Questionnement

1 pile plate de 4,5V des fils de connexion 1 lampe de 3,5V 1 moteur TBT 1 interrupteur

● Faire schématiser l’association des deux piles réalisée.

● Faire reconnaître une association de piles en série concordance.

▪ Tension totale d’une association de piles en série concordance

● Faire calculer la tension d’une association des deux piles en série concordance.

▪ Les applications de l’association de piles en série concordance : - pile plate - lampe torche utilisant des piles cylindriques

● Indiquer que la pile plate est une association de trois piles cylindriques montées en série concordance.

● Indiquer que la lampe torche, les postes radio et les baladeurs, les commandes des postes téléviseurs, des DVD, … utilisent des piles cylindriques montées en série.

▪ Une mauvaise association de piles

● Reconnaître une mauvaise association de piles.

▪ Tension totale d’une association de piles en série opposition

● Montrer que dans l’association en série concordance, lorsqu’une pile est retournée, sa tension se retranche de celles des autres.

N.B. : on limitera l’étude de l’association des piles à trois.

51

LEÇON 4 : Dilatation des solides (2 séances)


Par temps ensoleillé, les tôles des maisons du village d’Attobrou émettent des craquements. Explique ce phénomène.

CONTENUS



MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ Dilatation linéaire ● Montrer la dilatation linéaire d’un métal à l’aide d’un dilatomètre.


▪ Dilatomètre

▪ Labo gaz

▪ Dispositif boule anneau

▪ Fer à repasser

▪ Bilame

▪ une boîte d’allumettes

▪ Dilatation volumique

● Montrer la dilatation volumique d’un solide à l’aide du dispositif ‘’boule et l’anneau’’.

▪ Facteurs liés à la dilatation d’un solide : - nature du corps - volume initiale - température ▪ Quelques applications de la dilatation d’un solide : - bilame (thermostat) - joint de dilatation - emmanchement forcé

● Faire identifier les facteurs liés à la dilatation d’un solide.

▪ Fonctionnement : - d’un thermostat - d’un joint de dilatation - du principe de l’emmanchement forcé

● Donner des applications de la dilatation des solides (bilame dans un fer à repasser, joints de dilatation sur les rails et les ponts ; thermostat, emmanchement forcé).

Questionnement

LEÇON 5 : Dilatation des liquides (2 séances)


Les bouteilles de boisson vendues dans le commerce, ne sont jamais remplies à ras bord. Une justification peut être donnée à ce constat.

CONTENUS




▪ Dilatation d’un liquide Mettre en évidence la dilatation volumique d’un liquide.


▪ 1 ballon à fond plat

▪ 1 bécher

▪ de la glace

▪ labo gaz

▪ 1 tube à essais

▪ 1 tube fin

▪ 1 liquide coloré

▪1 boîte

▪ Facteurs liés à la dilatation d’un liquide : - nature du corps - volume initiale - température ▪ Quelques applications de la dilatation de liquide : - thermomètre - vase d’expansion

Comparer la dilatation des liquides à celle des solides.

▪ Fonctionnement d’un thermomètre à liquide

Donner les facteurs liés à la dilatation des liquides.

Questionnement

52

▪ Rôle d’un vase d’expansion d’allumettes

▪ Dilatation d’un liquide et d’un solide

Donner quelques applications de la dilatation des liquides.

Expliquer le rôle des vases d’expansion.

Questionnement

LEÇON 6 : Dilatation des gaz (1 séance)


Plusieurs ballons de baudruche utilisés pour la décoration de la cour lors à l’anniversaire de Junior, au quartier SOGEFIHA de Cocody se sont cassés les uns après les autres quand il a commencé à faire chaud. Explique le phénomène observé.

CONTENUS




▪ Dilatation de l’air à pression constante

Mettre en évidence la dilatation d’un gaz : exemple de l’air. Expérimentation

(groupe/professeur)


1 bécher

de la glace

labo gaz

1 tube à essais

1 tube fin

1 liquide coloré

1 boîte d’allumettes

▪ Facteurs dont dépend la dilatation des gaz : - température - volume initial ▪ Dangers liés à la dilatation des gaz en vase clos : - bombe aérosol (description et exemples de bombe) - effet de l’augmentation de la pression

Comparer la dilatation de différents gaz.

Comparer la dilatation des gaz à celle des liquides.

Donner les facteurs dont dépend la dilatation d’un gaz.

Décrire une bombe aérosol.

Expliquer le principe d’une bombe aérosol domestique.

Indiquer les dangers liés à la dilatation en vase clos.

Questionnement

▪ Dilatation d’un liquide et d’un gaz

Faire comparer la dilatation d’un liquide et d’un gaz.

▪ Règles de sécurité lors de l’utilisation des bombes aérosols (bouteilles de gaz butane, insecticides…)

Identifier les pictogrammes inscrits sur les étiquettes des bombes aérosol.

Indiquer les règles de sécurité lors de l’utilisation des bombes aérosols (bouteilles de gaz butane, insecticides…).

53

LEÇON 7: Intensité du courant électrique (2 séances)


Yao réalise un circuit simple allumage. La lampe électrique brille normalement quand le circuit est fermé. Il insère une deuxième lampe électrique dans le circuit, les lampes électriques brillent faiblement lorsque le circuit est fermé. Explique cette situation.




DIDACTIQUES

▪ Notion d’intensité du courant électrique

▪ Unité d’intensité (unité SI)

▪ Symbole de l’ampèremètre

Faire rappeler le sens conventionnel du courant électrique.

Questionnement 1pile 1detecteur de courant 1 bouton poussoir Des lampes de 2,5V ; 3,5V et 6V 1 ampèremètre ou un multimètre 3 piles de 1,5V chacune et 1 pile de 4,5V Des fils de connexion

Donner la notion de l’intensité du courant électrique.

(Faire varier l’éclat d’une lampe de 3,5 V par l’utilisation d’une pile de 1,5 V, de deux piles, puis de trois piles montées en série concordance pour ressortir la notion d’intensité).


Donner l’unité de l’intensité du courant électrique.

Présenter l’ampèremètre et donner son symbole.

Indiquer le branchement de l’ampèremètre.

Questionnement

▪ Circuit électrique comportant un ampèremètre

Faire réaliser un circuit électrique comportant un ampèremètre. Questionnement


▪ Intensité du courant électrique en un point du circuit.

Effectuer quelques mesures d’intensités du courant électrique.


▪ Lois des intensités du courant :

- dans un circuit série

- dans un circuit avec dérivation

Mesurer l’intensité du courant électrique dans un circuit série.

Etablir les lois des intensités dans un circuit série.

Mesurer l’intensité du courant électrique dans un circuit avec dérivation.

Etablir les lois des intensités dans un circuit avec dérivation.

54

LEÇON 8 : Tension électrique (2 séances)


Junior veut faire fonctionner simultanément et normalement deux lampes électriques de 3,8 V chacune à l’aide une pile de 4,5V. Comment doit-il procéder ?

CONTENUS CONSIGNES POUR

CONDUIRE LES ACTIVITES



▪ Tension électrique entre deux points d’un circuit électrique

Donner la définition de la tension électrique.

Questionnement

1pile 1 bouton poussoir Des lampes de 2,5V ; 3,5V et 6V 1voltmètre ou un multimètre 3 piles de 1,5V chacune et 1 pile de 4,5V Des fils de connexion

▪ Unité de tension (unité SI)

▪ Symbole de la tension électrique

Donner l’unité de tension

électrique et son symbole.

Présenter le voltmètre et donner son symbole.

Indiquer le branchement du voltmètre.

▪ Circuit électrique comportant un voltmètre

Faire réaliser un circuit électrique comportant un voltmètre.



▪ La tension électrique aux bornes d’un appareil

Effectuer quelques mesures de tensions électriques.

▪ Lois des tensions électriques:

- dans un circuit série

- dans un circuit avec dérivation

Mesurer la tension électrique dans un circuit série.

Etablir les lois des tensions dans un circuit série.

Mesurer la tension électrique dans un circuit avec dérivation.

Etablir les lois des tensions dans un circuit avec dérivation.

55

LEÇON 9: La pression atmosphérique (2 séances)


Chaque soir, avant le journal de 20h de la télévision ivoirienne, une présentatrice vous donne les prévisions du temps. Comment procède-t-on pour prévoir le temps ?

CONTENUS



MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ Mise en évidence de la pression atmosphérique

Faire réaliser des expériences mettant en évidence la pression atmosphérique. (Retourner un verre rempli d’eau surmonté d’une feuille de papier).


1 verre à boire 1 feuille de papier De l’eau 1 baromètre Seringue Carte météorologique Manomètre à eau

Donner l’unité de la pression et les unités usuelles.

Donner la valeur moyenne de la pression atmosphérique au niveau de la mer en mm de mercure et en pascal.

Donner le nom de l’instrument de mesure de la pression atmosphérique.

Questionnement

▪ Pression atmosphérique

Définir la pression atmosphérique.

▪ Unité légale de pression

▪ Autres unités de pression

▪ Valeur moyenne de la pression atmosphérique au niveau de la mer ▪ Instruments de mesure de pression

Donner :

▪ l’unité légale de pression ;

▪ les autres unités de pression ;

▪ la valeur moyenne de la

pression atmosphérique au niveau de la mer ;

▪ les instruments de mesure de pression d’un gaz.

▪ Pression d’un gaz Faire mesurer la pression d’un gaz à l’aide d’un manomètre.

Expérimentation

(groupe/professeur) ▪ Dépression et surpression d’un gaz par rapport à la pression atmosphérique

Mettre en évidence la dépression et la surpression d’un gaz par rapport à la pression atmosphérique.

▪ Carte météorologique

Faire exploiter une carte météorologique.

Exploitation ▪ Prévision du temps

Expliquer la prévision du temps à partir des données météorologiques.

N.B: Le temps qu’il fera dépend de la pression atmosphérique et de ses variations. Faire remarquer les indications inscrites à coté des graduations du baromètre telles que la tempête, pluie, beau temps. Ne pas trop se fier à ces indications car la prévision du temps est liée a d’autres facteurs).

56

LEÇON 10: les mélanges (2 séances)


Aya achète au marché du forum d’Abidjan Adjamé, un sachet de sel. Elle constate que ce sel contient du sable. Comment peut-on séparer ce sel du sable.

CONTENUS




▪ Mélange homogène : - soluté - solvant ▪ Mélange hétérogène - émulsion - suspension

Faire préparer les mélanges suivants : - eau + sel ;

- eau + alcool coloré ; - eau + terre ; - eau + huile.

Amener les apprenants à distinguer les différents mélanges.

Définir un mélange homogène et un mélange hétérogène.


Verre a pied

Diverses substances (eau, huile, sable, pétrole, sel, eau colorée)

Ballons

Béchers

Papier filtre

Matériel de chauffage

Matériel pour distillation

Matériel pour décantation

▪ Techniques de séparation des divers constituants d’un mélange : - décantation - filtration - distillation

Faire réaliser les différentes méthodes de séparation d’un mélange hétérogène : décantation et filtration.

Réaliser une distillation (eau + alcool par exemple).

Réaliser une vaporisation (eau salée par exemple).

57

LEÇON 11: Atomes et molécules (1 séance)


Lorsqu’ on se parfume, l’odeur se répand. Explique ce phénomène.

CONTENUS



MOYENS ET SUPPORTS

DIDACTIQUES

▪ Notion d’atome ● Définir un atome et donner l’ordre de grandeur de son diamètre.

Questionnement

▪ Polystyrène expansé

▪ Loupe

▪ Modèles moléculaires

▪ Documents montrant des atomes au microscope électronique

▪ Planches

▪ Noms et symboles de quelques atomes

▪ La constitution d'un atome : - noyau - électron ▪ Neutralité électrique d’un atome

● Donner les noms et les symboles de quelques atomes (carbone, oxygène, hydrogène, azote, soufre, fer et cuivre…).

● Donner la structure de l’atome : cas de l’atome de l’hydrogène.

● Indiquer que le noyau est chargé positivement alors que l’électron est chargé négativement (on évitera de donner les valeurs de la masse de l’électron et de la charge de l’électron).

● Indiquer que l’atome est électriquement neutre.

▪ Molécule ● Définir une molécule.

▪ Noms et formules de quelques molécules

● Donner les noms et les formules de quelques molécules (dioxyde de carbone, dioxyde se soufre, eau, dioxygène, dihydrogène et monoxyde de carbone,…).

▪ Formule d’une molécule

●Ecrire la formule d’une molécule connaissant ses constituants.

● Faire représenter quelques molécules à l’aide de modèles moléculaires.

▪ Corps pur simple ▪ Corps pur composé ▪ Mélange

● Définir : - un corps pur simple ; - un corps pur composé ; - mélange.

58

LEÇON 12 : Combustion du carbone et du soufre (2 séances)


Un corps solide de couleur jaune appelé « caillou jaune » est vendu sur le marché de Yopougon Kouté comme remède pour le traitement des dartres. Un enfant jette par ignorance un morceau de ce corps dans le fourneau enflammé de sa mère. Quelques instants après, l’enfant et sa mère ont du mal à respirer. Explique ce qui s’est passé ?

CONTENUS




▪ Combustion du carbone dans le dioxygène

● Faire réaliser la combustion du charbon de bois : - à l’air libre ; - dans le dioxygène.


1bocal

Des tubes à essais

Flacons

Labo gaz

Boîte d’allumettes

Soufre (canon et fleur)

Têt à combustion

Eau

Sable

Pinces en bois

Flacon de dioxygène

Un aimant

Carbone (charbon de bois)

Eau de chaux

Solution de permanganate de potassium

▪ Produit de la combustion du carbone

● Faire identifier le produit formé.

● Montrer que la combustion du carbone est une réaction chimique.

▪ Equation littérale de la combustion du carbone

● Faire écrire l’équation littérale de la réaction chimique.

▪ Combustion du soufre dans le dioxygène

● Réaliser la combustion du soufre : - à l’air libre ; - dans le dioxygène. N.B. : Pour des raisons de sécurité, cette expérience doit se faire hors de la salle de classe.

▪ Produit de la combustion du soufre

● Faire identifier le produit formé.

● Donner la nature de la fumée blanche observée lors de la combustion.

● Montrer que la combustion du soufre est une réaction chimique.

▪ Réaction chimique

● Définir une réaction chimique

▪ Equation littérale de la combustion du soufre

●Faire écrire l’équation littérale de la combustion du soufre.

▪ Quelques dangers liés à la combustion du carbone

▪ Quelques dangers liés à la combustion du soufre

▪ Messages diffusés par quelques pictogrammes (C, O, T, Xi, N)

▪ Précautions à

● Indiquer quelques dangers liés à la combustion du carbone.

● Indiquer quelques dangers liés à la combustion du soufre.

● Découvrir quelques pictogrammes liés aux dangers des combustions.

● Indiquer quelques précautions à prendre pour préserver l’environnement.

Questionnement

59

prendre pour préserver l’environnement

60

IV- EXEMPLE DE FICHE PEDAGOGIQUE

Niveau : 5ème

THEME : Utilisation des modèles en électricité

LEÇON : Associations de piles en série

Durée : 1 h 30 (une séance)

HABILETES :

a) Réaliser une association de piles en série concordance ;

b) Schématiser une association de piles en série concordance ;

c) Reconnaître une association de piles en série concordance ;

d) Déterminer la tension totale d’une association de piles en série concordance ;

e) Connaître une application de l’association en série de piles.

f) Savoir que dans une association de piles, lorsqu’une pile est retournée, sa tension se retranche de celle des autres

Matériel par poste de travail

● 3 piles cylindriques de 1,5 V

● 1 pile plate de 4,5 V

● 1 pile plate de 4,5 V usagée

● 1 lampe électrique de 3,5 V

● Des fils de connexion

● Des lampes-torches à piles cylindriques

● Supports de piles rondes

● Supports de lampes E10

● 1 interrupteur

● 1 moteur TBT

Supports didactiques

● Schémas de montages sur planches

● Schémas de montages sur panneaux

● Manuels élèves

Bibliographie :

5ème Collection AREX

5ème Collection GRIA

Pré requis

● Circuit électrique

● Notion de tension électrique

● Association de lampes en série

Vocabulaire spécifique

● Série concordance

● Série opposition

● Tension électrique

Stratégies de travail et consignes particulières:

- Manipulation en groupe

- Ne pas reprendre l’expérience à la maison avec le courant du secteur

- Les manipulations sont le fait des élèves.

61

PLAN DE LA LEÇON

1. ASSOCIATION DE PILES EN SERIE CONCORDANCE.

1.1 Montage

1.2 Observation

1.3 Schéma de l’association des piles

1.4 Conclusion

2. APPLICATIONS

2.1 Pile plate

2.2 Lampe torche utilisant des piles cylindriques

3. EFFET D’UNE MAUVAISE ASSOCIATION

62

ACTIVITES/ QUESTIONS PROESSEUR

ACTIVITES/ REPONSES

APPRENANTS(ES) TRACE ECRITE OBSERVATIONS

Activité 1 : Exploitation de la situation

Activité 2 : Montage de trois piles en série

Pour le déroulement de la leçon dire que la voiturette sera remplacée par une lampe de 3,5V. Distribuez le matériel pour la réalisation du montage ci-contre.

Comment sont associées les piles dans le montage 1?

Comparez l’éclat de la lampe dans les deux montages.

Calculez la somme de chacune des tensions aux bornes des piles associées.

Comparez le résultat trouvé à la tension aux bornes de la pile plate.

Tirez une conclusion.

Les apprenant(e)s

réalisent le montage

soit en groupe soit

en démonstration sur

la paillasse du

Professeur.

La borne (+) de la pile P1 est reliée à la borne (-) de la pile P2

de même P2 et P3.

Les lampes brillent

pareillement.

La tension totale est

4,5 V.

La tension est la

même.

Les apprenant(e)s

tirent une

conclusion.

Situation

La voiturette de Yves fonctionne avec trois piles cylindriques neuves de 1,5 V chacune. En jouant, les piles tombent de leur coffret. Il s’empresse de les remettre en place mais la voiturette ne fonctionne plus.

1. Association de piles en série concordance

1.1 Montage

1.2 Observation

▪ Dans le montage 1, les piles sont disposées les unes à la

suite des autres. La borne (+) de l’une est reliée à la borne

(-) de la suivante.

▪ La lampe électrique a le même éclat dans le montage 1 comme dans le montage 2.

La somme des tensions aux bornes de chacune des piles de l’association est égale à la tension aux bornes de la pile plate.

1.3 Schéma de l’association des piles.

1.4 Conclusion

Des piles sont montées en série concordance lorsque la borne positive de l’une est reliée à la borne négative de la suivante.

ASSOCIATIONS DE PILES EN SERIE

- + - + - +

Association de trois piles en série

concordance

Lampe de 3,5 V

P1 P2 P3

1,5 V 1,5 V 1,5 V - + - - + +

Montage 1

4,5V

Lampe de 3,5 V

Montage 2

63

Lorsque des piles sont montées en série concordance, la tension aux bornes de l’association est égale à la somme des tensions aux bornes de chacune.


Activité 3 : application de l’association (pile plate)

Observe une pile plate dénudée. Que constates-tu ? Comment ces piles sont-elles associées ?


Les élèves observent. Il y a trois piles cylindriques. Elles sont associées en série concordance.


1. Quand dit- on que des piles sont montées en série concordance ?

2. Un jouet électrique fonctionne avec quatre plies de tension 1,5 V chacune montées en série concordance. Calcule la tension de l’ensemble.

2. Applications de l’association des piles en série concordance

2.1 la pile plate

Une pile plate est une association de trois piles cylindriques associées en série concordance. Ces piles sont associées de sorte que la borne positive de l’une est reliée à la borne négative de l’autre.

Enveloppe de papier

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Activité 4 : application de l’association (lampe torche)

Insérez les trois piles dans la lampe pour faire briller normalement.

Comment les piles sont-elles associées ?

Activité 5 : Effet d’une mauvaise association de piles

Dans le cas de la lampe torche, retournez la dernière pile insérée et observez l’éclat de la lampe électrique Que constatez-vous ?

Comment est montée la pile retournée ?



Les élèves insèrent les piles et la lampe brille normalement

Les piles sont associées en série concordance

Les apprenant(e)s retournent la dernière pile et observent l’éclat de la lampe

La lampe brille faiblement

Elle est montée en opposition avec sa voisine


Activité : résolution de la situation

2.2 La lampe torche à trois piles

Une lampe torche est alimentée par une association de trois piles en série concordance.

3. Effet d’une mauvaise association de piles

3.1 Montage

3.2 Observation

La lampe s’allume faiblement. Les trois piles ne sont plus associées en série concordance. La pile retournée est dite en opposition avec la pile voisine.

Sa borne négative (-) est reliée à la borne négative (-) de l’autre.

3.3 Conclusion

Lorsqu’une pile est montée en opposition avec d’autres piles, sa tension se retranche de celles des autres.


Quand dit-on qu’une pile est montée en opposition avec d’autres piles ?


Indique dans chacun des cas ci-dessous, comment sont montées les différentes piles cylindriques A, B, C et D.

Calcule dans chaque cas, la tension de l’ensemble. La tension nominale de chaque pile est de 1,5 V.

Lampe torche à trois piles

1,5 V + - 1,5 V + - 1,5 V + -

A B C D

A B C

A B C

-

Une pile est retournée

1,5 V + - 1,5 V + - + 1,5 V