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7/23/2019 Ppt0000001__sitaccreteil_rajaa

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La dmarchedinvestigationpas pas


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Prambule Cette prsentation a pour objectif de proposer

quelques pistes pour la mise en uvre progressivedune dmarche dinvestigation dans le cadre de

lenseignement des sciences physiques etchimiques au lyce professionnel La liste des e!emples proposs est non e!haustive

et ils nont pas valeur de mod"lece sont dese!traits de squences denseignement# re$conte!tualiser parfois

Certaines diapositives contiennent des liens versdautres %e!emples notamment&' pour y accder#cliquer sur la ("che verte quand elle est prsentepour revenir la suite du diaporama# cliquer sur lesymbole reprsentant une maison


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) *+nir lobjet de son tude Lobjet tudi peut ,tre impos par le

professeur

-!emple )

Ll"ve peut choisir lobjet de son tude

-!emple .


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. /echercher# e!traire et

organiser linformation

-!emples 0 # 1 et 2

-!emple 3


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o Ll"ve peut rechercher des d+nitions determes scienti+ques sur internet ou dans uneencyclopdie# dictionnaire

-!emple 5


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0 6nventorier des

param"tres7n ne peut inventorier les param"tres quapr"savoir nonc la problmatique et s,tre approprila situation %via un questionnement pare!emple&

Linventaire des param"tres permet de proposerune hypoth"se


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8tape )9 6l faut inventorier tous les param"tresinventorier tous les param"tres

dont dpend le!prience -!emple :

8tape .9 7n peut alors dterminer les param"tres

tudiertudier %faire varier ventuellement& et ceu! ceu! +!er+!er pour rpondre au probl"me

-!emple ;

8tape 09 Pour les param"tres tudier# il fautdcider du nombre de mesuresnombre de mesures e


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1 >ormuler des hypoth"ses Hypothse9 Proposition %ou ensemble de propositions&

avance provisoirement comme e!plication de faits# dephnom"nes naturels et qui doit ,tre# ultrieurement#contr?le par la dduction ou par l@e!prience

Ll"ve met une hypoth"se en cochant une descochant une despropositionspropositions de lenseignant %lenseignant propose deshypoth"ses&

-!emple ))

Ll"ve formule une hypoth"se en autonomieautonomietotale

-!emple).


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2 Proposer et raliser un

protocoleProposer un protocole.Proposer un protocole e!primental pour les l"vesnest pas ais *onc cette tape doit ,treenseigne au! l"ves de mani"re progressive

Avant tout ll"ve doit savoir ce quest unprotocole pour ,tre en mesure den proposer


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7n peut d+nir ce terme de la mani"re suivante 9

B n protocole e!primentalprotocole e!primental est un objet qui dcrit unee!primentation6l d+nit# selon une organisation temporelle etDou logique# la liste destEches e!primentales e!cuterChaque tEche est caractrise par un objectif# une procdure et unensemble de param"tres dont les valeurs doivent ,tre +!esLe niveau de dtail de description du protocole est li au niveau deconnaissance de la personne qui le!cute F

Cdric dHam# Matre de confrences Environnement Informatiquepour lApprentissae Humain !I" # $niversit de "reno%le

Llve doit donc en avoir dj vu, lu et ralis avant dtre

en mesure den proposer une partie ou lintgralit.


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On peut donner aux lves On peut demander aux lves

La liste compl"te du matriel *e faire le schma du montage

correspondantLe professeur doit donner au! l"vesune liste de symboles normaliss%lectricit# chimie&

ne liste incompl"te du matriel *e complter la liste du matriel

ne liste de matriel utile et inutile *e choisir le matriel ncessaire

le!prienceLa liste du matriel et le schma nonlgend

*e lgender le schma

Le schma lgend du montage *crire la liste du matriel

Plusieurs schmas de montage *e choisir le montage permettantde!primenter et de modliser la

situation et justi+er ce choi!

n protocole e!primental dont lesdi


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Pour structurer le travail# le professeur peut fournir au!l"ves un document pr$rempli du type 9


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Lors de la rdaction du protocole se posesouvent la question du nombre de mesuresnombre de mesures maisgalement de la prsentation des rsultatsprsentation des rsultats et deleur e!ploitatione!ploitation

ne fois que les l"ves ont propos desprotocoles# le professeur peut relever leursrelever leurspropositions pour en faire une synth"sepropositions pour en faire une synth"se etDou en

choisir une pour la sance suivante


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&alisation du protocole.

Avant de commencer le!prience# le professeurdoit faire r(chir les l"ves sur les risques encourusfaire r(chir les l"ves sur les risques encouruslors de ces manipulations et leur demander dendduire les prcautions prendre

Les l"ves doivent disposer de la liste desdisposer de la liste despictogrammes en chimiepictogrammes en chimie 6ls doivent aussi disposerde +ches regroupant les symboles normalissles symboles normaliss de laverrerie et des appareils lectriques

Le professeur peut fournir des +ches mode demploipeut fournir des +ches mode demploi

simples et claires des appareils de mesuressimples et claires des appareils de mesures oude!ploitation utiliss


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Penser faire apparaGtre dans le document de travail des

appels professeurappels professeur pour suivre lvolution du travail desl"ves et pouvoir intervenir temps %si ncessaire&>aire r(chir les l"ves sur la prcision des mesures>aire r(chir les l"ves sur la prcision des mesures etles causes derreurs possibles %e!primentateurs#

prcision de lappareil de mesures &-!emples9-st$il pertinent de mesurer une force de =#)2 H avec undynamom"tre dont lincertitude de mesure est de =#) HI8talonnage des appareils de mesure %thermom"tres#capteurs de pression# dynamom"tre# pJ$m"tres# etc&/espect des conditions dutilisation du matriel % calibres#limites de temprature&


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Ktatut de lerreur ou du protocole ine!ploitable

Ke pose alors la question B que faire desprotocoles ne permettant pas de rpondre au

probl"me I F

6l faut faire prendre conscience ll"ve que sonfaire prendre conscience ll"ve que sonprotocole ne permet pas de rpondre au probl"meprotocole ne permet pas de rpondre au probl"mepos et le rediriger sur les param"tres inventorisrediriger sur les param"tres inventorisauparavantauparavant


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3 Choisir un mode de!ploitation

et de saisie de donnesCe choi! est souvent fait au moment de la proposition de protocole6l e!iste di


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5 -laborer et utiliser un mod"lethorique

Ke servir dans la mesure du possible de loutilB modlisation F de l-!A7 %cration de mod"les

personnels possible&

Pour choisir le mod"le# faire le lien avec lesmathmatiques %fonctions de rfrence#statistiques deu! variables&

outefois# la calculatrice graphique et le tableurpermettent galement dlaborer un mod"lethorique


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:-noncer une proprit et en

estimer les limites

-!emples )0 )5


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>in du diaporama


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xemple ! " H#! $uili%re dun solide soumis &'orces.

*ans ce cas# le professeur a +! lobjet dtude savoir labriet non le mur ou encore le cEble


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xemple ( " H#( identi)cation dions en solution.


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Le document est un te!te seul# un article de journal

.0

xemple & " C*+( Comment utiliser llectricit pour cau/er 0


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.1

xemple + " 1& Comment protger un vicule contre la corrosion0

Le document peut$,tre une ou plusieurs images


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Ce document peut ,tre un e!trait de +lm ou de vido

Document :

Extrait de la vido Cest pas sorcier sur les avions de chasse (partie 2). Se placer 1min!.

http"##$$$.%outu&e.com#$atch'vhC*t+*,m-

.2

xemple 2 " 12& Comment un avion voletil 0


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Le professeur donne la liste du matriel et desractifs et demande au l"ve de complter leschma

/actifs 9Kolution dacide chlorhydrique de concentration inconnueKolution dhydro!yde de sodium =#) molDL-au distilleMleu de bromothymol

Natriel 9) pipette de )= mL) propipette) burette gradue) support pour burette

) agitateur magntique O turbulent) pissette deau distille0 bchers de 2= mL) prouvette gradue de 0= mL) +ole jauge de )== mL

xemple 3 " H#( 4osage acido%asi$ue.


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.5

xemple 5 " H#( *ise en vidence de la prsence deau dans lalimonade.


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xemple 6 " C*+! 7ri)er $ue pour un mme apport dnergie lavariation de temprature de deux matriaux est di/rente.

.:

*e /uoi dpend la -ravit dune &r0lure '

Llve inventorie les paramtres : la temprature du liquide, la quantit de

liquide, la nature du liquide , la sensibilit de la peau ou de la zone touche(yeux ,mains, le temps de chau!!e

Le pro!esseur limine les paramtres qui ne dpendent pas directement des sciences

(la sensibilit de la peau ou de la zone touche"

La nature des liquides est impose par lnonc"

Le pro!esseur !ixe le paramtre # tudier # savoir lin!luence de la temprature"

Les lves en dduisent les paramtres # !ixer : le temps de chau!!e, la quantit de

liquide et la quantit de chaleur apporte"


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.;

$ne !ois ce travail sur les paramtres e!!ectu, le pro!esseur peut demander aux

lves de !ormuler une hypothse sur le %ar&on qui risque de se br'ler le plus

%ravement puis de proposer une exprience permettant de valider ou r!uter leur

hypothse"

Lors de la proposition de lexprience, une r!lexion sur le nombre de mesures de

temprature # e!!ectuer simpose "


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xemple 8 " C*(& *esurer une nergie distri%ue par le courantlectri$ue.Situation :

n dispose de deux pla/ues chauantes3 lune de classe ner-ti/ue 4

et lautre de classe ner-ti/ue 5.

Problmatique :

Comment vrifier le classement nergtique de ces plaques ?

anuary ))# .=)30=

Questionnement possible :*apr6s vous3 comment est ta&li ce classement '

7roposer une exprience permettant de vriier ce

classement.

Lors de la r!lexion, les lves proposent de mesurer les ner%ies

lectriques consommes par les plaques" )n discute alors de lappareil

de mesure # utiliser mais %alement des paramtres dont dpendlner%ie consomme # savoir la puissance de la plaque et la dure

dutilisation" )n en convient que la dure dutilisation doit *tre !ixe

pour pouvoir comparer les ner%ies consommes et donc vri!ier ou non

le classement"


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xemple !9 " C*! 7ariation de la temprature dun corpslors dun cangement dtat

0)

Situation :*es explorateurs sont en mission sur la &an/uise et ont &esoin deau pour &oire3 selaver3 cuisiner3 etc8. 9ls disposent de -lace volont.

Questionnement possible :

1.7roposer un ou plusieurs mo%ens de aire ondre de la -lace rapidement .

ncessit dapport dner%ie thermique 2.Comment voluera la temprature du -la:on tout au lon- de sa onte '

rponse lve: elle au%mente

;.4 votre avis3 une ois les -la:ons ondus3 leau o&tenue sera


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xemple !! " C*(& Comment valuer sa consommationdnergie 0Situation :

7our son studio3 un tudiant a souscrit che= son ournisseur llectricit un contrat pour unepuissance de ;?,.

9l dispose des /uipements lectri/ues suivants " ; lampes de 1 , chacune3 un rri-rateur de

;!! ,3 un our micro


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00


1< 4 /uelle condition linstallation disonctera


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xemple !( " 12" Comment peuton se deplacer dans un :uide0

Situation :

*eux l6ves souhaitent aire des mesures de pressions et demandent la la&orantine unrcipient pouvant contenir des luides et de hauteur h ;! cm.

Aa la&orantine leur ram6ne trois rcipients 43 5 et C de ormes direntes mais de mBme

hauteur3 en leur disant /ue cela conviendra leur exprience3 /uelle /ue soit la orme du

rcipient.

Aes l6ves doutent de ce /ue vient de dire la la&orantine " Elle se trompe. 9l vaut mieux

prendre le plus -ros rcipient car les pressions seront plus importantes

Problmatique :

ui a raison ' Aa la&orantine ou les l6ves '


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02


1< *apr6s vous3 de /uels param6tres dpend la pression dun li/uide '

Aa hauteur de remplissa-e du li/uide3 la orme du rcipient3 la nature du li/uide /uil

contient3 la proondeur ou hauteur la/uelle la mesure de pression est eectue8

2< Emettre une h%poth6se sur linluence de la orme du rcipient sur la pression du li/uide

/uil contient. %poth6ses possi&les "

Aa orme du rcipient na pas dinluence sur la mesure de la pression.

Aa pression varie en onction du volume de li/uide considr (plus le rcipient est -rand3

plus la pression est -rande)8

Aes l6ves mettent une h%poth6se en paraite autonomie. 7our eectuer leurs mesures3 ilsdoivent aire varier la orme des rcipients et ixer tous les autres param6tres.


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xemple !& " C*(! ;uels courants lectri$ues dans la maison oulentreprise 0

xemple !2 " 15


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xemple !5" C* 3& ;uelles contraintes 'autil prendre en comptedans une installation de cau/age central 0

7our utiliser la loi de 5ernoulli3 on doit avoir un coulement permanent dun luide parait8

sinon3 pas dapplication de la conservation dner-ie mcani/ue dans un luide en mouvement.

xemple !3 " H#+! Comment peuton amliorer sa vision 0


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xemples de protocoles

"Le professeur donne les consignes et le matriel#ll"ve ralise le!prience et note sesobservations


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Le professeur donne la liste du matriel etdemande le schma dun montage

produits matriel

$ limonade$ eau de chau!

$ ) agitateur magntique$ ) erlenmeyer

$ ) bcher

$ ) bouchon

$ ) un tube dgagement

A laide du matriel et des produits ci-dessous, proposer le schma dupermettant de savoir si le dioxyde de carbone est prsent dans la limona


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Le professeur demande de nommer et lister le matriel et lesractifs partir dun protocole donn et dun schma

Liste du matrielet des racti's"


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Le professeur prsente une e!prience par le biais dephotographies par e!emple %ou manipulation dj monte sur

paillasse professeur& et il demande la rdaction du protocolee!primental


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Liste dumatriel

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