Signal et information cycle 3 ... - Académie de Grenoble

C. CANTALUPI et M. LECALLIER – IEN RUMILLY

Signal et information

cycle 3

Références au programme et au socle

Compétences travaillées Domaines du socle

Pratiquer des démarches scientifiques et

technologiques

Domaine 4 : Les systèmes naturels et les

systèmes techniques

Pratiquer des langages Domaines 1 : les langages pour penser et

communiquer

Adopter un comportement éthique et

responsable

Domaine 2 : la formation de la personne et du

citoyen

Les représentations du monde et de l'activité

humaine

Matière, mouvement, énergie et information

Attendus de fin de cycle

identifier un signal et une information

Connaissances et compétences associées

Identifier différentes formes de signaux (sonores, lumineux, radio...)

« nature d'un signal et nature d'une information dans une application simple de la vie courante »

La planète Terre. Les êtres vivants dans leur environnement

Attendus de fin de cycle

Situer la terre dans le système solaire et caractériser les conditions de vie terrestre

Identifier les enjeux liés à l'environnement

Connaissances et compétences associés

Situer la Terre dans le système solaire

Caractériser les conditions de vie sur Terre (température, présence d'eau liquide)

Décrire un milieu de vie dans ses diverses composantes

« interactions des organismes vivants entre eux et avec leur environnement »


Intentions pédagogiques

Description de la ressource

Le projet est partagé en 2 parties :

partie 1 : distinguer signal et information à partir de l'étude d'un son mystère

partie 2 : quel signal pour quelle information ? Pertinence du signal par rapport à des

contraintes (amélioration, amplification, enrichissement)

Liens possibles avec d'autres disciplines

DISCIPLINE PARTIE DE PROGRAMME CONCERNEE

Education musicale Attendus de fin de cycle :

-Explorer les sons de la voix et de son environnement, imaginer des

utilisations musicales, créer des organisations dans le temps d'un ensemble

de sons sélectionnés

Explorer, imaginer, créer :

-expérimenter les paramètres du son et en imaginer en conséquence des

utilisations possibles. Développement du lexique pour décrire le son

instrumental, le son vocal et les objets sonores dans les domaines de la

hauteur, du timbre, de la durée, de l'intensité.

- imaginer des représentations graphiques pour organiser une succession de

sons et d'événements sonores

Ecouter, comparer, commenter :

- décrire et comparer des éléments sonores issus de contextes musicaux,

d'aires géographiques ou culturelles différents et dans un temps historique,

contemporains, proche ou lointain

Parcours citoyen Education à la sécurité routière : connaître les règles essentielles du code de

la route, mettre en œuvre des règles élémentaires de premiers secours (se

protéger et protéger, donner l'alerte)

Apprendre à porter secours : prévention (reconnaître des objets pouvant

présenter un risque, repérer une situation de danger, identifier des risques

dans un environnement plus ou moins familier, énoncer les mesures de

prévention à mettre en œuvre face à une risque, un danger, agir en ayant

anticiper un risque, un danger et appliquer des mesures de prévention

adaptées.

Les dangers du bruit : évaluer les risques

Langage oral Interagir de façon constructive avec d'autres élèves dans un groupe pour

confronter des réactions ou des points de vue.


1ère partie : Séquence « le son mystère »

Intentions pédagogiques : Cette séquence repose sur l'étude d'un son mystère pour amener l'élève à différencier un son d’un

signal sonore pour ensuite identifier l'information dont ce signal est porteur.

Dans un premier temps, l'analyse de différents sons conduira l’élève à comprendre que le son est

une grandeur physique caractérisée par sa hauteur, son intensité, sa durée, son timbre.

Dans un deuxième temps, la recherche de l'usage de signaux sonores répondant aux contraintes

d’une situation permettra d’établir la chaine de transmission de l’information portée par un signal.

L'identification et la compréhension de nombreuses informations échangées à partir de signaux de

différentes natures, dans des situations de la vie courante, présente un enjeu sécuritaire fort.

Description de la ressource : Les objectifs de la séquence sont de :

comprendre qu'un signal est une grandeur physique

distinguer signal et information

identifier différentes formes de signaux : sonores, visuels

connaître les signaux porteurs d'une information dans la vie quotidienne

repérer qu’à un même signal peuvent correspondre des informations différentes.

repérer qu’une seule information peut être transmise par différents signaux.

La séquence suivante est illustrée par les productions et extraits vidéos de 4 classes :

- Classe de CM2 de Raymond Fournet, école de Chilly

- Classe de CM2 de Angélique Resche, école de Minzier

- Classe de CM1/CM2 de Odile Bergeret, école de Poisy Chef lieu

- Classe de CM2 de Nadia Chevin, école de Poisy Brassilly

SEANCE 1 (50 minutes)

Objectif : Décrire un son

Situation déclenchante : « le son mystère »

Consigne : « Je vais vous faire écouter un son et vous allez devoir trouver le plus d'informations

possible sur ce son. »

1. Ecoute collective de l'extrait audio : voir fichier joint (son mystère coupé à 22s)

Attention : aucun échange collectif ne doit se faire avant le passage à l'écrit.

2. Individuellement à l'écrit : faire le portait du son

Faire préciser ce que signifie « décrire ». C’est répondre à la question « comment ». Eventuellement

prendre l’exemple de « décrire la maitresse de CP » → réponse avec des adjectifs

- « Si tu devais décrire ce son à quelqu'un qui ne l’a pas entendu, que lui dirais-tu ? Rédige un court

texte. »

Exemples de réponses données par les élèves :


« Dessine ce son en utilisant des couleurs »

Réponses possibles des élèves : 3 types de productions

ont été réalisées

Une représentation de l’origine du son :


Une représentation de l’ambiance :

Une représentation graphique du son :


3. Mise en commun:

-Discussion par groupes de 3 ou 4 autour des portraits. Repérer les points communs et différences

vidéo Minzier 306 poisy brasilly n°353 – 355

-Mise en commun avec listing du vocabulaire utilisé : « Quels mots avez-vous utilisés pour décrire

le son ? »

- Mise en évidence des 3 types de représentations : origine du son – ambiance - caractéristiques



Objectif : comprendre la représentation graphique du son mystère

Situation déclenchante : « spectre du son mystère »

Collectivement

1. Affichage du spectre via Audacity: « Avez-vous déjà vu ce genre de document ? Que

pouvez-vous en dire ? »

Laisser les élèves s'exprimer sur le document, ne rien valider ou invalider. Certains élèves feront

directement le lien avec leur dessin du son mystère.

2. « Il s'agit de la représentation graphique du son mystère réalisé par un logiciel de traitement

de son qui s'appelle Audacity. » Illustration par une écoute collective du son mystère par

Audacity.

En binômes

3. « Que nous montre ce graphique ? Que représente-t-il ? ». Par 2, proposer une légende au

document.

Collectivement

4. Mise en commun : le vocabulaire « silence – répétitions – durée » est placé sur le graphique.

« Que représente l’amplitude du graphique (taille du trait vertical)? Aigu-grave ? ou Fort/doux ?

Pour le découvrir nous étudierons 6 autres sons que nous comparerons. »



Objectif : définir les caractéristiques du son

Situation déclenchante : comparaison de 6 sons

Dossier sons élèves

1. Découverte des 6 sons : une écoute collective.

2. Consigne: « Vous allez décrire chacun des 6 sons pour qu'ensuite à partir de votre

description le reste de la classe trouve de quel son il s'agit. »

Le travail peut se faire à partir de tablettes ou de PC avec au moins un casque par poste.

Vidéos 316- 317

3. Mise en commun sur la description des 6 sons : « Vous allez lire la description que vous

avez faite d’un des sons sans dire de quel son il s'agit. Le reste de la classe devra deviner le

son décrit. » Vidéo 318

Aide pour l’enseignant : Si tout le monde n'est pas d'accord sur le son, demander au groupe de

préciser sa description pour aider la classe à l'identifier parmi les autres. Vidéo 319

Puis le son est donné. A partir d'une nouvelle écoute du son, une description collective précise est

notée au tableau. Vidéo 321

Même travail avec les 6 sons : chaque groupe propose une description d'un son que le reste de la


classe doit identifier.

(exemple d’affiche construite collectivement pour chaque son)

4. Institutionnalisation : les 4 composantes du son sont définies

vidéo 341

Exemples de correspondances son/graphique proposées par les élèves



Objectif : associer un son à sa représentation graphique

En amont de la séance l'enseignant fait la synthèse de la description des 6 sons qui sera le support à

la séance 4 .

1. A partir du document de synthèse distribué aux élèves (doc ci-dessus), retrouver la

représentation graphique de chaque son : « Je vais vous distribuer la représentation

graphique de chaque son. Vous allez devoir retrouver le son qui correspond à chacune

d’elles. »

- faire découper chaque bande

- Ecoute collective des 6 sons (faire écouter 2 fois tous les sons) et résolution individuelle (chaque

élève place la bande sur le son qu’il pense lui correspondre dans le tableau)

vidéos Chilly 377

Exemples de correspondances son/graphique proposées par les élèves :


2. Mise en commun :

- relevé des réponses : pour chaque son les groupes précisent le graphique qu’ils ont associé. Le

relevé se fait pour tous les sons. vidéo Chilly 382

Relevé des propositions des élèves

- discussion : débuter par les sons pour lesquels il n’y a pas de désaccord. Relever les arguments qui

valident le choix opéré « Expliquez quels indices ont orientés votre choix»

- Poursuivre pour les sons pour lesquels il y a désaccord. Discuter les arguments de chaque groupe

et comparer avec l’écoute des sons

- Validation ou invalidation en direct par audacity (vidéoprojection). Si pas de videoprojecteur,

rester à la validation du groupe.

Trace écrite collective

3. Retour à la problématique de la séance 2 : Que représente l'amplitude du graphique (taille du

trait vertical)?

Réponse à la question : l'amplitude ne représente pas la hauteur du son (grave ou aigu) puisque la

l'amplitude d'un son aigu (son 1) n'est pas plus grande que celle d'un son grave (ex : son 5).

L'amplitude représente l'intensité du son (fort → faible)


4. Décrire en quelques phrases le son mystère en utilisant les 4 caractéristiques du son.

Ex : « Le son mystère est un son long aigu formé de plusieurs répétitions séparées par des

silences. »


Objectif : comprendre ce qu'est un signal

1. Recueil d'hypothèses :

-Individuellement par écrit vous allez écrire vos hypothèses sur le son mystère en répondant à la

question : « D'après toi qu'est ce que ce son ? »

-Mise en commun rapide avec listing des hypothèses de

la classe


2. Bilan :

Le son mystère est un son long aigu formé de plusieurs répétitions séparées par des silences. Nous

pouvons décrire ce son, mesurer son intensité mais nous ne savons pas d'où il vient et s'il signifie

quelque chose.

3. « Et nos 6 sons, pouvons nous les identifier ? »

- Présentation d'une liste de mots « marmotte – flûte – dauphin– corne de brume – alarme - merle -

alarme incendie – sifflet ». Les associer aux 6 sons. Vidéo 456


- D'après vous, à quoi servent ces sons ? Recueil d'hypothèses

- Vidéo de « C'est pas sorcier »:

https://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_2474597099&feature=iv&src_vid=9ra

D5Kvskpg&v=IlhJcfKNk3I

Consigne : « nous allons regarder une vidéo qui va vous apporter des éléments de réponses »

Lecture de la vidéo jusqu'à 6'20'' puis par groupe comparer les hypothèses proposées.

Mise en commun : « Que nous a appris cette vidéo ?» . Listing des apports de la vidéo

NB : Possibilité d'exploiter la vidéo en décroché avec un travail sur l'oreille et son fonctionnement interne pour étudier

les dangers du bruit...

En conclusion l'enseignant introduira le terme « signal » en s'appuyant sur la trace écrite proposée

dans la séance suivante.

https://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_2474597099&feature=iv&src_vid=9raD5Kvskpg&v=IlhJcfKNk3I

https://www.youtube.com/watch?annotation_id=annotation_2474597099&feature=iv&src_vid=9raD5Kvskpg&v=IlhJcfKNk3I


SEANCE 5 bis (30 minutes)

Objectif : comprendre ce qu'est un signal 1. Rappel en demandant aux élèves de définir le terme « signal »

2. « Que connaissez-vous comme signaux sonores, dans la vie quotidienne ? Et à quoi servent-

ils ? »

3. Trace écrite possible :

« Certains sons ou bruits peuvent être utiles (alarme de la voiture, klaxon de la voiture). Ces sons

transmettent une information, ils sont appelés signaux sonores.

Parmi les 6 sons étudiés, certains sont des signaux sonores car ils sont porteurs d'une information.

ex : le dauphin et le merle émettent des sons pour communiquer

la marmotte siffle pour alerter

la corne de brume est utilisé pour communiquer entre bateaux

Si on ne connaît pas le code du signal, on ne peut pas comprendre l'information transmise.

Ex : « L’alarme nationale est méconnue par rapport à l'alarme incendie qui a été apprise »

La flûte n’est pas un signal sonore mais un son (mélodieux). Elle peut devenir un signal dans un

contexte particulier. Ex : le charmeur de serpent.

4. « Le son mystère pourrait-il être un signal sonore? » . Hypothèses individuelles à l'écrit puis

échange collectif.


Objectif : comment l'information est-elle transmise ?

1. Visionnage de la vidéo « C'est pas sorcier » jusqu'à 11'25'' pour répondre à la question : comment

le son transporte-t-il l'information jusqu'au cerveau ? Prévoir des arrêts au cours du visionnage.

2.Echanges en groupe puis en collectif

3.Individuellement, remettre dans l'ordre les étiquettes pour construire la chaîne de transmission de

l'information (cf schéma ci-dessous).

4. Formalisation avec le schéma ci-dessous :

Discussion collective

A partir de ce document évoquer les difficultés possibles dans la chaîne de transmission de

l'information :


S'il y a un problème au niveau de l'outil de traitement (cerveau) alors l'information n'est pas

transmise puisqu'elle n'est pas décodée

S'il y a un problème au niveau des capteurs (cas des malentendants ou des sourds), le signal

n'est pas capté ou est mal capté. Il n'est alors pas transmis au cerveau


Objectif : Identifier le son mystère

1. Visionnage d'un reportage sur le silbo :

https://www.youtube.com/watch?v=UbVz_okyY3g

2. « Que nous apprend cette vidéo ? Quel lien avec notre son mystère ? »

Le Silbo (le « sifflement » en espagnol) est le langage sifflé des Gomeros, les habitants de l'île de

La Gomera aux Canaries, parlant espagnol. Les habitants de l'île volcanique de La Gomera

communiquent encore de nos jours avec ce langage à travers les larges vallées de l'île. Il s'agit d'une

langue dans laquelle les différents éléments significatifs sont obtenus avec des sifflements de

différentes tonalités et de différentes longueurs. Malgré un vocabulaire restreint, des conversations

entières peuvent être sifflées. C'est la forme de communication au niveau sonore le plus élevé sans

aide extérieure (amplification) ; la portée de ces sifflements peut atteindre 8 à 10 km.

3. « Le sifflement du silbo est-il un signal ? » Réponse individuelle à l'écrit puis mise en

commun pour s'accorder sur le fait que le sifflement du silbo est un signal.

« Pourquoi ne l'avons nous pas perçu comme un signal lors de nos écoutes ? » réponse individuelle

par écrit puis mise en commun et reprise des hypothèses de la séance 5bis.

4. Institutionnalisation : le son mystère est un enregistrement d'un extrait de « Silbo ».

Le son mystère est un signal sonore qui transmet une information complexe, c'est un langage sifflé.

Nous ne pouvons pas décoder ce signal, ce qui nous empêche de comprendre l'information

transmise.

Une information est un message transmis par un signal entre un émetteur et un récepteur. Pour que

l'information soit transmise au récepteur, le signal doit être décodé par le récepteur.


Objectif : comprendre la nécessaire adaptation du signal aux contraintes de la situation

1. « Serait-il intéressant aujourd'hui d'utiliser un tel langage ? ». Echange en groupe puis

collectivement.

2. Visionnage de la vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=Wixdvufc6zM

Groupe 1

Oui, dans le cas d'une guerre, le pays attaqué

pourrait l'utiliser pour que les soldats

étrangers ne les comprennent pas.

(ou l'inverse)

Ou dans une randonnée en montagne si une

personne est coincée elle peut appeler à

l'aide.

Groupe 2

Non il est inutile nous avons

déjà des signes pour alerter et

pour communiquer au loin nous

avons déjà des téléphones.

https://www.youtube.com/watch?v=UbVz_okyY3g

https://fr.wikipedia.org/wiki/Langage_sifflé

https://fr.wikipedia.org/wiki/La_Gomera

https://fr.wikipedia.org/wiki/La_Gomera

https://www.youtube.com/watch?v=Wixdvufc6zM


3. « Connaissez-vous un autre langage de ce type ? » Langage des signes, le braille... A quelles

contraintes ces langages répondent-ils ?


Objectif : Comprendre les signaux utilisés dans des situations de la vie courante

Consigne : « Complète le tableau suivant »

Nature du

signal

Information

transmise

Le contexte Capteurs Contrainte

de la

situation

visuel

Obligation de

s’arrêter

Obscurité

Arbitrage

sportif


oeil

Sécurité

routière

Situations d'évaluation

Un même signal peut transmettre différentes informations

Dans quelle(s) situation(s) de la vie courante, un voyant lumineux rouge nous transmet-il une

information et laquelle ?

Une information peut être transmise par différents signaux

Je suis dans la rue et je veux traverser la route. Quels sont les différents signaux que je peux

utiliser pour traverser en sécurité? Si je suis aveugle? Si je suis sourd ?

Une information peut être transmise par différents signaux

Quels sont les différents signaux que l’on peut utiliser pour transmettre l’information « SOS ».

Imagine les différents contextes (contraintes liées à la situation) qui influenceront le type de signal

choisi.

Documents

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