FICHE 1 Fiche à destination des enseignants5

FICHE 1

Fiche à destination des enseignants 5

P8

IDENTIFICATION DES BORNES D'UNE PILE

Type d'activité Démarche d'investigation liée à l'expérimentation

Programme Connaissances

Circuit avec dérivations

Capacités Réaliser à partir de schémas des circuits série

Socle commun de connaissances et de compétences [Pilier 1]

Participer à un dialogue, à un débat : prendre en compte les propos des autres, expliquer son point de vue

[Pilier 3]

Proposer une méthode, un calcul, une expérience (protocole), un outil adapté ; faire des essais (choisir, adapter une méthode, un protocole)

Mettre en oeuvre un raisonnement, une méthode, un théorème, une formule, un protocole expérimental, une technique

Confronter le résultat au résultat attendu Valider ou invalider la conjecture, l’hypothèse

Exprimer un résultat, une solution, une conclusion par une phrase correcte (expression, vocabulaire, sens)

Présenter et expliquer l’enchaînement des idées (logique, rigueur, précision du vocabulaire) [Pilier 6]

Prendre des initiatives Faire preuve d’efficacité Aider les autres

Défendre son point de vue en argumentant

[Pilier 7]

Echanger avec le groupe, s’organiser, produire, évaluer le projet Identifier un problème et mettre au point une démarche de résolution

Objectifs de l’activité proposée

Cet exercice illustre la rubrique

B."circuit électrique en boucle simple"

du programme de Cinquième.

Cette activité a pour objectif de faire retrouver par les élèves les bornes d'une pile dont l'inscription des pôles a été effacée.

Pré-requis Réaliser un circuit simple avec un générateur, des fils de connexion, un interrupteur et une lampe ou un moteur.

Savoir schématiser un circuit.

Connaître la diode et son fonctionnement.

Connaître le sens conventionnel du courant.

mise en œuvre Durée : 1 heure

Matériel particulier pour chaque poste :

1 pile, enfermée dans une boite, dont les bornes non identifiables sont accessibles.

6 fils de connexion 2 lampes

1 moteur 1 diode 1 interrupteur

Prévoir un ou deux postes de remplacement.

Seule la pile, les fils et les 2 lampes sont sur la table des élèves au début de la séance.

Les différentes phases sont décrites en partie 3.

FICHE 2

Texte à distribuer aux élèves

5

P8

IDENTIFICATION DES BORNES D'UNE PILE 1

Partie

A ton avis, quelles raisons pourraient faire que le baladeur de Julien ne fonctionne pas ? Julien Fred

Dans la cour du collège, tu surprends une conversation entre Fred et Julien :

Fred, J'ai un problème.

Mon

baladeur ne fonctionne plus. Peux-tu

me dire à quoi c'est

dû ?

Je n'ai pas d'idée. Je vais y réfléchir.

A moins que

quelqu'un

puisse nous

aider !

2 Partie

Objectif : Vous avez sur votre table un générateur dont les bornes + et – ne sont pas identifiées. Le but de cette séance est de les reconnaître en utilisant le matériel qui est sur vos tables.

Mise en œuvre : Proposez ci-dessous le schéma d’un montage qui permette d’identifier les bornes + et – du générateur qui est sur vos tables. Vous pouvez également demander à votre professeur d’autres composants que ceux qui sont déjà disponibles.

Appelez le professeur pour lui montrer le schéma proposé

Mise en commun : Un élève de chaque groupe va au tableau pour dessiner le schéma qu’il propose.

Réalisation : Réalisez sur votre paillasse le montage correspondant au schéma que vous avez proposé et qui a été validé par le professeur.

Notez vos observations :

Votre montage vous permet-il de déterminer quelles sont les bornes + et – du générateur ?

Conclusion :

FICHE 3

Correction. Fiche à destination des enseignants 5

P8

IDENTIFICATION DES BORNES D'UNE PILE

1

Partie : Questionnement préalable

Afin de repérer les acquis initiaux des élèves, un dialogue sous forme de questions/réponses s'instaure entre le professeur et la classe. L'objectif de ce questionnement est que les élèves prennent conscience de la nécessité d’identifier les bornes d’une pile pour qu’elle alimente correctement un baladeur.

Exemples de questions posées par le professeur :

- Pour quelles raisons le baladeur peut-il ne pas fonctionner ?

Réponses des élèves : pile usée ; moteur ne marche pas ; écouteurs cassés ; pile mal placées … - Comment faut-il brancher la pile ?

Réponses des élèves : en fonction de la forme des bornes ; en suivant les indications inscrites sur le baladeur…

Conclusion : Julien a certainement mal branché la pile dans le baladeur. Malheureusement, les bornes de la pile ont été effacées, il faut donc les retrouver. Il peut donc être nécessaire de déterminer les bornes d’une pile.

2

Partie :

Phase 1 : Situation-Problème

Le problème à résoudre est de déterminer les bornes d’un générateur dont les bornes + et - ne sont pas identifiables.

Phase 2 : Phase d'appropriation

Le professeur doit s'assurer que les élèves ont bien compris le problème qui leur est posé en leur faisant reformuler la problématique. Il s’attache à faire un lien entre la problématique de la première partie (questionnement préalable) et celle de cette deuxième partie (identifier les bornes du générateur).

Le matériel de départ est distribué.

Phase 3 : Conjectures et hypothèses

Lors de cette phase, les éléments de réponses sont approfondis en classe entière : les élèves vont au tableau et doivent proposer des manipulations en les justifiant. Ils doivent préciser le matériel à utiliser, le montage à réaliser, l'intérêt d'un tel montage …

Exemple de montages proposés :

pile

M

p ile pile p ile

Si les élèves n’arrivent pas à proposer une solution permettant de résoudre le problème, il est possible

de les orienter en leur demandant une liste des dipôles qu’ils connaissent et de voir comment ils

pourraient éventuellement être utilisés pour résoudre le problème.

pile

Sens du courant +

- Investigation – Résolution du problème

Les élèves sont répartis en groupe de 3 ou 4. Chaque groupe réalise un (ou certains) des montages proposés pour vérifier les hypothèses. Pendant les manipulations, le professeur passe de groupe en groupe pour vérifier que les montages réalisés correspondent bien aux montages proposés tout en demandant leurs observations et leurs conclusions.

4

Partie

Phase 1 : Echange argumenté

Les conclusions des différents groupes sont mises en commun en classe entière et des discussions se mettent en place entre les élèves sous la conduite du professeur. Chaque affirmation doit être explicitée de manière à convaincre la classe de l’utilité ou de l’inutilité du montage réalisé.

Phase 2 : Acquisition et structuration des connaissances

Avec l’aide du professeur, une conclusion finale claire et rigoureuse est alors établie par les élèves et est écrite sur la fiche élève.

Exemple : On réalise le circuit en série comportant la pile, une lampe et une diode.

Si la lampe brille, c’est qu’elle est traversée par du courant. La diode est

donc montée dans le sens passant. On en déduit alors le sens du courant

donc la position de la borne positive de la pile.