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Projet Périscope SAÉ 3 e cycle du primaire. Objectifs de la tâche… Sapproprier le concept de réflexion de la lumière; Sapproprier le concept de réflexion.

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1 Projet Périscope SAÉ 3 e cycle du primaire

2 Objectifs de la tâche… Sapproprier le concept de réflexion de la lumière; Sapproprier le concept de réflexion de la lumière; Appliquer ce principe dans la fabrication dun appareil (périscope); Appliquer ce principe dans la fabrication dun appareil (périscope); Sinitier à linterprétation dun plan et vue de fabriquer certaines parties du périscope; Sinitier à linterprétation dun plan et vue de fabriquer certaines parties du périscope; À partir dun modèle commun de périscope, utiliser ou non un mécanisme pour lallongement de lappareil. À partir dun modèle commun de périscope, utiliser ou non un mécanisme pour lallongement de lappareil.

3 Démystifier la lumière La bougie et les aiguilles; (photo ci- contre) La bougie et les aiguilles; (photo ci- contre) La réfraction; (vidéo présentant une démonstration du principe avec des explications sous forme de schémas) La réfraction; (vidéo présentant une démonstration du principe avec des explications sous forme de schémas) La réfraction; La réfraction; Le tour dillusionniste; (réflexion de la lumière sur une surface transparente qui occasionne une illusion doptique) Le tour dillusionniste; (réflexion de la lumière sur une surface transparente qui occasionne une illusion doptique) Le tour dillusionniste; Le tour dillusionniste; Lhologramme; (objet permettant de fabriquer un hologramme, démonstration aussi disponible en ligne) Lhologramme; (objet permettant de fabriquer un hologramme, démonstration aussi disponible en ligne) Lhologramme;

4 Sites intéressants pour les TIC Quelques propriétés de la lumière; (jeu permettant de différencier les sources primaire et secondaire de lumière et de visualiser la réfraction de la lumière pour différents milieux) Quelques propriétés de la lumière; (jeu permettant de différencier les sources primaire et secondaire de lumière et de visualiser la réfraction de la lumière pour différents milieux) Quelques propriétés de la lumière; Quelques propriétés de la lumière; Office Nationale du Film; (jeu intitulé « La Mission du Prof XYZ, plusieurs objets du laboratoire permet de sapproprier un concept scientifique. Le miroir est celui qui nous intéresse pour cette tâche) Office Nationale du Film; (jeu intitulé « La Mission du Prof XYZ, plusieurs objets du laboratoire permet de sapproprier un concept scientifique. Le miroir est celui qui nous intéresse pour cette tâche) Office Nationale du Film; Office Nationale du Film; Animations sur la lumière; Site français proposant différentes animations sur des sujets en science et technologie Animations sur la lumière; Site français proposant différentes animations sur des sujets en science et technologie Animations sur la lumière; Animations sur la lumière;

5 Manipulation avec le miroir plan Manipulation que les élèves doivent effectuer à lactivité 3. Manipulation que les élèves doivent effectuer à lactivité 3.

6 Loi de la réflexion de la lumière Par rapport à la normale du miroir, langle du rayon incident est égal à langle du rayon réfléchi Rayon incidentRayon réfléchi Miroir Normale θ1θ1 θ2θ2

7 Manipulation avec la boîte mystère

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11 paravent cible Trou rectangulaire Miroir 1Miroir 2 Prendre un pointeur laser Normale 2 Normale 1

12 1 re validation: TRACES 5 e année (mai 2009) Schématisation de la boîte mystère

13 Schématisation 5 e année (mai 2009)

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18 Loi de la réflexion de la lumière Rayon incidentRayon réfléchi Miroir Normale θ1θ1 θ2θ2 Rayon incidentRayon réfléchi Miroir Normale θ1θ1 θ2θ2 Rayon incidentRayon réfléchi Miroir Normale θ1θ1 θ2θ2 Rayon incidentRayon réfléchi Miroir Normale θ1θ1 θ2θ2

19 Pour aller plus loin en mathématique

20 Retour sur nos objectifs … Sapproprier le concept de réflexion de la lumière; Sapproprier le concept de réflexion de la lumière; Appliquer ce principe dans la fabrication dun appareil (périscope); Appliquer ce principe dans la fabrication dun appareil (périscope); Sinitier à linterprétation dun plan et vue de fabriquer certaines parties du périscope; Sinitier à linterprétation dun plan et vue de fabriquer certaines parties du périscope; À partir dun modèle commun de périscope, utiliser ou non un mécanisme pour lallongement de lappareil. À partir dun modèle commun de périscope, utiliser ou non un mécanisme pour lallongement de lappareil.

21 1 re validation Incorporation de la lecture de plans pour la fabrication de la partie supérieure: Incorporation de la lecture de plans pour la fabrication de la partie supérieure: Bonne interprétation avec quelques explications de départ sur le langage technique Bonne interprétation avec quelques explications de départ sur le langage technique Fabrication de la colonne avec carton ondulé (collage de 4 bandes): Fabrication de la colonne avec carton ondulé (collage de 4 bandes): Difficultés pour tracer et découper des bandes parfaites; Difficultés pour tracer et découper des bandes parfaites; Exige beaucoup de récupération de carton et dutilisation de colle chaude, trop de temps de réalisation Exige beaucoup de récupération de carton et dutilisation de colle chaude, trop de temps de réalisation Gestion de classe et du matériel: Gestion de classe et du matériel: Classe divisée en 3 groupes (partie supérieure, colonne et dessin) ce qui permettait de répartir le matériel mais demandait tout de même beaucoup de couteau utilitaire. Classe divisée en 3 groupes (partie supérieure, colonne et dessin) ce qui permettait de répartir le matériel mais demandait tout de même beaucoup de couteau utilitaire.

22 1 re validation Contraintes utilisées: pivotement du miroir et ajustement de la hauteur de la colonne: Contraintes utilisées: pivotement du miroir et ajustement de la hauteur de la colonne: Bonne réussite dans lensemble mais les élèves avaient tendance à copier les idées des autres; Bonne réussite dans lensemble mais les élèves avaient tendance à copier les idées des autres; Un élève sest démarqué en proposant un système de pignon et crémaillère doù lidée dimposer un élément en rotation; Un élève sest démarqué en proposant un système de pignon et crémaillère doù lidée dimposer un élément en rotation;

23 1 re validation: TRACES 5 e année (mai 2009) Dessin et étapes de fabrication

24 Dessins et étapes des élèves 5 e année (mai 2009)

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27 Le cahier des charges et ses variantes Proposition 1: Système avec poignée et baguette formant un « L ». Pivotement du miroir inférieur et emplacement du miroir supérieur à déterminer par lélève Proposition 1: Système avec poignée et baguette formant un « L ». Pivotement du miroir inférieur et emplacement du miroir supérieur à déterminer par lélève Proposition 2: Système avec poignée et baguette formant un « L ». Emplacement des miroirs et leur inclinaison établis par lélève. Proposition 2: Système avec poignée et baguette formant un « L ». Emplacement des miroirs et leur inclinaison établis par lélève. Proposition 3: Système avec un mécanisme de transformation du mouvement. Lemplacement des miroirs et leur inclinaison sont déterminés par lenseignante ou enseignant. Proposition 3: Système avec un mécanisme de transformation du mouvement. Lemplacement des miroirs et leur inclinaison sont déterminés par lenseignante ou enseignant.

28 PLONGEONS! On fabrique notre périscope

29 Plans des parties supérieure et inférieure

30

31 Plan de la colonne

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33

34 Transfert des mesures

35 Les mécanismes suggérés Les mécanismes suggérés La came et le galet

36 Les mécanismes suggérés Les mécanismes suggérés La roue dentée et la crémaillère

37 Les mécanismes suggérés Les mécanismes suggérés La bielle et la manivelle

38 Les solutions possibles Les solutions possibles La came et le galet

39 Les solutions possibles Les solutions possibles La roue dentée et la crémaillère

40 Les solutions possibles Les solutions possibles La bielle et la manivelle

41 2 e validation 5 e et 6 e année (octobre 2009) Incorporation dun mécanisme

42 Photos en classe


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