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Comprendre le monde dans lequel on vit… Introduction commune BO du 28 aout 2008 I.LA CULTURE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE ACQUISE AU COLLEGE A lissue.

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1 Comprendre le monde dans lequel on vit… Introduction commune BO du 28 aout 2008 I.LA CULTURE SCIENTIFIQUE ET TECHNOLOGIQUE ACQUISE AU COLLEGE A lissue de ses études au collège, lélève doit sêtre construit une première représentation globale et cohérente du monde dans lequel il vit. Il doit pouvoir apporter des éléments de réponse simples mais cohérents aux questions : «Comment est constitué le monde dans lequel je vis ? », « Quelle y est ma place ? », « Quelles sont les responsabilités individuelles et collectives ? ».

2 Comment produire une tension alternative ? Socle commun Situations daccroche Exao Utilisation de vidéos et danimations Découverte de métiers Réinvestissement par linvestigation Thèmes de convergences B2i

3 VIDEO : Comme tous les matins, Olivier prend sa voiture pour aller sur son lieu de travail. Le jour ne sest pas encore levé et il fait froid. Il allume ses phares et met le chauffage. Après quelques kilomètres, il entend un bruit sourd sous le capot. Au bout de quelques minutes, il constate que le ventilateur de son chauffage tourne moins vite et que les phares de sa voiture brillent de moins en moins bien… Situation daccroche n°1 Comment produire une tension alternative? Objectif 1 : dégager les problématiques. Objectif 2 : montrer que lalternateur de bicyclette produit du courant, délivre une tension. Objectif 3 : à partir dun matériel donné, essayer de produire une tension identique à celle de lalternateur de bicyclette. Prouver que la tension est similaire à celle de lalternateur de bicyclette.

4 À laide du site E.D.F comprendre que lalternateur est la partie commune à toutes les centrales et quil permet dobtenir une tension alternative sinusoïdale. Situation daccroche n°2 Comment produire une tension alternative?

5 Situation daccroche n°2 Comment produire une tension alternative? PAGE DACCUEIL

6 EXEMPLE DANIMATION UTILISABLE PAR LES ÉLÈVES SUR LE SITE Situation daccroche n°2 Comment produire une tension alternative?

7 Objectifs du travail de recherche 1° Découvrir les différentes façons de produire de l'électricité: quel est le point commun des différentes centrales électriques ? 2° Extraire d'un document les informations relatives aux sources d'énergie: énergies renouvelables, développement durable. 3° Observer des animations, les comprendre et réinvestir les connaissances. Situation daccroche n°2 Comment produire une tension alternative?

8 Une Shake lamp, comment ça marche? - Manipulation et observations dune lampe - Identification du couple aimant-bobine + nécessité mouvement Situation daccroche n°3 Comment produire une tension alternative?

9 Situation daccroche n°4 Comment produire une tension alternative? Histoire : quelques grands noms… La machine à électriser de Otto Von Guericke… Deutsches Museum (Münich) Puis une extraordinaire découverte par Volta: la pile en 1800 Expérience dŒrsted, professeur à luniversité de Copenhague (1820 ) Très vite on imagine des électroaimants (Arago en 1821) Mais si le courant crée une aimantation… linverse ne serait-il pas possible ? Lidée est dans lair – Colladon trouve presque… … mais cest Faraday (1831) qui établit : « lapparition de courant induit dans un solénoïde lorsquon y fait pénétrer un barreau aimanté »

10 Manipulations Exao (1) Comment produire une tension alternative? Durée totale acquisition : 0,096 s Nombre de points de mesure : 1201 Période déchantillonnage : 80 s Tension aux bornes dun alternateur de bicyclette

11 Manipulations Exao (1) Comment produire une tension alternative? T = 35,7 – 11,4 T = 24,3 Soit T = 24,3 ms. Tension aux bornes dun alternateur de bicyclette T

12 Manipulations Exao (2) Comment produire une tension alternative? Le vent fait tourner une éolienne : on peut enregistrer la tension produite

13 Manipulations Exao (2) Comment produire une tension alternative? Attention, une véritable éolienne délivre en toutes conditions un signal sinusoïdal

14 Manipulations Exao (3) Comment produire une tension alternative?

15 Manipulations Exao (3) Comment produire une tension alternative? On trouve une fréquence de 434 Hz … on nest pas loin du La 440 Hz

16 Manipulations sans EXAO Comment produire une tension alternative? Logiciel Audacity, version Piste 1 : générer un son fréquence 440 Hz, amplitude 0,8 Piste 2 : générer un son fréquence 880 Hz, amplitude 0,8

17 Utilisation de vidéos et danimations Comment produire une tension alternative? Animation sur le barrage hydraulique Voyage en électricité : Lalternatif Vidéo du garagiste (situation daccroche n°1) Ces documents peuvent servir de situations daccroche, de supports dactivités pour la validation de compétences informatiques,…

18 Découverte de métiers (1) Comment produire une tension alternative? Élaboration dune fiche métier Travail effectué dans une classe de 3 ème de 22 élèves dont 7 élèves de DP3 ( 1 heure en salle info) -Présentation dun rapport de stage dun élève de la DP3 -Élaboration dune fiche métier par les élèves (métiers proposés: technicien photovoltaïque; diagnostiqueur de performance énergétique; ingénieur en énergies renouvelables) -Présentation orale pour quelques élèves

19 Découverte de métiers (2) Comment produire une tension alternative? TRAVAIL EFFECTUÉ DANS LE CADRE DE LOPTION DÉCOUVERTE PROFESSIONNELLE 3H THÈME: LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

20 Découverte de métiers (2) Comment produire une tension alternative?

21 Ce travail a pour but de susciter des vocations et de faire découvrir le monde universitaire ainsi que limportance de la recherche pour un pays. Il est aussi loccasion de découvrir dautres métiers scientifiques et de réaliser des fiches métiers ou des diaporamas. Découverte de métiers (2) Comment produire une tension alternative?

22 Évaluation Ce travail permet dévaluer de multiples façons et dans différents domaines: Oral Socle commun dont B2i Les résultats des recherches peuvent être présentés aux autres élèves de troisième dans le cadre de lorientation et valorise lenseignement scientifique Découverte de métiers (3) Comment produire une tension alternative?

23 Thèmes de convergence Comment produire une tension alternative? Travail pluridisciplinaire : Sciences physiques - Allemand 2 séances de travail avec une classe de 3 ème de 22 élèves, dont 13 germanistes. Thème abordé : lénergie

24 Thèmes de convergence Comment produire une tension alternative? Travail pluridisciplinaire : Sciences physiques - Allemand 1 ère séance (1 heure) En salle informatique -Découverte du vocabulaire -Étude comparative des moyens de production de l'électricité entre l'Allemagne et la France -Étude comparative dune facture délectricité française et allemande 2 ème séance ( 1 heure) En salle de sciences -Réinvestissement du vocabulaire allemand -Réinvestissement des connaissances délectricité de 4 ème ( loi dOhm) et de 3 ème ( puissance, énergie)

25 B2i Comment produire une tension alternative? Travail pluridisciplinaire : Sciences physiques - Allemand

26 Réinvestissement par linvestigation (1) Comment produire une tension alternative? Activité autour dun microphone*, un générateur pas ordinaire * de type « dynamique »

27 Réinvestissement par linvestigation (1) Comment produire une tension alternative? Quelques notes à la flûte font apparaître de belles sinusoïdes… « Quels peuvent être les constituants principaux dun tel micro? »

28 Réinvestissement par linvestigation (1) Comment produire une tension alternative? Schéma du microphone dynamique: 1.Onde sonore, 2.Membrane, 3.Bobine mobile, 4.Aimant, 5.Signal électrique Source: Wikipedia

29 Réinvestissement par linvestigation (2) Comment produire une tension alternative? Comment faire tourner le moteur dans un sens avec lalternateur ?

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