OPTION MPI Mesures Physiques et Informatique

MPI : pour qui ? Tout élève de seconde intéressé par les sciences peut choisir cette option parmi les deux options obligatoires. Cette option permet une meilleure préparation à la filière S par l’apprentissage des savoirs faire pratiques exigibles au Bac S C’est aussi une excellente préparation au bac STI GE

MPI : comment cela se passe ? Par groupe à effectifs réduits ( 16 élèves maximum ) 3 heures par semaine Dans une salle spécialisée équipée de postes informatiques et du matériel complet pour travailler par 2

Pédagogie : la méthode suivie en MPI se doit d’être une succession de questionnements et de recherche de solutions au problème posé : la plus grande autonomie des élèves est souhaitable ; dans cet esprit, l’introduction de nouveautés théoriques ne sera faite qu’au fur et à mesure que les problèmes abordés l’exigent Travail demandé et évaluation : chaque thème traité fait l’objet d’un compte rendu et durant chaque trimestre au moins une évaluation théorique et expérimentale individuelle est réalisée

MPI : pour faire quoi? Apprendre à manipuler le matériel de laboratoire de physique – électronique Comprendre le fonctionnement du monde numérique

Des exemples d’activités réalisées par les élèves Acquisitions de mesures informatisées

d’une transformation de cette tension analogique en grandeur numérique (binaire) pour l’affichage et le stockage des données. Ces trois points constituent l’essentiel du programme de cet enseignement, auxquels il faut ajouter 20% du temps pendant lequel chaque groupe réalise un mini-projet de réalisation d’un dispositif de mesures et de traitement de celles-ci. L’objectif de cet enseignement est donc de former les élèves aux méthodes modernes utilisées en sciences, tout en forgeant leur esprit critique sur le plan expérimental.

Des exemples d’activités réalisées par les élèves Traitement des résultats de mesures par un tableur

Des exemples d’activités réalisées par les élèves Utilisation d’un logiciel de simulation pour aller plus loin Exemple : régulation d’une température

Des exemples d’activités réalisées par les élèves Réalisation de programmes informatiques interactifs

Des exemples d’activités réalisées par les élèves Utilisation du codage binaire

Rctn = f 1 (  ) analogique U = f 2 (  ) analogique np < U(  ) < (n+1)p discrétisé p = Uref/(nbre de R) U(  ) codé en binaire Acquisition de tension numérique Traitement  = f 3 (U) capteur Port acquisition Traitement informatique adaptateur comparaison codage Présentation de la chaîne de mesure : Présentation de la chaîne de mesure : conversion analogique- numérique

Des exemples d’activités réalisées par les élèves Réalisation de chaîne de mesures : du choix du capteur à la mise en oeuvre. Exemples : Thermomètre analogique, colorimètre….

Mesures Physique Informatique Culture scientifique et technique AnalogiqueNumérique ­ Étude d’un capteur de température. ­ Utilisation d’un thermomètre analogique. ­ Utilisation d’un contrôleur. ­ Distribution de mesures. ­ Etude statistique d’une série de mesures. ­ Incertitude de lecture sur un appareil de mesure. ­ Conditions d’utilisation d’un appareil de mesure. ­ Utilisation de l’oscilloscope : mesures de tension, mesure de périodes et de fréquences. ­ Utilisation de capteurs en relation avec les mesures ou dispositifs mis en œuvre dans les différentes disciplines : physique, chimie, science de la vie et de la Terre, technologie. ­ Limites d’utilisation d’un capteur ; temps de réponse, influence du capteur sur la mesure à réaliser. ­ Notion d’additivité ou de non additivité de grandeurs physiques. ­ Échelle de température. ­ Loi d’Ohm. ­ Loi des intensités. ­ Loi des tensions. ­ Diviseur de tension. ­ Utilisation raisonnée de montages : suiveur, comparateur, amplificateur, amplificateur différentiel. ­ Systèmes de numération. ­ Convertisseu rs analogique / numérique et numérique / analogique, visualisation de la conversion. ­ Résolution. ­ Fréquence d’échantillon nage. ­ Utilisation d’un tableur /grapheur. Lissage d’une courbe, ajustement par une fonction mathématique. ­ Système d’exploitation : exemple du concept d’arborescence. ­ Acquisition de données : utilisation d’interfaces, de centrales de mesures, d’appareils de mesures liés à l’ordinateur ayant ou non une mémoire numérique. ­ Utilisation de logiciels d’acquisition, de traitement données et de simulation. ­ Quelques éléments d’histoire de la numération. ­ L’architecture d’un ordinateur. ­ Quelques éléments de l’histoire de l’informatique. ­ Recherche documentaire sur Internet, sur CD et sur catalogue de caractéristique s techniques de capteurs. ­ Réalisation d’un rapport d’activité en utilisant quelques fonctions d’un traitement de texte. Contenus

A bientôt, au lycée Jean Henri Fabre …