Projet Périscope SAÉ 3e cycle du primaire.

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1 Projet Périscope SAÉ 3e cycle du primaire

2 Objectifs de la tâche… S’approprier le concept de réflexion de la lumière; Appliquer ce principe dans la fabrication d’un appareil (périscope); S’initier à l’interprétation d’un plan et vue de fabriquer certaines parties du périscope; À partir d’un modèle commun de périscope, utiliser ou non un mécanisme pour l’allongement de l’appareil.

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

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) Office Nationale du Film; (jeu intitulé « La Mission du Prof XYZ, plusieurs objets du laboratoire permet de s’approprier un concept scientifique. Le miroir est celui qui nous intéresse pour cette tâche) Animations sur la lumière; Site français proposant différentes animations sur des sujets en science et technologie

5 Manipulation avec le miroir plan
Manipulation que les élèves doivent effectuer à l’activité 3.

6 Loi de la réflexion de la lumière
Rayon incident Rayon réfléchi Miroir Normale θ1 θ2 Par rapport à la normale du miroir, l’angle du rayon incident est égal à l’angle du rayon réfléchi

7 Manipulation avec la boîte mystère

8 Manipulation avec la boîte mystère

9 Manipulation avec la boîte mystère

10 Manipulation avec la boîte mystère

11 Manipulation avec la boîte mystère
paravent cible Trou rectangulaire Miroir 1 Miroir 2 Prendre un pointeur laser Normale 2 Normale 1

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

13 Schématisation 5e année (mai 2009)

14 Schématisation 5e année (mai 2009)

15 Schématisation 5e année (mai 2009)

16 Schématisation 5e année (mai 2009)

17 Schématisation 5e année (mai 2009)

18 Loi de la réflexion de la lumière
Rayon incident Rayon réfléchi Miroir Normale θ1 θ2 Rayon incident Rayon réfléchi Miroir Normale θ1 θ2 Rayon incident Rayon réfléchi Miroir Normale θ1 θ2 Rayon incident Rayon réfléchi Miroir Normale θ1 θ2

19 Pour aller plus loin en mathématique

20 Retour sur nos objectifs …
S’approprier le concept de réflexion de la lumière; Appliquer ce principe dans la fabrication d’un appareil (périscope); S’initier à l’interprétation d’un plan et vue de fabriquer certaines parties du périscope; À partir d’un modèle commun de périscope, utiliser ou non un mécanisme pour l’allongement de l’appareil.

21 1re validation Incorporation de la lecture de plans pour la fabrication de la partie supérieure: Bonne interprétation avec quelques explications de départ sur le langage technique Fabrication de la colonne avec carton ondulé (collage de 4 bandes): Difficultés pour tracer et découper des bandes parfaites; Exige beaucoup de récupération de carton et d’utilisation de colle chaude, trop de temps de réalisation 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.

22 1re validation Contraintes utilisées: pivotement du miroir et ajustement de la hauteur de la colonne: Bonne réussite dans l’ensemble mais les élèves avaient tendance à copier les idées des autres; Un élève s’est démarqué en proposant un système de pignon et crémaillère d’où l’idée d’imposer un élément en rotation;

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

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

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

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

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 l’élève Proposition 2: Système avec poignée et baguette formant un « L ». Emplacement des miroirs et leur inclinaison établis par l’élève. Proposition 3: Système avec un mécanisme de transformation du mouvement. L’emplacement des miroirs et leur inclinaison sont déterminés par l’enseignante ou enseignant.

28 PLONGEONS! On fabrique notre périscope

29 Plans des parties supérieure et inférieure

30 Plans des parties supérieure et inférieure

31 Plan de la colonne

32 Plan de la colonne

33 Plan de la colonne

34 Transfert des mesures

35 Les mécanismes suggérés
La came et le galet

36 Les mécanismes suggérés
La roue dentée et la crémaillère

37 Les mécanismes suggérés
La bielle et la manivelle

38 Les solutions possibles
La came et le galet

39 Les solutions possibles
La roue dentée et la crémaillère

40 Les solutions possibles
La bielle et la manivelle

41 2e validation 5e et 6e année (octobre 2009) Incorporation d’un mécanisme

42 Photos en classe