Parcours de formation axe sur lemploi BIENVENUE Isabelle

Parcours de formation axée sur l’emploi BIENVENUE! Isabelle Lafrance Claude Chaîné

« L’écouteur » Canevas de la tâche Clientèle visée : Parcours de formation axée sur l’emploi, formation préparatoire au travail (Expérimentations technologiques et scientifiques) Travail d’équipe 2 ou 4 personnes Temps requis en classe : 4 périodes de 75 minutes pour les fiches d’observations des notions théoriques. 1 période de 75 minutes pour la construction de l’écouteur. 1 période de 75 minutes pour détecter des problèmes de fonctionnement d’écouteurs défectueux. Intention pédagogique : Cette situation d’apprentissage amène l’élève à comprendre les principes scientifiques et technologiques utilisés dans un écouteur semblable à celui de leur lecteur mp 3. La situation place l’élève dans un milieu de travail où il aurait à détecter des problèmes de fonctionnement d’écouteurs défectueux. À la fin de cette SAE, l’élève réussira non à expliquer les principes utilisés. Au cours du processus, le jeune est aussi amené à découvrir certaines caractéristiques de sa personnalité. L’élève pourra ainsi mieux baliser ses champs d’intérêts personnels et professionnels. Compétence(s) disciplinaire(s) ciblée(s): C-2 Mettre à profit ses connaissances scientifiques et technologiques C-3 Communiquer à l’aide des langages utilisés en science et en technologie Compétence transversale ciblée: C-2 Résoudre des problèmes

« L’écouteur » Canevas de la tâche (suite) Domaine général de formation Orientation et entreprenariat Axe de développement : connaissance de soi, de son potentiel et de ses modes d’actualisation (connaissance de ses talents, de ses qualités, de ses champs d’intérêt et de ses aspirations personnelles et professionnelles). Univers touchés et concepts Univers matériel : Électricité Types de charges électriques Existence de charges positives et négatives Forces d’attraction ou de répulsion Champ électrique Magnétisme Aimants Pôles Attraction, répulsion Univers vivant : Relations sensorielles Récepteurs sensoriels (… oreille) Univers technologique : Ingénierie Électricité Fonction d’alimentation Fonctions de conduction, d’isolation et de protection Fonction de commande

« L’écouteur » Canevas de la tâche (suite) Repères culturels Aujourd’hui nous sommes à l’ère «acheter, utiliser, jeter» . La réparation des petits objets qui nous entourent n’est plus à la mode. Pourtant, utiliser nos appareils plus longtemps peut être une bonne façon de protéger notre environnement. Aussi, en ce qui concerne la santé physique et mentale, il est important de prendre conscience des dangers d’écouter nos lecteurs MP 3, chaine stéréophonique, etc. à volume élevé. Il y a certainement ici une réflexion à faire… Évaluation possible: Une grille d’évaluation est fournie avec la tâche et vise particulièrement les critères liés aux composantes de la compétence C-2 (mettre à profit ses connaissances scientifiques et technologiques). Mise en situation globale: Chaque équipe devra passer par 8 postes installés dans le laboratoire. À chaque poste, l’équipe trouvera un écouteur défectueux. Le défi sera de comprendre le fonctionnement de la partie défectueuse et d’en imaginer la réparation.

Mise en situation ► Comme plusieurs jeunes de ton âge, tu as déniché un emploi étudiant. Tu travailles soirs dans un magasin d’électronique. À l’occasion, certains clients rapportent leurs écouteurs défectueux et demandent de les réparer. Aujourd’hui, ton patron te donne comme tâche d’en réparer quelques-uns. ► Tu dois donc comprendre les principes de fonctionnement d’un écouteur de façon à être capable de trouver ce qui est défectueux.

Mandat ► Chaque équipe doit : Localiser plusieurs défectuosités dans des écouteurs. Énoncer les stratégies utilisées et imaginer une façon de les réparer. Pour réaliser cette tâche, chacun doit : →Se familiariser avec les notions théoriques essentielles à cette tâche. →Déterminer la fonction de chacune des composantes de l’écouteur. →Comprendre le fonctionnement des écouteurs.

Consignes ► ► Former des équipes de 2 personnes. FICHES D’OBSERVATIONS DES NOTIONS THÉORIQUES 1. Se rendre au poste de travail désigné par l’enseignant(e). 2. À ce poste, l’équipe aura à apprivoiser les notions théoriques à l’aide de la section « Fiches d’observations des notions théoriques » . 3. L’équipe doit ensuite passer au poste suivant de façon à être confronté à de nouvelles notions théoriques (chaque équipe devra passer par les 5 postes installés dans le laboratoire).

Consignes (suite) L’ÉCOUTEUR Ø 1. Lorsque toutes les équipes ont terminé les fiches d’observations des notions théoriques, un écouteur sera fabriqué. Il faut donc analyser cet écouteur à l’aide de la section « Fiche d’analyse des composantes » . 2. Huit écouteurs défectueux seront ensuite présentés à chaque équipe. L’équipe devra localiser la défectuosité de chaque écouteur et proposer une réparation possible en remplissant le tableau « Étude des anomalies » . 3. Votre expérience de fabricant d’écouteurs vous permettra de faire des « recommandations pour améliorer la performance des écouteurs » . 4. Vos nouvelles connaissances vous permettront de compléter la section « Schéma de principes et explications du fonctionnement d’un haut-parleur » 5. Finalement, un travail de réflexion te sera demandé « Réflexion individuelle et plénière » .

FICHES D’OBSERVATIONS DES NOTIONS THÉORIQUES 2. Des objets électrisés, électrisation d’un objet (électricité statique). Des objets électrisés, le comportement des objets électrisés (électricité statique). 3. Le magnétisme, classification, lois et 4. Électricité (conducteur et isolant). Électromagnétisme, notions théoriques 1. 5. formes des champs magnétiques. (fil droit), électroaimant vs aimant, facteurs qui influencent le champ magnétique d’un électroaimant.

« L’écouteur » ► Des sons de 150 à 16000 Hz à écouter : ► Capsule théorique et pratique sur les ondes sonores :

« L’écouteur » ► Fabrication d’un écouteur :

« L’écouteur » 1. Fiche d’analyse des composantes cahier de l’élève page 13

« L’écouteur » 1. Fiche d’analyse des composantes cahier de l’élève page 13

« L’écouteur » cahier de l’élève page 14 ► 2. Trouver les anomalies :

« L’écouteur » cahier de l’élève page 14 2. ÉTUDE DES ANOMALIES DES ÉCOUTEURS # poste 1 Défectuosité Le fil du solénoïde est non vernis. Réparation proposée Refaire le solénoïde en utilisant un fil vernis. *2 L’aimant est trop loin du Rapprocher l’aimant du solénoïde. *3 Le nombre de spires est insuffisant. Refaire le solénoïde en utilisant plus de spires. 4 Les contacts sont mauvais à cause du vernis. Gratter le vernis avant d’assembler les fils.

« L’écouteur » cahier de l’élève page 14 2. ÉTUDE DES ANOMALIES DES ÉCOUTEURS # poste Défectuosité Réparation proposée 5 Il y a un court circuit dans la fiche. Localiser et éliminer le court circuit. *6 Le couvercle est non troué. Percer le couvercle en pratiquant de nombreux trous. *7 Le mouvement de la membrane (couvercle) est bloqué (l’aimant est fortement appuyé sur le solénoïde). Raccourcir le goujon de façon à éloigner l’aimant du solénoïde. Il n’y a pas d’aimant (faux aimants). Ajouter un aimant fonctionnel. 8

« L’écouteur » cahier de l’élève page 15 3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS Composantes Solénoïde ou bobine Améliorations proposées Augmenter le nombre de tours de fil. Plus la bobine est grosse => plus il y a d’électrons qui circulent => plus la force magnétomotrice est élevée. Expérience 5 C du cahier de l’élève (page 28).

« L’écouteur » cahier de l’élève page 15 3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS Composantes Solénoïde ou bobine Améliorations proposées Remplacer le noyau par un noyau de fer doux. Un noyau ferromagnétique augmente la force magnétomotrice de l’électroaimant. Le fer doux a une faible rémanence magnétique, c'est-à-dire qu’il perd son magnétisme lorsqu’il n’y a plus de courant électrique qui circule. Expérience 5 B du cahier de l’élève (page 26 -27).

« L’écouteur » cahier de l’élève page 15 3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS Composantes Solénoïde ou bobine Améliorations proposées Augmenter l’intensité du courant circulant dans le fil du solénoïde. Plus l’intensité du courant est élevée => plus il y a d’électrons qui circulent => plus la force magnétomotrice est élevée. Expérience 5 D du cahier de l’élève (page 29).

« L’écouteur » cahier de l’élève page 15 3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS Composantes Aimant permanent Améliorations proposées Augmenter la puissance de l’aimant permanent. Plus l’aimant est puissant Þplus le champ magnétique est important.

« L’écouteur » cahier de l’élève page 15 3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS Composantes Fiche 1/8 et fil Améliorations proposées Choisir une fiche 1/8 et un fil ayant une très bonne conductibilité électrique.

« L’écouteur » cahier de l’élève page 15 3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS Composantes Membrane (couvercle) Améliorations proposées Rendre la membrane plus souple en pratiquant des incisions ou en changeant de matériau.

« L’écouteur » cahier de l’élève page 16 4. SCHÉMA DE PRINCIPES ET EXPLICATIONS DU FONCTIONNEMENT D’UN HAUT-PARLEUR. Le principe de fonctionnement d’un haut-parleur étant le même que l’écouteur, nous pouvons expliquer son fonctionnement de la même façon et avec les mêmes composantes utilisées dans l’écouteur.

« L’écouteur » cahier de l’élève page 17 5. RÉFLEXION INDIVIDUELLE ET PLÉNIÈRE Pistes de discussion 1. Quelles stratégies ou méthodes avez-vous utilisées pour localiser les défectuosités des différents écouteurs? 2. Pensez-vous posséder les qualités nécessaires pour travailler dans le domaine de la réparation d’appareils électroniques? 3. Si vos écouteurs ou vos haut-parleurs devenaient défectueux, en achèteriez -vous une autre paire ou tenteriez-vous de les faire réparer? (la question 4 vous permettra de justifier votre choix en l’appuyant avec des arguments solides). 4. Identifie les impacts de l’utilisation et l’entretien des appareils électroniques sur la vie des individus, la société (ex. : pensez aux salaires et conditions de travail des travailleurs étrangers, etc. ), l’environnement et l’économie (ex. : les répercussions du transport de ces appareils, etc. ).

Animation : Électricité, le circuit simple. http: //www 2. cslaval. qc. ca/cdp/User. Files/File/previews/electricite_circuit. swf