Projet Priscope SA 3 e cycle du primaire

Projet Périscope SAÉ 3 e cycle du primaire

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.

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)

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

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

Loi de la réflexion de la lumière Rayon incident Normale θ 1 Rayon réfléchi θ 2 Miroir Par rapport à la normale du miroir, l’angle du rayon incident est égal à l’angle du rayon réfléchi

Manipulation avec la boîte mystère

Manipulation avec la boîte mystère

Manipulation avec la boîte mystère

Manipulation avec la boîte mystère

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

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

Schématisation 5 e année (mai 2009)

Schématisation 5 e année (mai 2009)

Schématisation 5 e année (mai 2009)

Schématisation 5 e année (mai 2009)

Schématisation 5 e année (mai 2009)

Loi de la réflexion de la lumière ide nt nt n inc ident inc ide Rayo inc n yon Ra Ra yo Norm. No Normale alerm Rayon incident Rayon réfléchi θ 2θ θ 2 2 Rayo n réfl échi Ra y on ré r iro ir i M roir Miroir θ 2 oi Mir M le θ 1 a rm θ 1 1 θ No ale flé ch i yon Ra chi lé réf

Pour aller plus loin en mathématique

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.

1 re 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.

1 re 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;

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

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

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

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

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.

PLONGEONS! On fabrique notre périscope

Plans des parties supérieure et inférieure

Plans des parties supérieure et inférieure

Plan de la colonne

Plan de la colonne

Plan de la colonne

Transfert des mesures

Les mécanismes suggérés La came et le galet

Les mécanismes suggérés La roue dentée et la crémaillère

Les mécanismes suggérés La bielle et la manivelle

Les solutions possibles La came et le galet

Les solutions possibles La roue dentée et la crémaillère

Les solutions possibles La bielle et la manivelle

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

Photos en classe