• Document: Champ électrostatique : E = F
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Niveau concerné : 1ère S Résolution de problème. Thèmes / Sous-thème : Comprendre / Champs et forces Type de ressources : Document complet pour une résolution de problème (partie élève et partie prof) Notions et contenus : Exemples de champs scalaires et vectoriels : pression, température, vitesse dans un fluide. Champ magnétique : sources de champ magnétique (Terre, aimant, courant). ⃗𝑭 ⃗𝑷 ⃗ Champ électrostatique : ⃗𝑬 =𝒒 Champ de pesanteur local : ⃗𝒈 ⃗ =𝒎 Loi de la gravitation ; champ de gravitation. Compétences exigibles : (voir grille ci jointe) Recueillir et exploiter des informations (météorologie, téléphone portable, etc.) sur un phénomène pour avoir une première approche de la notion de champ. Décrire le champ associé à des propriétés physiques qui se manifestent en un point de l’espace. Comprendre comment la notion de champ a émergé historiquement d’observations expérimentales. Pratiquer une démarche expérimentale pour cartographier un champ magnétique ou électrostatique. Connaître les caractéristiques : - des lignes de champ vectoriel ; - d’un champ uniforme ; - du champ magnétique terrestre ; - du champ électrostatique dans un condensateur plan - du champ de pesanteur local. Nature de l’activité : Activité expérimentale / Résolution de problèmes scientifiques Lors de la démarche de résolution de problèmes scientifiques, il s’agit pour l’élève : - d’analyser le problème posé pour en comprendre le sens - de construire des étapes de résolution et les mettre en œuvre - de porter un regard critique sur le résultat - d’examiner la pertinence des étapes de résolution et les modifier éventuellement Résumé : Il s’agit de proposer aux élèves une activité de type « résolution de problème scientifique » comportant une partie analyse de document, une partie expérimentale et une partie communication écrite et/ou orale. L’activité peut s’étendre sur 2 séances de 1,5h. Séance 0 : En groupe : Découverte du problème à résoudre (10minutes) (possibilité de visionner la vidéo). Individuellement (à la maison) : Lecture et analyse des documents (possibilité de création d’une carte mentale pour mettre en lien les informations des documents). Rédaction des protocoles des expériences à réaliser en fonction de la liste du matériel disponible Séance 1 : En groupe (de 3 ou 4) : Constituions des groupes/Repartions des rôles (animateur–scribe-secrétaire- technicien). Mise en commun des éléments trouvés, construction des étapes de la résolution du problème (possibilité de rédiger un plan ou une carte mentale de la résolution). Mise en commun des démarches et des protocoles d’expériences. Réalisation des manipulations (évaluation par l’enseignant : voir grille), possibilité de prendre des photos pour le compte rendu final. Début de rédaction d’un document commun (évalué et validé par l’enseignant : voir grille). Séance 2 : En groupe : (en classe ou à la maison) Finalisation du document commun (évalué et validé par l’enseignant : voir grille). Il devra comprendre : - Une introduction rappelant la problématique et présentant le plan de votre réponse. - Un développement présentant de façon détaillé les différentes étapes de résolution (analyse des données, démarche suivi, protocoles, expériences réalisées, calculs, éventuels schémas, analyse critique des résultats). - Une conclusion avec les différents aspects répondant à la problématique. - Une affiche avec un schéma légendé le plus complet possible décrivant l’orientation et l’emplacement optimum des tubes néons. En classe : Bilan des acquis et fin du cours sur les champs et exercices Pour l’évaluation des compétences : L’accent est mis sur la qualité des mesures effectuées et le regard critique sur les résultats obtenus. Si on ne peut évaluer toutes les compétences mises en jeu, un choix doit être fait sur 2 ou 3 compétences. M

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