UNIVERSITÉ DU QUÉBEC À MONTRÉAL
T2 – Travail écrit | conception d’une activité de laboratoire
Travail présenté à
geneviève allaire-duquette ET Frédéric Fournier
dans le cadre du COURS Ddd8523
L'apprentissage en laboratoire de sciences et technologie
PAR
Bernice chabot-giguère (CHAB10588408)
Jérémie Lockwell (LOCJ31088208)
Rigobert Ngalissamy (NGAR07016701)
14 avril 2015
Table des matières
1. Description de la séquence d’enseignement 3
1.1 Description sommaire 3
1.2 Mise en situation 3
1.3 Énoncé du problème 3
2. Informations destinées à l’enseignant 4
2.1 Énoncé de l’objectif d’apprentissage du laboratoire 4
2.2 Savoirs essentiels 4
2.3 Conceptions erronées en lien avec le problème proposé 5
2.4 Vulgarisation des concepts scientifiques ou technologiques impliqués dans le problème 7
2.5 Matériel requis 13
3. Séquence d’enseignement de l’activité de laboratoire 13
3.1 Amorce 13
3.2 Recherche de solution 14
3.3 Formalisation 14
3.4Suggestions d’activités d’enrichissement 14
3.5 Évaluation des apprentissages 14
Annexe A – Cahier de l’élève 16
Annexe B – Instrument d’évaluation 32
Références 34
1. Description de la séquence d’enseignement 1.1 Description sommaire
L'activité de laboratoire conçue s'intitule: Moteur de changement. Elle gravitera autour du thème de l’efficacité des transformations énergétiques. Ce laboratoire est destiné aux élèves de 5e secondaire en physique. Il sera réalisé en équipe de quatre et s’étalera sur une seule période de cours. Cette activité a été conçue en respectant les contraintes suivantes : un laboratoire déductif qui s’inscrit dans l’univers matériel en physique.
1.2 Mise en situation
Quand nous avons besoin d’une forme d’énergie précise pour effectuer un travail, on fait souvent appel aux circuits électriques. En effet, on peut facilement utiliser ces derniers pour convertir l’énergie électrique en une panoplie d’autres énergies utiles. Par exemple, les circuits électriques dans nos demeures permettent d’obtenir de l’énergie lumineuse grâce aux ampoules, de l’énergie thermique grâce aux éléments du four et de l’énergie sonore grâce aux haut-parleurs. Les transformations d’énergie sont donc omniprésentes dans nos vies, bien que souvent invisibles à nos yeux. Il advient donc pertinent de s’interroger sur l’efficacité de toutes ces transformations et par conséquent, sur ce que cela peut entraîner comme conséquences (coûts reliés à la consommation d’électricité, pertes de rendement énergétique, façons d’augmenter l’efficacité d’un système, etc.). En effet, on considère souvent que les appareils perdent une partie de leur énergie. Or, selon la loi de la conservation de l’énergie, il n’existe pas une telle chose qu’une perte d’énergie. Toute énergie fournie à un système pour accomplir un travail sera, soit utilisée réellement pour le travail ou, sera en partie transformée sous une autre forme. En somme, afin de mesurer l’efficacité d’un système électrique, il est d’usage de mesurer son rendement énergétique. Cette information nous permet donc de déterminer à quel point un moteur ou tout autre appareil électrique utilise efficacement l’énergie qui lui est fournie.
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