La démarche d’investigation

1. La démarche d’investigation Mesures Physiques et Informatique

2. 1. Le choix d’une« situation déclenchante » C’est le fil conducteur de toute la séance qui permet… • … d’éviter la feuille de route directive qui place l’élève en position « d’exécutant ». • …, en partant d’une situation concrète, inspirée de la vie courante, d’impliquer l’élève dans l’élaboration d’une démarche de recherche scientifique,

3. 1. Le choix d’une « situation déclenchante » proposée par le professeur. • Application du TP sur les capteurs de lumière : Comment mesurer la concentration d’une solution colorée à l’aide d’un capteur de lumière ? • déterminer les savoirs visés, les objectifs à atteindre.

4. 2. L’appropriation du problème par les élèves Guidée par le professeur. • Il s’agit d’un questionnement professeur - élèves, permettant de s’assurer de la compréhension du problème. déterminer les acquis et conception des élèves. • Ce questionnement permet de faire émerger les premières idées des élèves.

5. 2. L’appropriation du problème par les élèves • Un élève remarque que plus une solution est concentrée, plus elle absorbe de lumière. • Un autre note que toutes les couleurs ne sont pas absorbées. • Un troisième veut relier la concentration au spectre d’absorption de bandes de la solution. Formulation d’hypothèses, communication à la classe

6. 3. Formulation des hypothèses et des besoins ; élaboration des protocoles En autonomie, ou guidée par le professeur. • Les élèves prévoient ce qu’ils veulent faire pour répondre au problème : descriptifs, schémas, mesures à effectuer... • Tâches à réaliser d’ordre expérimental et autres. • Les élèves argumentent(ou tentent de le faire)pour justifier leurs choix. • Débat interne, échange.

7. 3. Formulation des hypothèses et des besoins ; élaboration des protocoles Exemples • Il faut choisir une solution colorée (sulfate de cuivre). • Il faut déterminer quelle est la couleur absorbée par la solution étudiée (ici le rouge). • Quelle source de lumière va-t-on utiliser (LASER rouge) ? • Quel capteur de lumière choisir (photorésistance étudiée au TP précédent) ? • Il faut préparer des solutions de concentrations connues pour étalonner le dispositif.

8. 4. L’échange autour des propositions élaborées Collective, guidée par le professeur. • Les élèves communiquentle résultatde leur réflexion. • Discussion éventuelleautour des propositions. • Echange argumenté, confrontation.

9. 5. L’investigation, ou la résolution du problème En autonomie,autant que possible. • C’est le moment d’agir : il faut mettre en œuvre les protocoles choisis.

10. 6. L’échange autour des résultats expérimentaux Collective, guidéepar le professeur. • Les élèves communiquent les résultats obtenus, les réponses apportées. • Les interrogations qui demeurent, par exemple : d’où proviennent les incertitudes sur les mesures ?

11. 7. La confrontation des résultats avec l’objectif initial En autonomie, autant que possible. • C’est à nouveau le moment d’agir : avec une photorésistance, les résultats ne sont pas très précis. • Recommencer avec un phototransistor.

12. 8. L’acquisition, la structuration des connaissances Guidée par le professeur. • C’est la mise en évidence de nouveaux éléments de savoirs. Notions techniques et méthode. • C’est le moment de la « trace écrite », qui peut être formulée collectivement.

13. 9. Le prolongement possible : le réinvestissement des connaissances En autonomie, autant que possible. • Exercices permettant de maîtriser les notions. • Évaluation. • Réinvestissement des connaissances et compétences dans de nouveaux contextes.

14. Texte officiel • Le B.O. n°6 du 19 avril 2007, hors série, pages 6-7. • Le BUP n° 886 (juillet, août, septembre 2006), pages 821-1006.