matrice - Sciences Physiques ac-orleans-tours

TITRE : Le ferrailleur . classe : troisième
. durée : 2h . la situation-problème . le(s) support(s) de travail (tableaux visibles en fin de document) Sac de divers métaux
Tableau avec les prix du marché de différents métaux
Tableau des constantes physiques de divers métaux
. le(s) consigne(s) donnée(s) à l'élève Vous devez savoir si vous faites affaire avec lui ou non ! Expliquez à l'écrit comment parvenir à identifier les métaux.
Etablir une pré-facture détaillée pour votre paiement.
. dans la grille de référence
|les domaines scientifiques de connaissances |
|. La matière. | |Pratiquer une démarche |les capacités à |les indicateurs de |
|scientifique ou |évaluer en situation |réussite |
|technologique | | |
|. Observer, rechercher |saisir les |L'élève détermine la |
|et organiser les |informations à partir |nature de certains |
|informations. |d'une observation |métaux grâce à leur |
| | |couleur (cuivre) ou |
| | |à la couleur de leur |
| |saisir les |oxyde (fer) |
| |informations utiles à |L'élève détermine |
| |partir d'un tableau |quelle constante |
| | |physique va lui |
| | |permettre d'identifier|
|. Réaliser, manipuler, | |les métaux |
|mesurer, calculer, |suivre un protocole en| |
|appliquer des |respectant une suite | |
|consignes. |de consignes |L'élève identifie le |
| | |fer par le test |
| |savoir utiliser les |d'aimantation et les |
| |appareils de mesure |autres métaux en |
| | |mesurant la masse |
| | |volumique |
| |appliquer correctement|L'élève utilise |
| |la consigne de calcule|convenablement |
|. Raisonner, |proposée |l'éprouvette graduée |
|argumenter, démontrer. | |et la balance |
| |interpréter des | |
| |observations |l'élève réussit à |
| |proposer un protocole |calculer les prix des |
| |expérimental |différents métaux. |
| |utiliser l'outil | |
|. Communiquer à l'aide |mathématique |L'élève imagine un |
|de langages ou d'outils|(selon les aides |moyen de mesurer la |
|scientifiques ou |utilisées) |masse volumique. |
|technologiques. | |Il calcule les masses |
| | |volumiques, les prix |
| |présenter la démarche |des métaux et fait la |
| |suivie à l'écrit |somme pour obtenir le |
| | |prix total |
| | | |
| | |L'élève explique les |
| | |tests d'identification|
| | |des métaux et indique |
| | |le détail de la |
| | |facture | . dans le programme de la classe visée
|les connaissances |les capacités |
|Les métaux les plus couramment |Observer, recenser des |
|utilisés sont le |informations pour |
|fer, le zinc, l'aluminium, le |distinguer quelques métaux usuels |
|cuivre, l'argent et l'or | | . les aides ou "coup de pouce" (visibles en fin de document)
( aide à la démarche de résolution : Recherche d'informations A- observer les fragments de métaux et regarder leur couleur (+ les oxydes)
Recherche d'expérience B- pour identifier les métaux « gris », il faut chercher un dispositif
réalisable en classe permettant de mesurer la masse volumique et comparer
avec la valeur théorique. ( apport de savoir-faire :
C- EXPERIMENTAL : dispositif pour déterminer la masse volumique des métaux
F- MATHEMATIQUE : exemple de calcul de coût d'un métal ( apport de connaissances :
D- un aimant attire les métaux ferreux
E- masse volumique des métaux (formule)
. les réponses attendues - Explication des moyens utilisés pour distinguer les différents
métaux : caractère physique (couleur du métal ou couleur des
oxydes), test d'aimantation, test de masse volumique.
- Le groupe d'élèves doit établir une facture prenant en compte la
masse et le prix des métaux (avec les conversions en grammes et
en euros)
- Ils doivent conclure en fonction du prix total s'ils font affaire
ou pas. . Plus-value / difficultés rencontrées
( Plus-value :
- Prises d'initiative : des élèves moins à l'aise avec le calcul des masses
volumiques ont essayé de chercher par d'autres moyens (recherche
Internet) des tests d'identification ; la recherche sur ordinateur
n'était pas prévue au départ mais a semblé indispensable pour certains.
- Appropriation rapide et facile du sujet : la mise en place des consignes
est courte. L'objectif est simple ; faire affaire ou pas avec le
ferrailleur.
- Motivation : certains groupes avaient à c?ur de savoir si ils faisaient
affaire ou pas.
- Bonne assimilation des tests d'identification : tous les élèves ont
presque tous mémorisés et compris les tests d'identification des métaux
(même si cela leur a pris pas mal de temps) lors de la mise en commun
pour correction la semaine suivante.
( Difficultés rencontrées :
- Suivi difficile de l'évaluation des capacités avec des classes très
chargées (27 élèves) ; une seule capacité évaluée en direct (saisie
d'informations) mais certaines peuvent être évaluées à la fin de la
séance.
- certains compte-rendus trop succincts n'ont pas pu permettre d'évaluer
beaucoup de capacités.
- les calculs mathématiques (proportionnalité, conversion d'unité) . Activités de prolongement pour les élèves ayant terminé le travail
demandé :
Test de conduction thermique avec « l'étoile des métaux » et
classement des métaux puis recherche sur Internet de la conductivité
thermique et vérification des observations.
. Pistes de médiation :
- pour les difficultés d'ordre mathématique, revoir les conversions
d'unités avec une fiche méthode (unités, grandeurs et conversions) ;
ils ont eu la possibilité de s'y référer en situation.
- explication individuelle si possible du calcul du prix d'un métal ou
exercice similaire à donner pour la semaine suivante pour l'ensemble
de la classe.
. Codification :
|Code |Type de réponse |
|0 |Absence de réponse |
|1 |Réponse totalement correcte : validation |
| | |
| |En fonction du lot choisi, « ils font affaire ou non » |
| |La facture est détaillée et exacte avec une erreur de plus ou|
| |moins 5% sur le prix total pour tenir compte de la précision |
| |des mesures de volumes. |
| |Les tests d'identification des métaux sont expliqués |
|2 |Réponse correcte, mais incomplète : validation |
| | |
| |La facture est détaillée et exacte avec une erreur de plus ou|
| |moins 5% sur le prix total pour tenir compte de la précision |
| |des mesures de volumes |
| |Il n'y a pas tous les tests d'identification des métaux dans |
| |la partie écrite mais ils ont été pratiqués car tous les |
| |métaux ont été identifiés. |
|3 |Réponse correcte avec coup de pouce « connaissances ou |
| |savoir-faire » : validation mais les coups de pouce C, D, E, |
| |F ont été donnés |
|4 |Non codé |
|5 |Réponse correcte mais avec coup de pouce « démarche » : |
| |non-validation |
| |coup de pouce A, B donnés |
|6 |Non codé |
|7 |Non codé |
|8 |Non codé |
|9 |Réponse fausse |
. Outils utilisés par le professeur :
Pour chaque groupe d'élèves
|Validation |I1 |
|Cuivre |5573 E / t |
|Zinc |1690 E / t |
|platine |37897 E / kg |
|Plomb |1633 E / t |
|fer ( acier ) |363 E / t |
|argent |472,35 E / kg |
|Nickel |15802