Physique - Académie de Nancy-Metz

|Etude de la réflexion et de la réfraction de la lumière |
|Type d'activité |1 TP noté puis 1 TP d'investigation |
|Connaissances, |Connaissances |
| |Pas de connaissances préalables exigées |
|capacités et |Capacités |
| |Formuler une hypothèse sur : |
|attitudes |-un évènement susceptible de se produire ou de s'être |
| |produit, |
| |- un paramètre pouvant jouer un rôle dans un phénomène. |
| |Proposer une expérience : |
| |-susceptible de valider ou d'infirmer une hypothèse, |
|évaluées |-répondant à un objectif précis. |
| |Analyser des résultats expérimentaux, les confronter à des |
| |résultats théoriques |
| |Trier des informations |
| |Attitudes |
| |Agir en suivant un protocole fourni (texte ou schéma). |
| |Exprimer un résultat avec un nombre de chiffres significatifs|
| |compatibles avec les conditions de l'expérience. |
| |Faire l'étude statistique d'une série de mesures |
| |indépendantes en utilisant une calculatrice ou un tableur. |
|Conditions |Pré requis |
| |Propagation rectiligne de la lumière, source de lumière |
|de mise |(collège) |
| |Sens de propagation de la lumière : de l'objet vers l'oeil de|
|en ?uvre |l'observateur. |
| | |
| |Cette séquence se déroule sur 3 séances : |
| | |
| |Première séance : TP découverte noté : réflexion et étude de |
| |la réfraction |
| |Deuxième séance : (1 h de cours) correction du TP, énoncé des|
| |lois de descartes, exercices d'application. |
| |Travail à faire pour la séance suivante : regarder le dessin |
| |et essayer de l'interpréter en formulant plusieurs |
| |hypothèses. |
| |Troisième séance : TP d'investigation : pour expliquer le |
| |dessin, recherche de l'indice de réfraction de l'eau. |
|Objectifs de |Compétences disciplinaires : |
| | |
|l'activité |1er TP : Comprendre et assimiler le vocabulaire lié aux |
| |phénomènes de réflexion et de réfraction de la lumière. |
|proposée |Etablir les lois de Descartes en suivant un protocole. |
| | |
| |2ème TP : Réinvestir les lois de descartes. Elaborer et |
| |mettre en ?uvre un protocole expérimental pour déterminer |
| |l'indice de réfraction de l'eau. |
| | |
FICHE PROFesseur
Cette séquence se déroule sur 3 séances : Première séance : TP découverte noté : réflexion et étude de la réfraction
Deuxième séance : (1 h de cours) correction du TP, énoncé des lois de
descartes, exercices d'application.
Travail à faire pour la séance suivante : regarder le dessin et essayer de
l'interpréter en formulant plusieurs hypothèses.
Troisième séance : TP d'investigation : pour expliquer le dessin, recherche
de l'indice de réfraction de l'eau. Pré requis
Propagation rectiligne de la lumière, source de lumière (collège)
Sens de propagation de la lumière : de l'objet vers l'oeil de
l'observateur. Objectifs :
Compétences disciplinaires :
1er TP : Comprendre et assimiler le vocabulaire lié aux phénomènes de
réflexion et de réfraction de la lumière. Etablir les lois de Descartes en
suivant un protocole. 2ème TP : Réinvestir les lois de descartes. Elaborer et mettre en ?uvre un
protocole expérimental pour déterminer l'indice de réfraction de l'eau. |Compétences expérimentales |Dans le cadre des TP |
|(BO) | |
|I. Compétences liées à | |
|l'expérimentation | |
|Formuler une hypothèse sur : |TP2 : formuler une hypothèse concernant le |
|-un évènement susceptible de se|trajet de la lumière du fond de l'eau vers |
|produire ou de s'être produit, |l'observateur : y a -t-il eu réfraction, dans |
|- un paramètre pouvant jouer un|quel sens. |
|rôle dans un phénomène. | |
|Proposer une expérience : |Proposer d'étudier la réfraction air/eau ou |
|-susceptible de valider ou |eau/air et de déterminer l'indice de réfraction|
|d'infirmer une hypothèse, |de l'eau grâce à une série de mesures. |
|-répondant à un objectif | |
|précis. | |
|Analyser des résultats |TP 1 : interpréter la série de mesures |
|expérimentaux, les confronter à|effectuées pour établir la proportionnalité |
|des résultats théoriques |entre sini et sinr |
| |TP 2 : utiliser le résultat de l'indice de |
| |réfraction de l'eau pour tracer le trajet d'un |
| |rayon lumineux issu du fond du lac et |
| |comprendre la méprise du personnage. |
|II. Compétences liées aux | |
|manipulations et aux mesures | |
|Agir en suivant un protocole |TP 1 : réaliser, à partir de la fiche, |
|fourni (texte ou schéma). |l'expérience permettant de mesurer les angles |
| |de réfraction successifs. |
|Faire le schéma d'une |TP 2 : représenter le dispositif utilisé. |
|expérience. | |
|Exprimer un résultat avec un |Les résultats (rapport sini/sinr dans TP 1 et |
|nombre de chiffres |neau dans TP 2) doivent être donnés avec un |
|significatifs compatibles avec |nombre correct de chiffres significatifs. |
|les conditions de l'expérience.| |
|Faire l'étude statistique d'une|TP 2 : Penser à faire plusieurs mesures plutôt |
|série de mesures indépendantes |qu'une seule afin de déterminer neau dans TP 2.|
|en utilisant une calculatrice |(ceci étant suggéré dans TP 1) |
|ou un tableur. | |
|Compétences liées à la langue | |
|française | |
|Trier des informations |TP 1 : identifier les rayons incidents, |
| |réfléchis et réfractés, la normale d'après les |
| |définitions fournies. |
| |Reconnaitre les angles incident et réfracté |
| |(mesurés à partir de la normale) |
|Compétences liées aux | |
|mathématiques | |
|Utiliser la relation de |Remarquer la proportionnalité entre sini et |
|proportionnalité. |sinr dans TP 1 |
| |L'exploiter dans TP 2 |
|Utiliser les notions simples |Calculer une valeur moyenne. |
|de statistiques | |
|Etapes de la |Séance |Scénario Activités des élèves |
|démarche |durées prévues |et rôle du professeur (consignes, |
| | |intentions....) |
|TP découverte |Une séance de TP|Rappel : la lumière se propage de façon |
| | |rectiligne dans un milieu homogène. |
| | |Que se passe-t-il quand la lumière change de |
| | |milieu ? |
| | | |
| | |Le professeur distribue une fiche TP en |
| | |indiquant qu'il s'agit d'un TP noté, qu'aucune |
| | |connaissance préalable n'est indispensable et |
| | |qu'il ne rép