Projet Projet PériscopePériscope

SAÉ 3SAÉ 3ee cycle du primaire cycle du primaire

Objectifs de la tâche…Objectifs de la tâche…

S’approprier le concept de réflexion de la S’approprier le concept de réflexion de la lumière;lumière;

Appliquer ce principe dans la fabrication d’un Appliquer ce principe dans la fabrication d’un appareil (périscope);appareil (périscope);

S’initier à l’interprétation d’un plan et vue S’initier à l’interprétation d’un plan et vue de fabriquer certaines parties du périscope;de fabriquer certaines parties du périscope;

À partir d’un modèle commun de périscope, À partir d’un modèle commun de périscope, utiliser ou non un mécanisme pour utiliser ou non un mécanisme pour l’allongement de l’appareil.l’allongement de l’appareil.

Démystifier la lumièreDémystifier la lumière

La bougie et les aiguilles; (photo La bougie et les aiguilles; (photo ci-contre)ci-contre)

La réfraction; (vidéo présentant une démonstration du principe avec des explications sous forme de schémas)

Le tour d’illusionniste; (réflexion de la lumière sur une surface transparente qui occasionne une illusion d’optique)

L’hologramme; (objet permettant de fabriquer un hologramme, démonstration aussi disponible en ligne)

Sites intéressants pour Sites intéressants pour les TICles TIC

Quelques propriétés de la lumière; (jeu permettant de différencier les sources primaire et secondaire de lumière et de visualiser la réfraction de la lumière pour différents milieux)

Office Nationale du Film; (jeu intitulé « La Mission du Prof XYZ, plusieurs objets du laboratoire permet de s’approprier un concept scientifique. Le miroir est celui qui nous intéresse pour cette tâche)

Animations sur la lumière; Site français proposant différentes animations sur des sujets en science et technologie

Manipulation avec le Manipulation avec le miroir planmiroir plan

Manipulation que les élèves doivent effectuer à Manipulation que les élèves doivent effectuer à l’activité 3.l’activité 3.

Loi de la réflexion de la Loi de la réflexion de la lumièrelumière

Par rapport à la normale du miroir, Par rapport à la normale du miroir,

l’angle du rayon incident est égal à l’angle du rayon l’angle du rayon incident est égal à l’angle du rayon réfléchiréfléchi

Rayon incident Rayon réfléchi

Miroir

Normale

θ1 θ2

Manipulation Manipulation avec la boîte mystèreavec la boîte mystère

Manipulation Manipulation avec la boîte mystèreavec la boîte mystère

Manipulation Manipulation avec la boîte mystèreavec la boîte mystère

Manipulation Manipulation avec la boîte mystèreavec la boîte mystère

Manipulation Manipulation avec la boîte mystèreavec la boîte mystère

paravent

cible

Trou rectangulaire

Miroir 1Miroir 2

Prendre un pointeur laser

Normale 2

Normale 1

11rere validation: TRACES validation: TRACES 55ee année (mai 2009) année (mai 2009)Schématisation de la boîte Schématisation de la boîte

mystèremystère

Schématisation Schématisation 55ee année (mai 2009) année (mai 2009)

Schématisation Schématisation 55ee année (mai 2009) année (mai 2009)

Schématisation Schématisation 55ee année (mai 2009) année (mai 2009)

Schématisation Schématisation 55ee année (mai 2009) année (mai 2009)

Schématisation Schématisation 55ee année (mai 2009) année (mai 2009)

Loi de la réflexion de la Loi de la réflexion de la lumièrelumière

Rayon incident Rayon réfléchi

Miroir

Normale

θ1 θ2

Rayon incident

Rayon réfléchi

Miroir

Normale

θ1 θ

2

Rayon incident

Rayon réfléchi

Miroir

Normaleθ1

θ2

Rayon incident

Rayon réfléchi

Miroir

Norm

ale

θ1

θ2

Pour aller plus loin Pour aller plus loin en mathématiqueen mathématique

Retour sur nos Retour sur nos objectifs …objectifs …

S’approprier le concept de réflexion de la S’approprier le concept de réflexion de la lumière;lumière;

Appliquer ce principe dans la fabrication d’un Appliquer ce principe dans la fabrication d’un appareil (périscope);appareil (périscope);

S’initier à l’interprétation d’un plan et vue S’initier à l’interprétation d’un plan et vue de fabriquer certaines parties du périscope;de fabriquer certaines parties du périscope;

À partir d’un modèle commun de périscope, À partir d’un modèle commun de périscope, utiliser ou non un mécanisme pour utiliser ou non un mécanisme pour l’allongement de l’appareil.l’allongement de l’appareil.

11rere validation validation

Incorporation de la lecture de plans pour la Incorporation de la lecture de plans pour la fabrication de la partie supérieure:fabrication de la partie supérieure:

Bonne interprétation avec quelques explications de Bonne interprétation avec quelques explications de départ sur le langage techniquedépart sur le langage technique

Fabrication de la colonne avec carton ondulé (collage Fabrication de la colonne avec carton ondulé (collage de 4 bandes):de 4 bandes):

Difficultés pour tracer et découper des bandes Difficultés pour tracer et découper des bandes parfaites;parfaites;

Exige beaucoup de récupération de carton et Exige beaucoup de récupération de carton et d’utilisation de colle chaude, trop de temps de d’utilisation de colle chaude, trop de temps de réalisation réalisation Gestion de classe et du matériel:Gestion de classe et du matériel:

Classe divisée en 3 groupes (partie supérieure, Classe divisée en 3 groupes (partie supérieure, colonne et dessin) ce qui permettait de répartir le colonne et dessin) ce qui permettait de répartir le matériel mais demandait tout de même beaucoup de matériel mais demandait tout de même beaucoup de couteau utilitaire.couteau utilitaire.

11rere validation validation

Contraintes utilisées: pivotement du miroir et Contraintes utilisées: pivotement du miroir et ajustement de la hauteur de la colonne:ajustement de la hauteur de la colonne:

Bonne réussite dans l’ensemble mais les élèves Bonne réussite dans l’ensemble mais les élèves avaient tendance à copier les idées des autres;avaient tendance à copier les idées des autres;

Un élève s’est démarqué en proposant un système Un élève s’est démarqué en proposant un système de pignon et crémaillère d’où l’idée d’imposer un de pignon et crémaillère d’où l’idée d’imposer un élément en rotation;élément en rotation;

11rere validation: TRACES validation: TRACES 55ee année (mai 2009) année (mai 2009)

Dessin et étapes de Dessin et étapes de fabricationfabrication

Dessins et étapes des Dessins et étapes des élèvesélèves

55ee année (mai 2009) année (mai 2009)

Dessins et étapes des Dessins et étapes des élèvesélèves

55ee année (mai 2009) année (mai 2009)

Dessins et étapes des Dessins et étapes des élèvesélèves

55ee année (mai 2009) année (mai 2009)

Le cahier des charges Le cahier des charges et ses varianteset ses variantes

Proposition 1: Proposition 1: Système avec poignée et Système avec poignée et baguette formant un « L ». Pivotement du miroir baguette formant un « L ». Pivotement du miroir inférieur et emplacement du miroir supérieur à inférieur et emplacement du miroir supérieur à déterminer par l’élèvedéterminer par l’élève

Proposition 2: Proposition 2: Système avec poignée et Système avec poignée et baguette formant un « L ». Emplacement des baguette formant un « L ». Emplacement des miroirs et leur inclinaison établis par l’élève.miroirs et leur inclinaison établis par l’élève.

Proposition 3: Proposition 3: Système avec un mécanisme de Système avec un mécanisme de transformation du mouvement. L’emplacement transformation du mouvement. L’emplacement des miroirs et leur inclinaison sont déterminés des miroirs et leur inclinaison sont déterminés par l’enseignante ou enseignant.par l’enseignante ou enseignant.

PLONGEONS!PLONGEONS!

On fabrique notre On fabrique notre périscopepériscope

Plans des parties Plans des parties supérieure et inférieuresupérieure et inférieure

Plans des parties Plans des parties supérieure et inférieuresupérieure et inférieure

Plan de la colonnePlan de la colonne

Plan de la colonnePlan de la colonne

Plan de la colonnePlan de la colonne

Transfert des mesuresTransfert des mesures

Les mécanismes Les mécanismes suggéréssuggérés

La came et le galet

Les mécanismes Les mécanismes suggéréssuggérésLa roue dentée et la crémaillère

Les mécanismes Les mécanismes suggéréssuggérés

La bielle et la manivelle

Les solutions Les solutions possiblespossibles

La came et le galet

Les solutions Les solutions possiblespossiblesLa roue dentée et la crémaillère

Les solutions Les solutions possiblespossibles

La bielle et la manivelle

22ee validation validation 55ee et 6 et 6ee année (octobre année (octobre

2009)2009)Incorporation d’un mécanismeIncorporation d’un mécanisme

Photos en classePhotos en classe