BULLETIN D INFORMATION DES PROFESSEURS D INITIATION AUX SCIENCES PHYSIQUES

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1 JUIN , AVENUE JULES-ISAAC AIX-EN-PROVENCE BULLETIN TRIMESTRIEL - N JUIN 2007 I.S.S.N. : PRIX AU NUMÉRO : 9

2 BULLETIN D INFORMATION DES PROFESSEURS D INITIATION AUX SCIENCES PHYSIQUES Site APISP : Fax :

3 Abonner son établissement au bulletin de l APISP c est très bien Adhérer à l association c est important De nombreux collèges sont abonnés à notre bulletin. Nous voyons là le résultat de l action militante de nos collègues enseignants de Sciences Physiques qui ont incité les documentalistes à prendre cet abonnement. Nous les en remercions vivement. Nous espérons que le contenu de notre publication les aide à proposer à leurs élèves un enseignement de qualité, attractif et peut-être parfois original. L audience d une association comme la nôtre dépend de sa vitalité, de la qualité de ses productions, du sérieux de ses positions mais aussi du nombre de ses adhérents. Nous déplorerons que l abonnement d un collège à notre bulletin nous prive de l adhésion du (des) enseignant(s) de Sciences Physiques qui l utilise(nt). C est pour cette raison que nous proposons une adhésion seule (tarif 10 ) pour tous ceux qui n ayant pas besoin de recevoir personnellement notre bulletin apprécient le travail et les orientations de l APISP. 2

4 EDITO APISP N 172 UNE HISTOIRE DE «NOUVEAU PROGRAMME» Nous pensions tous que le nouveau programme de quatrième était paru au B.O. n 5 du 25 Août 2005.jusqu à ce que le B.O. n 6 du 19 avril 2007 nous dévoile un nouveau nouveau programme. Certes cette deuxième édition reprenait pour l essentiel les contenus de 2005 mais deux notions nouvelles (vitesse de son et transmission des signaux) marquaient la différence. Ces modifications de dernière minute intervenaient alors que les formations étaient terminées dans la plupart des académies. Elles remettaient aussi en cause la validité des manuels scolaires dont les spécimens, déjà distribués dans les collèges (ou en voie de l être), n étaient plus strictement conformes au programme. Pour couper court à la polémique, la Direction de l enseignement scolaire a donc décidé de revoir cette deuxième version du programme officiel et de supprimer ce qui posait vraiment problème, à savoir : le son et la transmission des signaux. Elle s est engagée par ailleurs à diffuser cette information sur le site Eduscol (http://eduscol.education.fr). A noter toutefois que ce futur nouveau programme réajusté ne sera pas un copier-coller de la version de Il ressemblera plus dans la forme à celui du B.O. d avril. On devrait y retrouver notamment le même souci de mettre en relief la notion d énergie et la même volonté de coller davantage au socle commun des connaissances et des compétences ; l utilisation de l italique permettant de distinguer ce qui relève du socle de ce qui est hors du socle mais qui appartient tout de même au programme. L écriture hiérarchisée du programme est faite pour faciliter la lecture et mieux comprendre les attentes de l institution. Elle ne doit pas nous faire perdre de vue que l ensemble du programme et destiné à l ensemble des élèves. Jacques JOURDAN 3

5 L HEURE DE PRÉPARATION EST UN DROIT Nous publions ci-contre la réponse ministérielle à notre courrier du 26 mars 2007 (voir bulletin 171). A noter que les termes utilisés par monsieur le directeur des ressources humaines sont sans équivoque : les chefs d établissement n ont pas à refuser d accorder l heure de préparation, s il n y a pas de personnels dédiés à ces fonctions dans l établissement. Ces courriers ont été échangés avant la décision ministérielle d abrogation du toilettage du décret de

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7 EN MÉMOIRE DE PIERRE GILLES DE GENNES Nous avons appris avec beaucoup de peine la disparition de Pierre Gilles de Gennes, Prix Nobel de Physique en Il était venu faire une conférence lors des journées nationales de l APISP en 1992 à Marseille. Quel souvenir exaltant : ce savant, en toute simplicité, n avait pas hésité à grimper sur la paillasse pour arriver à s adresser à un amphithéâtre bondé! Par son charisme et l authenticité d un homme d immense savoir il avait suscité un grand enthousiasme aussi bien auprès des étudiants, qui avaient envahi l amphi en dépit de notre service d ordre, qu auprès des professeurs de physique chimie participant aux Journées. En l écoutant nous pensions qu après tout c est tellement simple la physique : cristaux liquides matière molle autant de sujets qu il traitait en excellent vulgarisateur! A cette occasion il avait reçu la médaille de la ville de Marseille et avait accepté d être membre d honneur de notre association. Ayant pris un repas avec nous, nous avons mesuré combien ce savant était un «parfait honnête homme», cultivé, courtois et attentif à faire plaisir. Nous le regretterons. Denise BENGUIGUI Bureau de l APISP Couverture du bulletin de l APISP publié apres la rencontre avec Pierre Gilles de Gennes à Marseille en

8 DE GENNES : un prix Nobel à Marseille Le prix Nobel de Physique 1991 s est montré très pédagogue fac à un auditoire d un millier de Marseillais. Son conseil : «pour faire avancer la recherche, il faut remettre en question les doctrines» Plein à ras bord, le grand amphi de la faculté Saint Charles! Des étudiants partout, des professeurs très dignes assis tant bien que mal sur un coin de travée... Quand Gilles de Gennes se déplace, ça fait l'effet d'un prix Nobel dans un campus bondé. Impossible d'entrer, impossible de sortir. La conférence qu'il donnait en ce lieu de savoir, dans le cadre des journées nationales de l'association des Professeurs d'initiation aux Sciences Physiques (APISP), dont Mme Benguigui est la présidente, hésitait entre le monôme étudiant et l'assemblée soixante huitarde. Cris, sifflets admiratifs, applaudissements frénétiques, trépignements nourris, les potaches marseillais ont fait une ovation à ce physicien touche à tout, couronné en 1991, par la célèbre Académie suédoise. Tout à commencé, vers l6h, par une drôle d'expérience sur la mécanique des foules. Le professeur Fardoux qui donnait tout normalement son cours de mathématiques dans le grand amphi voyait les gradins se remplir de têtes nouvelles. Le tout, dans un brouhaha incompatible avec le sérieux de sa mission. Le cher homme n'avait tout simplement pas été prévenu de l'irruption imminente d'un prix Nobel au milieu de son cours Les secrets de la matière molle Imper mastic, veston couleur amande, cravate et bagage à main assorti, Pierre Gilles de Gennes, le prof d'élite au cheveu en bataille, s'empoignait avec les impondérables. Panne de courant! Impossible de brancher le projecteur qui devait nous conduire sur fiches rhodoïd, dans l'univers de ses travaux. Le voilà en chemise, debout sur la paillasse, en train d'installer son "matos". Applaudissements, sifflets admiratifs... Le savant amusé balançait des sourires à la Brel et des plaisanteries du genre : "le courant passe, mais il n'est pas encore arrivé!" La bonne prise repérée, notre grand diable de conférencier, lançait enfin son sujet : "La matière molle". Un terme générique qui prête à sourire mais qui pourtant fait les beaux jours de l'industrie des fluides, des polymères et des cristaux. Le caoutchouc, la colle, la peinture, l'encre de Chine, la façon dont s'étale une goutte, toute une mécanique compliquée entre liquide et solide, passée au peigne fin dans son laboratoire. Selon Pierre Gilles de Gennes "un chercheur doit s'inspirer de l'esprit de Benjamin Franklin, trouver des solutions simples et de bon sens, ne pas dépenser l'argent du contribuable et se soucier des applications industrielles de ses découvertes." C'est le message qu'il tient à faire passer auprès des lycéens et collégiens. Son souhait d'éternel étudiant étant de voir la physique et la chimie retrouver leurs lettres de noblesse sur les bancs de l'école. "Il faut six mois, assure-t-il, pour bâtir une théorie, mais il faut bien quatre ans pour mener à bien les travaux." C'est à la fois beau coup et peu. Et ce Newton des temps modernes, d'a jouter en rappelant les célèbres mots d'einstein : "La recherche, c'est 5 % d'inspiration et 95 % de transpiration." Interrogé sur l'irruption intempestive d'une pub, lors d'une interview sur TFl, avec son alter ego Georges Charpak, lui aussi prix Nobel de physique, Pierre Gilles de Gennes s'est simplement borné à déclarer: "Ça montre où sont les vrais pouvoirs..." En attendant, l'enfant studieux du Champsaur, fils d'une lignée de médecins, devenu grand savant comblé par la science, souhaite que la physique de demain contribue davantage aux découvertes liées à la santé. 7

9 Catalogues Physique-Chimie Rue Jacques-Monod Z.I. N 1, Nétreville BP 1900, Évreux cedex, France Tél. : Fax : JEULIN Jeulin SA au capital de Siren RCS Évreux B Siret Découvrez aussi nos produits dédiés aux nouveaux programmes de 4 e et de 5 e Commandez-les ou consultez-les gratuitement sur

10 SCIENCES PHYSIQUES ET DÉCOUVERTE PROFESSIONNELLE Mise en place progressivement dans les collègues depuis la rentrée 2005, l option facultative de découverte professionnelle (3 heures hebdomadaires) vise à apporter aux élèves une première connaissance du monde professionnel selon trois entrées - Découvertes des métiers et activités professionnelles - Découvertes des organisations (entreprises ) et de la relation formation / emploi - Découverte des lieux et modalités de formation Les orientations pédagogiques de l option sont fixées par le B.O. numéro 11 du 17 mars 2005 ORIENTATIONS PÉDAGOGIQUES Enseignement de l option facultative de découverte professionnelle (trois heures hebdomadaires) en classe de troisième TEXTE NATIONAL D ORIENTATION PÉDAGOGIQUE L option facultative de découverte professionnelle (3 heures hebdomadaires) vise à proposer aux élèves des classes de troisième du collège une approche du monde professionnel par une découverte des métiers, du milieu professionnel et de l environnement économique et social. Elle doit être proposée à tout élève à compter de la rentrée Cette démarche contribue à élargir et compléter la culture générale des collégiens. Participant à l éducation à l orientation et à la citoyenneté, les connaissances ainsi acquises leur permettront, le moment venu, d opérer des choix plus éclairés dans la construction de leur parcours de formation. À cet égard, la découverte du monde professionnel conduit à présenter des métiers à tous niveaux de qualification. Participant à la formation générale des élèves, elle mobilise et enrichit des compétences et connaissances générales, acquises ou en voie d acquisition dans les autres enseignements. L option est prise en charge par une équipe pédagogique pluridisciplinaire à laquelle peuvent se joindre d autres membres de l équipe éducative (professeur documentaliste, conseiller d orientation psychologue, conseiller principal d éducation...). 1 - Objectifs pédagogiques L équipe pédagogique accordera une attention particulière à l élaboration d une progression annuelle s appuyant sur un projet collectif prenant en compte à la fois les projets émergents des élèves et les objectifs assignés à l option. Les compétences et connaissances spécifiques visées par l option sont structurées autour de trois axes de découverte : - les métiers et les activités professionnelles, - les organisations, - les lieux et les modalités de formation. 9

11 Des compétences et connaissances appartenant à ces axes peuvent en effet être sollicitées simultanément au cours d une même activité ou d une même séquence. Les contenus et les activités élaborés par les équipes pédagogiques se situent dans une perspective d initiation aux réalités du monde économique et professionnel. Il s agit d essayer de mettre en cohérence les parcours et objectifs tant scolaires que professionnels. On s efforcera de présenter de la manière la plus concrète possible les notions théoriques abordées dans le cadre des activités mises en œuvre. Compétences visées A. Découvrir des métiers et des activités professionnelles A.1 Présenter un métier en identifiant les principales tâches, l activité du professionnel, les outils utilisés. A.2 Distinguer les conditions d exercice des métiers selon leur environnement : PME, artisanat, grande entreprise, fonction publique, travailleur indépendant... A.3 Situer les métiers découverts dans les principaux types d activités : production de biens et de services. A.4 Rechercher des exemples de relation entre le progrès technique et l évolution des activités professionnelles. B. Découvrir des organisations B.1 Repérer, à travers des exemples locaux, la diversité des organisations (entreprises, services publics, associations...). B.2 Identifier les liens entre activités de service et activités de production. B.3 Identifier le rôle des acteurs dans l organisation d une production de biens ou de services. B.4 Repérer et analyser la place respective des femmes et des hommes dans les activités professionnelles. C. Découvrir des lieux et des modalités de formation C.1 Identifier les principaux lieux et les principales voies de formation. C.2 Identifier les principaux diplômes, les voies d accès aux qualifications : formation initiale (sous statut scolaire et sous contrat de travail), formation continue, VAE. C.3 Repérer quelques organismes publics liés aux métiers, aux formations et à l emploi (CIO, ONISEP, Mission locale pour l emploi des jeunes...). C.4 Mettre en relation les parcours professionnels et les cursus de formation. 2 - Démarche L horaire de trois heures hebdomadaires consacrées à la découverte du monde profes- 10

12 sionnel favorise des méthodes pédagogiques plaçant les élèves en activité et la construction de compétences et de connaissances à partir d expériences concrètes, en contact étroit avec l univers des métiers. L équipe pédagogique accordera donc une attention particulière à l élaboration d une progression annuelle structurée suivant une démarche de projet. Cette progression doit s appuyer sur des activités combinant l acquisition des connaissances et le développement des compétences visées ainsi que la rencontre de familles de métiers aussi variées que possible. Les activités proposées aux élèves doivent leur faire découvrir une large palette de métiers et de formations et mettre en lumière les mutations qui les affectent. Il est ainsi recommandé de prévoir et d organiser : - des activités de recherche d information, notamment en recourant aux technologies de l information et de la communication ; - des activités d analyse de documents, écrits, audiovisuels ou multimédias, produits par l Onisep, le CIDJ, les branches et fédérations professionnelles, les médias... - des interventions de professionnels sur leur métier, d élèves de lycée sur leur formation, d anciens élèves ; - des situations pratiques et actives : visites d information ou séquences d observation en milieu professionnel dans les conditions définies par le décret n relatif aux modalités d accueil en milieu professionnel d élèves mineurs de moins de seize ans (B.O. n 34 du 18 septembre 2003) ou dans des lycées d enseignement général et technologique, des lycées professionnels, des établissements de l enseignement supérieur ; - des activités d élaboration de documents variés : cédérom de présentation (des entreprises de la région, des familles de métiers, etc.) ; compte-rendu de visite, revue de presse, reportage écrit ou audiovisuel, panneau d exposition, support de communication d entreprise... - des activités de mise en commun et de synthèse : exploitation en classe des expériences des élèves, formalisation des connaissances acquises dans le monde professionnel ; - des activités d analyse de parcours : motivation des choix de formations et de métiers ; cohérence entre les formations suivies et le(s) métier(s) exercé(s). 3 - Propositions d activités La liste ci-dessous recense des propositions d activités pédagogiques qui ne présentent aucun caractère obligatoire. Il revient à l équipe pédagogique de concevoir et d organiser, en fonction du contexte local et des centres d intérêt des élèves, des activités favorisant l acquisition des connaissances et compétences visées par l option. - Enquête(s) auprès de professionnels pour mettre en évidence leurs parcours professionnels. - Réalisation, en groupes, d exposés sur des champs d activités professionnelles, un 11

13 métier, un produit innovant... - Observation de l environnement économique local, repérage des principaux acteurs, - Réalisation d un dossier de presse relatif au tissu économique et social environnant l établissement, - Enquête à partir de documents sur les diplômes et formations : comparaison des parcours théoriques et des parcours réels, - Observation de quelques formations (générales, technologiques, professionnelles) proposées dans les lycées de proximité et les établissements de l enseignement supérieur, - Réalisation de reportages sur les métiers, - Présentation des différents enseignements de détermination de seconde (recueil de témoignages d anciens élèves, d enseignants de lycée...), - Interview de professionnels, d anciens élèves du collège, par exemple ceux ayant créé une entreprise, - Restitution devant la classe d enquêtes réalisées, - Rédaction de fiches présentant des métiers, des postes de travail, des entreprises, - Organisation de tutorat de collégiens par des lycéens lors d une activité spécifique. 4 - Évaluation des élèves Comme tout enseignement, la découverte professionnelle donne lieu à une évaluation. Les résultats obtenus peuvent être pris en compte pour l obtention du diplôme national du brevet, au même titre que les autres options facultatives. L année scolaire doit être ponctuée de moments d évaluation, permettant d apprécier le degré d acquisition par les élèves des compétences et connaissances visées. Ces évaluations doivent être conçues comme des moments de bilan, point d appui des activités proposées par la suite. Les notes et productions des élèves (dossiers, comptes rendus...) en constituent le principal support. Les démarches entreprises et l implication de l élève dans l élaboration d une stratégie d orientation doivent être prises en compte dans l évaluation. Il peut paraître paradoxal d initier un enseignement de ce type au moment où les sources et les supports d information n ont jamais été aussi nombreux. La sous-information sur le monde professionnel qui pose question est un sentiment chronique des élèves et des familles. En réalité, ce sont les moyens de traitement de cette information qui font défaut aux élèves et le cadre aujourd hui offert par cette option vise à les mettre en place. Ainsi, au lieu d apporter des éléments d information préconstruits aux élèves, les activités proposées doivent viser à susciter et à organiser leur questionnement. La recherche et la production d informations par les élèves eux-mêmes doivent donc être placées au cœur de la démarche. C est leur activité qui est à même de favoriser l enrichissement de leurs représentations. Les activités proposées aux élèves ayant choisi cette option doivent donc leur faire découvrir une large palette de métiers et de formations. 12

14 Dans ce cadre-ci, une activité interdisciplinaire peut être facilement mise en place par le professeur de sciences physiques. Elle est proposée par l ONISEP(*) Intitulée :«Vous l utilisez, un physicien l a inventé» elle figure dans le recueil de suggestions de séquences pédagogiques. Elle peut se mettre en place dans la première partie du programme de cette option «Découvrir des métiers et des activités professionnelles». Les notions et les savoirs abordés doivent permettre d appréhender la réalité de l univers des métiers, très souvent ignorée des élèves. L objectif est d amener les élèves à découvrir des portraits de chercheurs et leurs travaux en laboratoire, à démystifier leur métier, à prendre conscience que la recherche n est pas seulement réservée à une élite. Pour cette activité, il est souhaitable de disposer d une salle informatique avec accès Internet. L Onisep propose aussi un DVD support «Portraits, vocation scientifique» mais son utilisation n est pas obligatoire pour réaliser cette activité. De plus, l utilisation d Internet permettra aux élèves de valider certaines des compétences du B2I. Déroulement de l activité Les élèves choisissent une ou plusieurs applications d usage courant de la physique parmi celles proposées par le professeur. Il serait bien que le tableau tienne sur une page 13

15 Le but est de retracer l histoire de cette invention et celle de son (ses) inventeur(s). Les exemples d applications proposées sont accessibles à tous. Les inventions présentées balaient une large période chronologique. Mise en place : Les élèves peuvent travailler seuls, en binôme ou trinômes suivant les moyens matériels dont on dispose et en fonction du but effectivement recherché. Le travail à plusieurs, si la classe s y prête, favorisera les échanges et l argumentation. 1er temps Une page de présentation des inventions est communiquées aux élèves ; ils en choisissent une ou plusieurs suivant les consignes du professeur. Il sera plus intéressant si une grande partie des inventions fait l objet de recherches pour une meilleure mise en commun. Les élèves se répartissent les inventions. 2nd temps La phase de recherche se met en place en salle informatique. Deux heures semble un temps raisonnable pour traiter quelques inventions. Il peut être utile de donner aux élèves un plan pour leur recherche : - Trouver la date de l invention - Pays - Rédiger une mini biographie de l inventeur - etc Ce plan leur servira également pour prévoir la rédaction de la restitution. 3ème temps Production des élèves Une restitution en classe entière sous forme d exposé sera un excellent exercice. Les élèves les plus doués peuvent réaliser une présentation (type Power Point) à l aide d un vidéo-projecteur. L évaluation sera fonction des attentes du professeur. Elle peut par exemple porter sur la précision des recherches, la qualité de la rédaction, l originalité Elle pourra être prise en compte pour le B2I et servir à valider les compétences suivantes (entre autres..) : «S approprier un environnement informatique de travail» - Je sais m identifier sur un réseau et mettre fin à cette identification - Je sais accéder aux logiciels et aux documents disponibles à partir de mon espace de travail 14

16 «S informer, se documenter» - Je sais utiliser les principales fonctions d un logiciel de navigation sur le Web - Je sais sélectionner des résultats lors d une recherche et donner des arguments permettant de justifier mes choix Pour aller plus loin : Il est intéressant,une fois ce travail de présentation réalisé, de faire réfléchir les élèves, par écrit ou lors d un débat argumenté, aux questions suivantes : - naît-on chercheur ou le devient-on? - les chercheurs ont-ils été d abord des élèves exceptionnels? - la recherche est-elle réservée aux hommes? - les métiers de la recherche scientifique sont-ils des métiers solitaires? L ensemble des recherches et des productions peut être mis en ligne sur le site Internet de l établissement Un travail à la maison, de groupes, en relation avec le professeur documentaliste peut aussi être envisagé. (*)Sources : ONISEP séquences pédagogiques L ONISEP et la découverte professionnelle L Onisep a pour mission l information sur les métiers et les enseignements. Au services des élèves et de leurs familles depuis 30 ans, l Onisep est de fait un partenaire privilégié des équipes éducatives, dans leur mission d accompagnement de leurs élèves dans la construction de leur projet, sur le champ de la découverte professionnelle. Pour matérialiser ce lien, l Onisep a ouvert un site réservé aux équipes éducatives Ce site comporte une rubrique intitulée : «Accompagner la découverte du monde du travail», dont une partie est réservée à l option «Découverte Professionnelle» : espace d échange et de dialogue pour les équipes éducatives qui peuvent témoigner de la mise en œuvre de certains séquences pédagogiques ( améliorations, adaptations ; compléments, modalités d évaluation ) et ainsi, permettre d en construire de nouvelles. Christophe Daujean Collège Massenet-Fourneyron 42 Le Chambon-Feugerolles 15

17 DANS LES DISQUES DURS DE L A.P.I.S.P. LES MESURES DES VITESSES DE LA LUMIÈRE ET DU SON. Ces mesures se font sans le dispositif d acquisition habituel en ExAO mais en utilisant les possibilités de l entrée son stéréo commune sur les ordinateurs. 1 - Mesure de la vitesse des ondes hertziennes (et donc de la lumière) a) Principe théorique On écoute une même station de radio qui émet en grandes ondes et en FM sur 2 postes : un branché sur la FM et l autre sur les grandes ondes. On subit alors un décalage très désagréable, la réception en GO étant en avance sur la FM. Cela est dû au fait que les 2 types d ondes étant la plupart du temps émis en même temps, le signal GO est reçu presque immédiatement alors que le signal FM transite par Paris puis un satellite géostationnaire à km au-dessus de l équateur. Il en résulte une différence de marche de km environ (calcul précis faisable en 3ème) qui va se traduire par un décalage horaire d un quart de seconde détectable pour l oreille et facilement mesurable pour une carte son. b) Principe expérimental On relie les prises écouteurs (jack mono) des 2 postes à l entrée stéréo de la carte par un câble 2 fois mono d un côté, une fois stéréo de l autre. On enregistre des paroles dont on va mesurer le décalage à l aide du logiciel de traitement des ondes sonores (Wave Studio des cartes Sound Blaster, Audiored de la carte Guillemot, ce dernier s installe très bien sur les PC actuels). c) Matériel 2 postes de radio sur la même station, un en GO, l autre en FM. Un raccord reliant 2 fiches mâles jack (3,5) mono à une fiche mâle jack 3,5 stéréo. Remarque : on trouve plus facilement un tel câble avec 2 fiches mâle cinch (comme dans les chaînes stéréo) d un côté et la fiche mâle jack stéréo de l autre. Il faudra prendre en plus 2 adaptateurs femelle cinch-jack mâle 3,5 mono. d) Expérience On relie chaque fiche jack mono à la sortie écouteur d un poste et la fiche jack stéréo à la prise Line In de la carte son et on lance le logiciel d enregistrement. Les postes fonctionnent : on entend la cacophonie radiophonique dans les haut parleurs de l ordinateur. On choisit une période de paroles si possible un peu détachées et on enregistre une dizaine de mots. 16

18 Sur l écran de contrôle on repère les mots identiques sur les deux voies et on mesure le décalage à l aide de la souris. Sur cet écran on constate que le signal du poste en GO est sur la voie du haut. L avance du début d un mot sélectionné est de 0,260 s. Le calcul de la vitesse de la lumière donne 2,9 x 10 5 km/s. Remarque : certaines stations émettrices introduisent de temps en temps un retard supplémentaire qui peut atteindre quelques dizaines de ms et peut fausser les mesures. Il faut prévoir avec les élèves un enregistrement fait à l avance sur lequel on pourra travailler. Fig. C 2 - Mesure de la vitesse du son a) Principe théorique Un bruit sec fait devant un microphone est ensuite capté par un autre micro distant d une dizaine de mètres. Les 2 sons sont enregistrés et analysés au moyen de la carte son. b) Principe expérimental Un coup de marteau est donné sur un objet métallique (Ex. capuchon de bouteille de butane) devant un micro relié par une rallonge à une des extrémités mono du câble précédent. Un autre micro est relié directement à l autre extrémité. Le double signal arrive décalé sur la carte où il est enregistré en stéréo ou en mono : cela n a pas d importance car le décalage est suffisant pour distinguer les 2 parties. La mesure de la durée du décalage du début du son permettra de connaître la vitesse. c) Matériel 2 microphones une rallonge de 10 m de fil avec une jack mono femelle à chaque extrémité pour le 1er micro 17

19 un raccord jack mono double femelle pour le 2 ème micro Le raccord double mâle jack mono - jack stéréo de l expérience précédente 1 marteau + 1 capuchon de bouteille de butane d) Expérience Placer le premier micro à 10 m du deuxième et si possible en plein air pour diminuer les réflexions. Faire déclencher l enregistrement et taper un coup de marteau sur le capuchon devant le premier micro (après le coup, maintenir le marteau contre le capuchon pour l empêcher de vibrer). Faire arrêter l enregistrement, effectué ici en mono, assez rapidement pour retrouver plus facilement la portion intéressante. Fig. D Mesurer à l aide de la souris la durée du décalage entre les 2 fronts des ondes à l écran. Fig. D Pour une distance d environ 9,5 m, le décalage est de 0,028 s. Cela donne une vitesse de 339 m/s. Elle est de 343 m/s dans les conditions de mesure, ce qui fait une erreur de 1%. 3 - Conclusion Ces expériences montrent aux élèves que l on peut utiliser l ordinateur sans dispositif spécial d acquisition. Les ordinateurs ont une entrée ligne La mesure de la vitesse de la lumière pourra éventuellement être faite en 4ième pendant le cours d optique, mais celle du son se fera en 3ième pendant le cours de mécanique. Les élèves risquent de revoir en seconde cette mesure faite avec un oscilloscope à mémoire. Et il est fort possible que certains, chez eux, essaient de mesurer la vitesse de la lumière! 4- Complément sonore On retrouvera cet article sur le site de Physique de l académie d Aix Marseille : à la sous-rubrique EXAO de la rubrique TICE et on pourra écouter les sons correspondants 18

20 LA FUSION DES ICEBERGS FERAIT-ELLE MONTER LE NIVEAU DES OCÉANS? Cette question est posée dans la colonne «activités» de la partie du programme de 5ème consacrée aux changements d état. Elle induit une situation problème débouchant sur l expérience classique de la fusion d un glaçon flottant sur l eau d un verre rempli à ras bord. Le fait que l eau ne déborde pas après la fusion du glaçon conduit à conclure que la fusion des icebergs ne ferait pas monter le niveau des océans. Peut-on faire croire à nos élèves qu une simple expérience in vitro permet de répondre à une question de climatologie? Une situation - problème Document "Une plaque de glace de 3275 kmç (un peu moins de la moitié de la Corse), épaisse de 200 mètres, s'est détachée, le 7 mars 2002, de la calotte polaire connue sous le nom de Larsen, un glacier gigantesque à l'extrémité de la péninsule Antarctique. Le début de la rupture a été détecté par l'un des satellites d'observation de la Terre début février. Ensuite, la séparation totale avec la langue de glace continentale s'est effectuée en environ un mois. Depuis, elle s'est disloquée en plusieurs milliers d'icebergs plus petits qui dérivent dans la mer. Les chercheurs du British Antarctic Survey, qui surveillent la plate-forme de Larsen depuis 1998 en raison d'une montée des températures qui accélère la naissance des icebergs géants, ont été stupéfaits de voir un bloc de " 720 milliards de tonnes de glace se désintégrer en moins d'un mois." "(...) Si les grandes plates-formes de glace de l'antarctique venaient à fondre massivement sous l'effet de réchauffement climatique, le rythme des libérations d'icebergs s'accélèrerait. Ce qui aurait pour effet d'élever réellement le niveau des mers. Un article de Christiane Galus, rubrique Aujourd'hui sciences, p. 29. Le Monde du 22 mars 2002 Le problème à résoudre Le document mentionne bien que la prolifération d icebergs aurait pour effet l élévation du niveau de la mer mais il ne précise pas si cette élévation du niveau se produit lors de la libération de l iceberg ou/et lors de sa fusion. La vraie question est donc : pourquoi le niveau de la mer risquerait-il de monter si le rythme de libération des icebergs s accélérait? La recherche de la réponse à ce problème conduit à réaliser deux expériences en classe : 19

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