Identifier les différents types de signaux.

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1 Identifier les différents types de signaux Séances - Activités Productions attendues Connaissances associées Compétences associées Compétence du socle commun Fiche travail (Page 1/1) et page 1/2 Séance 1 : (30 minutes) Présentation de la problématique (10 min) Amener les élèves à réfléchir et à proposer des solutions personnelles (10 min) Fin de la séance sur un premier bilan (10 min) Outils et moyens de communication Notions de nature d un signal : - Signal sonore - Signal lumineux - Signal radio Identifier un signal et une information D1 : Pratiquer un langage scientifique D4 : Formuler une question ou une problématique scientifique ou technologique simple Proposition de 3 solutions possibles Les élèves sont réunis par petits groupes Chaque groupe est invité à proposer un protocole expérimental permettant d émettre un signal sonore ou lumineux et lister le matériel nécessaire (La solution 3 peut être proposée à un groupe) Séance 2 : (2 heure) Montage des dispositifs expérimentaux (15 min) Expérimentation (30 min) Rédaction du compte rendu (30 min) Restitution orale (5 min par groupe soit 15 min) Fin de la séance sur un second bilan (30 min) Notions de nature d un signal : - Fonctions techniques - Capteur - Actionneurs Nature d un signal, nature d une information Comparaison de solutions techniques D4 : Réaliser en équipe tout ou une partie d un objet technique répondant à un besoin D4 : interpréter un résultat, en tirer une conclusion D4 : formaliser une partie de sa recherche sous une forme écrite ou orale

2 Séance 1 Comment puis-je communiquer à distance Fiche travail 1/1 Maison d Isidore, le fils de Mme Olit Maison de Mme Olit Mme Cloé Olit est une personne âgée qui vit dans la maison voisine de celle de son fils Isidore Elle n est pas très à l aise avec les nouvelles technologies En cas de problèmes, elle souhaite pouvoir prévenir son fils rapidement Isidore est bricoleur, il voudrait fabriquer lui-même un dispositif simple pouvant permettre à Mme Olit de l alerter en cas de difficulté Parmi les supports d informations suivants (vus en CM1) Entourez ceux qui vous semblent faciles à fabriquer et à utiliser par Isidore et par sa maman Le son La lumière Les ondes radio Voix Alarme sonore Alarme lumineuse Réseau wifi, téléphonie, radio 1 er Bilan

3 Comment puis-je communiquer à distance? 1 er bilan Fiche professeur 1/2 1 er Bilan Compte tenu du fait que Mme Olit n est pas familiarisée avec les nouvelles technologies, nous pourrons utiliser : - la lumière - le son sous forme d un signal sonore ou de la voix Nous allons expérimenter ces 3 solutions en divisant la classe en 3 groupes

4 Séance 2 Comment puis-je communiquer à distance Fiche groupe 1/3 Fiche guide : groupe 1 Le matériel mis à votre disposition : La lampe L interrupteur La pile 3 cordons banane Ils vont permettre de relier et de conduire le courant entre les éléments du circuit 2 fiches crocodile Elles vont permettre de relier les fils aux bornes de la pile Montage à réaliser : Une fois votre montage réalisé, appelez votre professeur pour le vérifier Testez-le Au brouillon, préparez un exposé permettant : - de présenter votre montage au reste de ta classe - d expliquer comment il pourrait apporter une solution au problème de M Olit Pour vous aider, répondez aux questions suivantes : - quelle est la nature du signal qui va alerter Mr Olit? - sur quel composant Mme Olit va-telle agir? - quel est le composant qui va générer le signal d alerte? - quel est le rôle de la pile? Imaginez comment madame Olit pourrait envoyer différents messages à son fils Par exemple «Je vais bien», «Peux tu passer me voir?», «J ai besoin d eau», «Peux-tu m apporter à manger» Imaginez un code et faites un essai

5 Séance 2 Comment puis-je communiquer à distance? Fiche groupe 2/3 Fiche guide : groupe 2 Le matériel mis à votre disposition Le buzzer L interrupteur La pile 3 cordons banane Ils vont permettre de relier et de conduire le courant entre les éléments du circuit 4 fiches crocodile Elles vont permettre de relier les fils aux bornes de la pile et aux bornes du buzzer Montage à réaliser : Une fois votre montage réalisé, appelez votre professeur pour le vérifier Testez-le Au brouillon, préparez un exposé permettant : - de présenter votre montage au reste de ta classe - d expliquer comment il pourrait apporter une solution au problème de M Olit Pour vous aider, répondez aux questions suivantes : - Quelle est la nature du signal qui va alerter Mr Olit? - Sur quel composant Mme Olit va-telle agir? - Quel est le composant qui va générer le signal d alerte? - Quel est le rôle de la pile? Imaginez comment madame Olit pourrait envoyer différents messages à son fils Par exemple «Je vais bien», «Peux tu passer me voir?», «J ai besoin d eau», «Peux tu m apporter à manger» Imaginez un code et faites un essai

6 Séance 2 Comment puis-je communiquer à distance? Fiche guide : groupe 3 Fiche groupe 3/3 Le matériel mis à votre disposition 2 pots de yaourt 5 à 6 m de ficelle Un clou Montage à réaliser : A l aide du clou, faites un trou au dos de chaque pot de yaourt Une foi votre montage réalisé, appelez votre professeur pour le vérifier Testez-le Prenez l un des deux pots Passez un bout de la ficelle dans un des trous Faites un nœud pour empêcher la ficelle de sortir du pot Faites la même chose à l autre extrémité de la ficelle avec le second pot Prenez chacun un pot et éloignez vous Un élève parle dans son pot, l autre place son pot sur son oreille Faites un essai sans tendre la ficelle, faites un essai ficelle tendue Si un troisième élève place son doigt sur la ficelle, que se passe t il? Au brouillon, préparer un exposé permettant : - de présenter votre montage au reste de ta classe - d expliquer comment il pourrait apporter une solution au problème de M Olit Pour vous aider, répondez aux questions suivantes : - Quelle est la nature du signal qui va alerter Mr Olit? - Sur quel composant Mme Olit va-t-elle agir? - Quel est le composant qui va générer le signal d alerte? - Quel rôle joue la ficelle?

7 Séance 2 Comment puis-je communiquer à distance? 2 nd bilan Fiche élève 1/2 Nous avons étudié 3 solutions pouvant répondre au problème rencontré par Isidore 3) Les solutions réalisées par un montage électrique Solution 1 : Solution 2 :

8 La pile Elle fournit l énergie électrique permettant au système de fonctionner Cordons banane Ils vont permettre de relier et de conduire le courant électrique entre les éléments du circuit L interrupteur Il permettra à de commander le déclenchement signal La lampe Elle permettra d alerter émettant un signal lumineux Le buzzer Il permettra d alerter émettant un signal sonore Séance 2 Comment puis-je communiquer à distance? 2 nd bilan Fiche élève 2/2 2) Solution par onde mécanique _ Explications : Le son, c est de l air qui bouge très vite : on dit qu il vibre Quand Mme Olit parle, l air fait vibrer le fond du pot Puis le pot fait vibrer la ficelle qui va, à son tour, faire vibrer le fond du deuxième pot Et ce pot-là fait vibrer l air Cela crée le même son près de l oreille de Theodore Et voilà! Il pourra entendre sa mère! Remarque : si quelqu un touche le fil, il arrête la vibration qui n atteindra pas le second pot 3) Exemple d un code utilisable avec les solutions par montage électrique

9 Message à faire passer Je vais bien Peux-tu passer me voir J ai besoin d eau Peux-tu m apporter à manger?

10 Comment puis-je communiquer à distance? 2 nd bilan : Fiche professeur 1/2 Nous avons étudié 3 solutions pouvant répondre au problème rencontré par Isidore 1) Les solutions réalisées par un montage électrique Solution 1 : En cas de problème, mme Olit pourra prévenir son fils en actionnant l interrupteur Le courant circulera dans le circuit, la lampe émettra un signal lumineux, ce qui alertera Isidore Isidore et sa mère pourront imaginer un code pour envoyer différents messages Solution 2 : En cas de problème, mme Olit pourra prévenir son fils en actionnant l interrupteur Le courant circulera dans le circuit, le buzzer émettra un signal sonore, ce qui alertera Isidore Isidore et sa mère pourront imaginer un code pour envoyer différents messages La pile : Elle fournie l énergie électrique permettant au système de fonctionner Cordons banane : Ils vont permettre de relier et de conduire le courant électrique entre les éléments du circuit L interrupteur : Il permettra à Mme Olit de commander le déclenchement d un signal La lampe : Elle permettra d alerter Isidore en émettant un signal lumineux Le buzzer : Il permettra d alerter Isidore en émettant un signal sonore Capteur Actionneurs

11 Comment puis-je communiquer à distance? 2 nd bilan : Fiche professeur 2/3 2) Solution par onde mécanique Ce système va permettre de transmettre le son de la voix de Mme Olit comme le ferait un téléphone En cas de problème, elle pourra s adresser directement à son fils Explications : Capteur Actionneurs Le son, c est de l air qui bouge très vite : on dit qu il vibre Quand Mme Olit parle, l air fait vibrer le fond du pot Puis le pot fait vibrer la ficelle qui va, à son tour, faire vibrer le fond du deuxième pot Et ce pot-là fait vibrer l air Cela crée le même son près de l oreille de Theodore Et voilà! Il pourra entendre sa mère! Remarque : si quelqu un touche le fil, il arrête la vibration qui n atteindra pas le second pot 3) Exemple d un code utilisable avec les solutions par montage électrique Message à faire passer Je vais bien La lampe s allume 1 fois 1 bip court Peux-tu passer me voir La lampe s allume 2 fois 1 bip long J ai besoin d eau La lampe s allume 3 fois 2 bips courts Peux-tu m apporter à manger? La lampe s allume 4 fois 1 bip long et 2 bip courts

12 Comment puis-je communiquer à distance? Fiche matériel Fiche professeur 3/3 Composants Désignation Pile plate 4,5 V CC Buzzer piezo oscillateur sortie fils diamètre de 20mm Prix 080 HT (Technologie service) En stock dans certains collèges (reste des anciennes fabrications) A monter sur support avec connexion banane femelle 2mm ou à utiliser directement avec des fiches crocodile Fiches mâle banane Longueur 200 mm, fiches bananes Ø 2 mm juxtaposables Prix : 2,60 HT (A4 Technologie) Il est possible d utiliser des fils simple sans connexion banane Support de culot à vis E14 + ampoules 2,10 HT (Conrad) A monter sur support avec connexion banane femelle 2mm ou à utiliser directement avec des fiches crocodile Interrupteur à levier unipolaire 1 position ON 0,40 HT (Technologie Services) Pince crocodile SKS Hirschmann MA 1 enfichable 2 mm CAT rouge et noire 2,80 HT Conrad Remarques : Pour simplifier, il est possible de remplacer les fiches banane par des pinces crocodile à visser Dans ce cas toutes les connexions sur les composants se feront grâce à ces pinces Le montage restera plus facile à réaliser pour l enseignant mais sera moins pratique pour les élèves Pince crocodile à visser Rouge/Noir (lot de 10) 091 HT (Technologie Service) Quelques pots de yaourt Une bobine de ficelle

13 Quelques clous