Objectifs de la séance 2

Construction d'une séance de TP proposant aux élèves de concevoir le protocole expérimental

Travail sur des productions d'élèves

Préparation de la séance 2

Consignes de travail (doc1 : ConsignesPourSeance2  )

Documents

- Enoncé du TP dipôle (doc2 : EnonceTPdipole  )

- Protocole de référence (doc3 : ProtocoleExpert_TP dipole  )

Séance 2

I- Le protocole expérimental

1- La structuration d'un protocole expérimental : du protocole à l'arbre des tâches

L'organisation d'un protocole peut être mise en évidence dans un arbre de tâches. Cette forme est proposée aux élèves dans le logiciel pour les aider à structurer leur travail lors de la conception du protocole.

Documents

- Le protocole de référence donné pour la préparation de la séance est fortement structuré. (lien éventuel sur le doc3 : ProtocoleExpert_TP dipole  )

- le même protocole lorsqu'il n'est pas structuré, perd en lisibilité, et s'il est toujours pertinent, exécutable et complet, il devient moins communicable (doc4 : ProtocoleBrutExpertTPDipôle  )

- un arbre de tâche pour le protocole structuré (doc5 : ArbreTachesTPdipole  ) : l'arbre le plus immédiat consiste à dessiner par-dessus branches (flèches bleues), nœuds (cadres verts) et tâches de bas niveau (cadres rouges). Les grandes étapes du protocole, où tâches de plus haut niveau, sont encadrées de bleu.

- un compte-rendu de manip de l'exécution du protocole de référence, réalisé par un enseignant (doc3bis : )

2- Pourquoi un protocole de référence ?

Un protocole de référence fourni un inventaire des tâches du protocole expérimental et permet de décider :

- des tâches que les élèves vont avoir à concevoir

- des tâches qui restent à la charge de l'enseignant

- des aides à proposer aux élèves en conséquence

Les critères de décision sont traités dans la partie II

Cependant, il n'y a pas qu'un protocole possible. Les différents protocoles envisagés et les critères pour les construire sont décrits dans le doc6 (doc6 : ProtocolesDeReference  ).

3- Quel niveau de détail dans le protocole ?

Ne devrait on pas donner plus de détails, ou contraire, ne devrait on pas en donner moins ?

Le niveau de détail du protocole doit correspondre aux compétences de la personne qui va exécuter le protocole en laboratoire.

Par exemple, si on considère que les élèves maîtrisent la mesure d'une résistance à l'ohmètre, alors le protocole de référence proposé ici (doc3 : ProtocoleExpert_TP dipole  ) devra être simplifié. D'autre part les élèves ne seront pas invités à expliciter cette tâche.

II- Construire un TP où les élèves conçoivent eux-mêmes le protocole expérimental

Comment décider de ce qui va être à la charge des élèves et de ce qui reste à la charge de l'enseignant? En conséquences quelles aides et quel guidages doit on prévoir?

Documents

- Les critères de décisions. Des exemples de décisions pour le TP dipôle (doc 7 : à finir)

- Le TP réalisé : tâches choisies à la charge des élèves (doc8 : TachesElevesTPdipole  )

- Le TP qui a été proposé aux élèves :

- la fiche élève complète (doc9 : FicheEleveTPdipole  )

- les fiches techniques (doc10 : FichesTechniquesTPdipole  )

- un tableau de valeurs des intervalles de valeurs de la constante de temps tau (doc11 : ValeursDeTauTPdipole)

- Pour information : un exercice préparatoire pour le cas où l'on aurait un dipôle de type rC (peu connu des élèves de TS - ce type de dipôle a été éliminé des dipôles possibles dans le TP présenté ici)

Quelques remarques sur les choix et les guidages adoptés

- la fiche élève structure la démarche de conception du protocole : questions pour aider la réflexion, organisation en étapes, structuration des étapes, test et exécution du protocole étape par étape, ...

- les élèves doivent travailler avec 4 dipôles de 3 types différents

- confrontation avec chacun des types de dipôles

- incitation à concevoir un protocole unique

- des fiches techniques pour l'usage des appareils et pour les montages

III- Travail sur les productions d'élèves

Un objectif majeur du TP est d'amener les élèves à mobiliser et à utiliser leurs connaissances. Les décisions prises précédemment, vis-à-vis des protocoles possibles, favorisent a priori la mobilisation de certaines connaissances. De manière générale ce sont des connaissances théoriques en électricité et sur le thème des régimes transitoires, et des connaissances expérimentales sur les montages, les appareils de mesures et sur les méthodes.

Quelles sont les connaissances que le TP ainsi conçu semble inciter à mobiliser ?

Quelles sont les connaissances effectivement mobilisées par les élèves ?

Informations sur les documents

Les élèves travaillent par groupes de 2 ou 3 et sont enregistrés.

Les copies d'élèves ci-dessous intègrent des pages de brouillon et la fiche élève, une page de brouillon étant disposée avant la page de la fiche à laquelle elle correspond.

Documents

- Productions d'élèves : groupes A1 (doc 12 : ProductionA1_TPdipole ), A2 (doc13 : ProductionA2_TPdipole ), A3 (doc14 : ProductionA3_TPdipole ), B1 (doc15 : ProductionB1_TPdipole ), B5 (doc16 : ProductionB5_TPdipole )

- Retranscriptions d'enregistrements audio : extrait long pour le groupe A2(doc17 : ExtraitAudioA2 ) et extraits courts pour le groupe B5 (doc18 : ExtraitsAudioB5 )