1 AC
3
La lumière
Leçon 2
Tâche 2
Appliquer le principe de la propagation rectiligne de la lumière pour vérifier l’alignement des objets.
Signaux et informations
Thème 2
Niveau
Niveau
Physique chimie
Période
Pages réservées à l’enseignant(e)
Modelage de la tâche par l’enseignant (explicitation à haute voix)
Consignes et explications données aux élèves – hors modelage (à dire à haute voix)
Rappel du contrat de classe
Icônes pour l’enseignant
Correction du devoir maison
Les élèves travaillent en autonomie
Les élèves travaillent en binômes
Les élèves écoutent l’enseignant avec attention
Les élèves lèvent la main pour participer
Les élèves utilisent l’ardoise pour répondre
Les élèvent gardent des traces écrites sur les livrets ou leurs cahiers
Icônes pour l’élève
Les élèves passent au tableau
Matériel nécessaire
Matériel de l’enseignant
Matériel de l’élève
Lampe
Écran
Plaques avec trou
Repérage dans le chapitre
Conceptions erronées
des élèves
Tâche à réussir
Stratégie
Orientations didactiques
12 min
10 min
03 min
Structure de la séance
1
Ouverture de la séance
2
Modelage
3
Pratique collective
4
Pratique en binôme
5
Pratique autonome
6
Clôture
10 min
Ouverture de la séance
Bonjour! Prêts pour démarrer notre séance? Allons-y!
O
O
Le rituel
(2 min)
O
Observez ces images : à votre avis, quel comportement positif met-elle en évidence ?
L’enseignant.e fait participer les élèves pour qu’ils expriment ce qu’ils comprennent de l’image.
Je lève la main en restant à ma place
Je lève la main en quittant ma place
O
Un bon comportement en classe consiste à rester assis, lever le doigt pour demander la parole et attendre en silence. Se lever sans autorisation et parler en même temps que les autres perturbe le déroulement.
L’enseignant.e recourt à l’alternance linguistique pour expliciter le comportement attendu.
Je lève la main en restant à ma place
Je lève la main en quittant ma place
En classe, un environnement bien organisé favorise le bien-être et la réussite de l’élève.
O
Le bon comportement est être assis et enlever le doigt en silence.
L’enseignant.e recourt à l’alternance linguistique pour expliciter le comportement attendu.
Je lève la main en restant à ma place
Je lève la main en quittant ma place
O
O
Réactivation des prérequis
(6 min)
C
On a vu dans la première séance la nature optique du milieu: transparent, translucide et opaque. Est-ce que la lumière traverse partiellement un milieu translucide?. Répondez par vrai ou faux.
Sur leurs ardoises, les élèves écrivent vrai ou faux et l’enseignant.e désigne quelques -uns pour répondre oralement.
La lumière traverse partiellement un milieu translucide.
Vrai
Faux
C
En effet, la lumière ne traverse qu’en partie un milieu translucide, tandis qu’elle traverse complètement un milieu transparent.
Sur leurs ardoises, les élèves écrivent vrai ou faux et l’enseignant.e désigne quelques -uns pour répondre oralement.
Vrai
Faux
La lumière traverse partiellement un milieu translucide.
C
Qui peut identifier la source de la lumière utilisée lors de l’expérience illustré déjà vue dans la séance précédente?. Choisissez la bonne réponse.
Sur leurs ardoises, les élèves écrivent vrai ou faux et l’enseignant.e désigne quelques -uns pour répondre oralement.
Dans cette expérience, la lumière est produite par:
le verre transparent.
A
la lampe allumée.
B
l’œil de l’observateur.
B
C
Effectivement, la lumière est produite par la lampe.
Sur leurs ardoises, les élèves écrivent vrai ou faux et l’enseignant.e désigne quelques -uns pour répondre oralement.
Dans cette expérience, la lumière est produite par:
le verre transparent.
A
la lampe allumée.
B
l’œil de l’observateur.
B
C
Choisissez la bonne réponse.
Sur leurs ardoises, les élèves écrivent vrai ou faux et l’enseignant.e désigne quelques -uns pour répondre oralement.
L’air est un milieu opaque.
Vrai
A
Faux
B
C
C’est faux. L’air est un milieu transparent.
L’air est un milieu opaque.
Vrai
A
Faux
B
C
Choisissez la bonne réponse.
Sur leurs ardoises, les élèves écrivent vrai ou faux et l’enseignant.e désigne quelques -uns pour répondre oralement.
Le vide est un milieu optique parfaitement transparent.
Vrai
A
Faux
B
C
C’est vrai. Le vide est le milieu le plus transparent.
Le vide est un milieu optique parfaitement transparent.
Vrai
A
Faux
B
C
Synthèse de prérequis
C
O
Déclaration de l’objectif
(2 min)
O
Avant d’aborder notre tâche d’aujourd’hui, je vous présente la situation suivante:
L’enseignant·e présente l’image ci-dessous et autres images illustratives du phénomène.
Les rayons du soleil, qui traversent les interstices entre les nuages, forment des lignes.
Comment la lumière se propage-t-elle dans un milieu transparent ?
O
À la fin de cette séance, vous serez capable de vérifier l’alignement des objets en appliquant le principe de la propagation rectiligne de la lumière.
Bien expliquer la tâche en revenant à la situation déclenchante.
Appliquer le principe de la propagation rectiligne de la lumière pour vérifier l’alignement des objets.
O
O
Introduction
à la tâche
Pour répondre à cette question, analysons d’abord cette photo représentant le trajet des faisceaux de la lumière laser dans l’air.
L’enseignant.e peut expliquer davantage et répondre aux questions des élèves.
La lumière laser dans l’air.
M
Analysons aussi cette photo illustrant le trajet de la lumière du Soleil dans l’eau.
La lumière du Soleil dans l’eau.
M
En se basant sur ces observations, on peut dire:
L’enseignant.e peut expliquer davantage et répondre aux questions des élèves.
La lumière se déplace en ligne droite : chaque trait représente un rayon lumineux.
M
En se basant sur ces observations, on peut dire:
La ligne droite représente un rayon lumineux modélisé par une droite fléchée.
L’enseignant.e peut expliquer davantage et répondre aux questions des élèves.
Rayon lumineux
M
En déduit alors que : le principe rectiligne de la lumière .
L’enseignant.e peut expliquer davantage et répondre aux questions des élèves.
Dans un milieu transparent et homogène,
la lumière se propage en ligne droite.
M
On peut aussi dire:
L’enseignant.e peut expliquer davantage et répondre aux questions des élèves.
La lumière part du Soleil et se propage en ligne droite dans toutes les directions pour éclairer les objets.
>
>
>
>
>
>
>
Soleil
M
Modelage
M
Tâche principale
Voici notre tâche principale. Je vais vous montrer comment identifier le cas permettant d’avoir une tache lumineuse sur l’écran en se basant sur l’alignement des trous.
L’enseignant.e lit la consigne en précisant les données. Il explique ce qui est demandé.
Tâche principale
On vous demande d’identifier le cas permettant d’avoir une tache lumineuse sur l’écran. On va appliquer le principe de propagation rectiligne de la lumière dans un milieu transparent.
M
L’expérience ci-dessous est réalisée dans deux cas:
Identifier le cas permettant d’avoir une tache lumineuse sur l’écran.
Lampe
Plaques
Ecran
Cas 1 Cas 2
Pour réaliser cette tâche je suis les étapes suivantes :
M
J'indique le sens de propagation de la lumière.
1
Je précise le cas permettant d’avoir une tache lumineuse sur l’écran.
3
Je trace la continuité des rayons lumineux : je vérifie l’alignement du trajet dans le milieu transparent.
2
Pour réaliser ma tâche je suis les étapes dont la première étape: j’observe le schéma. Je me demande d’indiquer le sens de propagation de la lumière dans la situation considérée ».
L’enseignant.e veille à ce que les élèves soient attentifs.
M
1. Indiquer le sens de propagation de la lumière.
La lumière se propage de................vers ..................
la lampe
l’écran
La lampe Source de la lumière
La lumière part de la source.
Lampe
Plaques
Ecran
Je trace la continuité des rayons lumineux alors le rayon lumineux dans le cas 1 s’arrête sur la plaque 2 .
L’enseignant.e lit la consigne . Il explique ce qui est demandé. Il doit faire le lien avec le principe de propagation rectiligne de la lumière.
M
2. Tracer la continuité des rayons lumineux.
La lumière se propage de...................vers ....................
la lampe
l’écran
Lampe
Plaques
Ecran
Cas 1 Cas 2
La lumière traverse le premier trou
La lumière ne traverse pas le deuxième trou
Ici je vois une tache sur la plaque 2 et pas sur l’écran.
Dans le deuxième cas, les rayons arrivent jusqu’à l’écran.
L’enseignant.e lit la consigne . Il explique ce qui est demandé. Attirer l’attention sur le milieu de propagation qui est l’air dans cette situation.
M
Attention!
L’expérience est réalisée dans un milieu transparent qui est l’air.
!
3. Préciser le cas permettant d’avoir une tache lumineuse sur l’écran.
Cas 2
La lumière suit son trajet jusqu’à à l’écran (sans obstacles opaques)
Le cas ............ car les trous sont .........................
alignés
2
Dans le cas 2 on peut voir une tache lumineuse sur l’écran.
Une tache
lumineuse
Pour récapituler, la vérification de l’alignement des objets, en se basant sur le principe de la propagation rectiligne de la lumière, se fait en suivant les étapes suivantes :
M
J’ai indiqué le sens de propagation de la lumière.
1
J’ai précisé le cas permettant d’avoir une tache lumineuse sur l’écran.
3
J’ai tracé la continuité des rayons lumineux : je vérifie l’alignement du trajet dans le milieu transparent.
2
Pratique collective
Choisissez la bonne réponse.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour répondre oralement .
La lumière se propage dans un milieu homogène et transparent en lignes droites s’appellent:
droites lumineuses.
A
rayons lumineux.
B
faisceaux lumineux.
C
PC
Effectivement on les appelle rayons lumineux.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour répondre oralement .
La lumière se propage dans un milieu homogène et transparent en lignes droites s’appellent:
droites lumineuses.
A
rayons lumineux.
B
faisceaux lumineux.
C
PC
Choisissez la bonne réponse.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour répondre oralement .
Quels segments correspondent aux rayons lumineux traversant les plaques?
1
2
3
1 et 2
A
2 et 3
B
1 seulement
C
PC
Effectivement le rayon 1 car il passe par les deux trous.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour répondre oralement .
1 et 2
A
2 et 3
B
1
2
3
1 seulement
B
Quels segments correspondent aux rayons lumineux traversant les plaques?
PC
On va maintenant réaliser notre tâche dans une situation nouvelle en suivant les étapes prescrites. Pour vous aider, on doit présenter les étapes et les réponses possibles. On commence par la première étape. Choisissez la bonne réponse.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour répondre oralement .
De la lampe vers l’écran.
C
A
De l’écran vers les plaques.
B
Des plaques vers la lampe.
1. Indiquer le sens de propagation de la lumière.
L’expérience ci-dessous est réalisée dans deux cas:
On veut appliquer le principe de propagation rectiligne de la lumière pour identifier le cas permettant d’avoir une tache lumineuse sur l’écran.
Lampe
Plaques
Ecran
Cas 1 Cas 2
Tâche principale
PC
Très bien c’est C: la lampe constitue la source lumineuse. La lumière se propage toujours à partir de la source vers les objets éclairés.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour répondre oralement .
1. Indiquer le sens de propagation de la lumière.
L’expérience ci-dessous est réalisée dans deux cas:
On veut appliquer le principe de propagation rectiligne de la lumière pour identifier le cas permettant d’avoir une tache lumineuse sur l’écran.
Lampe
Plaques
Ecran
Cas 1 Cas 2
Tâche principale
De la lampe vers l’écran.
C
A
De l’écran vers les plaques.
B
Des plaques vers la lampe.
PC
De la même façon on aborde la deuxième étape. Choisissez la bonne réponse.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour justifier oralement leur choix.
Lampe
Plaques
Ecran
Cas 1 Cas 2
2. Tracer la continuité des rayons lumineux.
Avant d’arriver à l’écran:
les rayons rencontrent un milieu opaque dans le cas 2.
C
A
les rayons rencontrent un milieu opaque dans le cas 1.
B
les rayons rencontrent un milieu opaque dans les cas 1 et 2.
Tâche principale
PC
Très bien c’est A: dans le cas 1 la première plaque empêche les rayons de passer vers l’écran.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour justifier oralement leur choix.
Lampe
Plaques
Ecran
Cas 1 Cas 2
2. Tracer la continuité des rayons lumineux.
Avant d’arriver à l’écran:
Avant d’arriver à l’écran:
les rayons rencontrent un milieu opaque dans le cas 2.
C
A
les rayons rencontrent un milieu opaque dans le cas 1.
B
les rayons rencontrent un milieu opaque dans les cas 1 et 2.
Tâche principale
PC
On passe à la troisième étape. Choisissez la bonne réponse.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour justifier oralement leur choix.
3. Préciser le cas permettant d’avoir une tache lumineuse sur l’écran.
Cas 2
B
Lampe
Plaques
Ecran
Cas 1 Cas 2
Cas 1 et 2
C
Cas 1
A
Tâche principale
PC
C’est vrai, dans le cas 2 les rayons coïncident avec leur continuité jusqu’à l’écran.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour justifier oralement leur choix.
3. Préciser le cas permettant d’avoir une tache lumineuse sur l’écran.
Cas 2
B
Lampe
Plaques
Ecran
Cas 1 Cas 2
Cas 1 et 2
C
Cas 1
A
Tâche principale
PC
Pratique en binôme
Maintenant, on va passer aux tâches à réaliser sur le livret. On commence par la tâche p.79 « Je m’entraine en binôme ». Travaillez individuellement, puis discutez de vos réponses en binômes.
L’enseignant·e accorde suffisamment de temps au travail individuel avant la discussion en binôme. Il circule pour contrôler et donner des indications en cas de blocage.
1. Indiquer le sens de propagation de la lumière.
2. Tracer la continuité des rayons lumineux dans les deux positions a et b de l’œil.
3. Préciser la position de l’œil permettant de voir la lampe.
1
On veut appliquer le principe de propagation rectiligne de la lumière pour préciser la position de l’œil permettant de voir la lampe.
On place trois plaques percées entre la lampe torche et l’œil. L’œil peut être placé dans la position (a) ou la position (b).
plaque 1 plaque 2
Lampe
Œil
plaque 3
(b)
(a)
PB
On commence par la première question qui consiste à indiquer le sens de propagation de la lumière.
L’enseignant·e désigne des représentants de quelques binômes pour répondre et verbaliser le raisonnement avant d’afficher la réponse correcte.
1. Indiquer le sens de propagation de la lumière.
1
On veut appliquer le principe de propagation rectiligne de la lumière pour préciser la position de l’œil permettant de voir la lampe.
On place trois plaques percées entre la lampe torche et l’œil. L’œil peut être placé dans la position (a) ou la position (b).
plaque 1 plaque 2
Lampe
Œil
plaque 3
(b)
(a)
La lumière se propage de................vers ..................
la lampe
l’oeil
PB
On procède à présent aux tracés des rayons lumineux traversant les deux premiers trous, en représentant également la prolongation de leur trajet.
L’enseignant·e désigne des représentants de quelques binômes pour répondre et verbaliser le raisonnement avant d’afficher la réponse correcte.
2. Tracer la continuité des rayons lumineux dans les deux positions a et b de l’œil.
On veut appliquer le principe de propagation rectiligne de la lumière pour préciser la position de l’œil permettant de voir la lampe.
On place trois plaques percées entre la lampe torche et l’œil. L’œil peut être placé dans la position (a) ou la position (b).
un segment fléché
plaque 1 plaque 2
Lampe
Œil
plaque 3
(b)
(a)
un segment discontinu
PB
Maintenant on passe à déterminer la position de l’œil permettant de voir la lampe.
L’enseignant·e désigne des représentants de quelques binômes pour répondre et verbaliser le raisonnement avant d’afficher la réponse correcte.
3. Préciser la position de l’œil permettant de voir la lampe.
On veut appliquer le principe de propagation rectiligne de la lumière pour préciser la position de l’œil permettant de voir la lampe.
On place trois plaques percées entre la lampe torche et l’œil. L’œil peut être placé dans la position (a) ou la position (b).
plaque 1 plaque 2
Lampe
Œil
plaque 3
(b)
(a)
La position ................ car le rayon coïncide avec sa continuité jusqu’à la position ............
(a)
(a)
PB
12 min
Pratique autonome
Maintenant c’est le moment de travailler tout seul. Prenez vos livrets page 79 et répondez individuellement aux questions de l’exercice 2.
L’enseignant·e circule dans la classe pour repérer les élèves en difficulté .
Cet image montre un technicien utilisant un appareil de visée pour lire la hauteur sur une mire, la cible (+) étant la graduation visée sur celle-ci, tenue par une autre personne.
On veut appliquer le principe de propagation rectiligne de la lumière pour préciser la position de l’œil permettant de voir la cible.
2
(+)
1. Indiquer le sens de propagation de la lumière.
2. Tracer la continuité des rayons lumineux dans les deux positions a et b de l’œil.
3. Préciser la position de l’œil permettant de voir la lampe.
La lumière se propage de ............................. vers .............................
Le rayon lumineux est représenté par.......................................................
La position .............................car les trous sont .............................
PA
Le temps est terminé. Corrigeons ensemble l’exercice.
L’enseignant·e fait participer les élèves à la correction en leur demandant de présenter leurs réponses et de les justifier.
Temps Écoulé
PA
A vous! Montrez-moi comment vous avez résolu cet exercice…
L’enseignant·e circule dans la classe pour repérer les élèves en difficulté .
Cet image montre un technicien utilisant un appareil de visée pour lire la hauteur sur une mire, la cible (+) étant la graduation visée sur celle-ci, tenue par une autre personne.
On veut appliquer le principe de propagation rectiligne de la lumière pour préciser la position de l’œil permettant de voir la cible.
2
(+)
1. Indiquer le sens de propagation de la lumière.
2. Tracer la continuité des rayons lumineux dans les deux positions a et b de l’œil.
3. Préciser la position vue par l’oeil à travers la visée.
La lumière se propage de ................. vers ........................................
Le rayon lumineux est représenté par.................................... .
La position ................... car l’axe de la visée et cette graduation sont .......................
la mire
l’appareil de visée
une droite fléchée
275
alignées
PA
Clôture de la séance
Qui peut me dire ce que nous avons appris aujourd’hui? �
C
Effectivement, notre tâche est de vérifier l’alignement des objets en appliquant le principe de la propagation rectiligne de la lumière pour.
L’enseignant donne un rappel de la séance.
Appliquer le principe de la propagation rectiligne de la lumière pour vérifier l’alignement des objets.
C
Voilà ce qu’il faut bien retenir sur le principe de propagation rectiligne de la lumière et le modèle du rayon lumineux.
L’enseignant fait participer les élèves pour rappeler le modèle du rayon lumineux et le principe de propagation de la lumière.
Ce qu’on voit de la lumière est constitué toujours d’ensembles de rayons lumineux appelé faisceau lumineux.
!
C
Pour conclure, voici les étapes à suivre pour vérifier l’alignement des objets en appliquant le principe de la propagation rectiligne de la lumière .
L’enseignant fait participer les élèves pour rappeler les étapes de vérification l’alignement des objets.
Appliquer le principe de la propagation rectiligne de la lumière pour vérifier l’alignement des objets.
Étape 1
J’indique le sens de propagation de la lumière.
Étape 2
Je trace la continuité des rayons lumineux dans les deux cas.
Étape 3
Je précise le cas permettant d’avoir la source.
C
On termine par la carte lexicale de la séance.
MA CARTE LEXICALE
Appliquer le principe de la propagation rectiligne de la lumière pour vérifier l’alignement des objets.
Ma tâche
Verbes de consigne
Structure pour répondre
Termes thématiques
La lumière se propage de............................vers ............................
Le rayon lumineux est représenté par..............................................
C
Bravo à tous ! Révisez dans le livret ce qu’on a vu aujourd'hui et faire l’exercice suivant:
L’enseignant incite les élèves à faire l’exercice à la maison et clore la séance.
Exercices 2 de la page 84
C
A la prochaine séance!