Titre
de l'activité : La
paille dans l'eau |
Description
|
L’activité
est la simulation du comportement de l’image de la
partie immergée d’une paille dans un verre
d’eau lorsque regardée de l’extérieur,
conformément à la loi de Snell-Descartes. |
Le
but de l'activité
|
L’activité
vise la compréhension d’une manifestation optique
commune faisant appel aux principes de réfraction
tels qu’énoncés par la loi de Snell-Descartes. |
L'objectif
du curriculum
|
«
Démontrer, à l'aide de schémas, le
comportement de la lumière réfractée
par des objets optiques. »
(MÉQ, objectif intermédiaire 3.2, Programme
de Physique 534) |
La
compétence visée
|
«
Analyser le comportement de la lumière réfractée
par diverses substances, en se reférant aux observations
qu'il a faites de phénomènes lumineux de son
environnement et aux manipulations réalisées
en laboratoire. »
(MÉQ, objectif terminal 3, Programme de Physique
534) |
Le
niveau scolaire |
5ème
secondaire |
La
durée estimée de l'activité intégrant
l'OA
|
10
à 30 minutes selon le choix de l’enseignant |
L'URL
rejoignant l'OA en question |
http://www.telelearning-pds.org/copains/physique/paille/paille.html |
Le
matériel |
Ordinateur,
canon, accès Internet ou Cabri-Géomètre,
laboratoire d’informatique |
Détails
pour la réalisation |
Une
introduction pour les élèves
|
L’enseignant
devrait avoir déjà abordé les principaux
phénomènes lumineux au programme et commencé
à présenter les normes et conventions servant
à les représenter graphiquement.
Si le but est d’expliquer ce phénomène,
les élèves devraient s’être préalablement
penché sur la loi de Snell-Descartes sans laquelle
ils ne pourraient formuler d’hypothèses solides. |
Les
instructions et les règles pour faire l'activité
|
L’enseignant
peut choisir différents moments pour utiliser la
simulation proposée; cette simulation peut servir
à tout simplement accompagner visuellement la présentation
magistrale de l’enseignant.
Dans l’optique où la réfraction est
un phénomène lumineux commun, il est possible
pour l’enseignant de commencer par une mise en situation
faisant appel à des manifestations de réfractions
connues des élèves. Par la suite, l’enseignant
peut présenter la simulation associée à
la loi de Snell-Descartes (http://www.telelearning-pds.org/copains/physique/refraction/refraction.html)
et enchaîner par son équation, soit n1*sin(a)
= n2*sin(b) où « a » est l’angle
du faisceau lumineux incident et « b » l’angle
du faisceau transmit alors que n1 est l’indice du
milieu incident et n2 l’indice du milieu où
le faisceau est transmit.
Une alternative pourrait être de présenter
initialement l’équation de la loi Snell-Descartes
et de laisser, par la suite, les élèves
vérifier leurs hypothèses et leurs calculs
à l’aide de la simulation. |
Les
buts recherchés (ce qu'on veut obtenir des élèves
après l'activité: un rapport, une discussion
en plénière, etc.)
|
Le
but de cette simulation est de développer chez l’élève
une compréhension personnelle et intuitive de ce
phénomène lumineux, de ses manifestations
et des normes et conventions qui permettent de le représenter. |
Le
retour sur l'activité avec les élèves
(des questions ouvertes et des hypothèses à
explorer)
|
S’il
le désire, suite à la simulation, l’enseignant
peut présenter les paramètres de l’équation
associée à la loi de Snell-Descartes dont
est issue cette simulation; il peut être intéressant
d’essayer de comprendre l’équation en
question et d’établir des liens entre cette
dernière est la simulation. Ceci est une occasion
pour l’enseignant de démontrer la puissance
de l’outil mathématique dans le cadre de la
modélisation de phénomènes observés
communs. |
Des
possibilités d'expansion ou d'adaptation (recommandations
à l'enseignant pour utiliser autrement l'activité
ou conjointement avec d'autres OA pour pousser plus loin
les objectifs)
|
Dépendamment
des ressources disponibles à l’école,
il peut peut-être être plus facile d’amener
son groupe au laboratoire d’informatique plutôt
que d’avoir un ordinateur et un canon LCD en classe.
Dans un tel cas, il peut être pertinent de rassembler
l’exploration de plusieurs simulations pendant la
même période. Il existe d’autres simulations
sur la réflexion spéculaire, la loi de Snell-Descartes
et la diffusion.
Étant au laboratoire d’informatique, il peut
être aussi très intéressant pour les
élèves d’effectuer une courte recherche
sur Internet afin de poursuivre leur recherche d’exemples
concrets d’utilisation et d’observation des
différents types de réflexions. |
Une
annexe avec des schémas ou des éléments
complémentaires utiles à la réalisation
de l'activité |
L’essentiel
se trouve à l’URL présenté plus
haut. |
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