Système EXAO

Je ne dispose que d'un ordinateur en salle de classe et du système EXAO de Pierron IPlab.

Je l'ai utilisé en cinquième pour les changements d'état de l'eau lors de la première séance (ébullition de l'eau).

Jai utilisé le montage distillation avec un flacon bicol et placé la sonde dans un puits thermométrique. J'ai utilisé l'affichage de la température en grand sur l'écran toutes les 10 s, les élèves remplissant alors un tableau de mesure. Je leur ai ensuite demandé de tracer le courbe de variation de température (échelles données et explication pour tracer la courbe (pourquoi ne pas joindre les points). Une fois les courbes tracées, je leur ai montré la courbe obtenue directement sur l'écran de l'ordinateur....et nous avons constaté que celui ci ne respectait pas les consignes...points reliés un à un! L'intérèt de cette façon de faire est que tous les élèves ont le même relevé pour tracer leur première courbe, avec des valeurs à peu près sûres, et que l'on peut donc se consacrer uniquement au tracé des courbes...ce qui prend du temps!!!la courbe a été ensuite exploitée en classe

Lors d'autres séances, les élèves ont effectué des relevés de températures avec des thermomètres numériques et tracé une autre courbe (solidification de l'eau ou de l'eau salée ou du cyclohexane). Le travail était effectué par groupe de 5 ou 6 , chaque groupe devant ensuite présenter oralement son travail aux autres (avec schéma du dispositif, courbe obtenue et constatations)

J'ai utilisé le même principe en troisième pour le tracé de la courbe de variation d'une tension alternative produite par un GBF.

Le relevé avec la sonde de tension se faisait toutes les secondes, avec affichage en grand sur l'écran; les élèves n'ayant pas le temps matériel de noter les valeurs, je faisais ensuite afficher le tableau de mesures et ils complétaient ensuite un tableau fourni. Puis même principe qu'en cinquième, tracé de la courbe à partir du tableau, comparaison avec la courbe donnée par l'ordinateur (mêmes défauts qu'en cinquième) et constatation que l'ordinateur est quand même plus rapide que nous. D'où son intérèt.

On peut bien sûr faire soi même d'autres enregistrements en faisant varier période et tension maximale, les imprimer et faire travailler les élèves sur les courbes (apprendre à déterminer Umax et T)

En mécanique, j'ai utilisé le capteur de distance Pierron (IPlab) fixé à l'aide d'une potence et d'une noix de serrage. On déplace un objet plat assez volumineux (un tiroir convient bien), relativement lentement devant le capteur (tiroir et capteur parallèles) en variant le mouvement : approche lente, arrêt, éloignement.... en regardant la courbe qui s'affiche sur l'écran (variation de la distance objet-capteur en fonction du temps). On commente ensuite la courbe avec la classe. On peut montrer un déplacement à vitesse constante (partie droite de la courbe) ou en faisant varier la vitesse (moins facile), le graphe présentant des parties courbes. On peut repérer les parties correspondant à des déplacements plus rapides de l'objet. J'ai réglé à 10 mesures par seconde, 100 points (à fréquence plus élevée, il y a trop de "tremblements" sur la courbe).

J'ai ensuite donné une feuille photocopiée aux élèves avec plusieurs courbes réalisées précédemment à analyser (de A à B, l'objet s'approche du capteur ou entre 2s et 4s l'objet s'éloigne du capteur.......).

Fichier Word du premier exercice donné (fichier Word)

En réalisant de TP tournants (2 heures) (avec le cinébille(chute de la bille dans l'huile), une chronophotographie), chaque groupe d'élèves est venu ensuite faire son enregistrement et l'imprimer pour l'exploiter à sa place.

Fiche de TP pour les élèves (fichier Word) et fichier chronophotographie

On peut avoir des courbes sur l'ordinateur et demander à un élève de venir reproduire la situation au bureau....mais ce n'est pas facile (problème du temps et du réglage de la distance (peut être poser une règle graduée sur le bureau)...en ce qui me concerne j'ai abandonné cette idée

J'ai utilisé le matériel Phytex (rampe et logiciel Winramp) qui permet d'avoir l'évolution de la vitesse d'une bille descendant sur un plan incliné

La hauteur de chaque rectangle est proportionnelle à la vitesse. On en déduit donc tout de suite la nature du mouvement.

On peut faire afficher un tableau de mesures que l'on imprime pour chaque élève et que l'on exploite en faisant tracer la courbe v = f(t)

En expérience de cours, on peut utiliser la sonde à oxygène placée en haut d'un tube cylindrique de diamètre adapté pour suivre l'évolution de la teneur en dioxygène lors de la corrosion de la laine d'acier (expérience à lancer devant les élèves et à laisser fonctionner plusieurs jours..un peu moins si on humidifie la laine d'acier après l'avoir un peu trempée dans de l'acide chlorhydrique!!!). On peut aussi l'utiliser pour montrer qu'à l'issue d'une combustion il n'y a plus de dioxygène dans le flacon...attention, il faut laisser refroidir !!