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Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
Identifier les différents types de signaux.
Séances - Activités Productions attendues Connaissances associées Compétences associées Compétence du socle commun
Séance 1 :
(30 minutes).
Fiche travail (Page 1/1) et page 1/2
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).
Proposition de 3 solutions possibles.
Outils et moyens de
communication.
Notions de nature d’un signal :
- Signal sonore
- Signal lumineux
- Signal radio
Identifier un signal et une
information
Nature d’un signal, nature d’une
information
Comparaison de solutions
techniques
D1 : Pratiquer un langage scientifique.
D4 : Formuler une question ou une
problématique scientifique ou technologique
simple
Séance 2 :
(2 heure).
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).
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
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.
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
Le son La lumière Les ondes radio
Voix Alarme sonore Alarme lumineuse Réseau wifi, téléphonie, radio ...
Comment puis-je communiquer à distance.
Cm2 Séance 1
Fiche travail 1/1
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.
1er Bilan
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Maison de Mme
Olit
Maison
d’Isidore, le
fils de Mme
Olit
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
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
1er 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.
Comment puis-je communiquer à distance ?
1er bilan. Cm2
Fiche professeur 1/2
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
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 :
Comment puis-je communiquer à distance. Cm2 Séance 2
Fiche groupe 1/3
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-t-
elle 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.
Fiche guide : groupe 1.
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
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 :
Comment puis-je communiquer à distance ? Cm2 Séance 2
Fiche groupe 2/3
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-t-
elle 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.
Fiche guide : groupe 2.
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
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.
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 ?
Une foi votre montage réalisé,
appelez votre professeur pour le
vérifier.
Testez-le.
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 ?
Fiche guide : groupe 3.
Comment puis-je communiquer à distance ?
Cm2 Séance 2
Fiche groupe 3/3
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
Nous avons étudié 3 solutions pouvant répondre au problème rencontré par Isidore.
3) Les solutions réalisées par un montage électrique.
Solution 1 :
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Solution 2 : ..................................................................
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Comment puis-je communiquer à distance ? 2nd bilan
Cm2 Séance 2
Fiche élève 1/2
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
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.
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2) Solution par onde mécanique.
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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.
Comment puis-je communiquer à distance ? 2nd bilan
Cm2 Séance 2
Fiche élève 2/2
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
Message à faire passer
Je vais bien.
Peux-tu passer me voir.
J’ai besoin d’eau.
Peux-tu m’apporter à manger ?
... ... ...
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
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
Comment puis-je communiquer à distance ?
2nd bilan :
Cm2
Fiche professeur 1/2
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
2) Solution par onde mécanique.
Capteur Actionneurs
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 :
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
Comment puis-je communiquer à distance ?
2nd bilan :
Fiche professeur 2/3
Cm2
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
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Composants Désignation
Pile plate 4,5 V CC
Buzzer piezo oscillateur sortie fils diamètre de 20mm
Prix 0.80 € H.T (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 H.T (A4 Technologie).
Il est possible d’utiliser des fils simple sans connexion banane.
Support de culot à vis E14 + ampoules
2,10 € H.T (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€ H.T (Technologie Services)
Pince crocodile SKS Hirschmann MA 1 enfichable 2 mm CAT
rouge et noire
2,80 € H.T 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)
0.91€ HT (Technologie Service)
Quelques pots de yaourt
Une bobine de ficelle
Comment puis-je communiquer à distance ? Fiche matériel
Cm2
Fiche professeur 3/3
Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016
Quelques clous