Quelle est la vitesse du tableau ? (référentiel, géocentrisme, latitude, heliocentrisme, voyage vers Mars...)

Le sujet sur "qu'est-ce qui gravite autour de la Terre" m'a fait penser à une situation ouverte que je donne à mes élèves, de 4e, de 3e, de 2nd et de 1ere S suivant les années en variant un peu le barème !

Je dis aux élèves qu'ils ont une interrogation (ou un exercice, ou un travail en groupe) ça dépend, et ensuite je leur dit qu'il faudra me demander des données s'il leur en manque. Ensuite j'écris ça au tableau :

Quelle est la vitesse du tableau ?

Gros blanc... ça bloque, ça s'indigne, ça jubile car "c'est facile, c'est zéro !", ça doute, ça râle, ça réfléchit, ça se ravise... Bref ça cogite à mort. Pour les collégiens, je finis par demander s'ils sont sûr que le tableau ne bouge pas et ils finissent par se rendre compte que "ça dépend par rapport à quoi !" Et la tête des élèves qui comprennent soudainement qu'immobiles par rapport au sol, il sont en fait en train de filer à la surface d'une planète qui tourne sur elle même, ça vaut le coup !

Et là, la modélisation du truc leur fait tourner la tête ! J'admets qu'on est sur l'équateur pour les 4e, et on rajoute la latitude pour les 3 ou les lycéens après la première valeur trouvée !

Et on finit avec la vitesse par rapport au soleil et ils hallucinent.

En Lycée, j'enchaine avec le voyage sur Mars, pour lequel on utilise la vitesse initiale (effet de fronde) de la Terre pour rejoindre Mars en consommant le moins de carburant possible. Pour ceux que ça intéresse :
http://www.asc-csa.gc.ca/fra/educateurs/ressources/orbites/mars.asp
http://membres.multimania.fr/tpe_espace/partie2.htm

Ca a l'air cool !

J'avais déjà des espions qui m'avaient dit que tu étais un bon prof...

J'ai testé cette méthode avec des terminales bac pro au début de l'année. Sauf que je n'ai pas utilisé le tableau mais... moi-même!

Extrait du cours, je précise que j'étais assise sur une table face à mes élèves:
" (moi) Alors, dites-moi, quelle est ma vitesse?
- Ben vous ne bougez pas Madame!
- (moi) Sûr sûr?
- Euh si un peu les bras mais vous ne marchez pas!
- (moi) Donc je ne me déplace pas?
- Euh... non vous ne vous déplacez pas!
- (moi)
- Euh, y a un piège là!
- Non mais vous bougez pas.
- Non mais si, vous bougez par rapport au Soleil!
- (moi) Ah je bouge par rapport au Soleil?
- Ouais mais non la prof là elle bouge pas, elle est assise, c'est le Soleil qui bouge dans le ciel.
- Non mais n'importe quoi c'est la Terre qui bouge par rapport au Soleil. Donc la prof elle bouge par rapport au Soleil.
- Mais t'as bien vu qu'elle ne bouge pas, elle est assise là devant nous!
- Ouais mais c'est comme quand t'es dans un train, des fois, tu crois que c'est ton train qui part mais en fait c'est le train d'à côté qui part! Tu sais pas qui c'est qui bouge sur le coup!
- Ah ouais c'est trop chelou comme sensation!
- (moi) Alors je bouge ou je ne bouge pas?
- Ben ça dépend!
- (moi) De quoi?"
Et nous voilà partis sur la notion de référentiel...

J'aurais presque embrassé l'élève qui a parlé des trains!

Sauf que le système solaire est dans le bras d'Orion, que la galaxie tourne, et que l'univers s'étend...

Al a écrit:J'aurais presque embrassé l'élève qui a parlé des trains!

Est-il mignon ? :diable:

JPhMM a écrit:Sauf que le système solaire est dans le bras d'Orion, que la galaxie tourne, et que l'univers s'étend...

Bon, il est vrai que l'extension de l'univers n'est pas un mouvement en soi, je retire ma dernière proposition.
Ça leur ferait tout bizarre à tes élèves de savoir qu'on peut s'éloigner d'objets (les autres galaxies par exemple), sans qu'il y ait mouvement de l'un par rapport à l'autre, mais simple dilatation de l'espace entre les deux...

Pour revenir au débat sur les situations ouvertes, je suis convaincu que c'est très intéressant, comme cours. Mais n'y a-t-il pas danger de faire un peu une sorte de cours-spectacle, où les élèves s'éclatent, parviennent collectivement à une réponse, à l'aide de "coups-de-pouce", mais seraient incapable de reproduire, pour la majorité d'entre eux, ne serait-ce que le début du raisonnement (ne parlons pas des calculs).

Je dis ça sans critiquer et je pense qu'il est possible de pallier ces inconvénients et d'exploiter à plein le potentiel de cette méthode.

Et bien, tout dépend du niveau ici ! En 4e, le but, c'est juste manipuler v=d/t donc la situation pour chercher des données, c'est juste du reluage de cerveau et je ne leur demande pas de refaire le raisonnement.
En lycée par contre, j'évalue par la suite le fait de refaire le raisonnement qui est ici trouver la distance parcourue, c'est à dire à arriver à ne pas partir directement sur la formule car la distance dans les données n'est pas la bonne ! et du coup ils ont besoin du périmètre du cercle.
Je ne pense pas qu'il ait "danger". Une situation comme celle là les élèves ne s'éclatent pas, il n'y a pas beaucoup de "spectacle", ils ont mal ! au sens propre, car c'est réellement violent de se rendre compte à quel point on trompé par nos sens. La situation est une accroche pour les amener à trouver les données manquantes et à décortiquer un problème en apparence idiot...
Bref, décortiquer est la "compétence" de base que je cherche à développer ici. Et on le fait très souvent ensuite !

Je consacre toujours une séance de ce type à la notion de référentiel, qui est à la base de la mécanique. Il faut absolument que les élèves soient convaincus qu'être immobile ne veut rien dire si l'on ne précise pas par rapport à qui/quoi. Cette séance me permet de connaître leurs conceptions du mouvement et d'y remédier le plus rapidement possible le cas échéant.
S'ils pataugent vraiment dans la choucroute, je sors ma vidéo du train: la caméra est embarquée dans un train avec vue sur un train stationné sur le quai voisin, tout à coup le train de la caméra se met en mouvement par rapport à l'autre train, on voit les fenêtres du train voisin défiler, puis le dernier wagon, et soudain apparaît le quai, immobile par rapport au train de la caméra. Ça suffit en général à les convaincre.

J'utilise une situation de ce type pour la notion de réfraction qui est contre-intuitive. Je questionne mes élèves sur leurs représentations de la propagation de la lumière et je leur démontre, expérience à l'appui pourquoi elles ne sont pas correctes. Pour ceux qui connaissent, je fais le TP Inuit.

Ces concepts sont loin d'être simples, je préfère que les élèves réfléchissent par eux-mêmes et comprennent pourquoi ils se trompent, plutôt que de leur asséner les notions correspondantes, ce qui ne les convaincra pas. Je ne le fais pas par contre pour des formules (trop compliqué à mon goût).

Aranel53 a écrit:Et bien, tout dépend du niveau ici ! En 4e, le but, c'est juste manipuler v=d/t donc la situation pour chercher des données, c'est juste du reluage de cerveau et je ne leur demande pas de refaire le raisonnement.
En lycée par contre, j'évalue par la suite le fait de refaire le raisonnement qui est ici trouver la distance parcourue, c'est à dire à arriver à ne pas partir directement sur la formule car la distance dans les données n'est pas la bonne ! et du coup ils ont besoin du périmètre du cercle.
Je ne pense pas qu'il ait "danger". Une situation comme celle là les élèves ne s'éclatent pas, il n'y a pas beaucoup de "spectacle", ils ont mal ! au sens propre, car c'est réellement violent de se rendre compte à quel point on trompé par nos sens. La situation est une accroche pour les amener à trouver les données manquantes et à décortiquer un problème en apparence idiot...
Bref, décortiquer est la "compétence" de base que je cherche à développer ici. Et on le fait très souvent ensuite !

C'est une démarche très socratique, au fond.

JPhMM a écrit:

Excellent, je ne me souvenais pas de cette scène mais elle est très démonstrative.

Excellent cette scène du train ! Je pensais en montrer une "classique" mais celle là est bien sympa !

Je la garde pour illustrer la notion, c'est très visuel.

Bref, je trouve très profitable ce genre de situation où les élèves se rendent compte que le monde est plus compliqué que ce qu'ils pensent, mais qu'en réfléchissant un minimum on arrive à prévoir, expliquer ou trouver un résultat correct.

Ensuite, ce qui est intéressant, c'est que la réponse "juste" dépend de ce qu'on choisit de prendre en compte... Il n'y a pas de réponse "exacte" car il faudrait alors prendre en compte trop de paramètres, et que la réponse ne serait pas forcément plus pertinente.

Là dessus, j'enchaine parfois (en lycée) avec la "blague" des scientifiques et du PMU.

C'est un physicien, un statisticien et un biologiste qui veulent parier au PMU.
Le biologiste dit : " Je vais analyser l'état musculaire et nerveux des chevaux, leur taux de glucose dans le sang, leur température, ce qu'ils ont mangé et je vais trouver le meilleur cheval !"
Le statisticien dit : " Mais non, moi je vais éplucher toutes les courses avec tous les chevaux qui sont en lice cette fois et je vais en déduire leurs performances moyennes puis sortir les probabilités de réussite pour chacun pour cette course !"
Le physicien dit : "Bon, on va modéliser tout ça !"
Il va au tableau et trace un cercle en disant " Commençons par modéliser le cheval par une sphère parfaite se déplaçant dans le vide..."

:lol:

Le mathématicien dit : "Moi je vais construire une grille réduite à espérance mathématique positive, afin d'obtenir une succession de paris à convergence rapide vers un gain presque sûrement positif."