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Préparation d'un protocole […] de mesures et de calculs Élaboration d'un dispos

Préparation d'un protocole […] de mesures et de calculs Élaboration d'un dispositif permettant d'effectuer […] les mesures prévues Choix, réglage et utilisation d'un instrument de mesure (balance, chronomètre, thermomètre, récipient gradué, double-mètre, dynamomètre, baromètre,…) Structuration et présentation des résultats (arrondis et unités adéquats) sous forme de liste, de tableau ou de graphique Cette séquence propose une série d’activités qui visent à comprendre le sens de la mesure, à différencier la grandeur, la valeur et l’unité et à être capable de mesurer • la longueur • le volume et la capacité • la masse • la température en connaissant les grandeurs, les unités et les instruments de mesure. Les activités peuvent être menées successivement en début de 2CO ou être reprises indépendamment au fur et à mesure de l’année. Les activités se résument comme suit et peuvent s’articuler de différentes manières : Evaluation Des propositions d’évaluation sont données en page 13 du dossier maître. Corrigés Tous les corrigés (fiches, exercices, évaluations) se trouvent à la fin du dossier maître (p. 22). Pour rappel : L’utilisation des unités de mesure (longueur, aire, volume, capacité, masse, temps) est travaillée en 1CO en mathématiques, de même que la prise de mesure à l’aide d’un instrument adéquat ainsi qu’une sensibilisation aux aspects culturels et historiques de la mesure (Aide-Mémoire p. 120-121). SC13 MESURER PER MSN 35 Introduction (p. 1) Qu’est-ce qu’une mesure ? la longueur (p. 4) activités pratiques, situations-problèmes, exercices d’application objectifs : grandeur, unité, instrument de mesure  le volume (p. 5)  la masse (p. 7)  la température (p. 8) 1 Introduction La première page de l’introduction est une approche conceptuelle et historique de la mesure. Si on veut aller plus loin, le texte ci-dessous présente la situation en Suisse concernant les unités de longueur. On peut y relever combien d’unités de longueur étaient utilisées dans notre pays au Moyen-Age (>20 !). La deuxième page est une approche pratique, qui permet de rappeler les notions d’instrument de mesure (le métron peut être photocopié et découpé), d’unité de mesure et de ses dérivés. Dictionnaire historique de la Suisse : les unités de longueur Les Romains avaient utilisé le pas (gradus, passus), la coudée (cubitus) et le pied (pes), qui furent conservés sans grandes variations de valeur. La mesure de longueur la plus courante en Suisse romande et alémanique était le pied (all. Fuss ou Schuh), de 26-36 cm, dont trois variantes dominèrent dès le bas Moyen Age: à l'ouest le pied de roi ou de Paris et le pied de Berne, à l'est et au nord le pied de Nuremberg. Le pied de Berne s'utilisait dans l'Etat bernois (canton de Berne, Pays de Vaud et Argovie), mais aussi chez ses voisins, Fribourg, Soleure, Bienne et Neuchâtel, concurremment avec le pied de roi. Ce dernier évinça au XVIIIe s. le pied de Savoie à Genève et des pieds locaux dans l'évêché de Bâle et en Valais. Le pied de Nuremberg pénétra par la Suisse orientale jusqu'à la Reuss et au centre des Grisons. Le pied court de Lucerne se rapprochait des pieds d'arpenteurs (pied de commissaire vaudois, pied de champ neuchâtelois, Feldschuh bâlois). Des pieds locaux survivaient en montagne (Oberland bernois, Suisse centrale, Engadine, Erguël). En un même endroit, on trouvait généralement des pieds de différentes valeurs, certains métiers, comme les maçons, les tailleurs de pierre, les charpentiers ou les arpenteurs, ayant leurs propres références. L'aune des drapiers équivalait à quatre pieds environ (mais elle ne dérivait pas du pied); en Suisse alémanique et aux Grisons, on trouvait l'Elle de deux pieds et le Stab de quatre (aune soit Stab). En Suisse méridionale, le braccio, équivalent de l'aune, servait pour les textiles et remplaçait le pied, inconnu avant le XIXe s. Dans les régions vouées à la fabrication et au commerce des textiles, on recourait à des mesures différentes pour les tissus de lin, de laine ou de soie et souvent empruntées au pays de destination. Le Tessin partageait avec la Lombardie le braccio lungo pour le drap et le braccio corto pour les soieries. Les aunes de Suisse orientale ressemblaient à celles d'Allemagne du Sud. L'exportation de drap vers la France imposa à l'ouest de la Sarine, dès le bas Moyen Age, l'aune de roi, dont dérivèrent ensuite des mesures locales de valeurs diverses et qui pénétra aussi en Suisse alémanique, sous le nom de Pariser Stab, pour les cotonnades et la mousseline. La toise (Klafter) et la perche (Rute) étaient généralement un multiple du pied courant local, sauf aux Grisons, à Saint-Gall et en Valais (les toises valaisannes reposaient sur d'anciens pieds tombés en désuétude). Elles servaient aux arpenteurs pour les longueurs et pour les surfaces (toise et perche carrées). Utilisée aussi dans la construction, la toise mesurait en outre les volumes de foin, de tourbe, de charbon (toise cube) et ceux de bois de feu, mais sur une base plus courte dépendant de la longueur des bûches (toise pour le bois, moule, corde, spazzo tessinois). Auteur: Anne-Marie Dubler fiche élève 2 La reprise d’exercices de mathématiques de la collection Mathématiques 9-10-11 vise à tisser les liens du domaine MSN. Ils permettent aussi d’insister sur les notions de grandeurs / valeurs / unités. Exemple : pour le volume du tube de dentifrice (GM88), quelle est la grandeur mesurée (le volume) ? quelle est l’unité (le ml ou le cm3) ? quelle est la valeur mesurée (75 ou 40) ? Un exercice supplémentaire est encore à disposition : Extraits de Mathématiques 9-10-11, Fichier 9e, CIIP, LEP , 2011 3  Longueur La découverte des instruments de mesure est facultative ou peut être menée en collaboration avec les ACM. L’exercice E (mesure de longueurs) peut avantageusement être remplacé par la mesure de dimensions sur des objets réels à l’aide de différents instruments : règle graduée, réglet, pied à coulisse, mètre-ruban, double-mètre, ficelles, … A mesurer : feuilles d’arbre, graines, dimensions humaines (paume, empan, pied,…), vis (diamètre de la tête, longueur de la pointe, diamètre de la tige),… Diversifier les mesures pour mesurer aussi des épaisseurs, des diamètres, des profondeurs, des circonférences… Il faut insister sur le choix d’un instrument de mesure adéquat et sur la notation de l’unité ainsi que le choix de la sous-unité adéquate. Ressources MITIC : • Exercice interactif sur les instruments de mesure • Exercice interactif de conversion d’unités de longueur 4  Volume La mesure de volume par calcul est à travailler en mathématiques (AM p. 124 à 126). En sciences, on apprend à mesurer un volume par immersion, par la réalisation des activités du dossier élève, par démonstration, par réalisation par les élèves et/ou par animation MITIC (voir ci-dessous). Une fiche d’apprentissage de la lecture des graduations (page suivante) peut être utilisée en N2 ou seulement pour les élèves pour qui cela pose problème. Pour aller plus loin, la situation-problème suivante peut être proposée aux élèves (N1) : comment mesurer le volume d’un gaz ? On utilisera alors la mesure par déplacement d’eau : 1. Remplir une éprouvette ou un cylindre d'eau au complet en notant le volume total d'eau. 2. Retourner ce contenant d'eau dans une cuvette d'eau en empêchant l'eau de s'échapper. 3. Relier le récipient contenant le gaz à l'aide d'un tube flexible à celui contenant l'eau toujours sans en laisser échapper. 4. Laisser le gaz de se déplacer dans le contenant rempli d'eau et une fois ce travail complété, mesurer le volume d'eau qui reste. 5. Par la suite, soustraire du volume total d'eau celui qui est resté à la fin et la différence correspondra au volume du gaz. Ressources MITIC : • Théorie et exercice interactif de mesure de volumes dans des récipients • Animations pour faire mesurer le volume de liquide puis le volume d’un solide dans un cylindre : 1 2 Selon l’activité de récupération du gaz d’une eau gazeuse, Sciences 7e p.48 (DECS, 2002) 5 Méthode : comment lire une graduation Voici quatre instruments, portant tous des graduations : un thermomètre un cylindre une règle une pipette Quel est leur point commun ? A quoi servent-ils tous ? ................................................ Découvre l’utilisation de ces instruments : Instruments le thermomètre le cylindre la règle la pipette Quelle grandeur permet-il de mesurer ? Quelle est la valeur d’un intervalle entre deux traits ? Quelle est l’unité de mesure ? Quelle valeur est mesurée dans cet exemple ? Comment ne pas se tromper en lisant des graduations : 1. Repérer 2 nombres successifs sur l’instrument gradué (en général sur les grands traits) Ici il s’agit de …………… et …………… Entre ces deux nombres, il y a donc V = …………… ml 2. Compter le nombre d’intervalles (entre deux petits traits) successifs entre les deux nombres repérés. Ici il y en a …………. 3. Il y a donc ………….. intervalles pour mesurer …………. ml, donc ici, un intervalle vaut …… / …….. = …………..ml. Et ici ? Quel est le volume indiqué par le trait rouge ? V = ……………………. Quel est le volume indiqué par le trait rouge ? V = ……………………. 100 uploads/Geographie/ sc13-mesurer-maitre 1 .pdf