    Informer et accompagner
    les professionnels de l’éducation
                                                      ÉVALUATION                              CYCLES 2                            3 4

                                             PHYSIQUE-CHIMIE


                                                             Un problème de transport




                                            COMPOSANTE(S) DU SOCLE COMMUN
                                            D1-3 | 	Comprendre, s’exprimer en utilisant les langages mathématiques, scientifiques et
                                                     informatiques
                                            D4    |   Les systèmes naturels et les systèmes techniques




                                            ÉLÉMENTS SIGNIFIANTS
                                            Mener une démarche scientifique, résoudre un problème (D4)
                                            • Extraire, organiser les informations utiles et les transcrire dans un langage adapté
                                            • Mettre en œuvre un raisonnement logique simple
                                            • Mettre en œuvre un protocole expérimental

                                            Utiliser les nombres (D1-3)
                                            • Effectuer des calculs numériques impliquant des puissances
                                            • Reconnaître et résoudre une situation de proportionnalité



                                        Situation d’évaluation
                                        Thème : organisation et transformations de la matière

                                        Attendus de fin de cycle
                                        Décrire la constitution et les états de la matière.

                                        Connaissances et compétences associées
                                        Proposer et mettre en œuvre un protocole expérimental pour déterminer une masse
                                        volumique d’un liquide ou d’un solide.

                                        Nature de la situation d’évaluation
                                        Tâche complexe avec activité expérimentale.

                                        Durée : 55 min


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  ÉVALUATION       CYCLE   4 I PHYSIQUE-CHIMIE




                              Synopsis
                              Un bricoleur doit transporter 1 m3 de sable pour effectuer ses travaux de maçonnerie.

                              Il utilise pour cela une remorque (caractéristiques fournies).

                              Il doit calculer le nombre de voyages qu’il doit faire à la grande surface de bricolage.


                              Acquis nécessaires pour mener la tâche à bien
                              • Mesure de masse
                              • Mesure de volume, utilisation d’une éprouvette graduée
                              • Savoir convertir et connaître les unités de volume
                              • Maitrise de calculs de base et de la proportionnalité

                              Scénario
                              Le matériel est à disposition sur les tables et le document est distribué aux élèves.

                              Le professeur suit le travail de chacun et apporte des aides nécessaires. Plusieurs chemins
                              sont possibles :

                              • déterminer la masse d’un volume précis puis en déduire la masse du chargement total et
                                 enfin le nombre de voyages ;
                              • déterminer la masse volumique du sable puis en déduire la masse du chargement total et
                                 enfin le nombre de voyages.

                              L’élève doit extraire les informations utiles du document fourni et élaborer un protocole
                              expérimental pour répondre au problème posé.

                              Indicateurs permettant de suivre la progression de l’élève au cours de l’éva-
                              luation

                              Mener une démarche scientifique, résoudre un problème (D4)
                              I1 : L’élève a repéré la limitation de charge de la remorque.

                              I3 : L’élève a mesuré la masse d’un certain volume de sable.

                              I2 : L’élève a calculé le volume de la remorque.

                              Utiliser les nombres (D1-3)
                              I4 : L’élève utilise la proportionnalité (ou la formule de la masse volumique) pour déterminer le
                              volume de sable qui correspond à la charge maximale de la remorque (500 kg).

                              I5 : Par un calcul numérique simple, l’élève déduit le nombre de trajets nécessaires.




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  ÉVALUATION       CYCLE   4 I PHYSIQUE-CHIMIE




                              Évaluation de l’élève
                                MAÎTRISE INSUFFI-                                            MAÎTRISE SATISFAI-            TRÈS BONNE MAÎ-
                                                              MAÎTRISE FRAGILE
                                SANTE                                                        SANTE                         TRISE
                                L’élève n’a pas été en        L’élève reste bloqué dans      L’élève a réalisé l’en-       L’élève a réalisé l’en-
                                mesure de réaliser les        l’avancement des tâches        semble du travail demandé     semble du travail demandé
                                tâches demandées malgré       demandées, malgré les          de manière satisfaisante      de manière satisfaisante
                                les éléments de réponses      questions posées par le        selon les indicateurs pré-    selon les indicateurs
                                apportés par le professeur.   professeur. Des éléments       cisés ci-dessus mais avec     précisés ci-dessus ou avec
                                Cette situation conduit le    de solutions lui sont régu-    quelques interventions        une ou deux interventions
                                professeur à fournir une      lièrement apportés, ce qui     du professeur concernant      du professeur concernant
                                solution complète de la       lui permet de poursuivre       des difficultés ou erreurs    des difficultés identifiées
                                tâche.                        les tâches.                    non identifiées par l’élève   et explicitées par l’élève
                                                                                             mais résolues par celui-ci    et auxquelles il apporte
                                                                                             une fois soulignées par le    une réponse quasiment de
                                                                                             professeur :                  lui-même.
                                                                                             • après avoir réfléchi
                                                                                             suite à un questionne-
                                                                                             ment ouvert mené par le
                                                                                             professeur ;
                                                                                             • ou par l’apport d’une
                                                                                             solution partielle.

                              Aides et coups de pouce
                              Le professeur distribue des aides sous forme de coupon et s’assure que le contenu est bien
                              compris

                                INDICATEUR        NIVEAU 1                                            NIVEAU 2
                                                  Faire relire le sujet et s’assurer que toutes les   Demander à l’élève si on peut toujours remplir
                                I1 (AIDE N° 1)    données sont repérées.                              la remorque à son volume maximum.
                                                  Dire que la remorque peut être assimilée à un       Donner la formule mathématique permettant le
                                I2 (AIDE N° 2)    parallélépipède rectangle.                          calcul du volume du parallélépipède rectangle.
                                                  Le professeur aide l’élève à mesurer la masse       Le professeur mesure la masse et le volume
                                I3 (AIDE N° 3)    et le volume d’une quantité de sable.               pour l’élève.
                                                  Demander à l’élève s’il y a une relation particu-   Faire mesurer les masses d’un volume V et 2V
                                I4 (AIDE N° 4)    lière (vue en mathématiques) entre la masse et      de sable pour faire constater à l’élève la situa-
                                                  le volume.                                          tion de proportionnalité.
                                                  Poser la question : peut-on transporter 1 m3 de     Poser la question : Combien de fois doit-on
                                I5 (AIDE N° 5)    sable en 1 trajet ?                                 remplir la remorque pour transporter 1 m3 de
                                                                                                      sable ?

                              À chaque aide distribuée et en fonction du niveau de cette aide, le professeur coche la case
                              concernée sur le sujet.

                              Matériel disponible
                              • Une balance numérique
                              • Une éprouvette graduée
                              • Un entonnoir
                              • Un bécher
                              • Du sable sec




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  ÉVALUATION       CYCLE   4 I PHYSIQUE-CHIMIE




                              Un problème de transport (document élève)
                              Situation problème

                                    Proposer un protocole expérimental qui permette de répondre à la question suivante :
                                    Combien de voyages un automobiliste doit-il faire pour transporter 1 m3 de sable sans dépasser
                                    la charge maximale autorisée de la remorque ?



                              Vous prendrez soin de bien communiquer sur vos résultats et vos démarches en utilisant
                              toutes sortes de représentations que vous jugerez opportunes (schémas légendés, tableau,
                              croquis…). Des aides ou des coups de pouce sont disponibles.

                              Dimensions intérieures de la remorque :




                              Charge maximale autorisée : M = 500 kg



                                                                            Niveau 1          Niveau 2
                                J’ai eu besoin de l’aide n° 1
                                J’ai eu besoin de l’aide n° 2
                                J’ai eu besoin de l’aide n° 3
                                J’ai eu besoin de l’aide n° 4
                                J’ai eu besoin de l’aide n° 5




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