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Informer et accompagner
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les professionnels de l’éducation
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ÉVALUATION CYCLES 2 3 4
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PHYSIQUE-CHIMIE
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Éclairage
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COMPOSANTE(S) DU SOCLE COMMUN
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D1-3 | Comprendre, s’exprimer en utilisant les langages mathématiques, scientifiques et
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informatiques
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D4 | Les systèmes naturels et les systèmes techniques
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ÉLÉMENTS SIGNIFIANTS
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Exprimer une grandeur mesurée ou calculée dans une unité adaptée (D1-3)
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Mener une démarche scientifique, résoudre un problème (D4)
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Situation d’évaluation
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Thème : l’énergie et ses conversions
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Attendus de fin de cycle
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Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les lois de l’électricité.
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Connaissances et compétences associées
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Conduire un calcul de consommation d’énergie électrique relatif à une situation de la vie
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courante.
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• Puissance électrique P = U × I
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• Relation liant l’énergie, la puissance électrique et la durée
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Nature de la situation d’évaluation
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Tâche complexe avec activité expérimentale.
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Durée : 55 min
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Retrouvez Éduscol sur
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Novembre 2016 1
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ÉVALUATION CYCLE 4 I PHYSIQUE-CHIMIE I Éclairage
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Synopsis
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À partir de la lecture des indications portées sur un emballage d’une ampoule basse
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consommation et d’une mesure d’intensité lumineuse, l’élève doit construire une expérience
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permettant de prouver que cette ampoule consomme effectivement moins qu’une ampoule à
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incandescence émettant une intensité lumineuse équivalente.
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Acquis nécessaires pour mener la tâche à bien
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• Connaître les différentes sources d’énergie
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• Savoir schématiser et réaliser des circuits électriques simples
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• Savoir mesurer une tension et une intensité
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• Connaitre et savoir utiliser la loi P = U × I
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Scénario
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Première phase de l’évaluation : au brouillon (environ 20 minutes)
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Une ampoule à incandescence de 45 W branchée dans un circuit électrique simple et allumée
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est visible sur la paillasse du professeur. Les valeurs de la tension aux bornes de l’ampoule
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et de l’intensité qui la traverse sont notées sur la paillasse. L’élève peut venir consulter ce
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montage et mesurer l’intensité lumineuse émise par l’ampoule.
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A sa paillasse, l’élève dispose d’une ampoule basse consommation et de matériel électrique.
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Le document de l’ADEME « Choisir son éclairage » est mis à sa disposition. L’élève doit
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réaliser un circuit électrique simple permettant de faire briller l’ampoule, mesurer la tension
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aux bornes de l’ampoule et l’intensité qui la traverse, calculer la puissance consommée par
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l’ampoule, mesurer l’intensité lumineuse émise par l’ampoule et comparer ses valeurs avec
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celles obtenues pour l’ampoule de la paillasse du professeur.
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Deuxième phase de l’évaluation : sur une copie (environ 15 minutes)
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L’élève rédige un compte rendu de sa démarche. Les élèves qui n’ont pas le temps de terminer
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la rédaction peuvent rendre leur brouillon.
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Indicateurs permettant de suivre la progression de l’élève au cours de l’éva-
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luation
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Observables, indicateurs
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I1 : L’élève comprend le lien entre économie d’énergie et puissance électrique des appareils
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utilisés.
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I2 : L’élève conçoit et réalise le circuit correctement.
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I3 : L’élève mesure la tension et l’intensité sans erreur.
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I4 : L’élève connait et applique P = U × I.
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I5 : L’élève sait expliquer pourquoi il a besoin de mesurer tension et intensité.
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I6 : Le vocabulaire scientifique est utilisé (intensité, tension, puissance électrique,
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ampèremètre, voltmètre, unités…).
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I7 : La réponse à la question posée est exprimée clairement.
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Novembre 2016 2
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ÉVALUATION CYCLE 4 I PHYSIQUE-CHIMIE I Éclairage
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Évaluation de l’élève
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Exprimer une grandeur mesurée ou calculée dans une unité adaptée (D1-3)
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Mener une démarche scientifique, résoudre un problème (D4)
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MAÎTRISE MAÎTRISE TRÈS BONNE
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MAÎTRISE FRAGILE
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INSUFFISANTE SATISFAISANTE MAÎTRISE
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L’élève comprend et L’élève mesure l’intensité L’élève réalise le circuit. L’élève conçoit, réalise
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exprime que l’ampoule la lumineuse des 2 ampoules. Il mesure l’intensité le circuit et effectue les
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plus intéressante est celle Il a besoin d’aide pour lumineuse des 2 ampoules mesures puis les calculs
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qui consomme le moins mesurer la tension et ainsi que la tension et l’in- sans aide.
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d’énergie, mais il ne fait l’intensité et pour calculer tensité dans son circuit. Il répond à la question en
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pas le lien avec la puis- la puissance électrique. Il calcule la puissance comparant judicieusement
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sance électrique. Il réalise électrique consommée par les intensités lumineuses
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un circuit simple permet- Il arrive à la bonne
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conclusion, mais explique son ampoule et celle sur et les puissances élec-
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tant d’allumer l’ampoule, la paillasse du professeur. triques consommées par
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mais ne sait pas brancher sa démarche de manière
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incomplète. Il peut avoir eu besoin les ampoules.
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les appareils de mesure ni d’une aide ponctuelle pour
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schématiser son circuit. Le compte-rendu com-
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réaliser son circuit ou ses prend l’ensemble des
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mesures. données relevées et le
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L’élève rend compte de sa schéma du circuit. Toutes
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démarche en dessinant le les expressions ont été
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schéma de son circuit et établies de façon littérale.
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donnant les valeurs des L’utilisation de la langue
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grandeurs mesurées. Il française, comme du
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répond à la question en langage scientifique, est
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comparant les puissances précise. Le raisonnement
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électriques consommées et la réponse au problème
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par les ampoules. sont clairement exposés.
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Il rédige des phrases,
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utilise les connecteurs
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logiques à bon escient,
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pose ses calculs avec
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éventuellement quelques
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maladresses.
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Documents
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• Document de l’ADEME : guide-pratique-choisir-son-eclairage.pdf
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Aides
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INDICATEUR AIDE
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I1 : AIDE NO 1 La puissance est l’énergie électrique reçue et convertie chaque seconde de fonction-
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nement.
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I2 : AIDE NO 2 Le professeur donne le schéma du circuit électrique à réaliser.
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I3 : AIDE NO 3 Le professeur distribue une fiche sur les branchements et choix des calibres des
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ampèremètres et voltmètres.
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I3 : AIDE NO 3 BIS Le professeur aide à la mesure de la tension et de l’intensité.
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I4 ET I5 : AIDE NO 4 La puissance électrique P (en watt) d’un appareil est égale au produit de la tension U
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(en volt) du dipôle par l’intensité I (en ampère) du courant qui le traverse : P = U × I
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À chaque aide distribuée et en fonction du niveau de cette aide, le professeur coche la case
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désignée sur le sujet.
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ÉVALUATION CYCLE 4 I PHYSIQUE-CHIMIE I Éclairage
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Matériel disponible :
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• Une boite de matériel électrique classique et une alimentation 12 V continu ;
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• une ampoule 12 V, basse consommation (se trouve par exemple sur des sites de
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matériel embarqué pour la navigation ou d’équipement solaire) ;
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• une ampoule à incandescence alimentée sur secteur au bureau ;
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• un luxmètre.
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L’ampoule sur secteur et l’ampoule basse consommation doivent avoir des luminosités
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identiques.
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ÉVALUATION CYCLE 4 I PHYSIQUE-CHIMIE I Éclairage
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Bien choisir son éclairage (document élève)
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DOMAINE ÉVALUÉ :
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D4 : Mener une démarche scientifique,
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résoudre un problème
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Pourquoi l’ampoule dont tu disposes est-elle plus indiquée
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pour éclairer une pièce qu’une ampoule à filament ?
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CONSIGNE DE TRAVAIL :
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Première étape : Partie expérimentale
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Vous devez, en utilisant vos connaissances et en mesurant des grandeurs physiques, vérifier les
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informations notées sur l’emballage de ton ampoule.
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Appelez le professeur si vous êtes en difficulté.
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Deuxième étape : Partie rédactionnelle
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Vous rédigerez un compte rendu de tout votre raisonnement. Vous présenterez vos protocoles,
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mesures et calculs de manière réfléchie.
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En vous appuyant sur vos mesures et vos observations, vous répondrez à la question posée.
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J’ai eu besoin de l’aide nº 1
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Si vous ne parvenez pas à J’ai eu besoin de l’aide nº 2
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résoudre ce problème, vous
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J’ai eu besoin de l’aide nº 3
|
||
pouvez demander de l’aide au
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professeur J’ai eu besoin de l’aide nº 3bis
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J’ai eu besoin de l’aide nº 4
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