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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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Le mont Tavurvu : un volcan explosif
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COMPOSANTE(S) DU SOCLE COMMUN
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D4 | Les systèmes naturels et les systèmes techniques
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ÉLÉMENTS SIGNIFIANTS
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Mener une démarche scientifique, résoudre un problème (D4)
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• Extraire, organiser les informations utiles et les transcrire dans un langage adapté
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• Mettre en œuvre un raisonnement logique simple
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• Mettre en œuvre un protocole expérimental
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• Pratiquer le calcul numérique (exact et approché) et le calcul littéral
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• Communiquer sur ses démarches, ses résultats et ses choix en argumentant
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Situation d’évaluation
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Thème : des signaux pour observer et pour communiquer
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Attendus de fin de cycle
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Caractériser différents types de signaux (lumineux, sonores, radio...).
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Utiliser les propriétés de ces signaux.
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Connaissances et compétences associées
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Signal et information : Comprendre que l’utilisation du son et de la lumière permet d’émettre,
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de transporter un signal donc une information.
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Nature de la situation d’évaluation
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Tâche complexe avec activité expérimentale.
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Durée : 50 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
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Synopsis
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À partir d’une vidéo de l’explosion d’un volcan, chaque élève doit construire un raisonnement
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lui permettant de calculer la distance séparant les observateurs du volcan qui explose en
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utilisant ses connaissances sur le son et la lumière.
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Acquis nécessaires pour mener la tâche à bien
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• Connaître les conditions de propagation d’un son et de la lumière.
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• Savoir que la lumière et le son permettent d’émettre, de transporter un signal donc une
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information.
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• Citer et utiliser la relation liant la vitesse, la durée et la distance.
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• Connaître les unités de distance, de durée et de vitesse.
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• Savoir mesurer une durée (chronomètre…).
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Scénario
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Première phase de l’évaluation : au brouillon (environ 30 minutes)
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Les élèves visionnent une vidéo de l’explosion du Mont TAVURVU réalisée par des touristes
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situés sur un bateau : d’abord, ils voient l’explosion du volcan et quelques secondes plus tard,
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ils entendent l’explosion. Ils peuvent visionner la vidéo à volonté.
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Le professeur pose la question « Quelle distance sépare les observateurs du volcan ? »
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Le professeur leur demande de rédiger un raisonnement leur permettant de déterminer la
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distance séparant les observateurs du volcan.
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Les élèves chronomètrent la durée écoulée entre les perceptions sonore et visuelle de
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l’explosion afin de calculer la distance entre les observateurs et le volcan.
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Deuxième phase de l’évaluation : sur une copie (environ 20 minutes)
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Chaque élève rédige un compte rendu de sa démarche. Les élèves qui n’ont pas le temps de
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terminer 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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Mener une démarche scientifique, résoudre un problème (D4)
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• I1 : l’élève comprend que le décalage temporel entre la vue de l’explosion et le bruit de
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l’explosion va lui permettre de calculer la distance demandée par le professeur grâce à la
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formule « distance = vitesse x durée ».
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• I2 : l’élève mesure correctement la durée entre la vue de l’explosion et le bruit de l’explosion
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avec le chronomètre.
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• I3 : l’élève utilise la relation liant la vitesse, la durée et la distance pour réaliser son calcul
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sans faire d’erreurs et avec des unités cohérentes.
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• I4 : qualité de la restitution
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--l’élève rend un compte rendu clair, détaillé et cohérent des différentes étapes de son travail
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(qu’il ait abouti ou pas) ;
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--le vocabulaire scientifique est utilisé (vitesse, durée, distance, unité), les calculs sont
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présents et bien rédigés, les unités sont adaptées ;
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--la réponse à la question posée est clairement formulée.
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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 2
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ÉVALUATION CYCLE 4 I PHYSIQUE-CHIMIE
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Évaluation de l’élève
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Mener une démarche scientifique, résoudre un problème (D4)
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I1, I2, I3
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MAÎTRISE INSUFFI- MAÎTRISE SATISFAI-
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MAÎTRISE FRAGILE TRÈS BONNE MAÎTRISE
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SANTE SANTE
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Le professeur a apporté Le professeur a apporté au Le professeur apporte au Aucune aide apportée et
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toutes les aides mais l’élève moins une aide de niveau 2 et maximum deux aides de l’élève est en réussite.
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est en échec. l’élève est en réussite. niveau 1 et l’élève est en
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réussite.
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I4
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MAÎTRISE INSUFFI- MAÎTRISE SATISFAI-
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MAÎTRISE FRAGILE TRÈS BONNE MAÎTRISE
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SANTE SANTE
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L’élève ne parvient pas à La rédaction peut prêter à La rédaction ne prête pas La rédaction est claire et le
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rédiger son compte-rendu confusion, l’aide de niveau 1 a à confusion même si elle vocabulaire scientifique est
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malgré l’aide de niveau 2. été apportée. pourrait être plus rigoureuse, judicieusement utilisé. Les
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sans aide. étapes sont clairement iden-
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tifiées. Tous les éléments de
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réponse sont présents.
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Documents
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• Vidéo
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• Fiche élève volcan
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Aides
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Le professeur distribue des aides sous forme de coupon ou oralement et s’assure que le
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contenu est bien compris
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INDICATEUR NIVEAU 1 NIVEAU 2
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La lumière qui permet de voir l’explosion se Lorsque je connais la durée et la vitesse, je dois
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propage un million de fois plus vite que le son utiliser la relation « distance = vitesse x durée »
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I1
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qui permet d’entendre l’explosion. Il faut donc pour obtenir la distance recherchée.
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mesurer la durée entre « l’instant de la vue de
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(AIDE N° 1) l’explosion » et « l’instant du bruit de l’explosion »
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avec un chronomètre.
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I2 Le professeur aide l’élève à mesurer la durée. Le professeur mesure la durée pour l’élève.
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(AIDE N° 2)
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Pour convertir des mètres en kilomètres, il faut Dans la relation « distance = vitesse x durée », je
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I3
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diviser la distance en m par 1000. dois utiliser la vitesse du son en m/s et la durée
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chronométrée en seconde pour obtenir la distance
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(AIDE N° 3) en m.
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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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Données
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• Vitesse du son dans l’air à 20 °C (340 m/s)
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• La lumière se déplace près d’un million de fois plus vite que le son. On négligera donc la
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durée de propagation de la lumière.
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Matériel disponible
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Chronomètre
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eduscol.education.fr/ressources-2016 - Ministère de l’Éducation nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche - Novembre 2016 3
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ÉVALUATION CYCLE 4 I PHYSIQUE-CHIMIE
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Le mont Tavurvu : un volcan explosif (document élève)
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Compétences évaluées :
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D4 : Mener une démarche
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scientifique, résoudre
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un problématique
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https://www.youtube.com/watch?v=BUREX8aFbMs
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La vidéo présentée est prise d’un bateau lors de l’explosion du Mont TAVURVU le 29 aout 2014,
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dans la baie de Rabaul, en Papouasie-Nouvelle-Guinée.
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Données :
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• On considèrera que la vitesse du son dans l’air est de 340 m/s (Conditions usuelles de tem-
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pérature et de pression).
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• La vitesse de propagation de la lumière est près de un million de fois plus grande que la
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vitesse de propagation du son. On négligera la durée mise par la lumière pour arriver aux
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observateurs.
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Consignes de travail
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Première étape : travail au brouillon
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À partir de cette vidéo, vous devez proposer au professeur une démarche permettant de calculer
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la distance qui sépare les observateurs du volcan.
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Deuxième étape : sur une copie, « au propre »
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Faire, à l’écrit, un compte rendu clair de tout votre raisonnement. La distance demandée sera
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indiquée en mètres, puis en kilomètres.
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Des coups de pouce sont disponibles en réponse à vos questions.
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Niveau 1 Niveau 2
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J’ai eu besoin de l’aide n° 1
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J’ai eu besoin de l’aide n° 2
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J’ai eu besoin de l’aide n° 3
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