Identifier les différents types de signaux.€¦ · - Signal radio Identifier un signal et une information Nature d’un signal, nature d’une information Comparaison de solutions

Ressources sciences et technologie en cycle 3- académie Nancy Metz - mars 2016

Identifier les différents types de signaux.

Séances - Activités Productions attendues Connaissances associées Compétences associées Compétence du socle commun

Séance 1 :

(30 minutes).

Fiche travail (Page 1/1) et page 1/2

Présentation de la problématique (10 min)

Amener les élèves à réfléchir et à proposer des

solutions personnelles (10 min)

Fin de la séance sur un premier bilan.

(10 min).

Proposition de 3 solutions possibles.

Outils et moyens de

communication.

Notions de nature d’un signal :

- Signal sonore

- Signal lumineux

- Signal radio

Identifier un signal et une

information

Nature d’un signal, nature d’une

information

Comparaison de solutions

techniques

D1 : Pratiquer un langage scientifique.

D4 : Formuler une question ou une

problématique scientifique ou technologique

simple

Séance 2 :

(2 heure).

Les élèves sont réunis par petits groupes.

Chaque groupe est invité à proposer un protocole

expérimental permettant d’émettre un signal

sonore ou lumineux et lister le matériel nécessaire.

(La solution 3 peut être proposée à un groupe).

Montage des dispositifs expérimentaux (15 min)

Expérimentation. (30 min)

Rédaction du compte rendu (30 min)

Restitution orale (5 min par groupe soit 15 min)

Fin de la séance sur un second bilan.

(30 min)

Notions de nature d’un signal :

- Fonctions techniques

- Capteur

- Actionneurs

D4 : Réaliser en équipe tout ou une partie d’un

objet technique répondant à un besoin.

D4 : interpréter un résultat, en tirer une

conclusion

D4 : formaliser une partie de sa recherche sous

une forme écrite ou orale.


Le son La lumière Les ondes radio

Voix Alarme sonore Alarme lumineuse Réseau wifi, téléphonie, radio ...

Comment puis-je communiquer à distance.

Cm2 Séance 1

Fiche travail 1/1

Mme Cloé Olit est une personne âgée qui vit dans la

maison voisine de celle de son fils Isidore. Elle n’est

pas très à l’aise avec les nouvelles technologies. En

cas de problèmes, elle souhaite pouvoir prévenir son

fils rapidement.

Isidore est bricoleur, il voudrait fabriquer lui-même

un dispositif simple pouvant permettre à Mme Olit

de l’alerter en cas de difficulté.

1er Bilan

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Maison de Mme

Olit

Maison

d’Isidore, le

fils de Mme

Olit

Parmi les supports d’informations suivants (vus en CM1). Entourez ceux qui vous semblent faciles à

fabriquer et à utiliser par Isidore et par sa maman


1er Bilan.

Compte tenu du fait que Mme Olit n’est pas familiarisée avec les nouvelles technologies, nous pourrons utiliser :

- la lumière. - le son sous forme d’un signal sonore ou de la voix.

Nous allons expérimenter ces 3 solutions en divisant la classe en 3 groupes.

Comment puis-je communiquer à distance ?

1er bilan. Cm2

Fiche professeur 1/2


Le matériel mis à votre disposition :

La lampe L’interrupteur La pile 3 cordons banane.

Ils vont permettre

de relier et de

conduire le courant

entre les éléments

du circuit.

2 fiches crocodile. Elles

vont permettre de relier les

fils aux bornes de la pile.

Montage à réaliser :

Comment puis-je communiquer à distance. Cm2 Séance 2

Fiche groupe 1/3

Une fois votre montage réalisé, appelez

votre professeur pour le vérifier.

Testez-le.

Au brouillon, préparez un exposé

permettant :

- de présenter votre montage au reste

de ta classe

- d’expliquer comment il pourrait

apporter une solution au problème

de M. Olit.

Pour vous aider, répondez aux questions

suivantes :

- quelle est la nature du signal qui va

alerter Mr Olit ?

- sur quel composant Mme Olit va-t-

elle agir ?

- quel est le composant qui va

générer le signal d’alerte ?

- quel est le rôle de la pile ?

Imaginez comment madame Olit pourrait

envoyer différents messages à son fils.

Par exemple « Je vais bien. », « Peux – tu

passer me voir ?», « J’ai besoin d’eau »,

« Peux-tu m’apporter à manger» ...

Imaginez un code et faites un essai.

Fiche guide : groupe 1.


Le matériel mis à votre disposition.

Le buzzer L’interrupteur La pile 3 cordons banane.

Ils vont permettre

de relier et de

conduire le courant


du circuit.

4 fiches crocodile.

Elles vont permettre

de relier les fils aux

bornes de la pile et

aux bornes du

buzzer.


Comment puis-je communiquer à distance ? Cm2 Séance 2

Fiche groupe 2/3

Une fois votre montage réalisé, appelez

votre professeur pour le vérifier.

Testez-le.

Au brouillon, préparez un exposé

permettant :

- de présenter votre montage au reste

de ta classe

- d’expliquer comment il pourrait

apporter une solution au problème

de M. Olit.

Pour vous aider, répondez aux questions

suivantes :

- Quelle est la nature du signal qui

va alerter Mr Olit ?

- Sur quel composant Mme Olit va-t-

elle agir ?

- Quel est le composant qui va


- Quel est le rôle de la pile ?

Imaginez comment madame Olit pourrait

envoyer différents messages à son fils.

Par exemple « Je vais bien. », « Peux – tu

passer me voir ? », « J’ai besoin d’eau »,

« Peux tu m’apporter à manger » ...

Imaginez un code et faites un essai.



Le matériel mis à votre disposition.

2 pots de yaourt 5 à 6 m de ficelle Un clou


A l’aide du clou, faites un trou

au dos de chaque pot de yaourt.

Prenez l’un des deux pots.

Passez un bout de la ficelle dans

un des trous. Faites un nœud

pour empêcher la ficelle de sortir

du pot.

Faites la même chose à l’autre

extrémité de la ficelle avec le

second pot.

Prenez chacun un pot et éloignez

vous. Un élève parle dans son

pot, l’autre place son pot sur son

oreille. Faites un essai sans

tendre la ficelle, faites un essai

ficelle tendue. Si un troisième

élève place son doigt sur la

ficelle, que se passe – t – il ?

Une foi votre montage réalisé,

appelez votre professeur pour le

vérifier.

Testez-le.

Au brouillon, préparer un exposé

permettant :

- de présenter votre montage

au reste de ta classe

- d’expliquer comment il

pourrait apporter une

solution au problème de M.

Olit.

Pour vous aider, répondez aux

questions suivantes :

- Quelle est la nature du signal

qui va alerter Mr Olit ?

- Sur quel composant Mme

Olit va-t-elle agir ?

- Quel est le composant qui va


- Quel rôle joue la ficelle ?



Cm2 Séance 2

Fiche groupe 3/3


Nous avons étudié 3 solutions pouvant répondre au problème rencontré par Isidore.

3) Les solutions réalisées par un montage électrique.

Solution 1 :

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Solution 2 : ..................................................................

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Comment puis-je communiquer à distance ? 2nd bilan

Cm2 Séance 2

Fiche élève 1/2


La pile.

Elle fournit

l’énergie

électrique

permettant au

système de

fonctionner.

Cordons banane.

Ils vont permettre

de relier et de

conduire le

courant électrique


du circuit.

L’interrupteur.

Il permettra à

................

..............................

. de commander le

déclenchement

signal.

La lampe.

Elle permettra

d’alerter

...........................

. émettant un

signal lumineux.

Le buzzer.

Il permettra

d’alerter

............................

. émettant un

signal sonore.

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2) Solution par onde mécanique.

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Explications :

Le son, c’est de l’air qui bouge très vite : on dit

qu’il vibre. Quand Mme Olit parle, l’air fait vibrer

le fond du pot. Puis le pot fait vibrer la ficelle qui

va, à son tour, faire vibrer le fond du deuxième

pot. Et ce pot-là fait vibrer l’air. Cela crée le

même son près de l’oreille de Theodore.

Et voilà ! Il pourra entendre sa mère !

Remarque : si quelqu’un touche le fil, il arrête la

vibration qui n’atteindra pas le second pot.

3) Exemple d’un code utilisable avec les solutions par montage électrique.

Comment puis-je communiquer à distance ? 2nd bilan

Cm2 Séance 2

Fiche élève 2/2


Message à faire passer

Je vais bien.

Peux-tu passer me voir.

J’ai besoin d’eau.

Peux-tu m’apporter à manger ?

... ... ...


Nous avons étudié 3 solutions pouvant répondre au problème rencontré par Isidore.

1) Les solutions réalisées par un montage électrique.

Solution 1 : En cas de problème, mme Olit pourra prévenir son fils en actionnant l’interrupteur. Le courant circulera dans le circuit, la lampe émettra un signal lumineux, ce qui alertera Isidore. Isidore et sa mère pourront imaginer un code pour envoyer différents messages.

Solution 2 : En cas de problème, mme Olit pourra prévenir son fils en actionnant l’interrupteur. Le courant circulera dans le circuit, le buzzer émettra un signal sonore, ce qui alertera Isidore . Isidore et sa mère pourront imaginer un code pour envoyer différents messages.

La pile :

Elle fournie

l’énergie électrique

permettant au

système de

fonctionner.

Cordons banane :

Ils vont permettre de

relier et de conduire

le courant électrique

entre les éléments du

circuit.

L’interrupteur :

Il permettra à Mme Olit de commander

le déclenchement

d’un signal.

La lampe :

Elle permettra

d’alerter Isidore en émettant un

signal lumineux.

Le buzzer : Il

permettra

d’alerter Isidore en émettant un

signal sonore.

Capteur Actionneurs


2nd bilan :

Cm2



2) Solution par onde mécanique.

Capteur Actionneurs

Ce système va permettre de transmettre le son de la voix de Mme Olit comme le ferait un téléphone. En cas de problème, elle pourra s’adresser directement à son fils.

Explications :

Le son, c’est de l’air qui bouge très vite : on

dit qu’il vibre. Quand Mme Olit parle, l’air

fait vibrer le fond du pot. Puis le pot fait

vibrer la ficelle qui va, à son tour, faire

vibrer le fond du deuxième pot. Et ce pot-là

fait vibrer l’air. Cela crée le même son près

de l’oreille de Theodore.

Et voilà ! Il pourra entendre sa mère !

Remarque : si quelqu’un touche le fil, il

arrête la vibration qui n’atteindra pas le

second pot.

3) Exemple d’un code utilisable avec les solutions par montage électrique

Message à faire passer

Je vais bien. La lampe s’allume 1 fois. 1 bip court

Peux-tu passer me voir. La lampe s’allume 2 fois. 1 bip long

J’ai besoin d’eau. La lampe s’allume 3 fois. 2 bips courts

Peux-tu m’apporter à

manger ?

La lampe s’allume 4 fois. 1 bip long et 2 bip courts


2nd bilan :


Cm2


... ... ...

Composants Désignation

Pile plate 4,5 V CC

Buzzer piezo oscillateur sortie fils diamètre de 20mm

Prix 0.80 € H.T (Technologie service).

En stock dans certains collèges (reste des anciennes fabrications).

A monter sur support avec connexion banane femelle 2mm ou à utiliser

directement avec des fiches crocodile.

Fiches mâle banane

Longueur 200 mm, fiches bananes Ø 2 mm juxtaposables.

Prix : 2,60 H.T (A4 Technologie).

Il est possible d’utiliser des fils simple sans connexion banane.

Support de culot à vis E14 + ampoules

2,10 € H.T (Conrad).

A monter sur support avec connexion banane femelle 2mm ou à utiliser

directement avec des fiches crocodile.

Interrupteur à levier unipolaire 1 position ON

0,40€ H.T (Technologie Services)

Pince crocodile SKS Hirschmann MA 1 enfichable 2 mm CAT

rouge et noire

2,80 € H.T Conrad

Remarques :

Pour simplifier, il est possible de remplacer les fiches banane par des

pinces crocodile à visser. Dans ce cas toutes les connexions sur les

composants se feront grâce à ces pinces.

Le montage restera plus facile à réaliser pour l’enseignant mais sera

moins pratique pour les élèves.

Pince crocodile à visser Rouge/Noir (lot de 10)

0.91€ HT (Technologie Service)

Quelques pots de yaourt

Une bobine de ficelle

Comment puis-je communiquer à distance ? Fiche matériel

Cm2



Quelques clous

Documents

Identifier les différents types de signaux.€¦ · - Signal radio Identifier un signal et une information Nature d’un signal, nature d’une information Comparaison de solutions