Niveau 1 · Fondations · Kit pédagogique · Niveaux 8–9
Atomes, noyaux et rayonnement
Un carnet de laboratoire pour l’apprenant et un guide spécifique pour l’enseignant transforment le modèle interactif en enquête reproductible.
Carnet de l’apprenant
Enregistrement de la désintégration et de la détection des isotopes
Comment les demi-vies écoulées modifient-elles les noyaux restants, l’activité actuelle, les transformations totales et le nombre attendu de détecteurs ?
Mise en place
- • Utilisez uniquement le registre isotopique simulé. Ne manipulez pas les sources de radiation. Changez d’abord les demi-vies écoulées, puis testez séparément le défaut de masse et l’efficacité du détecteur.
Prédisez d’abord
- 1. Prédire la fraction restante après trois demi-vies.
- 2. Prédire si 50 % d’efficacité modifie le nombre de décroissance physique.
| Variable | Rôle | Unité |
|---|---|---|
| Noyaux de départ et demi-vie | Entrées de modèles | count et s |
| Demi-vies écoulées | indépendant | Demi-vies |
| Noyaux restants et activité | dépendante | comte et Bq |
| Efficacité du détecteur | Entrée de mesure | % |
Colonnes d’observation
Analysez
- 1. Chaque demi-vie enlevant-elle la moitié de l’original ou la moitié de ce qui reste ?
- 2. Pourquoi l’activité actuelle diminue-t-elle tandis que les transformations totales augmentent ?
- 3. Quelle quantité change lorsque l’efficacité change ?
- 4. Pourquoi l’énergie émise n’est-elle pas la dose absorbée ?
Cadre de conclusion
Après ___ demi-vies, ___ des noyaux originaux restaient ; l’efficacité du détecteur changeait ___ mais ne changeait pas ___.
Guide de l’enseignant · 40 à 50 minutes
Enseignez l’enquête, pas l’interface
Cible: Les apprenants distinguent la décroissance exponentielle de la population, l’activité présente, les transformations intégrées, le nombre de détecteurs, l’énergie émise et la dose.
Préparer
- • Confirmez que l’activité utilise des transformations par seconde.
- • Préparez un visuel de coupe répétée en deux.
- • Utilisez uniquement des données simulées ou publiques.
Gestes de facilitation
- • Demandez des fractions avant la notation scientifique.
- • Séparez ce que fait le noyau de ce que le détecteur enregistre.
- • Exigez la limite de dose dans chaque discussion sur l’énergie.
Accessibilité et participation
- • Associez la notation exponentielle aux fractions et aux pourcentages.
- • Utilisez un modèle physique de 100 jetons sans aucun matériau source.
- • Autoriser la prise en charge des calculateurs ou des tableaux pour la réduction répétée par moitié.
Éléments de preuve d’apprentissage
- • Tableau correct des deux répétitions
- • Séparation de l’activité et transformations cumulatives
- • Explication précise de l’efficacité du détecteur
Vérifications des idées fausses
Après deux demi-vies, il ne reste plus rien.
Un double double tend vers zéro sans l’atteindre dans le modèle continu idéal.
Le détecteur compte la dose égale.
La dose nécessite également une énergie déposée par masse, type de rayonnement, géométrie et pondération biologique.
Prolongement
Ajoutez un isotope fils et esquissez l’histoire de la population parent-fille couplée.