Niveau 1 · Fondations · Kit pédagogique · Niveaux 8–9
Matière, énergie, champs et forces
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
Application de champs à deux sources
Comment le signe source, la force de la source et la position d’observation se combinent-ils en un seul vecteur de champ local ?
Mise en place
- • Utilisez le bac à sable à vecteur de champ. Déplacez le point d’observation et changez une source à la fois. Gardez visible la limite de distance minimale.
Prédisez d’abord
- 1. Marquez un point où les deux contributions peuvent s’annuler.
- 2. Prédire comment inverser une source change de direction.
| Variable | Rôle | Unité |
|---|---|---|
| Charges sources q1 et q2 | indépendant | nC |
| Coordonnées d’observation | indépendant | m |
| Vecteur de champ résultant | dépendante | N/C |
| Positions sources | contrôlé | m |
Colonnes d’observation
Analysez
- 1. Où ont eu lieu les annulations, si jamais ?
- 2. Quel changement a affecté la direction mais pas la position de la source ?
- 3. Pourquoi la région proche de la source est-elle délimitée ?
- 4. Dessinez et étiquetez les deux vecteurs composants.
Cadre de conclusion
À la position ___, la source 1 a contribué ___ et la source 2 a contribué ___, produisant un champ net vers ___.
Guide de l’enseignant · 40 à 50 minutes
Enseignez l’enquête, pas l’interface
Cible: Les apprenants ajoutent des contributions de champ comme vecteurs et distinguent une carte de champ des lignes matérielles dans l’espace.
Préparer
- • Consultez les conventions de panneaux pour obtenir un taux de test positif.
- • Esquisser une disposition symétrique à deux sources.
- • Planifiez un point de contrôle sans calculatrice pour l’addition vectorielle.
Gestes de facilitation
- • Demandez des indications avant la grandeur.
- • Exigez que les apprenants nomment la convention des objets de test.
- • Comparez un point d’annulation à un point simplement éloigné des deux sources.
Accessibilité et participation
- • Associez la couleur avec la direction des flèches et les étiquettes numériques.
- • Utilisez des flèches tactiles ou des vecteurs de papier découpés quand c’est utile.
- • Ne nécessitent pas un placement précis des pointeurs ; le contrôle du clavier est équivalent.
Éléments de preuve d’apprentissage
- • Diagramme composant-vecteur correct
- • Une comparaison contrôlée entre renversement de signe
- • Explication d’une frontière de modèle
Vérifications des idées fausses
Les flèches de champ sont des filets physiques.
Ils codent la direction et l’échelle de la force qu’une charge d’essai subirait localement.
Champ net nul signifie qu’aucune source n’existe.
Les contributions non nulles peuvent être annulées à un endroit précis.
Prolongement
Comparez l’annulation de champ avec l’ajout potentiel au même stade.