collège de Linxe – décembre 2008 Cours de physique de Sébastien Orduna, avec une classe de 3e
/ / / Investigations Pour résoudre les problèmes qui leur sont posés, les élèves conduisent leurs propres expériences et rédigent le compte rendu de leur démarche. Le cours commence par un bref rappel des propriétés physiques de quelques métaux courants. Bien vite, les élèves s’organisent par groupes de trois ou quatre, autour d’un ordinateur portable sur lequel ils téléchargent les documents relatifs à la séance du jour. Première énigme. « Voici quatre échantillons de métaux, annonce le professeur : fer, aluminium, cuivre et zinc. Vous devez les identifier et m’expliquer votre méthode par écrit. Réfléchissez bien et demandez-moi le matériel que vous voulez. Dans la mesure du possible, je vous le fournirai.» Dans la classe, on se prend vite au jeu, et les discussions vont bon train. Les élèves ont tôt fait de repérer les balances, les éprouvettes graduées et les aimants, disposés à leur intention au fond de la classe. La fonction de la balance est évidente ; celle de l’éprouvette beaucoup moins. Le professeur circule de groupe en groupe, écoute, encourage. Jordan, Marina et Émila ont trouvé : « Celui-là, c’est le cuivre : on l’a reconnu à sa couleur ! Le plus léger, c’est l’aluminium. Pour trouver le fer, on a pris un aimant. Et le dernier, par élimination, c’est forcément le zinc.» Il ne reste plus qu’à détailler le raisonnement sur l’ordinateur. Deuxième énigme. Il faut maintenant déterminer la densité de chaque métal. Le professeur glisse quelques indices : « Je vous rappelle que la densité, c’est la masse en grammes d’un cm3 de matière. Pour la calculer, vous devrez donc connaître le volume de votre échantillon.» Jordan tient la règle, Marina est à l’ordinateur. «La longueur, c’est 10 cm; la largeur, 1 cm, et l’épaisseur, 1 mm. » Après avoir harmonisé les unités, on établit le volume de chaque bâtonnet. Il faut maintenant peser. Nos scientifiques en herbe notent scrupuleusement les résultats obtenus, au 1/10e de gramme près. Mesurer, peser… Gestes élémentaires qui guident l’observation et conduisent le raisonnement. Troisième énigme. Comment identifier le métal dont est faite la spatule que le professeur vient de distribuer ? Catherine, Clarisse et Madisson discu-
UN COLLÉGIEN, UN ORDINATEUR PORTABLE / / / 147