Carte d’identité d’un atome

Résumé de l’activité

Dans le cadre du Cercle d’étude Lycée Physique-Chimie, Mmes Mathilde Vidal, Fabienne Mejean et M. Pascal Le Men proposent une activité qui a pour objectif de travailler sur la taille et la masse d’un atome.
Cette activité propose d’abord un quizz diagnostique sur l’atome et les notions de collège. Ce quizz a pour but de réactiver les connaissances, identifier la nature de ce qui est déjà appris ou encore fragile pour chaque élève.
L’activité propose ensuite 3 parcours P1, P2, P3 basés sur des études de documents.
Pour chaque parcours, l’élève aura à traiter les mêmes objectifs.
Chaque parcours doit permettre à l’élève d’atteindre les objectifs de façons différentes en fonction de ses « préférences ».
 

Objectifs du programme

Notions et contenus
Le noyau de l’atome, siège de sa masse et de son identité.
Numéro atomique, nombre de masse, écriture conventionnelle AZX. Élément chimique.
Masse et charge électrique d’un électron, d’un proton et d’un neutron, charge électrique élémentaire, neutralité de l’atome.

Capacités exigibles
Citer l’ordre de grandeur de la valeur de la taille d’un atome.
Comparer la taille et la masse d’un atome et de son noyau.
Établir l’écriture conventionnelle d’un noyau à partir de sa composition et inversement.

Capacités mathématiques
Effectuer le quotient de deux grandeurs pour les comparer.
Utiliser les opérations sur les puissances de 10.
Exprimer les valeurs des grandeurs en écriture scientifique.
 

Scénario pédagogique

a) Quiz diagnostique (sur Quizinière) révision collège sur l’atome (constituants de l’atome, structure interne d’un noyau atomique (nucléons : protons, neutrons), électrons, puissance de 10) pour préparer l’activité.
À la suite de ce quiz, l’élève a pu prendre conscience de son niveau et de ses difficultés par rapport au programme de 3ème (s’il y en a).

b) L’activité est réalisée en séance de TP (ou en îlots). Les élèves sont par binômes (ou groupes). Les 3 parcours (dont les objectifs sont les mêmes) sont présentés par l’enseignant.
Le binôme (ou groupe) choisi le parcours en se mettant d’accord et en auto-évaluant ses propres besoins en s’appuyant sur le quiz diagnostique. Insister sur le fait qu’on peut changer de parcours au départ.
Au bureau, l’enseignant répond à la demande des élèves et donne les coups de pouces si nécessaire.
À la fin de la séance : mise en commun et conclusion commune. (Présentation vidéo s’il reste du temps).

c) Évaluation formative plus tard pour vérifier l’acquisition des objectifs du chapitre.

Documents d’accompagnements

• Quiz diagnostique cycle 4
• P1 : pour atteindre les objectifs : extraire des informations d’un texte, réaliser des calculs avec les puissances de 10. Coups de pouces possibles. Aide vidéo
• P2: pour atteindre les objectifs : étude de docs, questions guidées, réaliser des calculs avec les puissances de 10. Aide vidéo.
• P3 : pour atteindre les objectifs : étude de docs, résolution de problème, coups de pouces possibles.
• Vidéo : e-prof : https://www.youtube.com/watch?v=KGKmTILlutM
   

Analyse de l’activité

• Binômes constitués de façon aléatoire.
• Parcours choisi par le binôme (sauf 2 groupes imposés par l’enseignant pour le parcours 3)
• 1 groupe a changé de parcours en cours de route : 2 à la place du 1, trop de texte à lire.
• Sur 35 groupes : 12 Activité 1 ; 20 Activité 2 ; 3 Activité 3
• Il faut présenter les 3 parcours sans influencer et notamment pour le parcours 3 qui parait plus difficile quand on le présente comme une résolution de problème.
• Pour le reste les élèves ont bien choisi sauf 1 groupe qui aurait dû prendre la 1 à la place de la 2 car ils ont eu des difficultés dans les calculs.
• Les objectifs sont atteints pour tous les groupes et on a pu faire le bilan.
• Prévoir des bonus pour les groupes qui vont + vite.
• Les élèves qui ont choisi le parcours 3 ont réussi la partie calcul mais n’ont pas tenu compte de la partie rédactionnelle qui était demandée.
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Conclusion

Difficile d’évaluer le bénéfice de la différentiation mais le côté positif est que les élèves se sont bien investis et ont été en réussite.
 

Prolongements possibles – variantes

• Durée 1h donc possibilité de le faire en classe en ilot.
• Faire les groupes et imposer le parcours.
• Croiser les compte-rendu pour la correction afin d’insister sur l’importance de la partie rédactionnelle des calculs.
• Présentation orale pour la conclusion.