Mouvement et vitesse

Deux amis utilisent le GPS pour se rendre dans une ville voisine. Ils souhaitent savoir si pour respecter le temps calculé par le GPS, ils vont devoir rouler au delà de la vitesse autorisée
Lors d’une partie de bowling, le mouvement de la boule est uniforme ou accéléré ? Comment analyser le mouvement d’une boule avec le mode rafale d’un Smartphone ?

 Objectifs

Les objectifs de l’activité sont l’utilisation de la relation entre vitesse, distance et durée et analyser un mouvement.

 Compétences visées

Concevoir et réaliser un dispositif de mesure ou d’observation
Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer des conclusions et les communiquer en argumentant

 Contexte pédagogique

L’activité est proposée à des élèves de 4ème.
Ils ont vus en 6èmeet en 5ème les différents types de mouvements ainsi que la relativité des mouvements.
Les élèves qui ont un Smartphone doivent l’apporter et savoir utiliser le GPS et le mode rafale. Ils doivent se renseigner sur l’existence du mode rafale et si c’est le cas sur le nombre de photos par seconde.

L’activité sur le calcul d’une vitesse se fait sur une séance d’une heure.
La répartition des élèves se fait de telles manières à ce qu’il y ait un Smartphone par groupe de deux élèves dans la mesure du possible.
Pour l’utilisation du GPS le mode avion doit être désactivé. Pour de nombreux élèves c’est la première fois qu’ils utilisent le GPS et pour certains ils ne savent même pas quelle application il faut utiliser et comment l’utiliser.
Et pour ceux qu’ils l’ont déjà utilisé il faut faire attention à ce que le trajet soit bien calculé pour une voiture et non pour un piéton.
Pour ceux qui ont des soucis, on peut projeter des captures d’écran prévues à l’avance.
Une fois les informations recueillies, ils doivent calculer la vitesse moyenne du trajet estimé par le GPS et la comparer à la vitesse autorisée sur le trajet.

La seconde activité sur l’analyse d’un mouvement se fait sur une séance d’une heure.
Ils doivent manipuler par deux, un qui lance la boule et l’autre qui filme en mode rafale.
Ils commencent par faire quelques essais pour lancer avec la bonne vitesse, et photographier avec le meilleur rendu.

Ils doivent ensuite calquer sur l’écran les positions de la balle toutes les 5 photos. Sinon elles sont trop proches et inexploitables. En utilisant la trajectoire calquée sur l’écran, ils peuvent montrer que la vitesse est constante et même la calculer pour aller plus loin

 Outils ou fonctionnalités utilisées

Un Smartphone avec une application GPS et le mode rafale
Une boule de pétanque en plastique
Un ruban mètre
Du papier calque

 Les apports

Motivation des élèves
Valoriser le travail de l’élève

 Les freins

Certains élèves n’ont pas de Smartphone ou n’ont pas le mode rafale
Autorisation d’utilisation du Smartphone au collège.
Diversité des applications (GPS)
Problèmes de réseau

 Les pistes

Les élèves travaillent en binôme, il faut donc s’arranger pour que dans chaque groupe il y ait un Smartphone. Sinon on peut projeter les captures d’écran ainsi que les photos d’un groupe au tableau.
Dans le règlement intérieur, il faut rajouter la possibilité d’utiliser le Smartphone en cours sous l’autorisation de l’enseignant.

 Commentaires

La première difficulté a été l’utilisation du GPS. Pour la plupart c’était la première fois.
Ensuite c’est la géo localisation qui n’est pas toujours rapide selon les Smartphones.
Prévoir des captures d’écran pour aligner les élèves
Pour le calcul de la vitesse, ils ne font pas le lien entre les valeurs données par le GPS et la vitesse.
La conversion en heure décimale est compliquée pour pratiquement tous les élèves.
Il faut prévoir un tableau pour les conversions.
Changer le delta t par t
Concernant le mode rafale, le nombre de photos par seconde n’est pas forcément le même sur tous les Smartphones.
Prévoir un exemple à projeter pour la correction ou pour les élèves sans Smartphone.

 Documents

fiche élève

format Word - 1.1 Mio

fiche prof

format Word - 1.3 Mio

exemple de calque

format JPEG - 522.4 kio

 Auteur

Aziz Lamzoudi