Physique et Chimie

Ion-o-matic

jeudi, 30 mai 2019

http://spc.ac-amiens.fr/722-ion-o-matic.html

Il s’agit de construire un identificateur d’ions dans lequel on introduit un tube à essai où quelques gouttes de réactif ont été versées. Après analyse, le programme indique à l’écran la nature des ions présents.

La construction s’effectue :

• Pour la partie matérielle, à l’aide d’une carte à microcontrôleur de type Arduino TM , d’un capteur (TCS3200) et d’éléments imprimés en 3D
• - Pour la partie logicielle, grâce à l’application mBlock

L’exemple de scénario proposé est "Les experts : meurtre au jardin"

Niveau

3ème Fin de cycle 4

Objectifs

Les élèves jouent le rôle de policiers scientifiques chargés d’ analyser des échantillons d’une scène de crime pour identifier le coupable.

Compétences visées

SPC :

• Mettre en oeuvre des tests caractéristiques d’espèces chimiques à partir d’une banque fournie. (Organisation et transformation de la matière)

SCCC :

• Interpréter des résultats expérimentaux (domaine Concevoir et réaliser un dispositif de mesure (domaine 4,5)
• Utiliser des outils d’acquisition et de trainement de données, de simulations et de modèles numériques (domaine 2)

Pix :

• 1.3 Traiter des données
• 3.4 Programmer

Les apports

• Programmer avec mBlock
  La programmation par blocs rend aisée l’écriture et la correction de programme.
  Grande liberté de créativité pour les élèves.
• Capteur TCS3200
  Possédant une bibliothèque dans
  mBlock, il ne nécessite pas de créer de nouveaux blocs et permet d’exploiter immédiatement les variables existantes.
• Réaliser un objet imprimé en 3D.
  Travail pluridisciplinaire. L’élève aperçoit la cohérence de plusieurs matières.

Les freins

Fiabilité de la connexion entre la carte à microcontrôleur et le PC nécessitant parfois (souvent) de débrancher puis rebrancher la carte et de redémarrer le programme.
Nécessité de présenter les blocs spécifiques au capteur.

Documents complets

• Scénario :

  Scénario

  format PDF - 1.3 Mio

  Crédits : pLenoble

• Document élève :

  Activité élève

  format Word - 798.1 kio

  Crédits : pLenoble

• Maquette à imprimer :

  format Zip - 40.1 kio

  Bouchon

  format Zip - 4.1 kio

  Crédits : pLenoble

• Programme mBlock :

  Programme : innocent_coupable

  format Scratch - 800.7 kio

  Programme : ion-o-matic_eleve

  format Scratch - 73.8 kio

• Production élève :

  Production élève

  format Word - 498.3 kio

• Evaluation :

  Bareme

  format PDF - 576.9 kio

Auteur

Pierre Lenoble

En visitant la page http://spc.ac-amiens.fr/722-ion-o-matic.html, vous pourrez télécharger ces documents :

• Tube à imprimer en 3D, (Zip - 40.1 kio)