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  Home > Méthodes > Exemples > Expériences historiques  

Variations d’expériences historiques

Elena Kyriaki enseigne la physique dans une école secondaire en Belgique. Dans l’article ci-dessous, elle nous raconte ses expériences dans le cadre du projet Comenius III « Hands on Science », pendant lequel les enseignants ont reproduit des expériences historiques dans des laboratoires d’école.

Dans le cadre du projet Comenius III « Hands on Science », un certain nombre d’enseignants a décidé de travailler sur des expériences historiques. L’idée était de reproduire ces expériences dans un laboratoire d’école, tout en :

  • donnant aux élèves l’occasion de se rendre compte des difficultés auxquelles les expérimentateurs pionniers faisaient face,
  • étudiant de façon didactique les solutions aux problèmes pratiques qu’ont trouvé les scientifiques brillants, et  
  • suivant le processus étape par étape jusqu’à la découverte.

Nous nous sommes bientôt rendu compte que la reproduction d’expériences historiques fonctionne parfaitement avec nos élèves. Leur intérêt pour les vieilles histoires et le processus scientifique a été éveillé.

D’un autre côté, la mise en place d’une expérience historique n’est pas une tâche facile. Parfois, toute une équipe d’experts est nécessaire. Une reproduction précise présentée dans un documentaire pédagogique ou les copies des appareils expérimentaux originaux exposées dans des musées sont intéressantes à voir, nous avons donc décidé de ne pas leur « faire concurrence ». Nous nous sommes ensuite dit que la mise au point, dans notre laboratoire d’école, de quelques variations des expériences originales serait intéressante.

La première question était : Comment un chercheur concevrait-il son expérience aujourd’hui ? Quels outils Galilée utiliserait-il pour réaliser ses expériences de chute libre ? Il utiliserait probablement des capteurs de position. Il a toutefois dû se servir de pentes pour ralentir le mouvement et pour prendre des mesures plus précises de la distance parcourue et de la vitesse.

Illustration 1 : L’appareil expérimental

Un bon exemple d’un résultat de notre partie du projet est une expérience mise au point par ma collègue, Lambrini Papatsimpa, professeur de physique. Elle s’est servie de l’idée de la pente de l’expérience de Galilée sur la chute libre pour réaliser une variation de l’expérience de Faraday sur l’induction électromagnétique.

Un aimant en barre avance sur une pente et induit une tension électrique dans un solénoïde situé en bas de la pente, ou vice-versa. A l’aide de différents senseurs, vous pouvez mesurer la tension électrique, le champ magnétique dans les bobines, la position et la vitesse de l’aimant et afficher les graphiques résultants sur un écran d’ordinateur.

 

Conclusions
1. La tension électrique induite (emf=force électromotrice) dans le solénoïde ne se présente que pendant le mouvement de l’aimant.
2. La polarité de la tension électrique induite (emf) dépend de la direction du mouvement de l’aimant.
3. La tension électrique induite (emf) dépend des variations du champ magnétique.

Illustration 2 : Les graphiques des senseurs enregistrés par les étudiants de l’école expérimentale de l’Université d’Athènes.

Je trouve l’expérience didactique et assez facile à mettre en place. Les graphiques des senseurs présentent les valeurs des différentes grandeurs à comparer. C’est un bon exemple d’un travail créatif appliquant une nouvelle approche aux expériences historiques.

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