3.1.1 Question n° 10

Lorsque l’on met deux piles en série pour faire fonctionner un appareil électrique (baladeur, lampe de poche). L’une est la pile positive, l’autre est la pile négative. Vrai ou Faux ? Justifiez.

Pour répondre à cette question les élèves n’ont pas besoin d’aller consulter le site, ils peuvent tout à fait utiliser leurs connaissances scolaires et de la vie de tous le jours. Ainsi, ils savent qu’une pile comporte un pôle positif et un pôle négatif, donc la réponse ne peut être que : faux.

La justification quant à elle ne nécessite pas non plus de connaissances en électrocinétique. Les élèves peuvent tout à fait utiliser leurs connaissances quotidienne : si on utilise deux piles dans un appareil électrique c’est qu’une seule pile ne suffit pas. Elle ne fournit pas assez d’énergie. Même si le concept d’énergie n’est étudié qu’en Première S, le terme est bien connu des élèves qui l’utilisent facilement. Ils savent par exemple qu’une pile électrique fournit de l’énergie, que ce soit sous forme de fluide ou d’électrons. (Dupin et Johsua, 1986 ; Tiberghien 1983).

Ainsi, même si il est tout à fait possible de répondre à la question sans aller consulter les informations du site, les élèves, pour fournir facilement une réponse, peuvent vouloir chercher la réponse dans le site. En cherchant dans la page “ aspects chimiques du fonctionnement des piles ”, ils peuvent consulter les informations suivantes :

• Une pile est constituée de deux compartiments chacun contient une électrode (l'électrode positive : la cathode et l'électrode négative : l'anode).

Cette phrase stipule que toutes les piles sont formées de la même façon et comportent un pôle positif et un pôle négatif. Dans la suite, ils peuvent lire que les électrons sont formés à l’anode et circulent vers la cathode pour y être consommés. Il semble donc que la circulation du courant (des électrons) nécessite deux pôles différents.

Or, les informations trouvées ne constituent pas “ la ” réponse exacte à la question, mais elles sont des éléments importants pour le raisonnement. Partant de ces indices concernant le fonctionnement global d’une pile et de leurs connaissances propres, les élèves vont pouvoir élaborer leur propre réponse. Nous supposons qu’ils savent qu’il y a circulation du courant (des électrons, d’un fluide) dans le circuit, qui ne dépend que du générateur le créant (ici les piles). Si on suppose que les élèves vont utiliser un raisonnement séquentiel, ici ils vont traiter la circulation du courant dans une pile puis l’autre. Le fluide va rentrer et sortir de la première pile avant de rentrer et sortir de la seconde pour finalement aller dans l’appareil. Tout se passe comme si la seconde pile était inexistante.