IV.011Tâche 9 : Etude du son émis par un haut-parleur

IV.1 Enoncé

A partir de quelle valeur de la fréquence entendez-vous un son ?

Entrez la valeur de la fréquence ... Hz

Comment appelle-t-on les sons dont la fréquence est inférieure à la valeur précisée ?

L’objectif de cette tâche est d’amener les élèves à prendre conscience que leur perception d’un son est dépendante des caractéristiques physiologiques de leur oreille⁷³. Il leur est proposé d’identifier les vibrations qui ne sont pas audibles par l’oreille humaine. À ce stade de la progression, les élèves ne sont pas censés connaître le terme infrason et cette question n’est pas centrale en elle-même (comme l’indique les TP SOC). Une telle question ’ouverte’ nous permet d’observer si elle conduit les élèves à naviguer dans les différents lieux du logiciel afin de déterminer le terme infrason en l’absence d’un onglet Aide. Finalement, les élèves doivent réaliser une mesure quantitative (valeur de la fréquence), puis une recherche d’information.

IV.2 Les éléments de la situation

IV.2.1 L’organisation de la page-écran

Le Tableau 20 présente l’organisation des deux demi-pages-écrans selon les niveaux de savoir et les systèmes sémiotiques.

IV.2.2 Le système d’évaluation

• Le bouton de demande de validation de la réponse
  La demande de validation de la réponse à la première question, le système retourne deux messages : dans le cas où la réponse est celle attendue : ’Donnez un nom aux sons dont la fréquence est inférieure à celle précisée’, sinon le message retourné est ’La fréquence précisée est incorrecte, mais avez-vous pensé à augmenter l’amplitude ?’ qui souligne l’une des difficultés des élèves au sujet de la relation entre la perception sonore fort/faible et l’amplitude.
  Lors de la demande de validation à la seconde question, dans le cas où la réponse serait celle attendue, le message renvoyé encourage le élèves ’C’est exact !!! Cependant, il vous est conseillé de consulter la réponse du professeur pour en savoir plus.’. Inversement, lorsque la réponse est inexacte, le message incite les élèves à utiliser les ressources ’’faible’ n’est pas un terme correct. Reportez-vous au dictionnaire ou au mini-dictionnaire.’

• Le bouton réponse (du professeur)
  Ce bouton donne une explication succincte à la première question relative au domaine des fréquences audibles : ’Dans les meilleures conditions d’écoute, l’oreille peut entendre à partir de 15 Hertz.’

IV.2.3 Divers

Fripini indique la façon d’utiliser la simulation ’Avec la souris, positionnez-vous sur l’un des boutons de réglage : une main apparaît. Faites un clic de la gauche de la souris la main change et vous pouvez alors tourner le bouton.’

IV.3 Réalisation de la tâche et activités observables et didactiques

IV.3.1 Réponses possibles

Pour répondre à la première question, les élèves sont censés manipuler la simulation afin de déterminer la valeur de la fréquence. Cette première mesure les conduit à mettre en relation les niveaux de la théorie-modèle et des objets événements simulés (événement son). Il sera intéressant de voir si les élèves ont des difficultés relatives aux relations à construire entre la perception sonore et les caractéristiques physiques de la vibration : confondre la fréquence et l’amplitude permet de percevoir un son alors que le bouton de l’amplitude est au minimum.

La seconde question, comme nous l’avons dit précédemment, n’est pas indispensable, mais nous permet d’observer alors la volonté des élèves à rechercher une information en se référent à leur propre connaissance, à une recherche intuitive à partir du préfixe ’in’ par exemple, etc.

IV.3.2 Activités des élèves

L’activité observable dans cette tâche se limite à lire, à actionner une simulation et à écrire.

IV.4 Connaissances à mobiliser

Les connaissances à mettre en oeuvre sont relatives : aux définitions de la fréquence et de l’amplitude.