VIII.011 Tâche 24 : ’Reproduction du son du diapason avec un haut-parleur’
VIII.1 Pages-écrans ’Application’ et ’Conclusion’
L’objectifs de cette dernière tâche est d’amener les élèves à prendre conscience que deux sons sont identiques à conditions que la fréquence et l’amplitude des deux sources de sons évoluent identiquement au cours du temps. Pour cela, nous proposons successivement deux tâches, chacune correspondant à une page-écran.
Il est d’abord proposé une expérience :
’On souhaite obtenir le même son avec le haut-parleur et le diapason et le vérifier avec une mesure classique (à l’oscilloscope). Utilisez le système ci contre pour reproduire le même son. Ensuite, nous vous proposons d’aller conclure dans la page suivante. Vous pouvez aller dans le laboratoire où nous vous proposons le protocole opératoire de l’expérience Reproduction d’un même son.’
Ensuite, lorsque les élèves considèrent avoir reproduit le son du diapason avec le haut-parleur, il leur est demandé de répondre à la question suivante :
’Indiquez sur quels critères vous vous basez pour considérer que vous avez obtenu le même son.’
VIII.1.1 Les éléments de la situation
VIII.1.1.1 L’organisation de la page-écran
Nous présentons successivement l’organisation des deux pages-écrans selon les niveaux de savoir et les systèmes sémiotiques.
| Demi-page-écran de gauche | Demi-page-écran de droite | ||
| Niveaux de savoir | Systèmes sémiotiques | Niveaux de savoir | Systèmes sémiotiques |
| Objets événements simulés | Langage naturel | Objets événements simulés | Représentation dynamique |
| Relation théorie-modèle et objets événements simulés | Langage naturel | ||
| Demi-page-écran de gauche | |
| Niveaux de savoir | Systèmes sémiotiques |
| Théorie-modèle | Langage naturel |
| Champ expérimental | Langage naturel |
VIII.1.1.2 Les ressources
Nous proposons un onglet Aide lors la tâche ’Conclusion’ dont nous détaillons les informations selon les niveaux de savoir et systèmes sémiotiques dans le Tableau 53.
| Intitulé de l’information présente dans l’onglet Aide | Niveaux de savoir | Systèmes sémiotiques |
| Grandeurs caractéristiques du son | ||
| Définition volume | Théorie-modèle | Langage naturel |
| Définition hauteur | Théorie-modèle | Langage naturel |
| Grandeurs caractéristiques de la vibration | ||
| Définition Fréquence | Relation Théorie-modèle - champ expérimental | Langage naturel |
| Définition Amplitude | Théorie-modèle - champ expérimental | Langage naturel |
Le système institutionnel
Le bouton demande de validation
La demande de validation de la réponse retourne le message suivant : ’Vous pouvez consulter la réponse du professeur pour de plus amples renseignements’.
Le bouton réponse (du professeur)
La sélection du bouton réponse donne accès à la réponse attendue : ’Lorsqu’on s’éloigne de la source de son, la fréquence est conservée alors que l’amplitude diminue’.
VIII.1.2 Réalisation de la tâche et activités des élèves
VIII.1.2.1 Les réponses possibles
Nous attendons que les élèves précisent qu’il est impossible de reproduire le son du diapason avec un haut-parleur puisque l’amplitude de vibration évolue au cours du temps.
VIII.1.2.2 Activités des élèves
Lors de la première tâche, nous supposons que l’activité observable des élèves est réduite à lire et à actionner la simulation et à écouter un son. Dans la seconde, l’activité est réduite à lire et taper du texte. La figure suivante présente schématiquement les niveaux de savoir de l’énoncé, les niveaux à utiliser pour résoudre les deux tâches et les relations attendues.
VIII.1.3 Connaissances à mobiliser
Nous supposons que les élèves mobiliseront les connaissances relatives aux grandeurs caractéristiques du son et celles de la vibration.