Les élèves doivent noter sur leur cahier toutes les données nécessaires au travail à réaliser.
75 min.
Mathématiques
Quatrième
Grâce à une vidéo immersive de plongée sur les « fumeurs noirs », les élèves suivent un robot à la découverte de ces oasis de vie situés à de très grandes profondeurs le long des dorsales océaniques. Un premier travail sur la proportionnalité permet de mieux appréhender ces profondeurs, puis, en utilisant les nombres relatifs, les élèves modélisent la plongée du robot grâce à un programme Scratch.
Mots-clés :
océan et mer / fonction linéaire / nombre décimal / programmation / missionocean3d
Investigation
15 minEn classe entière – Rechercher
Activité de l’élève
L’objectif est de représenter à l’échelle la plongée du robot, de sa mise à l’eau jusqu’à son arrivée sur le fumeur noir que l’on peut voir dans la vidéo.
Dans un premier temps, les élèves visionnent la vidéo et notent les chiffres-clés utiles. Dans un deuxième temps, à l’aide d’un document présentant le bateau (Atalante) et le robot de l’Ifremer (le Victor 6000, qui a inspiré le modèle virtuel Astria) présents sur la vidéo, ils récoltent les données nécessaires manquantes.
Le professeur réalise alors une mise en commun de toutes les données nécessaires à la réalisation du travail.
Consigne
Notez les chiffres-clés donnés dans la vidéo concernant les profondeurs des différents éléments.
Relevez ensuite les données manquantes dans le document distribué.
FICHIER À TÉLÉCHARGER
Caractéristiques du robot et du bateau
Une plongée virtuelle à la découverte des fumeurs noirs
Cette vidéo en réalité virtuelle nous fait plonger à 1700 m de profondeur pour explorer une chaîne de montagne au fond des océans. On y découvre des cheminées présentant une forte activité hydrothermale, appelées fumeurs noirs, qui s’avèrent être de véritables oasis de vie.
FICHIERS À TÉLÉCHARGER
Une plongée virtuelle à la découverte des fumeurs noirs [zip, 1,76 gb]
Sous-titres du vidéogramme [txt – 2.69 KB]
Astuce pour l’élève
Que doit-on représenter ? Quelles dimensions sont nécessaires ?
Lors du visionnage de la vidéo, écrivez les chiffres-clés au fur et à mesure sur votre cahier.
Utilisez un surligneur pour mettre en évidence les données utiles du document.
Rôle de l’enseignant
L’enseignant annonce l’objectif du travail : représenter la plongée du robot à l’échelle, de sa mise à l’eau jusqu’à son arrivée sur le fumeur noir étudié.
Il donne accès à la vidéo : en projection collective, sur ordinateur ou tablette ou encore avec un casque VR. Il distribue ensuite le document donnant les caractéristiques du bateau et du robot.
Il organise ensuite la mise en commun et note au tableau les données nécessaires.
Conseil à l’enseignant
Privilégier un accès individuel à la vidéo pour une meilleure immersion, ne pas oublier les écouteurs en cas de visionnage avec une tablette ou un ordinateur.
Le document distribué peut être adapté en fonction du niveau des élèves en variant le nombre d’informations présentes.
Production attendue
Recherche de solution
10 minEn classe entière – Expérimenter
Activité de l’élève
Les élèves doivent choisir une échelle adaptée afin de représenter la situation avec le bateau, le robot et le fumeur noir sur la page du cahier.
Consigne
Trouvez une échelle adaptée afin de pouvoir représenter la situation sur la page du cahier.
Astuce pour l’élève
Vous pourrez faire un tableau de proportionnalité avec une ligne pour les dimensions réelles et une ligne pour les dimensions réduites.
Rôle de l’enseignant
Le professeur explique à nouveau clairement l’objectif du travail puis aide les élèves en difficulté.
Il prend le temps de rappeler la notion d’échelle.
Conseil à l’enseignant
Laisser du temps aux élèves et ne privilégier aucune méthode ni aucune solution à ce moment-là.
On peut préparer un tableau de proportionnalité à compléter pour les élèves en grande difficulté.
On peut ajouter la hauteur du fumeur noir, si elle n’a pas été évoquée précédemment.
Production attendue
Les élèves rédigent leurs calculs et leurs propositions sur leur cahier.
Bilan
10 minEn classe entière – Produire
Activité de l’élève
Après une mise en commun réalisée par le professeur, les élèves doivent réaliser leur représentation sur le cahier.
Consigne
Sur votre cahier : représentez le bateau, le robot et le fumeur noir avec l’échelle choisie.
Astuce pour l’élève
Commencez par représenter la surface de l’eau en haut d’une page nouvelle.
Rôle de l’enseignant
Aide aux élèves en difficulté.
Si des élèves sont choisis pour faire la représentation sur le mur de la classe, leur mettre à disposition le matériel nécessaire (décamètre, craie, scotch, feuilles de carton pour représenter puis découper et coller les différents éléments…).
Conseil à l’enseignant
On peut demander à un groupe d’élèves de réaliser la représentation sur un mur de la classe en associant des élèves ayant bien compris et des élèves en difficulté afin de créer une émulation et ainsi favoriser l’assimilation de la notion.
Production attendue
Représentation à l’échelle du bateau, du robot et du fumeur noir.
Simulation
30 min En classe entière – Produire
Activité de l’élève
Dans un premier temps, le professeur revient sur la notion de profondeur afin de bien mettre en évidence l’utilisation des nombres négatifs. Dans un deuxième temps, les élèves doivent créer un programme Scratch modélisant la plongée du robot. Ils disposent pour cela d’un document Scratch préparé par le professeur où la surface de l’eau, le bateau et le robot sont déjà représentés. Le programme créé consiste à poser la question : « À quelle profondeur doit plonger le robot ? » et à représenter ensuite le robot à la profondeur souhaitée.
Consigne
Créez un programme Scratch demandant : « À quelle profondeur le robot doit-il plonger ? » puis représentez le robot à la profondeur souhaitée.
Astuce pour l’élève
Pour chacune des deux étapes du programme, identifiez les briques à utiliser.
Rôle de l’enseignant
Le professeur explique l’utilité des nombres négatifs dans le cas des profondeurs sous-marines.
Il donne ensuite accès aux élèves au programme Scratch préparé (avec le décor et le lutin correspondant à la situation).
Il aide les élèves en difficulté et propose des améliorations aux élèves les plus avancés.
FICHIERS À TÉLÉCHARGER
Programme Scratch avec décor et lutin
Aide – Programme 1
Améliorations possibles – programme 1
Conseil à l’enseignant
Pour l’exercice sur Scratch, on peut prévoir différents supports afin de s’adapter au niveau des élèves et que chacun puisse réussir le programme : des aides avec les différentes briques à utiliser et des améliorations permettant d’utiliser des tests.
Production attendue
Les élèves élaborent un programme Scratch permettant de représenter le robot à la profondeur souhaitée.
Bilan
10 min En classe entière – Produire
Activité de l’élève
Le professeur réalise le bilan du travail effectué en reprenant la notion de profondeur. Les élèves, grâce au programme Scratch, sont amenés à appréhender les nombres relatifs, leur repérage et la comparaison de nombres négatifs entre eux. Ils notent alors dans leur cahier la trace écrite réalisée au tableau par le professeur.
Consigne
Qu’avez-vous remarqué sur le positionnement des nombres négatifs par rapport à zéro ? Et entre eux ?
Astuce pour l’élève
Visualisez à l’aide du programme Scratch différentes profondeurs du robot.
Rôle de l’enseignant
Le professeur pose la question permettant de réaliser le bilan concernant le repérage et la comparaison des nombres relatifs. Il note la trace écrite au tableau, que doivent recopier les élèves ensuite.
FICHIER À TÉLÉCHARGER
Les nombres relatifs
Conseil à l’enseignant
On peut projeter un programme Scratch au tableau afin de bien faire visualiser l’organisation des nombres négatifs.
Production attendue
Les élèves rédigent la trace écrite sur leur cahier.
