Objectifs :

Cette activité a pour but de réaliser la synthèse additive, à l’aide de deux techniques :

- DEL RVB reliée à une carte Arduino,
- Application TINKERCAD.

Ainsi, en fin de séance, chaque élève doit être en mesure de savoir qu’il peut obtenir toutes les couleurs à partir des trois lumières monochromatiques primaires RVB.

Contenu du document :

La démarche d’investigation exposée au début de l’activité doit permettre à chaque élève de s’exprimer oralement. Les différentes propositions pourront alors faire l’objet de discussions et seront l’occasion de mobiliser les connaissances de chacun et d’encourager les initiatives.

Une première partie expérimentale, détaillée pas à pas, nécessite l’utilisation de la carte ARDUINO. En modifiant certaines parties du programme associé, les élèves obtiennent différentes couleurs. Ils doivent préalablement déterminer la valeur des résistances utilisées. Une seconde partie expérimentale, basée sur l’utilisation du logiciel en ligne TINKERCAD, permet, depuis un ordinateur, de pouvoir retrouver et confirmer les résultats de la partie 1.

Connaissances :

Cette activité fait référence :

- A la physique-chimie : module « Electricité » (Comment caractériser et exploiter un signal électrique ?), ainsi qu’au module « Optique » (Comment caractériser et exploiter un signal lumineux ?),
- Aux mathématiques : module transversal « Algorithmique et programmation ».

Les connaissances suivantes, relatives au BO, sont traitées :

- Lire un schéma électrique,
- Identifier les grandeurs électriques avec les unités et symboles associés,
- Réaliser un montage électrique,
- Réaliser expérimentalement une synthèse additive des couleurs,
- Modifier ou compléter un algorithme ou un programme.

Pré requis :

Pour la 1ère partie de l’activité, afin de faciliter la mise en œuvre du TP, les élèves doivent être familiarisés avec le fonctionnement de la carte ARDUINO, ainsi qu’avec la notion de programmation.

Les plus du sujet :

L’activité proposée présente de nombreux atouts :

- Clairement structuré, ce document permet une appropriation rapide et une mise en œuvre aisée des manipulations. Celles-ci peuvent être reproduites sans difficulté grâce à une description précise du montage et du programme joint.
- Au fil des manipulations, les appels enseignants permettent d’exploiter pleinement les différentes compétences. En ce sens, ce document peut être proposé dans le cadre d’une évaluation.
- La seconde partie peut être traitée en distanciel.
- La bivalence mathématiques/physique-chimie est assurée puisqu’à partir de l’utilisation de la carte ARDUINO, le module algorithmique et programmation est abordé.
- Les connaissances acquises lors de ces activités pourront être réexploitées dans d’autres disciplines telles que les arts appliqués.

Pour aller plus loin :

Le montage utilisé, que ce soit en salle ou à distance, peut permettre d’aborder le module transversal « sécurité électrique », notamment en questionnant les élèves sur le rôle des résistances électriques (sensibilisation aux risques électriques).