GMSIE : Recharger une batterie de smartphone
jeudi 1er novembre 2018, par
Comment charger la batterie de son smartphone à partir d’une solution acide et de deux métaux différents ? Cette étude expérimentale, qui s’adresse à des élèves de 1ère ou de Tale Bac Pro, s’intègre dans le thème « Transport » (T4 : « Pourquoi éteindre ses phares quand le moteur est arrêté ? »).
Objectifs
- Les élèves doivent être capables de réaliser une pile et d’en connaître le principe, notamment en mesurant la tension aux bornes de celle-ci. La maîtrise de la notion de pile est indispensable pour traiter ensuite la notion d’accumulateur.
- Ce sujet favorise le développement du bon sens, de la rigueur, de la recherche, de l’autonomie et du respect des règles élémentaires de sécurité.
Contenu du sujet
- La démarche d’investigation proposée est concrète et motivante : elle encourage à l’analyse et à la découverte.
- Le travail expérimental est conséquent (manipulations, mesures associées et exploitation des données), et il découle d’une étude documentaire dans laquelle l’élève doit extraire l’information utile, l’organiser et la confronter à ses connaissances.
- Trois protocoles d’aide sont proposés selon le niveau de maîtrise :
• un protocole qui oriente simplement l’élève,
• un protocole très détaillé (l’élève exécute le protocole : il réalise un montage à partir d’un schéma),
• un protocole intermédiaire, favorisant la prise d’initiative des élèves.
Prévoir une séance de 2 heures minimum avec le rangement du matériel.
Notions abordées
- Compréhension du fonctionnement d’une pile : obtention d’une tension grâce à deux plaques (de métaux différents) plongées dans une solution acide.
Prérequis : les manipulations nécessitent :
- La connaissance des réactions d’oxydoréduction (demi-équations électroniques et équation bilan),
- La mobilisation de compétences expérimentales de base telles que l’utilisation d’un multimètre.
Les plus du sujet
- Ce sujet peut être envisagé de différentes façons :
• Activité de découverte si le niveau global de la classe est satisfaisant et que les élèves font preuve d’autonomie,
• Evaluation pour consolider et/ou contrôler les acquis en fin de chapitre (peut être un entraînement au CCF),
• Adaptation possible pour un CCF.
- La compétence « s’approprier » trouve toute son importance dans ce sujet : une lecture et une interprétation des données ressources permettent à l’élève de prendre connaissance efficacement de la situation et de la comprendre.
- Les documents ressources sont variés (textes, axe, schéma) et complets.
- La différenciation prend tout son sens du fait de la prise en compte du degré d’autonomie et de connaissances de l’élève grâce à 3 protocoles d’aide. Appréciable au sein d’une classe hétérogène !
Pour aller plus loin
- Importance du recyclage des piles :
Etude de document : https://www.smed06.fr/piles-pourquoi-leur-recyclage-est-important/
- Comment fonctionne un accumulateur au plomb ?