Want to make creations as awesome as this one?

Transcript

Enseignement scientifique de première

Le blob a-t-il une mémoire ?

Projet Expérimental et Numérique

Description

compétences

Livret scolaire et CRCN

Compétences

Critères et proposition de notation

Evaluation

Echéancier

Organisation

Expériences et outils numériques

Outils

Axes de travail

Nature du projet

Présentation

L'idée de ce projet est de créer un labyrinthe avec une imprimante 3D, de positionner le blob à une extrémité et de la nourriture au centre puis de le filmer afin d'estimer le temps qu'il met à atteindre la nourriture.

On reproduit la même expérience, avec le même blob dans le même labyrinthe pour voir s'il adopte un parcours plus direct et atteint le centre plus vite.On montre ainsi si le blob a une mémoire du chemin parcouru la première fois.

PRESENTATION

DESCRIPTION

REPRESENTATION ET INTERPRETATION

ANALYSER

Eventuelle mise en commun des résultats des différents groupes et conclusion par rapport à la problématique

ACQUISITION NUMERIQUE ET TRAITEMENT DE DONNEES

TRAITER

Récupération de la vidéo et détermination du temps mis par le blob pour arriver au centre ainsi que sa vitesse de déplacement

UTILISATION DE CAPTEURS

EXPERIMENTER MESURER

Préparation d'un labyrinthe pour le blobUtilisation d'un logiciel pour piloter l'imprimante 3DOrganisation d'un dispositif pour filmer et enregistrer en continu sur plusieurs jours le déplacement du blob

Utilisation du logiciel Lastispro

lE TRAITEMENT DES DONNEES

lA conception DU LABYRINTHE

tablette et enregistrement avec Framelapse

lE dispositif experimental

logiciel Tinkercad

LES OUTILS

Pour mener à bien ce projet, il faut : - savoir dessiner et imprimer un labyrinthe pour le blob - avoir un dispositif qui permette de filmer et enregistrer sur plusieurs jours le dépacement du blob - utiliser un logiciel de traitement de l'image avec pointeur

tinkercad page 1/3

Tutoriel rédigé pour la construction d'un labyrinthe pour blob lien

Tutoriel sur youtube: lien pour une prise en main

tinkercad page 2/3

Auteur des fichiers :Florent Paulintechnicien de laboratoire SVT Lycée Louis Barthou (Pau)

Fichiers directement imprimables en 3D en format .stl

tinkercad page 3/3

dispositif expérimental page 1/3

3. Blobobox en vue de dessus sans (en haut) et avec la tablette (en bas)
2. Blobobox : boite imprimée avec support pour tablette et trous pour la lumière
1. Préparation du labyrinthe avec une gélose, avoine au centre et blob au départ

Dispositif expérimental

dispositif expérimental page 2/3

Vidéo obtenue Framelapse
Speed : 18000xLa vidéo obtenue se déroule 18000 fois plus vite que la réalité
Frame interval : 10minVideo duration : infiniteL'application enregistre une photo toutes les 10 minutes jusqu'à ce qu'on interrompe l'enregistrement
Paramétrage de Framelapse
Application Framelapse
Tablette

Dispositif expérimental

dispositif expérimental page 3/3

Vidéo disponible sur Youtube: lien

Vidéo disponible sur tribu : lien

Circuit suivi par le blob

le blob se déplace dans le labyrinthe en explorant jusqu'à arriver au centre puis il explore davantage le labyrinthe en passant même par des zones non couvertes par la gélose.

VIDEO

Tutoriel rédigé pour la prise en main de Latispro lien

Latispro page 1/7

Analyse de la vidéo avec Latispro

Latispro page 2/7

CHOISIR

Format de la vidéo

Si la vidéo récupérée du logiciel TimeLapse n'est pas lue par Latispro, il suffit de la convertir en .AVI grace au logiciel gratuit Format Factory

Analyse de la vidéo avec Latispro

Latispro page 3/7

Elle est en réalité 18000 fois plus petite soit de 0,0084mm/s

Au point 67, la vitesse du blob calculée par le logiciel est de 0,151m/s

Lors du pointage, on peut voir que le mouvement du blob n'est pas uniforme
Pointage et vitesse instantanée de déplacement du blob

Analyse de la vidéo avec Latispro

Latispro page 4/7

Dans la réalité, il a mis 18000 fois plus de temps, soit 308400s soit 5140min ou 85h soit environ 3jours et demi (3jours13h40min)
Le blob met 514x33ms pour atteindre le labyrinthe soit 17133ms soit encore 17,133s
Le blob atteint le centre du labyrinthe à l'image 514
L'intervalle de temps entre 2 images est de 33,33ms
La vidéo contient 1036 images
Estimation de la durée du parcours

Analyse de la vidéo avec Latispro

Latispro page 5/7

on repère deux points (18 et 63) diamétralement opposés.
Estimation de la vitesse moyenne de déplacement du blob

Analyse de la vidéo avec Latispro

Latispro page 6/7

Estimation de la durée du parcours le plus efficace

Utilisation des données de la vidéo

Latispro page 7/7

durée minimum pour arriver au centre : 45,3.10-2/6,7.10-6=67203s = 18h40min
distance minimum pour arriver au centre : 24,3+9,1+7,1+3x1,6=45,3cm
d''=3,14x4,8x170/360d''=7,1cm
d'=3,14x8,0x130/360d'=9,1cm
d=3,14x11,6x240/360d=24,3cm
Détermination de la durée du parcours le plus efficace

Utilisation des données de la vidéo

- éventuelle mise en commun des expériences ;- Finalisation de la rédaction du dossier relatif au projet ; Et/ou Oral.

- récupérer la deuxième vidéo de framelapse et recommencer l'analyse avec latispro ;- comparer les deux expériences et conclure sur la mémoire du blob.

- récupérer la vidéo de framelapse et commencer l'analyse avec latispro ;- remettre en place le blob dans le labyrinthe avec la gélose et reproduire l’expérience.

- Préparer le labyrinthe avec la gélose et la nourriture ;- Mettre en place le blob dans le labyrinthe et démarrer l’expérience ;- Commencer à rédiger le document final du projet.

- Finaliser la conception du labyrinthe dans le logiciel / Chaque groupe d’élèves conceptualise ses propres labyrinthes ;- Lancer l’impression 3D pour les labyrinthes prêts.

- Trouver une stratégie à mettre en place pour résoudre le thème du projet - Se documenter sur le blob;- choisir la nourriture adaptée pour l’expérience ; - conceptualiser un labyrinthe.

6X2H SUR 6 SEMAINES

ECHEANCIER

SEANCE 6

SEANCE 5

SEANCE 4

SEANCE 3

SEANCE 2

SEANCE 1

points

travail collectif
investissement individuel

EVALUATIONproposition de barême de notation

La démarche du projet : la description du protocole imaginé pour répondre à la problématique

Réalisation du labyrinthe (conception et impression)

Mise en place de l'expérience avec paramétrage de FrameLapse jusqu'à la récupération de la vidéo

Analyse et exploitation de la vidéo avec LatisPro

Compte rendu du projet : dossier ou vidéo ou prestation orale avec : - présentation du projet - description du labyrinthe imprimé - description du dispositif expérimental mis en oeuvre - résultats de l'analyse de la vidéo obtenue - présentation des conclusions déduites des données expérimentales - réponse à la problématique

compétences page 1/3

5. ENVIRONNEMENT NUMERIQUE Evoluer dans un environnement numérique

3. CREATION de CONTENUS Programmer

2. COMMUNICATION et COLLABORATION Partager et Publier, Collaborer

1. INFORMATIONS et DONNEES Gérer des données, Traiter des données

Cadre de référence de compétences numériques

Le Livret Scolaire

Organiser son travail dans le cadre d'une démarche de projet

S'approprier une problématique, identifier les connaissances associées et rechercher l'information utile

Compétences

compétences page 2/3

... la certification

l'occasion de travailler les compétences liées à...

Évoluer dans un environnement numérique
Résoudre des problèmes techniques
Adapter les doucuments à leur finalité
Développer des documents multimédias
Développer des documents textuels
S'insérer dans le monde numérique
Collaborer
Partager et publier
Interagir
Protéger les données personnelles et la vie privée
Protéger la santé, le bien-être et l'environnement
Sécuriser l'environnement numérique
Traiter des données
Mener une recherche et une veille d'information
Gérer des données
Communiquer à l'oral de manière structurée, raisonnée et argumentée en utilisant un langage rigoureux
Organiser son travail dans le cadre d'une démarche de projet scientifique
Mobiliser ses connaissances
S'approprier une problématique, identifier les connaissances associées et rechercher l'information utile

Le projet expérimental et numérique :

Identifier et analyse le caractère scientifique d'une argumentation

... l'enseignement scientifique

... la préparation au Grand Oral

compétences page 3/3

Le projet expérimental et numérique est une séquence d'environ 12 h qui repose sur la pratique d’une démarche scientifique expérimentale. Selon le cas, le projet expérimental et numérique peut revêtir trois dimensions :

  • utilisation d’un capteur ;
  • acquisition numérique de données ou utilisation de données expérimentales fournies par des scientifiques ;
  • traitement mathématique, représentation et interprétation de ces données.

Qu'est-ce que le projet expérimental et numérique en enseignement scientifique ?