TP sur les lois de la réfraction : le "poisson archer"

[Aranel53]

Bonjour,

Après avoir fait un TP axé sur le phénomène de réfraction et sur celui de réflexion totale dans la partie santé (fibre otique en gélatine), j'ai fait hier le TP sur la loi de Snell-Descartes.

J'ai un peu réfléchi et j'ai décidé de ne pas leur donner de fiche à suivre et d'organiser ça "en l'air". On a rappelé en premier la définition de la réfraction puis je leur ai passé un petit bout de film sur le "poisson archer" (dans une partie que j'appelle "merveilles de l'univers" et non "Univers" dans laquelle j'englobe pas mal de trucs, de la couleur des étoiles à la classification périodique, ou la conquête spatiale) :

J'ai passé celui-là :
http://animal.discovery.com/tv-shows/ot ... r-fish.htm

Il y a aussi celui-là avec une bonne partie des mêmes images mais un commentaire un peu différent :
http://www.youtube.com/watch?v=fhBZ40jIo4Q

Je leur ai demandé de modéliser la situation avec le dispositif des demi-cylindres en plexiglas. Trouver ce qui représenter l'insecte, l'eau et ou est le poisson. Beaucoup ont pensé que la source de lumière représentait l’œil du poisson et on en a profité pour faire des rappels de 5e sur les sources de lumière primaires et secondaires, les objets diffusants, les conditions de visibilités d'un objet et le tracé des rayons. Puis on a vu que le poisson voit l'insecte a un autre endroit et qu'il doit compenser, ce qu'il fait suite à un long entrainement.

On a fait l'expérience de la réapparition de la pièce dans un bol en versant de l'eau, on schématisé tout ça, on parlé du problème de la chasse au harpon puis on est revenu au poisson pour modéliser la situation.

Je leur ai demandé de mesurer les différents angles pour trouver la relation entre i1 et i2... Mesures de 2 degrés en 2 degrés jusqu'à 60 puis en tâtonnant, ils ont cherché la somme, la différence, le rapport, le produit... Il ont trouvé que le rapport marche bien au début mais plus pour les grands angles puis j'ai enchainé avec les visions historiques utilisées par un collègue sur Robert Grossetête puis Képler et enfin Snell et Descartes et ils ont fini par me donner la valeur de l'indice du plexiglass qui tombe plutôt juste. Bref ils n'ont pas chômé et étaient bien content en sortant !

Ils ont vraiment accroché c'était un bon dernier TP !

lien de l'image :
http://fineartamerica.com/featured/arch ... stead.html

[nathalieD]

Très impressionnant !
Merci pour le partage.

[Lorenzo]

J'adore l'idée du TP sur le poisson archer ça rend la notion plus concrète je trouve.

Penses-tu que c'est abordable comme 1er TP sur la réfraction ? J'ai commencé par le thème l'univers et j'en suis arrivé à ce point.

Comment as-tu organisé la trace écrite ?
Les élèves ont trouvé le sinus tout seul ?

J'ai trouvé cette vidéo là en français sinon : http://www.youtube.com/watch?v=9Mpkj8fx6yk

Qu'ont ils fait en autonomie ? Qu'avez vous fait ensemble ?

Merci d'avance pour tes réponses

[Aranel53]

J'ai trouvé cette "nouvelle" vidéo sur le sujet :

https://www.youtube.com/watch?v=7jz6VtUCtlg

Si ça intéresse certains pour amorcer la réfraction !

[Aranel53]

Qu'ont ils fait en autonomie ? Qu'avez vous fait ensemble ?

Comme ça commence sacrément à dater, je ne sais plus trop.
Mais je rappelle qu'ils ont cherché le lien sans le trouver, donc ont compris que ce n'était pas une formule simple. C'est là que je sors le document sur l'histoire des différentes approches sur la réfraction et en testant ils se rendent compte que c'est le sinus qui correspond le mieux. Donc ils ne trouvent pas le sinus tous seuls. Je ne pense pas que ce soit faisable ni souhaitable d'ailleurs.