Plan de Cours | Apprentissage Socio-Émotionnel | Magnétisme : Force sur un fil conducteur

Objectifs

Durée: 10 à 15 minutes

Cette étape a pour but de contextualiser les élèves sur le thème à étudier, mettant en avant les compétences spécifiques qui seront développées tout au long de la leçon. De plus, elle cherche à préparer émotionnellement les élèves pour l'apprentissage, en favorisant un environnement de curiosité et d'engagement initial, essentiel au développement des compétences socio-émotionnelles prévues.

Objectifs Principaux

1. Comprendre le concept de force magnétique agissant sur des fils avec un courant électrique.

2. Développer la compétence de calculer la force magnétique dans des fils avec un courant à travers des exemples pratiques.

3. Stimuler la résolution de problèmes impliquant le calcul de forces magnétiques dans des fils avec un courant électrique.

Introduction

Durée: 15 à 20 minutes

Activité de Réchauffement Émotionnel

Accordant le Magnétisme Interne

Méditation Guidée

1. Demandez aux élèves de s'asseoir confortablement sur leurs chaises, les pieds à plat sur le sol et les mains reposant sur les genoux.

2. Instruez-les à fermer les yeux et à respirer profondément, en inspirant par le nez et en expirant par la bouche.

3. Orientez les élèves à se concentrer sur leur respiration, en ressentant l'air entrant et sortant de leur corps, tout en détendant progressivement les muscles, en commençant par les pieds et en remontant jusqu'à la tête.

4. Suggérez-leur de visualiser un champ magnétique autour de leurs corps, se sentant attirés par des énergies positives et repoussant les énergies négatives.

5. Après quelques minutes, demandez-leur d'ouvrir lentement les yeux et de ramener leur attention dans la salle, prêts à se concentrer sur le contenu de la leçon.

Contextualisation du Contenu

La force magnétique est un phénomène fascinant que nous rencontrons dans diverses situations de notre vie quotidienne, depuis le fonctionnement des moteurs électriques jusqu'à la formation de champs magnétiques sur Terre. Comprendre comment le courant électrique interagit avec le magnétisme nous permet de développer des technologies essentielles au monde moderne, comme les trains à lévitation magnétique et les dispositifs d'imagerie par résonance magnétique utilisés en médecine. En étudiant la force magnétique dans des fils avec un courant, les élèves acquièrent non seulement des connaissances scientifiques, mais développent également des compétences critiques pour prendre des décisions responsables et résoudre des problèmes complexes, essentielles à leur formation personnelle et professionnelle.

Développement

Durée: 60 à 75 minutes

Cadre Théorique

Durée: 25 à 30 minutes

1. Composants Principaux du Magnetisme dans des Fils avec Courant :

2. Définition de la Force Magnétique : Expliquez que la force magnétique est la force qu'un champ magnétique exerce sur une charge électrique en mouvement. Cette force est perpendiculaire à la fois à la direction du champ magnétique et à la direction du mouvement de la charge.

3. Loi d'Ampère : Introduisez la Loi d'Ampère, qui relie le champ magnétique autour d'un fil avec le courant qui le traverse. Utilisez la formule B = μ₀I/2πr, où B est le champ magnétique, μ₀ est la perméabilité du vide, I est le courant et r est la distance du fil.

4. Force sur un Fil Conducteur : Détaillez la formule F = I(L x B), où F est la force magnétique, I est le courant, L est la longueur du fil et B est le champ magnétique. Expliquez que la direction de la force peut être déterminée par la règle de la main droite.

5. Exemple Pratique : Utilisez un exemple pratique, comme le calcul de la force magnétique dans un fil de 2 mètres de longueur avec un courant de 5 A dans un champ magnétique de 0,1 T.

6. Analogies : Comparez le champ magnétique autour d'un fil conducteur à des lignes de champ magnétique autour d'un aimant, facilitant la visualisation pour les élèves.

7. Causes et Conséquences : Discutez comment le courant électrique crée un champ magnétique autour de lui et comment cette interaction est utilisée dans des dispositifs comme moteurs électriques et trains à lévitation magnétique.

8. Connexion avec la Vie Quotidienne : Reliez comment les principes du magnétisme sont appliqués dans des technologies courantes, telles que des haut-parleurs et des microphones, pour renforcer l'importance du sujet.

Activité de Retour Socio-Émotionnel

Durée: 30 à 35 minutes

Exploration de la Force Magnétique dans des Fils avec Courant

Dans cette activité, les élèves travailleront en groupes pour résoudre des problèmes pratiques impliquant le calcul de la force magnétique dans des fils avec courant. L'activité vise à appliquer les concepts théoriques appris et à développer des compétences socio-émotionnelles à travers le travail en équipe et les discussions de groupe.

1. Divisez les élèves en groupes de 4 à 5 personnes.

2. Distribuez un ensemble de problèmes impliquant des calculs de force magnétique dans des fils avec courant à chaque groupe.

3. Instruez les élèves à discuter et résoudre les problèmes en groupe, encourageant la collaboration et l'échange d'idées.

4. Demandez à chaque groupe de nommer un représentant pour présenter les solutions aux problèmes à la classe.

5. Après les présentations, animez une discussion de groupe sur les solutions présentées, soulignant les différentes méthodes et approches utilisées par chaque groupe.

Discussion de Groupe

Utilisez la méthode RULER pour guider la discussion en groupe. D'abord, reconnaissez les émotions des élèves lorsqu'ils résolvent les problèmes, les encourageant à partager leurs expériences et sentiments. Demandez-leur comment ils se sont sentis en travaillant en équipe et en faisant face à des difficultés.

Ensuite, comprenez les causes de ces émotions en discutant de la manière dont le travail en équipe et la résolution de problèmes peuvent générer à la fois frustration et satisfaction. Nommez correctement les émotions, aidant les élèves à identifier des sentiments tels que l'anxiété, la joie, le stress et le soulagement.

Exprimez ces émotions de manière appropriée, encourageant les élèves à parler de leurs expériences de manière constructive. Enfin, régulez les émotions en discutant de stratégies pour faire face aux sentiments négatifs et en renforçant l'importance du soutien mutuel et de la collaboration. Surlignez comment ces compétences sont précieuses non seulement dans les contextes académiques, mais aussi dans les situations de la vie quotidienne.

Conclusion

Durée: 20 à 25 minutes

Réflexion et Régulation Émotionnelle

Suggérez aux élèves d'écrire un petit paragraphe ou de participer à une discussion en groupe sur les défis rencontrés durant la leçon. Demandez-leur comment ils se sont sentis en résolvant les problèmes de force magnétique dans des fils avec courant, comment ils ont travaillé en équipe et comment ils ont géré les émotions de frustration ou de succès. Encouragez-les à réfléchir sur les stratégies qu'ils ont utilisées pour réguler leurs émotions et comment ils pourraient améliorer ces stratégies à l'avenir.

Objectif: L'objectif de cette activité est d'encourager les élèves à réaliser une auto-évaluation sur la gestion des émotions durant la leçon. Cela aide les élèves à identifier et reconnaître leurs émotions, à comprendre les causes de ces émotions et à développer des stratégies efficaces pour faire face à des situations difficiles à l'avenir, tant dans le contexte académique que dans la vie personnelle.

Clôture et Regard vers l'Avenir

Pour conclure la leçon, demandez aux élèves de définir des objectifs personnels et académiques liés au contenu étudié. Ils peuvent écrire ces objectifs sur un morceau de papier ou les partager lors d'une discussion en groupe. Les objectifs doivent inclure l'engagement de réviser les concepts de force magnétique dans des fils avec courant et d'appliquer les connaissances acquises dans des situations pratiques.

Idées d'Objectifs Possibles:

1. Réviser les concepts de force magnétique dans des fils avec courant électrique.

2. Résoudre au moins cinq problèmes supplémentaires de force magnétique dans des fils avec courant.

3. Appliquer les connaissances acquises dans un projet pratique ou une expérience.

4. Développer des compétences de travail en équipe et de collaboration.

5. Pratiquer l'auto-évaluation et la régulation émotionnelle dans des activités futures. Objectif: L'objectif de cette sous-section est de renforcer l'autonomie des élèves et l'application pratique de l'apprentissage. En définissant des objectifs personnels et académiques, les élèves sont encouragés à poursuivre leur développement académique et personnel. Cela favorise également la continuité de l'apprentissage et l'application pratique des concepts étudiés, tout en développant des compétences socio-émotionnelles essentielles à la réussite dans divers domaines de la vie.