Plan de Leçon Teknis | Statique : Leviers

Objectif

Durée: 10 - 15 minutes

Cette partie du cours a pour objectif d’initier les élèves au concept des leviers en tant que machines simples, en insistant sur l’importance de saisir leur mécanisme et leurs applications concrètes. En reliant le sujet au monde du travail, les élèves prendront conscience de la pertinence de ces machines dans la vie de tous les jours et dans divers métiers, tout en développant des compétences pratiques et transférables.

Objectif Utama:

1. Comprendre que les leviers sont des machines simples qui permettent d’amplifier une force.

2. Découvrir les trois grands types de leviers : premier ordre, deuxième ordre et troisième ordre.

3. Identifier des applications concrètes de ces leviers dans le monde professionnel.

Objectif Sampingan:

1. Favoriser le développement des compétences en résolution de problèmes grâce à des défis concrets.
2. Encourager la pensée critique lors de l’analyse des divers types de leviers et de leurs utilisations.

Introduction

Durée: (10 - 15 minutes)

Objectif : Initier les élèves à la notion de levier en tant que machine simple, et leur faire prendre conscience de l’intérêt d’en comprendre le fonctionnement et les applications concrètes, notamment dans le monde professionnel.

Curiosités et Connexion au Marché

Curiosités et lien avec le marché : Les leviers trouvent leur place dans de nombreux domaines. Par exemple, en chirurgie, les pinces sont des leviers de premier ordre qui garantissent une grande précision lors d’opérations délicates. Dans le secteur de la construction, les grues exploitent les principes du levier pour soulever des matériaux lourds. Même dans l’automobile, les crics hydrauliques se basent sur ces principes pour lever des véhicules. Connaître de tels exemples permet aux élèves de réaliser l’importance de ces machines dans le milieu professionnel et de comprendre comment l’innovation naît souvent de l’utilisation de concepts simples.

Contextualisation

Contextualisation : Les leviers figurent parmi les machines simples les plus anciennes et fondamentales, utilisées depuis l’Antiquité pour alléger le travail humain. Que ce soit pour soulever une lourde pierre à l’aide d’une simple barre ou pour ériger des monuments, les leviers interviennent dans de très nombreuses activités quotidiennes et industrielles. Leur compréhension nous permet d’appliquer des principes physiques afin de résoudre efficacement des problèmes concrets.

Activité Initiale

Activité initiale : Diffusez une courte vidéo (2-3 minutes) illustrant l’utilisation des leviers dans différents contextes, comme dans la construction de bâtiments, lors d’activités sportives (par exemple, le saut à la perche) ou dans l’utilisation d’outils du quotidien (ciseaux, pinces). Après la diffusion, posez aux élèves la question suivante : 'Pouvez-vous citer d’autres outils ou situations de la vie courante où l’on retrouve un levier ? Expliquez en quoi cela facilite le travail.' Cette activité vise à éveiller leur curiosité et à les motiver pour aborder le thème.

Développement

Durée: 55 - 60 minutes

Cette phase du cours a pour objectif de renforcer les connaissances des élèves sur les leviers à travers des activités pratiques qui illustrent l’application des concepts appris. En construisant et en manipulant leurs propres leviers, ils pourront observer directement les principes physiques en action et développer des compétences pratiques et analytiques essentielles pour comprendre la physique et son impact dans le monde du travail.

Sujets

1. Définir les leviers en tant que machines simples.

2. Expliquer les principes de fonctionnement des leviers.

3. Classer les leviers en trois catégories : premier ordre, deuxième ordre et troisième ordre.

4. Explorer des applications concrètes des leviers dans divers secteurs professionnels.

Réflexions sur le Sujet

Incitez les élèves à réfléchir sur la manière dont la compréhension des leviers peut simplifier et améliorer des processus dans différents métiers. Demandez-leur comment l’application de ces connaissances pourrait optimiser une tâche ou un processus professionnel qu’ils connaissent déjà.

Mini Défi

Créer un levier simple

Au cours de cet exercice pratique, les élèves réaliseront des maquettes de leviers simples à partir de matériaux comme des règles, des élastiques, des trombones et divers poids (par exemple, de petites pièces).

1. Formez des groupes de 3 à 4 élèves.

2. Fournissez à chaque groupe une règle, des élastiques, des trombones, divers poids (pièces), du papier et des crayons.

3. Expliquez que chaque groupe doit construire un levier de premier ordre en utilisant la règle comme poutre et les élastiques comme point d’appui.

4. Demandez aux élèves d’expérimenter l’équilibre en plaçant différents poids aux extrémités de la règle et de noter leurs observations sur la force nécessaire pour soulever ces poids.

5. Chaque groupe présentera son levier et partagera ses conclusions avec le reste de la classe.

6. Animez ensuite une discussion sur le fonctionnement des différents leviers réalisés et sur les applications possibles de ces dispositifs dans divers secteurs.

Développer une compréhension concrète des principes de fonctionnement des leviers et de l’influence des variables telles que le point d’appui, la force appliquée et la résistance sur leur performance.

**Durée: 30 - 35 minutes

Exercices d'Évaluation

1. Citez trois exemples de leviers que vous rencontrez dans votre vie quotidienne. Classez-les en leviers de premier, deuxième ou troisième ordre.

2. Expliquez le fonctionnement d’un levier de premier ordre et donnez un exemple pratique.

3. Décrivez une situation dans un secteur professionnel où l’emploi d’un levier de deuxième ordre pourrait améliorer une tâche.

4. Réalisez un schéma d’un levier de troisième ordre et détaillez comment la force et la résistance s’y répartissent.

Conclusion

Durée: (10 - 15 minutes)

Objectif : Conclure le cours en consolidant les connaissances acquises, en liant théorie et pratique, et en permettant aux élèves d’intégrer pleinement les concepts étudiés et leur utilité dans des contextes réels.

Discussion

Discussion : Ouvrez un débat en sollicitant les élèves sur les concepts abordés, les activités pratiques réalisées et leur application dans le monde professionnel. Demandez-leur comment la construction et l’utilisation des leviers peuvent être transposées dans divers métiers et dans la vie quotidienne. Encouragez-les à partager leurs impressions sur la manière dont les défis et exercices ont enrichi leur compréhension des mécanismes des leviers.

Résumé

Résumé : Récapitulez les points clés de la séance : la définition des leviers en tant que machines simples, la distinction entre les trois types de leviers et leurs applications concrètes dans des domaines variés comme la médecine, la construction et l’industrie automobile. Insistez sur l’importance de ces connaissances pour résoudre efficacement des problèmes pratiques.

Clôture

Clôture : Terminez la séance en soulignant l’importance d’étudier les leviers, tant pour la vie de tous les jours que pour le marché du travail. Expliquez que comprendre les principes physiques sous-jacents permet d’innover et d’optimiser des tâches dans différents secteurs. Remerciez les élèves pour leur participation et rappelez-leur que les compétences acquises leur seront utiles dans de nombreuses situations concrètes.