Différences entre les pages « Cuisson solaire d'un poulet avec un réflecteur cylindro-parabolique » et « Group:Le monde de l'invisible »

 
 
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{{Tuto Details
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{{Group Details
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|Main_Picture=Cuisson_solaire_d_un_poulet_avec_un_r_flecteur_cylindro-parabolique_DSC01982_.JPG
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|group-logo=Group-Le_monde_de_l_invisible_bacteria-108895_960_720.jpg
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|Licences=Attribution (CC-BY)
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|group-banner=Group-Le_monde_de_l_invisible_Sans_titre.png
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|Description=On fabrique 3 réflecteurs cylindro-paraboliques pour faire griller un poulet au soleil.
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|group-description=Découvrons ensemble le monde de l'invisible.
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|Disciplines scientifiques=Optical, Physics
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Le déroulé suivant est inspiré par les sciences en bas de chez toi 2020 de l'antenne de Caen.
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|Difficulty=Technical
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|GroupAge=6 à 14 ans
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|Duration=2
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|GroupDuration=Une dizaine d'heure
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|Duration-type=day(s)
 
 
}}
 
}}
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{{Introduction
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{{Group Tabs
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|Introduction='''Voici une expérience de cuisson solaire très spectaculaire.'''
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|group-long-description==Le monde de l’invisible=
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Nota :
  
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'''En été, avec ces 3 paraboles, on peut cuire 2 poulets en 1H30 !'''
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*opt1 : Corresponds à des expériences optionnelle dont le matériel est prêt
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*opt2 : Corresponds à des expériences optionnelles dont le matériel n’est pas prêt
  
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'''C'est une expérience idéale pour les fêtes entre amis ou en colonies de vacances... mais de préférence en Juillet / Aout... pas en Septembre...'''
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===Matos à acheter : ===
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– Assiette carton
  
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'''Succès garanti !...et de nombreuses questions en perspective !'''
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– Sac poubelle
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}}
 
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{{Materials}}
 
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Le matériel
 
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|Step_Content=Comme on peut le voir sur la photo, les trois paraboles nécessaires pour la cuisson du poulet sont réalisées à partir de 3 guides en contre-plaqué et de 3 feuilles d'aluminium laminé. Les planches de contreplaqué ainsi que les feuilles d'aluminium peuvent être achetées dans la plupart des magasins de bricolage.
 
  
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===Matos à préparer===
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– Pâte à modeler (''à voir selon réserve'')
  
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Attention de bien choisir les feuilles d'aluminium parmi toutes celles proposées. Normalement la face miroir est protégée par un film protecteur. Faire également attention que les feuilles ne soient pas abîmées et ne présentent pas de plis.
+
– Charger pompe
  
 +
– Charger PC
  
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On trouvera toutes les explications théoriques et pratiques dans le livret d'accompagnement de l'activité: [[http://www.wikidebrouillard.org/images/c/c0/Cuisson_solaire_paraboles.pdf '''fichier pdf''']]
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===Matos à rajouter dans la caisse grise : ===
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– Javel
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=La fabrication des paraboles
 
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|Step_Content=On fabrique d'abord les 3 réflecteurs cylidro-paraboliques. Pour cela, on trace les 3 profils, comme indiqué dans le livret d'accompagnement. Puis, on découpe ces profils à l'aide d'une scie sauteuse. Enfin, on assemble les guides deux par deux.
 
  
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Il ne reste plus qu'à déposer les feuilles d'aluminium sur les guides. Comme ces feuilles ont une épaisseurde 0.5 mm, elles se plient et épousent parfaitement la forme des guides.
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– Sac poubelle
  
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On dispose alors de 3 paraboles de focale environ 2 mètres, ce qui signifie que le soleil va se concentrer aux foyers situés à 2 mètres de la parabole.
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– Savon pour les mains
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}}
 
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Avant les premiers essais
 
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|Step_Content=C'est le moment de mettre des lunettes de soleil. En effet, la luminosité des objets placés au foyer est très importante !
 
  
 +
– Papier absorbant
  
−
'''Et évidemment, il ne faut surtout pas mettre ses yeux au foyer !'''
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===Matos à rajouter caisse blanche pâte à modeler===
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– Pâte à modeler
  
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'''Si des enfants sont présents, il faut sécuriser les abords par des cordes ou des barrières. Attention aux tout-petits qui ont leurs yeux à la hauteur du poulet !'''
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– Assiette carton
  
 +
===Matos cave===
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– Tableau blanc
  
−
En fait, sécurisé par une barrière et équipé de lunettes de soleil lorsque l'on est proche, il n'y a pas de risque !
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– Tables
  
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– Tente
  
−
Contrairement aux yeux, il n'y a pas vraiment de risques de brûlures. Vous pouvez mettre votre main au foyer. Certes, c'est chaud, mais on a largement le temps de retirer la main.
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– Piquet !
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}}
 
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Premier essai sur un écran
 
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|Step_Content=On place une parabole face au soleil et on l'incline de façon à amener la tache focale à l'endroit désiré. On peut utiliser une simple tige pour régler l'inclinaison et caler la parabole dans la position désirée ( voir plus haut la photo de l'installation ).
 
  
 +
===Matos à rajouter dans le sac ADN===
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– Bananes
  
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Dans un premier temps, il est intéressant d'observer la tache focale sur un écran (planche ou carton). Si on a bien travaillé en traçant et découpant les profils paraboliques, la largeur de la tache ne doit pas dépasser 15 cm pour une focale de 2 mètres. C'est très suffisant pour faire cuire un poulet et même le faire dorer.
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=Déroulé : =
  
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===1/ Intro===
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Discussion autour de la notion de visible et invisible, des sens
  
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Mais, attention, ça peut s'enflammer ! Lorsque les 3 paraboles sont focalisées au même endroit, il y a près de 800 Watts répartis sur une surface de 40 cm x 15 cm ! Vous allez voir que votre écran noircit très vite...
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===2/ Illusion d’optique===
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– Faire les illusions, utilisation de règle pour vérifier (caisse blanche) ;
  
 +
– ''Opt2'' : Test du gorille sur la tablette (vidéo sur la tablette)
  
−
C'est aussi le moment de mettre la main pour voir comment ça fait... il n'y a pas de risque, mais ne pas insister quand même !
+
– ''Opt2'' : Expérience du trou dans la main avec des rouleaux de carton
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|Step_Picture_00=Cuisson_solaire_d_un_poulet_avec_un_r_flecteur_cylindro-parabolique_P1000093_.JPG
 
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}}
 
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Premier essai sur un poulet
 
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|Step_Content=Attendre d'avoir une belle journée d'été sans nuages.
 
  
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Prendre un beau poulet fermier et bien le farcir. Le placer sur une broche horizontale sur une petite table. Placer à l'arrière une plaque lèche frite de four, pour arrêter les rayons qui ne sont pas arrêtés par le poulet (sécurité). Une rôtissoire comme celle de la photo serait idéale.
+
– Fabrication de thaumatrope pique à brochette (sac thaumatrope + ciseaux et feutres caisse blanche) ;
  
−
On commence par exemple la cuisson vers midi. On place les paraboles face au soleil et le poulet devant les paraboles. Puis on règle les inclinaisons des 3 paraboles pour confondre les 3 taches focales sur le poulet... qui ne va pas tarder à avoir très chaud !
+
Discussion autour de la nécessité d’utiliser des outils de mesure et d’observation car sens pas suffisant
  
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Bien sûr, on va constater que la terre tourne et que la direction du soleil change. La tache focale va se déplacer. Mais, même pour une cuisson commencée à midi, ce n'est pas trop fatiguant de suivre...On a même le temps de siroter sa boisson préférée entre deux réglages...
+
===3/ Les tailles===
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|Step_Picture_00=Cuisson_solaire_d_un_poulet_avec_un_r_flecteur_cylindro-parabolique_P1000247.JPG
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– Quiz des tailles (caisse blanche)
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}}
 
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{{Tuto Step
 
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|Step_Title=Explications
 
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|Step_Content='''Taille de la tache focale'''
 
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La « tache focale » est rectangulaire. La grande longueur correspond à peu près à la largeur des réflecteurs cylindro-paraboliques, soit environ 40 cm dans notre cas. Dans cette dimension en effet il n’y a pas de concentration des rayons, comme expliqué dans le livret d'accompagnement.
 
  
−
Dans l’autre direction on devrait retrouver une taille déterminée par la taille angulaire du soleil (0.5°) et par la distance focale (2 mètres). On devrait donc avoir 2 x tan (0.5°) = 1,8 cm.
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– Micron µ (maquette + caisse blanche)
  
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Or, on constate que l’on a plus de 10 cm ! Qu’est ce qui provoque un tel élargissement ?
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#Étage 1 : Fourmis
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#Étage 1 : Collembole
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#Étage 1 : Poussière, petite
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#Étage 2 : Poussière, grande
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#Étage 2 : Cheveu
 +
#''Opt1'', Étage 2 : ''Penicilium''
 +
#Étage 2 : Cellule humaine, petite
 +
#Étage 3 : Cellule humaine, grande
 +
#Étage 3 : Bactérie
 +
#Opt1, Étage 3 : Diatomée
 +
#''Opt1'', Étage 3 : ''Streptococcus thermophilus''
 +
#''Opt1'', Étage 3 : Cyanobactérie
 +
#Étage 3 : Photon
 +
#Étage 3 : Virus
  
−
Eh bien,dans le vocabulaire des opticiens qui fabriquent des optiques de précision, il y a par ordre d'entrée en scène:
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==='''4''' / Observations===
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– Observation tous azimuts avec des loupes (caisse blanche)
  
−
* la diffraction (un faisceau est    dévié quand la lumière rencontre un obstacle)
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– Chasse aux insectes avec les loupes (caisse blanche)
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* les aberrations optiques (une    parabole ne permet pas de réfléchir tous les rayons pour qu'ils arrivent    tous sur le même point cible)
 
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* la précision de fabrication    (alors là !)
 
  
−
Dans notre cas, le premier terme est très faible et le second représente quelques centimètres. Par contre, c'est bien la précision de réalisation de notre parabole qui est déterminante. Alors, appliquez-vous pour le traçage de la parabole et la découpe à la scie sauteuse. Quelques millimètres d'erreur et c'est un peu de concentration qui est perdue...
+
– Observation des lames avec les foldscopes (caisse blanche)
  
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Pour le fun: Quand les vrais opticiens réalisent des miroirs de précision, ils font des erreurs de quelques dizaines de nanomètres seulement ! Heureusement, ils ne travaillent pas à la scie sauteuse !
+
– Montage de cheveux + observation foldscopes (caisse blanche)
  
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'''Le mode de cuisson du poulet'''
+
– Observation tous azimuts avec les microscopes (caisse blanche + PC)
  
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La façon dont le poulet cuit est tout à fait remarquable. J'avoue que la première fois que j'ai fait l'expérience, je n'avais pas la moindre idée de la façon dont ça allait se passer...
+
– Observation des lames avec microscope (caisse blanche + PC)
  
−
Lorsque l'on fait cuire un poulet au four ou devant un feu de bois, il faut faire attention à ne pas le faire brûler avant qu'il ne soit cuit à l'intérieur. En effet, le rayonnement infra-rouge produit par un four est arrêté d'abord au niveau de la peau et est transformé en chaleur. Avec les infra-rouges, il est très facile d'obtenir un poulet bien grillé.
+
– Observation des insectes capturés + larves de moustiques avec microscope (caisse blanche + PC)
  
−
Dans notre cas de cuisson solaire, la majorité de l'énergie se trouve non pas dans l'infra-rouge, mais dans la partie visible du spectre solaire. Or, il se trouve que cette lumière visible est peu arrêtée par la peau du poulet et pénètre en profondeur. Cette lumière visible arrêtée par l'épaisseur des tissus et par les os est bien sûr transformée en chaleur, mais en profondeur. On voit d'ailleurs l'ébullition des fluides à l'intérieur du poulet.
+
– ''Opt2'', Peluchologie (introduction à la cladistique)
  
−
Donc, notre poulet cuit d'abord en profondeur et ne grille que très peu en surface. Que peut-on faire pour le faire griller ?
+
===5/ ''Opt1'', Discussions diverses===
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– Établissement de critère sur vivant pas vivant (matos mallette biodiv + patafix + tableau blanc)
  
−
Tout simplement on le badigeonne avec un "roux" du type arôme Patrel que les cuisiniers connaissent bien. Mais attention, ce n'est pas de la triche: ce n'est pas le roux qui va lui donner l'aspect de grillé, mais la chaleur du soleil !
+
– Discussion sur quelles espèces sur quels milieux (matos mallette biodiv + patafix + tableau blanc), élargissement sur la notion de R0 (tableau blanc)
  
−
Pourquoi ? Tout simplement parce que la coloration brune apportée par le "roux" est suffisante pour arrêter les rayons visibles en surface et provoquuer l'échauffement de la peau. Le poulet grille alors en surface.
+
– Quelle biodiversité chez toi et moi (matos mallette biodiv + patafix + tableau blanc)
  
−
En tout cas, quand on a vu le poulet cuire de l'intérieur, on a envie de faire attention à la plage. Avant bronzage, le rayonnement pénètre en profondeur. Après bronzage, la mélanine arrête bien les rayons en surface, mais ce sont alors les rayons ultra-violets qui provoquent des brûlures photochimiques de la peau !
+
==6/ Micro-organismes==
 +
– Discussion sur les micro-organismes utiles/dangereux (imprimé caisse blanche)
  
−
Soyez sûr que lorsque vous irez à la plage, cette image du poulet en train de cuire ne vous quittera plus...
+
– Fabrication de micro-organismes en pâte à modeler (pâte à modeler, assiette en carton, feutre et imprimé caisse blanche + film plastique caisse blanche si emporter)
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}}
 
−
{{Tuto Step
 
−
|Step_Title=Questions sans réponse
 
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|Step_Content=Est-ce que les rayons ultra-violets jouent un rôle dans ce type de cuisson ?
 
  
−
Certes, c'est principalement l'énergie calorifique des rayons qui provoque l'échauffement à l'intérieur du poulet. Mais les UV par contre sont capables de provoquer des réactions photo-chimiques.
+
===7/ Opt2, Course des levures===
 +
– Discussion autour du fait du fait de pouvoir ou non voir les micro-organismes sans instrument : Conséquence de leurs vies
  
−
Est-ce que des protéines subissent des réactions photochimiques qui les transforment ? Je n'ai pas la réponse...
+
– Mettre dans un pot de l’eau chaude, de la farine, du sucre et de la levure de boulanger. Regarder quel pot déborde le plus (faire des pâtes pas trop liquide de façon à emprisonner le plus de gaz possible).
  
−
En tout cas, lors de toutes les cuissons réalisées, les poulets étaient délicieux et jamais personne n'a été malade !
+
– Pour aller plus loin, donner du levain aux enfants, leurs faire goûter du pain au levain, à la levure fraiche et à la levure chimique pour qu’ils comparent.
−
}}
 
−
{{Tuto Step
 
−
|Step_Title=Quelques liens internet
 
−
|Step_Content=Le soleil pour la cuisine:
 
  
−
<u>[http://fr.wikipedia.org/wiki/Four_solaire Cuisson solaire]</u>
+
===8/ Mains sale===
 +
– Discussion autour des gestes barrières
  
−
<u>[http://micsolaire.canalblog.com/ site sur cuiseurs solaires]</u>
+
– Jeu des mains sales (sac mains sales complet)
  
−
https://www.anguillesousroche.com/nature/vendeur-thailandais-roti-poulet-lumiere-soleil-20-ans/
+
==='''9'''/ Opt2, Éternuement===
 +
– Jeu sur les éternuements, éternuements dans la main et éternuement dans un masque
  
 +
==='''10/''' L’hérédité===
 +
– Discussion yeux bleue / yeux marron (tableau blanc)
  
−
Le soleil dans toute sa puissance:
+
– Jeu des petits poids de Mendel (jeu des petits pois, imprimé caisse blanche)
  
−
<u>[http://fr.wikipedia.org/wiki/Four_solaire_d'Odeillo Four solaire d'Odeillo]</u>
+
– Discussion sur l’ADN
  
 +
==='''11'''/ ADN===
 +
– Extraction d’ADN (voir matos sac extraction ADN complet)
  
−
Le soleil à la plage:
+
==='''12'''/ Suite et fin===
 +
– ''Opt2'' : Coupe de cellule d’oignon et observation aux microscopes
  
−
<u>[http://www.futura-sciences.com/fr/doc/t/medecine-1/d/soleil-risques-et-dangers_102/c3/221/p1/ Dangers et bienfaits du soleil pour le corps]</u>
+
– ''Opt2'' : Quiz des maquettes de cellules => Voir Jemima
  
 +
– ''Opt2'' : Jeu des Phalènes du bouleau (introduction à la sélection naturelle) => Voir Lou
  
−
Principe de polissage des miroirs de qualité optique:
+
– ''Opt2'' : Jeu des lignées évolutives (suite cladistique) => Voir Lou
−
 
 
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http://www.astrosurf.com/luxorion/miroir-telescope-fabrication3.htm
 
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Exemple de polisseur industriel:
 
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https://www.amos.be/technology/mirrors
 
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}}
 
−
{{Notes}}
 
−
{{Tuto Status
 
−
|Complete=Published
 
 
}}
 
}}

Version du 2 septembre 2020 à 16:17

Group-Le monde de l invisible Sans titre.png

Group-Le monde de l invisible bacteria-108895 960 720.jpg

Le monde de l'invisible

Découvrons ensemble le monde de l'invisible. Le déroulé suivant est inspiré par les sciences en bas de chez toi 2020 de l'antenne de Caen.

Une dizaine d'heure 6 à 14 ans

Déroulé

Le monde de l’invisible

Nota :

  • opt1 : Corresponds à des expériences optionnelle dont le matériel est prêt
  • opt2 : Corresponds à des expériences optionnelles dont le matériel n’est pas prêt

Matos à acheter :

– Assiette carton

– Sac poubelle

Matos à préparer

– Pâte à modeler (à voir selon réserve)

– Charger pompe

– Charger PC

Matos à rajouter dans la caisse grise :

– Javel

– Sac poubelle

– Savon pour les mains

– Papier absorbant

Matos à rajouter caisse blanche pâte à modeler

– Pâte à modeler

– Assiette carton

Matos cave

– Tableau blanc

– Tables

– Tente

– Piquet !

Matos à rajouter dans le sac ADN

– Bananes

Déroulé :

1/ Intro

Discussion autour de la notion de visible et invisible, des sens

2/ Illusion d’optique

– Faire les illusions, utilisation de règle pour vérifier (caisse blanche) ;

– Opt2 : Test du gorille sur la tablette (vidéo sur la tablette)

– Opt2 : Expérience du trou dans la main avec des rouleaux de carton

– Fabrication de thaumatrope pique à brochette (sac thaumatrope + ciseaux et feutres caisse blanche) ;

Discussion autour de la nécessité d’utiliser des outils de mesure et d’observation car sens pas suffisant

3/ Les tailles

– Quiz des tailles (caisse blanche)

– Micron µ (maquette + caisse blanche)

  1. Étage 1 : Fourmis
  2. Étage 1 : Collembole
  3. Étage 1 : Poussière, petite
  4. Étage 2 : Poussière, grande
  5. Étage 2 : Cheveu
  6. Opt1, Étage 2 : Penicilium
  7. Étage 2 : Cellule humaine, petite
  8. Étage 3 : Cellule humaine, grande
  9. Étage 3 : Bactérie
  10. Opt1, Étage 3 : Diatomée
  11. Opt1, Étage 3 : Streptococcus thermophilus
  12. Opt1, Étage 3 : Cyanobactérie
  13. Étage 3 : Photon
  14. Étage 3 : Virus

4 / Observations

– Observation tous azimuts avec des loupes (caisse blanche)

– Chasse aux insectes avec les loupes (caisse blanche)

– Observation des lames avec les foldscopes (caisse blanche)

– Montage de cheveux + observation foldscopes (caisse blanche)

– Observation tous azimuts avec les microscopes (caisse blanche + PC)

– Observation des lames avec microscope (caisse blanche + PC)

– Observation des insectes capturés + larves de moustiques avec microscope (caisse blanche + PC)

– Opt2, Peluchologie (introduction à la cladistique)

5/ Opt1, Discussions diverses

– Établissement de critère sur vivant pas vivant (matos mallette biodiv + patafix + tableau blanc)

– Discussion sur quelles espèces sur quels milieux (matos mallette biodiv + patafix + tableau blanc), élargissement sur la notion de R0 (tableau blanc)

– Quelle biodiversité chez toi et moi (matos mallette biodiv + patafix + tableau blanc)

6/ Micro-organismes

– Discussion sur les micro-organismes utiles/dangereux (imprimé caisse blanche)

– Fabrication de micro-organismes en pâte à modeler (pâte à modeler, assiette en carton, feutre et imprimé caisse blanche + film plastique caisse blanche si emporter)

7/ Opt2, Course des levures

– Discussion autour du fait du fait de pouvoir ou non voir les micro-organismes sans instrument : Conséquence de leurs vies

– Mettre dans un pot de l’eau chaude, de la farine, du sucre et de la levure de boulanger. Regarder quel pot déborde le plus (faire des pâtes pas trop liquide de façon à emprisonner le plus de gaz possible).

– Pour aller plus loin, donner du levain aux enfants, leurs faire goûter du pain au levain, à la levure fraiche et à la levure chimique pour qu’ils comparent.

8/ Mains sale

– Discussion autour des gestes barrières

– Jeu des mains sales (sac mains sales complet)

9/ Opt2, Éternuement

– Jeu sur les éternuements, éternuements dans la main et éternuement dans un masque

10/ L’hérédité

– Discussion yeux bleue / yeux marron (tableau blanc)

– Jeu des petits poids de Mendel (jeu des petits pois, imprimé caisse blanche)

– Discussion sur l’ADN

11/ ADN

– Extraction d’ADN (voir matos sac extraction ADN complet)

12/ Suite et fin

– Opt2 : Coupe de cellule d’oignon et observation aux microscopes

– Opt2 : Quiz des maquettes de cellules => Voir Jemima

– Opt2 : Jeu des Phalènes du bouleau (introduction à la sélection naturelle) => Voir Lou

– Opt2 : Jeu des lignées évolutives (suite cladistique) => Voir Lou

Objectifs

Expériences

Quelques_exemples_d_illusions_d_optique_illusion-serpents-tournants.jpg

Quelques exemples d'illusions d'optique
Pour comprendre ce qu'est une illusion d'optique, tu trouveras ici quelques exemples très amusants d'illusions !
  • Facile
  • Optique
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Stylo élastique
Développe un nouveau super-pouvoir qui te permet de ramollir les stylos... ou pas !
  • Facile
  • Optique
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Thaumatrope_Thaumatrope_oiseau.png

Thaumatrope
Jouons avec la persistance rétinienne de notre oeil en fabriquant un thaumatrope !
  • Facile
  • Optique
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Pourquoi_ne_voit-on_pas_double_avec_nos_deux_yeux_optique.jpg

1 œil + 1 œil = 1 image!
Comprendre comment voient nos deux yeux...
  • Facile
  • Optique
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Le_gorille_invisible_gorilla-2871369_960_720.jpg

Le gorille invisible
Le test du gorille invisible (« The Invisible Gorilla ») a été mis au point en 1999 par Christopher Chabris et Daniel Simons, deux chercheurs en Psychologie cognitive de l’Université Harvard, surnommés depuis The Gorilla Guys.
  • Facile
  • Optique , Sciences sociales
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Quiz des tailles et Micro-mu
Afin de découvrir le monde des micro-organismes, nous allons essayer de classer différents éléments du vivant les un par rapport aux autres
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No-image-yet.jpg

Peluchologie
Mission peluche
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Pâte à modeler
Il existe de nombreuses recette de pâte à modeler. En voici une facile à réaliser.
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Micro-organismes_DIY_1365-1024.jpg

Micro-organismes DIY
Dans le cadre d'animation sur l'invisible et les micro-organismes,
  • Facile
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ADN_d_un_oignon_ou_d_une_banane_IMG_20200327_180022_1.redimensionne.redimensionne.jpg

ADN d'un oignon ou d'une banane
Comment voir de l’ADN sans microscope ?
  • Technique
  • Chimie , Science de la vie
  • 20-25 minute(s)

Les_petits_poids_de_Mendel_pea-5223930_960_720.jpg

Les petits pois de Mendel
Cette expérience permet de comprendre de façon simplifiée les trois lois de l'hérédité biologique dites "Lois de Mendel"
  • Expert
  • Science de la terre
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Jeu_des_phal_nes_IMG_20200922_144748.jpg

Jeu des phalènes
Découvrir et comprendre les principes de base de la sélection naturelle en prenant l'exemple des phalènes du bouleau dans un mini jeu en équipe.
  • Facile
  • Science de la vie
  • 2 hour(s)

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