Différences entre les pages « Le jeu de Nim » et « La fonte des glaces »

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{{Tuto Details
 
{{Tuto Details
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|Main_Picture=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165611-min.jpg
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
 
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=Utilise la logique mathématique pour gagner au jeu de Nim
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|Description=Lorsque l'on dit que la fonte des glaces fait monter le niveau des océans, de quelles glaces parle-t-on ?
|Disciplines scientifiques=Mathematics
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|Disciplines scientifiques=Earth Sciences
 
|Difficulty=Easy
 
|Difficulty=Easy
|Duration=5
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|Duration=1
|Duration-type=minute(s)
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|Tags=Nim, Algorithme, Maths
+
|Tags=Fonte des glaces, iceberg, banquise, eau, montée des eaux, océan
}}
 
{{Introduction
 
|Introduction=Comment jouer au jeu de Nim ? Comment gagner à tous les coups ?
 
 
}}
 
}}
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{{Introduction}}
 
{{Materials
 
{{Materials
 
|ItemList={{ItemList
 
|ItemList={{ItemList
|Item=Allumette
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 +
|Item=Livre
 
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}}
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Rassemble le matériel
+
|Step_Title=Réunis le matériel
|Step_Content=Pour commencer, il te faut de quoi faire 21 bâtonnets, cela peut être par exemple des allumettes ou des pics à brochette.
+
|Step_Content=*2 verres
 +
*2 assiettes
 +
*Eau chaude
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*Une règle plate
 +
*4 glaçons
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*Une petite boule de pâte à modeler
 +
*Un livre
  
 +
L'eau chaude s'obtient soit directement depuis le robinet, soit en faisant chauffer de l'eau grâce à une casserole ou une bouilloire. Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude, entre 35 et 60°C c'est suffisant.
 +
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165611-min.jpg
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}}
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{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Dispose les assiettes et les verres
 +
|Step_Content=Mets les assiettes l'une à côté de l'autre sur la table, un verre au milieu dans chacune d'entre elles.
 +
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165708-min.jpg
 +
}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Mets la pâte à modeler sur la règle
 +
|Step_Content=Fais deux petits boudins de pâte à modeler, dont la longueur est inférieure à la largeur de la règle.
  
Aligne les 21 bâtonnets et sépare-les tous d'environ un demi-centimètre.
+
Place le 1er  boudin sur la partie numérotée de la règle  à 4cm du bord, et le second boudin sur le dessous de la règle à 1cm du même bord.
 +
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165815-min.jpg
 +
|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165928-min.jpg
 +
|Step_Picture_02=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_165958-min.jpg
 +
|Step_Picture_03=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170009-min.jpg
 
}}
 
}}
 
{{Tuto Step
 
{{Tuto Step
|Step_Title=Comment jouer ?
+
|Step_Title=Installe la règle en pente
|Step_Content=A deux, vous allez chacun votre tour, retirer 1, 2 ou 3 bâtonnets.
+
|Step_Content=La règle doit être installée comme un toboggan entre le haut du livre et le verre.  
  
L’objectif est de ne pas retirer le dernier bâtonnet, sinon vous avez perdu.
+
La règle est bloquée par le bout de pâte à modeler calé dessous la règle et l'extrémité de celle-ci arrive au bord du verre.  
  
A vous de jouer !
+
Attention, le bout de pâte à modeler supérieur ne doit pas faire toute la largeur de la règle, afin de permettre ultérieurement l'eau du glaçon de couler le long de la règle.
 +
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170036-min.jpg
 +
|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170043-min.jpg
 +
}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Mets 3 glaçons dans l'autre verre
 +
|Step_Content=Dispose 3 glaçons dans l'autre verre.
 +
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170120-min.jpg
 
}}
 
}}
{{Notes
+
{{Tuto Step
|Observations=Lorsque vous jouez, si vous ne connaissez pas la stratégie, vous allez retirer au hasard 1,2 ou 3 bâtonnets. Le gagnant sera donc du hasard.  
+
|Step_Title=Mettre un glaçon sur la règle
 +
|Step_Content=Le 4ème glaçon est placé au niveau de la règle en pente, juste avant le bout de pâte à modeler.
  
Il y a une méthode très simple pour gagner à tous les coups: il faut compter, et s’adapter par rapport aux coups de l’adversaire.
 
  
<br />
+
Nous avons d'un côté :
|Explanations=Il y a 21 bâtonnets, et l’objectif est que vous enleviez le 20ème bâtonnet pour obliger votre adversaire à prendre le dernier. Pour réussir, il faut laisser l'adversaire commencer.
 
  
Lorsque votre adversaire retire qu’un bâtonnet, retirez-en 3
+
* Le verre 1 : rempli de 3 glaçons
 +
* Le verre 2 : une règle en pente arrive au bord du verre, qui pour l'instant est vide.
  
Lorsque votre adversaire en retire 2, retirez-en 2
+
Si nous avons tous ces éléments alors nous pouvons continuer !
 +
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170141-min.jpg
 +
}}
 +
{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Remplis d'eau chaude les verres
 +
|Step_Content=Remplis d'eau chaude les deux verres, jusqu'à ras bord.
  
sinon, si il en retire 3, retirez-en un.
+
{{Warning|Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude pour l'expérience, et aussi pour éviter de se brûler !
 +
}}Il est important de remplir vraiment jusqu'à ras bord.<br />
 +
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_170149-min.jpg
 +
|Step_Picture_01=La_fonte_des_glaces_IMG_20200322_192517-min.jpg
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}}
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{{Tuto Step
 +
|Step_Title=Attends 20-30 minutes
 +
|Step_Content=A ton avis, quel verre débordera en premier ? Celui rempli de 3 glaçons ou l'autre ?
  
Si vous suivez cette logique, lorsque les deux joueurs ont retiré des bâtonnets, 4 bâtonnets seront retirés. Si vous faites cela 5 fois, 20 bâtonnets seront retirés, il restera le dernier. Ce sera le tour de votre adversaire, et vous avez gagné !
+
Attends que tous les glaçons fondent pour avoir la réponse.
|Deepen=Pour gagner à ce jeu, il faut utiliser, comme en informatique, un algorithme: C’est une succession d’instructions (ou d’opérations) qui permet de résoudre un problème ou d’obtenir un résultat. Les algorithmes sont utilisés pour tout faire sur votre ordinateur, que ce soit pour écrire un message ou jouer aux jeux vidéos.
+
|Step_Picture_00=La_fonte_des_glaces_gaelle-marcel-Xd_H7iOwKN0-unsplash-min.jpg
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 +
}}
 +
{{Notes
 +
|Observations=Les glaçons ont fondu au niveau des deux verres. Le premier verre qui contient les trois glaçons ne déborde pas, alors que le deuxième déborde.
  
 +
<br />
 +
|Avertissement=*Ne pas avoir rempli jusqu'à ras bord les deux verres
 +
*Si l'eau est trop chaude (entre 80 et 100°C) alors les glaçons fondent trop vite, nous ne pourrons pas observer la fonte progressive des trois glaçons disposés dans le verre
 +
*Si l'on prend des trop petits glaçons. Si jamais vous n'avez pas des gros glaçons, il vaut mieux augmenter les quantités : quatre glaçons dans le premier verre et deux sur la règle.
 +
|Explanations=Dans le premier verre, au départ, c'est l'ensemble glaçon + eau qui place le niveau à ras bord. Or le niveau de l'eau ne doit pas augmenter lorsque la glace fond.
  
Dans notre cas, l'algorithme se construit comme ceci:
+
Dans le deuxième verre, l'eau est à ras bord et le glaçon qui fond sur la règle ajoute de l'eau liquide qui vient s'ajouter à l'eau déjà présente dans le verre, ce qui le fait déborder. Donc même si nous n'avons mis qu'un seul glaçon sur la règle, l'eau rajoutée au fur et à mesure fait déborder le verre.
 +
|Deepen=Cette expérience matérialise la fonte des glaces, les glaçons dans le verre représentant la banquise ou les icebergs, et le glaçon sur la règle représentant la glace qui se trouve sur les continents, c'est-à-dire la calotte glaciaire et les glaciers de montagne.
 +
|Applications=As-tu déjà entendu parler de la montée des eaux ?
  
- laisser votre adversaire commencer
+
Le niveau des océans augmente un peu chaque année, venant grignoter les plages et les littoraux. Certaines personnes relient cette montée des eaux à la fonte de la banquise mais en réalité comme l'expérience le montre, la fonte de la glace déjà dans l'eau ne fait pas monter le niveau de l'eau.
  
- Si votre adversaire prend un bâtonnet, prenez-en 3
 
  
- Si votre adversaire prend 2 bâtonnets, prenez-en 2
+
La banquise est une étendue de mer gelée, elle se forme lorsque la surface de la mer gèle durant l'hiver polaire. Lorsque le temps se réchauffe, la banquise fond (en partie), mais cette fonte ne produit pas de hausse du niveau de l'eau car, comme dans le premier verre de l'expérience, la banquise est déjà dans l'eau.
  
- Si votre adversaire prend 3 bâtonnets, prenez-en 1
+
Les icebergs sont des morceaux de glaciers (de l'eau douce sous forme de glace qui s'accumule sur les continents lorsqu'il neige) qui se sont détachés sous l'effet du vent ou du réchauffement et sont tombés dans la mer.
  
- répéter jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de bâtonnet
 
|Applications=On retrouve les algorithmes partout, pas que sur votre ordinateur. Par exemple, une recette de cuisine, est une suite d'instructions menant à un résultat (un gâteau ou un plat).
 
  
En sport, lorsque vous devez changer votre stratégie de jeu en fonction des actions de l'adversaire, c'est de l'algorithme.  
+
C'est la fonte de la calotte glaciaire (glace sur un continent) et des glaciers de montagnes, qui provoque une augmentation du niveau de la mer. Car comme dans le second verre de l'expérience, c'est la fonte de la glace non contenue dans la mer qui rajoute de l'eau, et provoque une montée du niveau de la mer.
  
Autre Exemple: pour résoudre un Rubik's cube, il y a une suite d'instructions à suivre.
+
<br />
|Objectives=Faire comprendre la notion d'algorithme et d'instruction, sans passer par l'ordinateur.
+
|Objectives=* Manipuler 2 états de l'eau : le solide et le liquide
|Animation=Pour commencer, il est possible de jouer avec quelques personnes, et de montrer que vous gagnez à tous les coups.  
+
* Introduire la poussée d'Archimède
 
+
* Comprendre la montée du niveau des océans
Puis, en premier temps, vous pouvez laisser un temps de jeu libre par groupe de 3 ou 4, avec 2 personnes jouant et les autres observant le jeu.  
+
* Introduire le réchauffement climatique
 +
|Animation=Il est possible de rajouter une histoire à cette expérience, avec des personnages tel que Kader l'ours polaire et Martin le pingouin, tous deux habitant en Arctique et Antarctique. Ils cherchent à comprendre pourquoi l'eau monte chaque année.
 +
|Notes=Lien "C'est pas sorcier - L'eau ça glace" : https://www.youtube.com/watch?v=u7DmuGIAm_o
  
En second temps, les laisser réfléchir à une technique pour gagner à tous les coups , et confronter toutes les idées, les tester.
 
  
Intégrer la notion d'algorithme en essayant de leur faire rédiger la suite d'instructions à suivre pour gagner.
+
Lien Futura-sciences sur la montée des eaux : https://www.futura-sciences.com/planete/questions-reponses/mer-niveau-mer-oceans-monte-945/
 
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Version du 26 mars 2020 à 15:10

Auteur avatarAntenne64 NASU | Dernière modification 29/09/2020 par Maud M.

Étape 1 - Réunis le matériel

  • 2 verres
  • 2 assiettes
  • Eau chaude
  • Une règle plate
  • 4 glaçons
  • Une petite boule de pâte à modeler
  • Un livre

L'eau chaude s'obtient soit directement depuis le robinet, soit en faisant chauffer de l'eau grâce à une casserole ou une bouilloire. Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude, entre 35 et 60°C c'est suffisant.




Étape 2 - Dispose les assiettes et les verres

Mets les assiettes l'une à côté de l'autre sur la table, un verre au milieu dans chacune d'entre elles.




Étape 3 - Mets la pâte à modeler sur la règle

Fais deux petits boudins de pâte à modeler, dont la longueur est inférieure à la largeur de la règle.

Place le 1er boudin sur la partie numérotée de la règle à 4cm du bord, et le second boudin sur le dessous de la règle à 1cm du même bord.


Étape 4 - Installe la règle en pente

La règle doit être installée comme un toboggan entre le haut du livre et le verre.

La règle est bloquée par le bout de pâte à modeler calé dessous la règle et l'extrémité de celle-ci arrive au bord du verre.

Attention, le bout de pâte à modeler supérieur ne doit pas faire toute la largeur de la règle, afin de permettre ultérieurement l'eau du glaçon de couler le long de la règle.



Étape 5 - Mets 3 glaçons dans l'autre verre

Dispose 3 glaçons dans l'autre verre.




Étape 6 - Mettre un glaçon sur la règle

Le 4ème glaçon est placé au niveau de la règle en pente, juste avant le bout de pâte à modeler.


Nous avons d'un côté :

  • Le verre 1 : rempli de 3 glaçons
  • Le verre 2 : une règle en pente arrive au bord du verre, qui pour l'instant est vide.

Si nous avons tous ces éléments alors nous pouvons continuer !




Étape 7 - Remplis d'eau chaude les verres

Remplis d'eau chaude les deux verres, jusqu'à ras bord.

Attention de ne pas prendre de l'eau trop chaude pour l'expérience, et aussi pour éviter de se brûler !
Il est important de remplir vraiment jusqu'à ras bord.



Étape 8 - Attends 20-30 minutes

A ton avis, quel verre débordera en premier ? Celui rempli de 3 glaçons ou l'autre ?

Attends que tous les glaçons fondent pour avoir la réponse.




Comment ça marche ?

Observations : que voit-on ?

Les glaçons ont fondu au niveau des deux verres. Le premier verre qui contient les trois glaçons ne déborde pas, alors que le deuxième déborde.


Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?

  • Ne pas avoir rempli jusqu'à ras bord les deux verres
  • Si l'eau est trop chaude (entre 80 et 100°C) alors les glaçons fondent trop vite, nous ne pourrons pas observer la fonte progressive des trois glaçons disposés dans le verre
  • Si l'on prend des trop petits glaçons. Si jamais vous n'avez pas des gros glaçons, il vaut mieux augmenter les quantités : quatre glaçons dans le premier verre et deux sur la règle.

Explications

Dans le premier verre, au départ, c'est l'ensemble glaçon + eau qui place le niveau à ras bord. Or le niveau de l'eau ne doit pas augmenter lorsque la glace fond.

Dans le deuxième verre, l'eau est à ras bord et le glaçon qui fond sur la règle ajoute de l'eau liquide qui vient s'ajouter à l'eau déjà présente dans le verre, ce qui le fait déborder. Donc même si nous n'avons mis qu'un seul glaçon sur la règle, l'eau rajoutée au fur et à mesure fait déborder le verre.

Plus d'explications

Cette expérience matérialise la fonte des glaces, les glaçons dans le verre représentant la banquise ou les icebergs, et le glaçon sur la règle représentant la glace qui se trouve sur les continents, c'est-à-dire la calotte glaciaire et les glaciers de montagne.

Applications : dans la vie de tous les jours

As-tu déjà entendu parler de la montée des eaux ?

Le niveau des océans augmente un peu chaque année, venant grignoter les plages et les littoraux. Certaines personnes relient cette montée des eaux à la fonte de la banquise mais en réalité comme l'expérience le montre, la fonte de la glace déjà dans l'eau ne fait pas monter le niveau de l'eau.


La banquise est une étendue de mer gelée, elle se forme lorsque la surface de la mer gèle durant l'hiver polaire. Lorsque le temps se réchauffe, la banquise fond (en partie), mais cette fonte ne produit pas de hausse du niveau de l'eau car, comme dans le premier verre de l'expérience, la banquise est déjà dans l'eau.

Les icebergs sont des morceaux de glaciers (de l'eau douce sous forme de glace qui s'accumule sur les continents lorsqu'il neige) qui se sont détachés sous l'effet du vent ou du réchauffement et sont tombés dans la mer.


C'est la fonte de la calotte glaciaire (glace sur un continent) et des glaciers de montagnes, qui provoque une augmentation du niveau de la mer. Car comme dans le second verre de l'expérience, c'est la fonte de la glace non contenue dans la mer qui rajoute de l'eau, et provoque une montée du niveau de la mer.


Éléments pédagogiques

Objectifs pédagogiques

  • Manipuler 2 états de l'eau : le solide et le liquide
  • Introduire la poussée d'Archimède
  • Comprendre la montée du niveau des océans
  • Introduire le réchauffement climatique

Pistes pour animer l'expérience

Il est possible de rajouter une histoire à cette expérience, avec des personnages tel que Kader l'ours polaire et Martin le pingouin, tous deux habitant en Arctique et Antarctique. Ils cherchent à comprendre pourquoi l'eau monte chaque année.

Sources et ressources

Lien "C'est pas sorcier - L'eau ça glace" : https://www.youtube.com/watch?v=u7DmuGIAm_o


Lien Futura-sciences sur la montée des eaux : https://www.futura-sciences.com/planete/questions-reponses/mer-niveau-mer-oceans-monte-945/

Dernière modification 29/09/2020 par user:Maud M..

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