Objectifs

– Les élèves doivent être capables de réaliser une pile et d’en connaître le principe, notamment en mesurant la tension aux bornes de celle-ci. La maîtrise de la notion de pile est indispensable pour traiter ensuite la notion d’accumulateur.

– Ce sujet favorise le développement du bon sens, de la rigueur, de la recherche, de l’autonomie et du respect des règles élémentaires de sécurité.

Contenu du sujet

– La démarche d’investigation proposée est concrète et motivante : elle encourage à l’analyse et à la découverte.

– Le travail expérimental est conséquent (manipulations, mesures associées et exploitation des données), et il découle d’une étude documentaire dans laquelle l’élève doit extraire l’information utile, l’organiser et la confronter à ses connaissances.

– Trois protocoles d’aide sont proposés selon le niveau de maîtrise :

• un protocole qui oriente simplement l’élève,
• un protocole très détaillé (l’élève exécute le protocole : il réalise un montage à partir d’un schéma),
• un protocole intermédiaire, favorisant la prise d’initiative des élèves.

Prévoir une séance de 2 heures minimum avec le rangement du matériel.

Notions abordées

– Compréhension du fonctionnement d’une pile : obtention d’une tension grâce à deux plaques (de métaux différents) plongées dans une solution acide.

Prérequis : les manipulations nécessitent :

– La connaissance des réactions d’oxydoréduction (demi-équations électroniques et équation bilan),

– La mobilisation de compétences expérimentales de base telles que l’utilisation d’un multimètre.

Les plus du sujet

– Ce sujet peut être envisagé de différentes façons :

• Activité de découverte si le niveau global de la classe est satisfaisant et que les élèves font preuve d’autonomie,
• Evaluation pour consolider et/ou contrôler les acquis en fin de chapitre (peut être un entraînement au CCF),
• Adaptation possible pour un CCF.

– La compétence « s’approprier » trouve toute son importance dans ce sujet : une lecture et une interprétation des données ressources permettent à l’élève de prendre connaissance efficacement de la situation et de la comprendre.

– Les documents ressources sont variés (textes, axe, schéma) et complets.

– La différenciation prend tout son sens du fait de la prise en compte du degré d’autonomie et de connaissances de l’élève grâce à 3 protocoles d’aide. Appréciable au sein d’une classe hétérogène !

Pour aller plus loin

– Importance du recyclage des piles :

Etude de document : https://www.smed06.fr/piles-pourquoi-leur-recyclage-est-important/

 – Comment fonctionne un accumulateur au plomb ?

Vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=uyMA7padCKk