Expliquer la diffusion : observer, modéliser et expliquer.
Relier agitation microscopique et répartition progressive des particules, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations ; la fiche associe une réponse directe, un cas analysé, 7 activités corrigées et 4 repères de progression.
Expliquer la diffusion : ce qu’il faut retenir.
Pour maîtriser « Expliquer la diffusion », retenez d’abord la règle qui relie « particule » à « agitation ». Le cas repère montre ensuite comment utiliser « diffusion » sans sauter l’étape de vérification.
Relier agitation microscopique et répartition progressive des particules, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations.
Relier agitation microscopique et répartition progressive des particules, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape.
Une goutte de colorant se répartit dans l’eau même sans agitation mécanique.
Imaginer que les particules cessent de bouger à l’équilibre.
- 01GRANDEURparticule
- 02RELATIONagitation
- 03UNITÉdiffusion
Le schéma sert de contrôle : partez de « particule », appliquez « agitation », puis vérifiez avec « diffusion ».
Figure de matière reliant la règle de Expliquer la diffusion à un exemple vérifiable. Pour « Expliquer la diffusion », le dessin isole la relation utile ; la correction détaillée reste la référence pour refaire le raisonnement.
Une réponse que l’on peut vérifier.
Le cas « Une goutte de colorant se répartit dans l’eau même sans agitation mécanique. » se lit à deux échelles : les observations accessibles au laboratoire et le modèle particulaire ou chimique qui les explique. La conclusion doit préciser l’état initial, la transformation éventuelle et l’indice relié à « particule » ; nommer une espèce sans preuve ne suffit pas.
Ce que l’on peut conclure — et pas davantage.
Un modèle microscopique rend compte d’observations dans des conditions données. Il faut distinguer corps pur et mélange, transformation physique et chimique, système ouvert et fermé, sans attribuer aux particules les propriétés macroscopiques de l’échantillon.
Étudier « Expliquer la diffusion » : système, données, modèle, unités et vérification.
Pour « Expliquer la diffusion », la méthode relie chaque donnée à la règle, à la réponse puis à un contrôle capable de révéler une erreur.
- 01
Définir le système
Dans le premier cas, l’agitation thermique des particules conduit à leur dispersion spontanée ; cet indice délimite le système et les grandeurs réellement utiles.
- 02
Choisir le modèle
Le cas suivant mène à « Les molécules odorantes diffusent dans l’air » parce que elles se déplacent et se répartissent du voisinage de la source vers le reste de la pièce ; le modèle respecte alors la règle « Relier agitation microscopique et répartition progressive des particules, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape ».
- 03
Confronter calcul et mesure
Le troisième résultat est « Oui » ; il peut être confronté aux données puisque l’agitation thermique moyenne des particules augmente avec la température.
- 04
Tester la limite
La démarche « Imaginer que les particules cessent de bouger à l’équilibre » doit être rejetée si elle contredit les unités, les observations ou la règle « Relier agitation microscopique et répartition progressive des particules, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape ».
« Expliquer la diffusion » : relier le système, le modèle et la mesure.
L’objectif est « Relier agitation microscopique et répartition progressive des particules, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations » : les trois situations ci-dessous montrent quelle donnée déclenche la décision, ce qui change d’un cas à l’autre et comment contrôler la conclusion.
La règle sur un cas simple
À la question « Une goutte de colorant se répartit progressivement dans l’eau sans agitation. Quel phénomène observe-t-on ? », la réponse est « La diffusion » : L’agitation thermique des particules conduit à leur dispersion spontanée.
Le cas qui change la décision
Dans « Pourquoi une odeur se propage-t-elle dans une pièce ? », on obtient « Les molécules odorantes diffusent dans l’air » : Elles se déplacent et se répartissent du voisinage de la source vers le reste de la pièce.
La limite qui révèle la maîtrise
Le cas « La diffusion est-elle généralement plus rapide à température plus élevée ? » conduit à « Oui » : L’agitation thermique moyenne des particules augmente avec la température. Il permet aussi d’écarter l’erreur « Imaginer que les particules cessent de bouger à l’équilibre ».
Cas corrigé sur « Expliquer la diffusion » : question, réponse et contrôle.
Pour « Expliquer la diffusion », ce cas reprend mot pour mot la première activité : ses données, sa réponse et sa preuve restent dans le même bloc vérifiable.
Question
Une goutte de colorant se répartit progressivement dans l’eau sans agitation. Quel phénomène observe-t-on ?
Réponse
La diffusion.
Pourquoi cette réponse
L’agitation thermique des particules conduit à leur dispersion spontanée. Contrôle : L’absence d’agitation imposée écarte un mélange mécanique : la répartition résulte du mouvement microscopique des particules. La vérification conserve donc le même énoncé — « Une goutte de colorant se répartit progressivement dans l’eau sans agitation. Quel phénomène observe-t-on ? » — jusqu’à la réponse « La diffusion ».
Un cas voisin sur « Expliquer la diffusion ».
Ce cas applique « Expliquer la diffusion » dans une situation différente : produisez la réponse, justifiez-la, puis utilisez le contrôle indépendant.
À FAIRE SANS MODÈLEDeux béchers contiennent la même eau, l'un à 10 °C et l'autre à 50 °C. Une goutte de colorant identique y est déposée sans agitation. Dans lequel la diffusion devrait-elle être plus rapide ?
Indice : À partir de « 10 °C ; 50 °C », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Afficher le corrigé
Une température plus élevée correspond à une agitation microscopique moyenne plus forte, ce qui accélère généralement la dispersion des particules.
CONTRÔLE INDÉPENDANTPour attribuer l'écart à la température, il faut garder identiques volume, récipient, quantité de colorant et absence d'agitation.
6 activités guidées sur « Expliquer la diffusion », après le cas autonome.
Dans « Expliquer la diffusion », les 6 activités ci-dessous passent de l’application à la justification, puis au transfert, afin de vérifier l’objectif « Relier agitation microscopique et répartition progressive des particules, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations » ; chaque carte annonce séparément la tâche et le mode de correction. Avec le cas autonome consacré à « Expliquer la diffusion », la fiche totalise 7 activités corrigées.
Composition de la fiche « Expliquer la diffusion » : 4 cas à résoudre, 2 analyses guidées et 1 diagnostic d’erreur. Pour « Expliquer la diffusion », cette composition distingue la tâche demandée du mode de correction. Pour « Expliquer la diffusion », 1 activité ouverte utilise des critères de réussite plutôt qu’une réponse arbitrairement unique.
01CAS À RÉSOUDRE · APPLIQUER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEUne goutte de colorant se répartit progressivement dans l’eau sans agitation. Quel phénomène observe-t-on ?
Indice : À partir de « goutte », « colorant », « répartit » et « progressivement », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 1 de « Expliquer la diffusion », définissez le système, les données et les unités avant de choisir une relation.
L’agitation thermique des particules conduit à leur dispersion spontanée.
Contrôle : L’absence d’agitation imposée écarte un mélange mécanique : la répartition résulte du mouvement microscopique des particules.
Continuer avec l’activité suivante →02CAS À RÉSOUDRE · RAISONNER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEPourquoi une odeur se propage-t-elle dans une pièce ?
Indice : À partir de « odeur », « propage-t-elle » et « pièce », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 2 de « Expliquer la diffusion », vérifiez les conditions du modèle avant de calculer ou de prévoir un effet.
Elles se déplacent et se répartissent du voisinage de la source vers le reste de la pièce.
Continuer avec l’activité suivante →03CAS À RÉSOUDRE · APPROFONDIR · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLELa diffusion est-elle généralement plus rapide à température plus élevée ?
Indice : À partir de « diffusion », « est-elle », « plus » et « rapide », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 3 de « Expliquer la diffusion », confrontez le résultat à une unité, un ordre de grandeur, une mesure ou une observation.
L’agitation thermique moyenne des particules augmente avec la température.
Contrôle : La comparaison doit conserver le milieu et la substance ; si seule la température augmente, la diffusion plus rapide est attribuable à ce facteur.
Continuer avec l’activité suivante →04ANALYSE GUIDÉE · COMPARER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEAnalysez séparément les cas 1 et 2 sur « Expliquer la diffusion » : donnez chaque réponse, relevez l’indice décisif et expliquez le point commun.
Indice : Cas 1 — Une goutte de colorant se répartit progressivement dans l’eau sans agitation. Quel phénomène observe-t-on ? Cas 2 — Pourquoi une odeur se propage-t-elle dans une pièce ? Pour comparer les deux cas de « Expliquer la diffusion », traitez les énoncés séparément : aucune donnée ne doit passer de l’un à l’autre.
Pour « Expliquer la diffusion », la comparaison est vérifiable parce que le premier cas repose sur « L’agitation thermique des particules conduit à leur dispersion spontanée » tandis que le second repose sur « Elles se déplacent et se répartissent du voisinage de la source vers le reste de la pièce » ; les deux réponses ne partagent que la règle explicitement formulée.
Continuer avec l’activité suivante →05DIAGNOSTIC D’ERREUR · CORRIGER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEPour le troisième cas ci-dessous, testez la démarche « Imaginer que les particules cessent de bouger à l’équilibre ». Distinguez la dernière étape recevable de la première étape fausse, puis reconstruisez la conclusion.
Indice : À partir de « Imaginer que les particules cessent de bouger à l’équilibre », séparez grandeurs, unités et observations, puis repérez le premier changement de modèle non justifié. Corrigez cette étape avant de vérifier la conclusion.
Indice : dans le troisième cas de « Expliquer la diffusion », conservez ce fait — L’agitation thermique moyenne des particules augmente avec la température — puis localisez la première décision qui le contredit.
Le diagnostic de « Expliquer la diffusion » réfute précisément « Imaginer que les particules cessent de bouger à l’équilibre » en retrouvant « Oui » à partir de l’indice « L’agitation thermique moyenne des particules augmente avec la température ».
Continuer avec l’activité suivante →06ANALYSE GUIDÉE · TRANSFÉRER · NIVEAU 3CRITÈRES DE RÉUSSITEVariez ce troisième cas : La diffusion est-elle généralement plus rapide à température plus élevée ? Remplacez un élément qui influence réellement la réponse, traitez le cas obtenu et justifiez le contrôle.
Indice : Point de départ — La diffusion est-elle généralement plus rapide à température plus élevée ? Pour « Expliquer la diffusion », conservez l’objectif et la règle de ce cas, puis isolez l’unique élément à modifier et le contrôle capable d’en mesurer l’effet.
Le contrôle reste lié à « Expliquer la diffusion » parce qu’il conserve l’objectif « Relier agitation microscopique et répartition progressive des particules, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations. », reprend l’indice « L’agitation thermique moyenne des particules augmente avec la température. », isole un seul changement pour « Expliquer la diffusion » et se termine par un contrôle indépendant.
Faire le point sur la progression →Imaginer que les particules cessent de bouger à l’équilibre.
Pour reprendre cette notion, localisez d’abord l’endroit exact où « particule » n’est plus relié à la règle. Corrigez cette seule décision, expliquez-la avec « agitation », puis traitez une variante mobilisant « diffusion » sans regarder le modèle.
« Expliquer la diffusion » : des exigences adaptées à chaque niveau.
Les repères ci-dessous montrent comment « Expliquer la diffusion » passe de la reconnaissance à l’application, à la justification puis au transfert selon le niveau.
6e
Dans « Expliquer la diffusion », observer, décrire et mesurer avec le vocabulaire adapté, puis distinguer la donnée de l’interprétation.
Voir le parcours 6e →5e
Dans « Expliquer la diffusion », représenter une relation simple, utiliser les unités correctes et confronter le résultat à l’observation.
Voir le parcours 5e →4e
Dans « Expliquer la diffusion », modéliser le système, calculer ou prévoir un effet et contrôler la cohérence des unités et de l’ordre de grandeur.
Voir le parcours 4e →3e
Dans « Expliquer la diffusion », combiner relations, mesures et modèle, expliciter les hypothèses et discuter la limite de la conclusion.
Voir le parcours 3e →