Comment relier les équations différentielles et leurs représentations graphiques en physique-chimie ?

Terminale Lycée Groupe de travail « Lycée » Enseignement hybride Numérique

mardi 23 janvier 2024 , par Jean-Charles Moreau-Trouvé

Les élèves rencontrent souvent des difficultés à exploiter les équations différentielles en particulier les élèves ne suivant pas la spécialité mathématiques, mais encore plus à exploiter les représentations graphiques et faire un lien entre les deux. Il s’agit donc de les accompagner à faire ce lien pas à pas.

Cette activité fait suite à une précédente activité axée sur la découverte et la résolution des équations différentielles, disponible dans la Éléathèque sous le titre : « Les équations différentielles en physique-chimie – Terminale spécialité ».

Un document Génially présente les principaux aspects de chaque situation : l’équation différentielle, sa solution, la représentation de l’évolution temporelle, les grandeurs caractéristiques liées à cette courbe. Ceci permet à l’élève de revoir le cours de façon synthétique et de mettre en parallèle les quatre situations du programme.

La suite du parcours Éléa permet à l’élève de travailler en toute autonomie et en fonction de ses besoins et de la progression en classe. Elle permet aux élèves de visualiser et exploiter les représentations graphiques des solutions des équations différentielles abordées dans différents chapitres du programme de terminale spécialité physique-chimie tels que :

  • Cinétique chimique : étude de la vitesse volumique de disparition par lecture graphique sur Géogebra, questions de type appariement autour de la notion d’ordre 1 et de la détermination graphique de t1/2.
  • Décroissance radioactive : visualisation de l’influence des différents paramètres sur l’aspect de l’évolution temporelle de la grandeur étudiée, suivie d’un questionnaire.
  • Charge et décharge d’un condensateur : questions sur la courbe représentant la tension au cours du temps dans les deux cas.
  • Transfert thermique : QCM général, étude d’une courbe, questions autour d’une animation Géogebra.

Ce parcours Éléa peut être mené en classe ou hors la classe.

 

Ressources disponibles

  • l’inscription au parcours est libre dans l’Éléathèque : « Équations différentielles, étude graphique – Terminale spécialité » ;
  • le parcours Éléa est disponible au téléchargement :
    Télécharger le parcours Éléa
  • la présentation Génially peut être projetée en classe.

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