Activité deux - Représentation d'un système (page de l'enseignant)

 

But : illustrer la méthode universelle d'analyse d'un système en termes de ses composants et de ses interactions.

Dans cette activité, les étudiants assument le rôle de scientifiques en interprétant des données avec le jeu "en forme de puzzle" pour évaluer des objets qui ont été hypothétiquement "observés" ou "non observés". Ce puzzle s'applique à toute science, pas seulement à la physique des particules. Lorsque les scientifiques étudient n'importe quel système, ils doivent commencer avec les deux mêmes questions basiques :

Par cet exercice, les étudiants débutent que les interactions sont tout aussi importantes que les "blocs de construction" dans l'analyse des données - et que ce qui ne se produit pas est souvent tout aussi important que ce qui se produit.

Quand les étudiants commenceront cette activité, suggérez leur que les composants qu'ils recherchent sont à deux dimensions. Après qu'ils aient trouvé ces formes, faites-leur remarquer que les formes "observées" et "non observées" peuvent être construites à partir des mêmes blocs de construction; la réponse à la seconde question doit expliquer pourquoi certaines formes ne sont pas observées.

Lorsqu'ils ont complété cette feuille d'activité, faites leur dessiner d'autres objets en utilisant ces blocs et forces basiques illustrées dans cette activité, en indiquant si ces nouveaux objets appartiennent aux listes "observé" ou "non observé". Remarquez que cela représente des prédictions pour des expériences futures dans le monde imaginaire de ce jeu.

 

Réponses :

Les blocs de construction sont des petits carrés et des petits triangles équilatéraux, tous avec la même longueur de côté. Les lois de construction de ces figures sont que chaque triangle doit avoir un seul lien avec d'autres constituants, et que chaque carré doit avoir deux liens avec d'autres constituants.

 

Certains étudiants peuvent dire que la réponse consiste uniquement en triangles: c'est acceptable dans la limite où ils considèrent qu'il y a deux types différents de triangles (le second étant un triangle isocèle). Les lois de l'interaction sont que les triangles forment deux types de liens : l'un avec un autre triangle et le second avec n'importe quel autre constituant. Les triangles équilatéraux ci-dessus ont un seul lien.

Acceptez toute réponse équivalente. Les étudiants doivent identifier de nombre de voisin pour chaque pièce. Il est bon de reformuler cela en terme de liens de façon à ce qu'ils interprètent la forme observée en tant que conséquence de la loi d'interaction.

 

Activité de suivi

Faites faire un liste de systèmes avec leurs composants et interactions rencontrés dans d'autres domaines scientifiques. Par exemple : en chimie les molécules et les atomes sont des constituants alors que les liaisons chimiques représentent leurs interactions; en écologie, les espèces animales et végétales sont des constituants, tandis que la progression dans la chaîne alimentaire représente leurs interactions, etc.


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