Comment fonctionne internet ?

Thème: Thème 2 - Communiquer d’un bout à l’autre du monde grâce à l’Internet

Séquence: Internet et les réseaux : usages et fonctionnement

PE: Plateforme MagiQol

Année Scolaire: 2024-2025

40 minutes
CM2
Séance 2

Geographie

Objectifs

  • Comprendre comment fonctionne internet (les matériels, les lignes, les protocoles de communication)
  • Identifier et tracer les étapes qui permettent le visionnage d'une vidéo stockée dans un datacenter de l'autre côté de l'atlantique

Matériel Nécessaire

  • Le fichier Atelier "Comment fontionne Internet " (1 impression par groupe) 
  • Le fichier correction de l'Atelier "Comment fontionne Internet" (1 impression pour le.la PE ou une impression pour chaque élève) 
  • La trace écrite - Fonctionnement internet
  • Des crayons de couleur
  • Des feuilles de papier A3
  • Un tableau blanc et des marqueurs

Phase: Introduction au sujet

Classe Entiere 3min

Le.La PE annonce : « Souvenez-vous, nous avons déjà étudié à quoi nous sert internet dans notre vie quotidienne. Mais qu'est ce que c'est vraiment internet, et comment ça marche ? C'est ce que nous allons étudier aujourd'hui ».

Le.La PE demande : « Qui peut me dire ce qu'est internet ? 

Le.la PE demande à quelques élèves volontaires de partager leurs réflexions.

Le.La PE complète les réponses des élèves. 

Internet est un réseau mondial qui permet de connecter des ordinateurs pour échanger des informations via des protocoles standardisés (comme le web, les e-mails, etc.). Il a commencé à être utilisé largement dans les années 1990, mais ses premières bases remontent à la création d'ARPANET en 1969, un projet du ministère de la Défense américain.

Aujourd'hui, nous allons nous intéresser au fonctionnement d'internet et des réseaux de communication. Nous allons étudier le cas de Léa, qui visionne une vidéo Youtube sur son smartphone, et nous allons nous poser 3 questions : 

  • Comment Lea a t-elle pu la demander ?
  • Où est la vidéo que Léa veut visionner?
  • Comment la vidéo est-elle transportée vers la tablette de Lea?

Phase: Réfléchir et imaginer comment fonctionne internet

Individuelle 5min

Le.La PE donne la consigne : Prends un moment pour réfléchir aux étapes qui permet à Lea de visionner une vidéo Youtube. Lea est chez elle, elle utilise son smartpnhone ou son ordinateur. Que fait-elle? Et que se passer -il ensuite dans le réseau internet? Imagine les étapes qui permettent à Léa de finalement visionner la vidéo chez elle. Notes ces étapes dans ton cahier.

Phase: Compléter et partager la réflexion

Binome 5min

Le.La PE donne la consigne : Partage tes idées avec ton binôme et complète sur ton cahier.  Réfléchissez ensemble. A votre avis à quel endroit est la video  avant que Lea la demande ? Comment internet trouve t-il cette video si elle est par exemple dans un autre pays? Comment arrive t-elle ensuite sur son smartphone ou son ordinateur?

Phase: ATELIER - Etablir le schéma de fonctionnement d'internet

Petits Groupes 30min

Le.La PE demande au élèves de former des petits groupes, puis distribue à chaque groupe l'atelier "Comment fontionne Internet - La vidéo de Léa".

Le.La PE passe la consigne : Prenez le temps de partager ce que vous avez trouvé, chacun votre tour.

Puis prenez connaissance de l'atelier. 

Léa et Léo sont à la maison. Léa visionne une video sur son smartphone et Léo visionner sur son ordinateur stockée dans un data center aux Etats Unis. 

Comment internet fonctionne t-il pour rendre cela possible?

Lisez attentivement les textes qui expliquent les différents étapes et présentent les matériels et les technologies qui rendent le visionnage possible.

Puis, à l’aide des vignettes que vous allez découper et coller, construisez la représentation graphique du visionnage de la vidéo par Léa et léo. 
Il est inutile de représenter le trajet retour de la video du datacenter vers les appareils de léa et léo.

Le.La PE passe dans les rangs pour évaluer l'avancement des élèves, aider, questionner, corriger si besoin.

Phase: Consolidation et correction

Petits Groupes 10min

Toujours en petits groupes, le.la PE projette la correction, commente, demande aux élèves ce qu'ils ont représenté différemment et pourquoi.

Si le temps manque, le.la PE peut passer cette phase et distribuer la correction aux élèves.

Trace Écrite (CARTES_MENTALES)

Le.La PE distribue le schéma de fonctionnement internet à chaque élève. 

et / ou : 

Le.La PE distribue la trace écrite à chaque élève. 

Informations Utiles (PE)

Onde électromagnétique

Les ondes électromagnétiques sont des vibrations invisibles qui transportent de l'énergie à travers l'air, l'espace ou d'autres milieux. Elles sont utilisées pour transmettre des informations sans fil, comme dans les radios, les téléphones ou la télévision. Ces ondes voyagent à la vitesse de la lumière (300 000 km/s). Il existe différents types d'ondes, classées selon leur fréquence : les ondes radio, les micro-ondes, les rayons X, etc. Dans le cas de la téléphonie mobile, les ondes radio transportent les données entre votre téléphone et les antennes relais. Plus la fréquence est élevée, plus l'onde transporte de données, mais elle peut être plus facilement bloquée par les obstacles. C’est pourquoi il faut des antennes partout pour assurer une bonne réception.

Protocole de communication TCP/IP

Le TCP/IP est un ensemble de règles qui permet à des appareils de communiquer sur Internet. TCP (Transmission Control Protocol) divise les données (par exemple, une vidéo YouTube) en petits morceaux appelés paquets, puis les envoie à destination. IP (Internet Protocol) est chargé de trouver le chemin que ces paquets doivent emprunter pour atteindre leur destination. Chaque appareil sur Internet a une adresse IP, un peu comme une adresse postale. Une fois les paquets arrivés, le protocole TCP les réassemble pour recréer le fichier original. Ce système garantit que, même si les paquets prennent des chemins différents, ils arrivent tous à bon port pour afficher une vidéo ou une page web correctement.

Protocole GSM

Le GSM (Global System for Mobile Communications) est un standard utilisé pour les télécommunications mobiles. C'est grâce à ce protocole que nos téléphones peuvent passer des appels, envoyer des SMS et se connecter à Internet. Le GSM utilise des ondes radio pour transmettre des informations entre un téléphone et une antenne relais. Chaque téléphone utilise une carte SIM, qui contient un identifiant unique, permettant au réseau GSM de reconnaître l’utilisateur et de gérer son accès au service. Ce protocole a été créé dans les années 1980 et est aujourd'hui utilisé dans plus de 80 % des pays du monde. Le GSM a évolué pour prendre en charge la 3G, 4G et bientôt la 5G.

4G

La 4G (quatrième génération de réseaux mobiles) est une technologie qui permet d'accéder à Internet à haut débit depuis un smartphone ou une tablette. Elle utilise des ondes radio pour transporter des données entre votre appareil et des antennes relais. Comparée à la 3G, la 4G est environ 10 fois plus rapide, permettant de regarder des vidéos en haute définition ou de télécharger des applications rapidement. La 4G fonctionne grâce à des infrastructures complexes composées de tours cellulaires connectées par la fibre optique ou des liaisons micro-ondes. Elle couvre la majorité des zones urbaines et rurales, garantissant un accès Internet fluide presque partout, même en déplacement.

4. Wi-Fi

Le Wi-Fi est une technologie qui permet de connecter des appareils (ordinateurs, smartphones) à Internet sans utiliser de câbles. Il utilise des ondes radio pour transmettre des données entre un appareil et un routeur ou une box Internet, qui sont eux-mêmes reliés au réseau par la fibre ou l'ADSL. Chaque appareil connecté au Wi-Fi a une adresse unique et communique via des fréquences radio spécifiques, ce qui permet d’accéder à Internet dans un périmètre défini (comme une maison ou un café). Le Wi-Fi est pratique car il permet de connecter plusieurs appareils en même temps, sans fil, et offre une vitesse de connexion suffisante pour naviguer sur Internet ou regarder des vidéos.

Fibre optique

La fibre optique est une technologie qui utilise des fils très fins, faits de verre ou de plastique, pour transmettre des données à la vitesse de la lumière. Contrairement aux câbles en cuivre, la fibre transporte des informations sous forme de pulsations lumineuses, ce qui permet de transmettre de très grandes quantités de données à une vitesse beaucoup plus élevée. La fibre est essentielle pour des services comme la télévision en haute définition ou les jeux en ligne, car elle minimise les pertes de signal sur de longues distances. Aujourd'hui, la fibre optique est le moyen le plus rapide et le plus fiable pour accéder à Internet, surtout pour les utilisateurs qui ont besoin de très haut débit.

Serveur DNS

Un serveur DNS (Domain Name System) est comme un annuaire téléphonique pour Internet. Lorsque vous tapez une adresse web, comme "www.google.com", votre ordinateur ne comprend pas directement cette adresse. Il envoie une requête au serveur DNS, qui traduit cette adresse en une adresse IP (comme 216.58.217.46). L'adresse IP est un identifiant numérique utilisé pour localiser le serveur qui héberge le site web. Une fois l'adresse IP obtenue, votre ordinateur peut se connecter au serveur du site demandé. Les serveurs DNS sont situés partout dans le monde et appartiennent à des fournisseurs d'accès Internet (FAI), des entreprises comme Google ou des institutions. Ils sont essentiels pour que la navigation sur Internet soit rapide et fluide, en permettant de localiser les sites en quelques millisecondes.

Datacenter

Un datacenter est un grand bâtiment rempli de serveurs, des ordinateurs puissants qui stockent et traitent d'énormes quantités de données. Les serveurs dans un datacenter hébergent des sites web, des vidéos, des applications et des services en ligne. Par exemple, lorsqu’on regarde une vidéo sur YouTube, elle est envoyée depuis un datacenter. Ces centres de données sont conçus pour fonctionner en continu, 24 heures sur 24, et sont équipés de systèmes de refroidissement et de sécurité pour protéger les informations qu'ils contiennent. Les datacenters sont essentiels pour faire fonctionner Internet, car ils permettent à des millions d’utilisateurs d'accéder en même temps à des données partout dans le monde.

 

Compétences visées

  1. Travailler en commun pour faciliter les apprentissages individuels.
  2. Organiser son travail dans le cadre d’un groupe pour élaborer une tâche commune et/ou une production collective et mettre à la disposition des autres ses compétences et ses connaissances.
  3. S’exprimer à l’oral pour penser, communiquer et échanger.
  4. S’approprier et utiliser un lexique historique et géographique approprié.
  5. Poser des questions, se poser des questions.
  6. Écrire pour structurer sa pensée et son savoir, pour argumenter et écrire pour communiquer et échanger.
  7. Formuler des hypothèses, vérifier, justifier.
  8. Connaître différents systèmes d’information, les utiliser.
  9. Comprendre le sens général d’un document.
  10. Extraire des informations pertinentes pour répondre à une question.
  11. Réaliser ou compléter des productions graphiques.