Les sources d'énergie

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1.
Auteur
M. COTILLARD
Objectif
Décrire le fonctionnement d'objets techniques.
Relier les connaissances acquises en sciences à des questions d'environnement.
Replacer des évolutions scientifiques, technologiques dans un contexte historique.
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2020

  • Identifier les formes d’énergie mises en jeu dans un dispositif de conversion d’énergie.
Dates
Créée le 13 mars 2019
Modifiée le 19 mars 2019
Statistiques
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10 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Déroulement des séances

1

l'énergie à travers des objets du quotidien

Dernière mise à jour le 19 mars 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Observer des objets sous l'angle des énergies
Durée
55 minutes (5 phases)
Informations théoriques
Connaissance : identifier différentes sources d'énergie
Savoir-faire : Utiliser différents modes de représentation formalisés (schéma, dessin, croquis, tableau, graphique, texte).
Attitude : Coopérer
Remarques
Difficulté:
Compréhension difficile de la schématisation des énergies > abstraction

1. Situation déclenchante

collectif | 10 min. | découverte

Etape Démarche d'Investigation : Situation problème

TICE : Présentation de deux batteurs : électrique et manuel (vidéo)

Les élèves verbalisent : 

- à quoi servent les objets

- les énergies d'entrée : mécanique ou électrique

- l'énergie de sortie : mécanique pour les deux.

Représenter le schéma énergétique des deux objets.

2. Observation d'objets

binômes | 5 min. | recherche

Etape Démarche d'Investigation : recherche

Deux cartes "objets du quotidien" par binôme.

Les élèves remplissent les schémas énergétiques distribués.

faire un schéma énergétique vierge au tableau avec le titre "schéma énergétique".

3. Liste des différentes énergies repérées.

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Etapes Démarche d'Investigation : mise en commun, négociation.

Un premier binôme vient compléter le schéma énergétique au tableau pour ses deux objets. 

Inscrire les énergies au fur et à mesure sur le côté en explicitant le vocabulaire.

Puis le schéma est effacé et un autre binôme vient présenter ses deux objets.

ATTENTION faire passer des binômes avec des sources d'énergies différentes.

Pour les binômes qui ne sont pas venus au tableau, faire dire à l'oral en utilisant le bon vocabulaire.

4. Classement des énergies

groupes de 6 | 10 min. | recherche

Etape démarche investigation : réinvestissement

Chaque groupe réalise un classement, en rapport avec l'énergie, des 27 cartes "énergie"

 

5. Classement collectif

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Etape Démarche d'Investigation : institutionnalisation 

En utilisant les cartes "objets du quotidien" un classement est réalisé au tableau.

Les élèves proposent couramment un classement avec une colonne par énergie d'entrée.

Proposer aux élèves de ranger les objets dans un tableau à double entrées. Document "Energie d'entrée et de sortie".

2

Les besoins humains en énergie

Dernière mise à jour le 19 mars 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Prendre conscience que l'être humain a besoin d'énergie pour vivre, se chauffer, s'éclairer...
Trouver des exemples de sources d'énergie utilisées par les êtres humains : électricité, charbon, bois...
Durée
55 minutes (5 phases)
Informations théoriques
Connaissance : identifier des besoins humains en énergie
Savoir-faire : classement en prenant des indices
Attitude : utiliser un vocabulaire spécifique
Remarques
Difficultés éventuelles
- incompréhension du vocabulaire spécifique
- dans la prise d'indices sur les cartes proposées

1. Situation-problème

collectif | 5 min. | découverte

Etape Démarche d'investigation : Questionnement

TICE : vidéo pour introduire la séance et rappel de la séance précédente.

Quels sont les besoins de l'homme en consommation d'énergie ?

Afficher les documents "Histoire de l'énergie" au tableau

Les illustrations sont décrites par les élèves et les besoins humains sont identifiés dans quelques situations.

Chauffage, transport, alimentation, éclairage, communication, loisirs

L'homme a besoin d'énergie pour répondre à ses besoins

 

2. Hypothèse : classement par ordre chronologique

groupes de 4 | 10 min. | découverte

Etapes Démarche d'investigation : Hypothèse et Recherche

Distribuer aux élèves, par groupe, une fiche "sources d'énergie" et les illustrations "Histoire de l'énergie".

A l'aide de la liste des sources d'énergie effectuée en séance 1, vous donnerez la source d'énergie utilisée sur chaque illustration. Puis vous effectuerez un classement des illustrations par ordre chronologique.

Ils remplissent la fiche "sources d'énergie", en indiquant pour chaque illustration, la source d'énergie.

Puis ils classent les illustrations par ordre chronologique.

3. Mise en commun

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Etape Démarche d'investigation : analyse des résultats.

Inscrire sous chaque illustration, la sources d'énergie indiquée par les élèves.

Puis un groupe vient proposer son classement au tableau.

Argumentation et débat avec les autre groupes en justifiant les choix. 

La classe se met d'accord. Puis vérification en retournant les illustrations avec les dates.

4. Les sources d'énergie utilisées par les élèves.

individuel | 10 min. | réinvestissement

Etape Démarche d'Investigation : Bilan > structuration

Les élèves listent les actions qu'ils pratiquent régulièrement, qui nécessitent de l'énergie, puis indiquent la source d'énergie utilisée.

Quelques exemples donnés collectivement.

5. Prédominance de l'électricité

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Etapes Démarche Investigation : mise en commun, institutionnalisation

Au tableau, en dictée à l'adulte, noter les réponses proposées par les élèves dans les mêmes colonnes vues en phase 1 : Transport, chauffage, alimentation, communication, loisirs, éclairage.

La liste terminée, les élèves trouvent le titre des colonnes.

Organiser le tableau à double entrées : besoins/sources d'énergie.

Constat : la source d'énergie la plus utilisée est l'électricité.

Conclusion rédigée collectivement. 

 

3

L'électricité

Dernière mise à jour le 19 mars 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Connaitre les avantages et les inconvénients des sources d'énergie.
Durée
60 minutes (4 phases)
Informations théoriques
Connaissance : Appréhender la notion d'énergie renouvelable.
Savoir-faire : Relier des connaissances acquises en sciences et technologie à des questions d'environnement.
Attitude : Rendre compte des observations, expériences, hypothèses, conclusions en utilisant un vocabulaire précis
Remarques
Lien avec l'éducation au développement durable

1. Situation problème

collectif | 5 min. | découverte

Etapes Démarche d'Investigation : Questionnement et hypothèses

Rappel de la séance précédente : les besoins en énergie et l'importance de l'électricité.

Question : Quelles sont les sources de l'électricité ?

Piles, prises électriques, centrales...

Nous allons nous intéresser à la production d'électricité qui arrive dans les prises électriques. Sur l'affiche au tableau, quelles sources d'énergie électrique pouvez-vous repérer ?

pétrole, charbon, gaz, uranium, vent, soleil, eau, céréales, bois.

2. Jeu de 7 familles

groupes de 4 | 20 min. | recherche

Étapes Démarche d’investigation : recherche et mise en commun

Présentation du jeu des 7 familles. Explicitation des règles et des différentes cartes et pictogrammes. 

Reprendre le schéma énergétique, et prendre l’exemple du radiateur électrique > convertisseur : appareil permettant de passer d’une forme d’énergie à une autre. 

But du jeu : reconstituer le plus grand nombre de centrales de production électrique. La classe est divisée en six groupes et chaque groupe est considéré comme un joueur et reçoit cinq cartes. 

Correction au tableau avec l’affichage des différentes centrales. 

3. EDD

individuel | 20 min. | recherche

Étapes Démarche d’Investigation : hypothèse et recherche

Nous savons maintenant d'où vient l’électricité. Connaissez-vous les avantages et les inconvénients des différentes centrales électriques. 

Les propositions sont notées sur des affiches de deux couleurs différentes. 

Pollution, pénurie des ressources, effet de serre, réchauffement climatique, montée des eaux, risques nucléaires....

puis les élèves lisent le Mag de l’énergie et essaient de trouver des informations supplémentaires. 

Une mise en commun collective en finissant de remplir les affiches. Laisser les élèves débattre. 

4. Trace écrite

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Étape Démarche investigation : institutionnalisation

Trace écrite à trou. Distribuer le doucement aux élèves et élaborer la trace écrite collectivement. TICE

Fin de séance : qu’avons-nous appris? Revenir sur l’affiche de la phase 1, demander aux élèves à quoi correspondent les deux parties du poster. Notions : Épuisable et Renouvelable. 

4

Les économies d’énergie

Dernière mise à jour le 19 mars 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Identifier des économies d'énergie faciles à mettre en œuvre.
Durée
55 minutes (3 phases)
Informations théoriques
Connaissance : prendre conscience qu’une consommation d'énergie excessive est néfaste pour la planète.
Savoir-faire : Extraire les informations pertinentes d'un document et les mettre en relation pour répondre à une question.
Remarques
Lien avec l'éducation au développement durable

1. Les conséquences de notre consommation d'énergie

collectif | 15 min. | découverte

Étapes Démarche d’Investigation : questionnement et hypothèses 

Rappel de la séance précédente sur les inconvénients et avantages en reprenant les affiches. 

Question : quelles sont les conséquences de notre consommation d’électricité ?

Les élèves rédigent des hypothèses. 

Relever quelques hypothèses sur un diaporama. TICE

 

2. Recherche documentaire

individuel | 20 min. | recherche

Étape Démarche d’Investigation : Recherche

Chaque élève reçoit un magazine sur l'énergie. L’article « Toujours plus d’énergie » est lu individuellement, puis collectivement et expliciter. 

Si de nouvelles conséquences sont trouvées, elles sont ajoutées à la liste. 

3. Recherche d’économies d'énergie

groupes de 4 | 20 min. | recherche

Étapes Démarche d’Investigation : recherche et institutionnalisation. 

S’assurer que les élèves ont pris conscience qu’une consommation d'énergie excessive est néfaste pour la planète. 

Par groupe, les élèves trouvent une idée pour économiser l’énergie. Ils cherchent différents gestes permettant de faire des économies d’énergie. Ils devront réaliser une affiche avec un slogan et une illustration.

Mise en commun : la listes des gestes trouvés par les élèves au tableau et dans les cahiers de sciences. 

La réalisation se fera la séance suivante. 

5

ATELIERS : Consolidation des connaissances sur l'énergie

Dernière mise à jour le 19 mars 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Création d'affiches et de slogans autour de l'économie d'énergie.
Durée
50 minutes (1 phase)
Matériel
Salle informatique
Informations théoriques
Connaissance : Identifier des économies d'énergie dans le cadre du développement durable.
Savoir-faire : Garder une trace écrite ou numérique des recherches, des observations et des expériences réalisées.
Attitude : respecter le matériel mis à disposition dans la salle informatique. Coopérer au sein des groupes dans la réalisation d'une affiche.
Remarques
Lien avec l'éducation au développement durable.

1. Présentation des ateliers TICE

groupes de 4 | 50 min. | réinvestissement

Présentation des ateliers aux élèves. TICE

1) Ateliers sur poste informatique : Consultation de sites et de vidéos sur l'énergie choisis dans une sélection préalable.

2) Fabrication de l'affiche : chaque groupe rédige un slogan, choisit une illustration (informatique) ou une mise en scène qu'il photographie avec un petit texte de "prévention" destiné aux autres élèves de l'école, les affiches seront exposées dans le couloir.

6

Évaluation

Dernière mise à jour le 19 mars 2019
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Mobiliser ses connaissances pour les réinvestir lors d’une évaluation
Durée
50 minutes (3 phases)
Matériel
Fiche évaluation
Affiche « économies d’énergie »

1. Évaluation : Identifier des sources et des formes d’energie

individuel | 20 min. | évaluation

Fiche élève « évaluation »

certaines affiches peuvent rester afficher en classe. 

2. Ateliers

groupes de 4 | 20 min. | réinvestissement

Les élèves passent aux ateliers quand ils finissent leur évaluation.

Atelier 1 : Finalisation des affiches, avec possibilité de faire des recherches documentaires sur ordinateur ou d'imprimer des documents (dans une certaine limite). TICE

Atelier 2 : jeu des 7 familles : réinvestir ses connaissances dans le jeu des 7 familles présentés en séance 3.

3. Les sources d’energie

collectif | 10 min. | remédiation

TICE : Visionnage vidéo pour clôturer la séquence et réaliser une remédiation pour les élèves en difficulté.