Les énergies: l'électricité

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1, CM2.
Auteur
C. BERNAT
Objectif
- Connaître différentes énergies, leur source et savoir que certaines sont épuisables.
- Classer les énergies selon qu’elles soient ou non renouvelables.
- Connaître les différents modes de production et de transformation d’énergie électrique en France.
- Maîtriser le vocabulaire suivant : énergie fossile, renouvelable, uranium, charbon, pétrole, gaz, hydraulique, éolienne, solaire, nucléaire, thermique, géothermique, conduite, ligne électrique, centrale.
- Utiliser un dispositif permettant de mettre en évidence la transformation de l’énergie.
Relation avec les programmes

Ancien Socle commun (2007)

  • L’énergie
  • Mobiliser ses connaissances pour comprendre des questions liées à l’environnement et au développement durable
Dates
Créée le 29 mars 2015
Modifiée le 08 mai 2015
Statistiques
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Licence
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Déroulement des séances

1

D'où vient l'électricité de la prise?( séance d'évaluation diagnostique)

Dernière mise à jour le 10 avril 2015
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Permettre aux élèves de comprendre le chemin de l'électricité de la prise à la centrale.
BO 2008:
- Connaître des exemples de transport de l’énergie sur les lieux de consommation.
- Connaître les différents modes de production et de transformation d’énergie électrique en France.
Durée
50 minutes (4 phases)

1. Recueil des représentations des élèves

collectif | 10 min. | découverte

Recueil des représentations des élèves pour introduire le sujet.

Question du PE: D'après vous comment l'éléctricité arrive jusqu'à la prise? d'où vient-elle?

modalités: Prise de parole des élèves avec prise de notes (idées/mots-clés) au tableau par le PE.

2. Schématisation des représentations des élèves.

groupes de 4 | 15 min. | découverte

Par groupes de 4 (affinités), les élèves vont devoir proposer une hypothèse expliquant l'arrivée de l'éléctricité dans la prise électrique et la schématiser.

matériel mis à disposition: feuilles de paper board/ crayon à papier/ marqueurs

3. Présentation et confrontation des hypothèses

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Préalablement à la présentation du travail de chaque groupe, le PE réunit les schémas selon les hypothèses proposées. Cela permettra de choisir l'ordre de présentation des hypothèses (de la plus éloignée à la plus proche de la réalité), mais également que les groupes présentant une hypothèse proche aient juste à compléter les propos du groupe précédent. 

Chaque groupe va venir présenter son schéma et expliquer son hypothèse au reste de la classe.

En parallèle le PE va extraire, de chaque présentation, des éléments qui serviront à l'élaboration collective de la trace écrite. Un schéma synthétique sera amené par le PE.

4. Trace écrite

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Copie de la trace écrite + schéma sur le cahier de sciences.

2

Comment génère-t-on l'électricité?

Dernière mise à jour le 08 mai 2015
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Classer les énergies selon qu’elles soient ou non renouvelables.
- Connaître différentes énergies, leur source et savoir que certaines sont épuisables.
- Connaître les différents modes de production et de transformation d’énergie électrique en France.
- Maîtriser le vocabulaire suivant : énergie fossile, renouvelable, uranium, charbon, pétrole, gaz, hydraulique, éolienne, solaire, nucléaire, thermique, géothermique, conduite, ligne électrique, centrale.
Durée
40 minutes (4 phases)
Matériel
Dossiers documentaires sur les différentes sources d'énergie.

1. Remue-méninges: comment est fabriquée/générée l'énergie?

collectif | 5 min. | découverte

1. Questionnement par le PE pour mettre en exergue le vocabulaire et les connaissances des élèves.

Lors de la dernière séance nous avons suivi le chemin de l'électricité de la où elle est produite à notre prise.

A présent nous allons nous questionner sur comment est-ce qu'elle est produite. Dans vos derniers schémas différents éléments ressortaient. Vous pouvez m'en citer? 

Eolienne, panneau solaire... alors ça se sont des outils qui produisent de l'électricité, on les appelle des convertisseurs, mais dans un premier temps j'aimerai qu'on liste les sources d'énergie, c'est à dire les éléments naturels que l'homme transforme en électricité. 

2. Inscription au tableau des différentes notions émises par les élèves. Le PE complète. 

2. Ré-organisation des idées selon : sources/forme d'énergie/convertisseur.

collectif | 10 min. | découverte

Consigne: Pour chacune de ces sources d'énergie je vais vous demander de rechercher différents éléments que nous allons organiser sous forme de tableau.(sauf la colonne convertisseur) :

type/sources/forme d'énergie/convertisseur/résultat  (explication des différentes colonnes)

3. Travail de recherche sur les convertisseurs d'énergie

binômes | 15 min. | recherche

Consigne:

A présent vous allez travailler en groupe( ils sont déjà constitués).

Chaque groupe va avoir un dossier thématique concernant une source d'énergie.

Votre objectif est de compléter le tableau. Quel est le convertisseur de chaque source d'énergie? cette source est-elle renouvelable ou non?

Dans chaque groupe j'ai désigné un rapporteur et un secrétaire. 

Comment pensez vous vous organiser pour le travail? 

1 : prendre connaissance des docs

2: se répartir les documents à lire

3: lire et prendre des notes

4: mettre en commun confronter et remplir le tableau

Modalité:Travail de recherche à partir de dossiers thématiques spécifiques pour chaque source d'énergie (crées à partir des manuels, de la Main à la pâte). 

4. organisation des données

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Modalités: - chaque groupe va présenter son travail ce qui va permettre au fur et à mesure de compléter le tableau.

               - sur le cahier de sciences, les élèves recopient le tableau, puis colorient les énergies "renouvelables"

3

Visionnage de "C'est pas sorcier: Nouvelles énergies. La planète carbure au vert."

Dernière mise à jour le 10 avril 2015
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Connaître les différents modes de production et de transformation d’énergie électrique en France.
Durée
45 minutes (4 phases)

1. Présentation du déroulement de la séance et du questionnaire

collectif | 5 min. | découverte

- distribution du questionnaire relatif à l'épisode de C'est pas sorcier, puis lecture et explication des mots non-compris. 

consigne : Répondez aux questions au fil de la vidéo, au crayon à papier.

2. visionnage du reportage

individuel | 20 min. | recherche

Le PE gère la projection en incluant des pauses et des retours s'il voit que la classe rencontre des difficultés dans la prise de notes et le suivi en simultané de la vidéo.

3. retour sur le reportage à partir du questionnaire

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

- Mise en commun et régulation par les pairs à partir des réponses données aux  questionnaires.

- régulation question après question des informations mobilisées via le reportage.

4. Lancement du projet de débat argumentatif

collectif | 10 min. | réinvestissement

Présentation du dispositif :(voir séance 4)

modalités:

- présentation du dispositif aux élèves

- création des groupes de travail

- définition des rôles qui seront tenus par chaque élève.

- distribution d'un dossier spécifique pour chaque groupe

4

Débat argumenté autour des avantages et inconvénients de chaque source d'énergie

Dernière mise à jour le 10 avril 2015
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Maîtriser le vocabulaire suivant : énergie fossile, renouvelable, uranium, charbon, pétrole, gaz, hydraulique, éolienne, solaire, nucléaire, thermique, géothermique, conduite, ligne électrique, centrale.
Durée
65 minutes (3 phases)

1. présentation du dispositif

collectif | 10 min. | découverte

présentation du dispositif :

Les groupes "source d'énergie" vont se confronter 2 à 2 dans un débat argumenté face à un 3ème groupe représentant le Conseil municipal.

Chaque groupe doit convaincre le conseil municipal que sa source d'énergie est la pus intéressante. Pour cela il va devoir argumenter, défendre son énergie et mettre en exergue les points négatifs de la source présentée par l'autre groupe.

Il y aura 4 temps de débat de 8 minutes. 

rôle groupe 1 et 2 :

préparer son argumentation en amont de cette séance/

se répartir les temps de prise de parole pour qu'elle soit équilibrée entre les différents membres d'un même groupe/

respecter les règles de communication préalablement inscrites dans le fonctionnement de la classe/

rôle groupe 3 (Conseil municipal):

avoir les connaissances de base sur les 2 groupes s'opposant afin de pouvoir rebondir, relancer le débat/

avoir un rôle de régulateur du temps entre les 2 groupes/

évaluer l'argumentation de chaque groupe et justifier d'un choix d'énergie/

roulement des débats:

Il y aura 4 temps de débat de 8 minutes. 

1er débat: "source énergies fossiles: charbon /pétrole/gaz" / "source énergie: vent"

cm: "source d'énergie: eau"

2ème débat:" source énergie : soleil" / "source d'énergie: uranium"

cm: "source d'énergie : vent"

3ème débat: "source d'énergies fossiles: bois, biomasse" / "source d'énergie: eau"

cm: "source d'énergie: "source d'énergie : uranium"

 

lorsqu'un groupe n'est ni en débat ni CM : écoute/observation

rôle du PE:

reformulation,

écriture de mots-clés au tableau

avantages/ inconvénients pour chaque source d'énergie

2. Débat argumenté

collectif | 45 min. | réinvestissement

3. Trace écrite: Quelles sont les particularités des différentes sources d'énergies?

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Elaboration collective de la trace écrite à partir de mots écrits au tableau au fil des débats et du tableau avantages/inconvénients de chaque énergie (évaluation formative)+ copie du tableau.

5

Et les piles alors, comment ça fonctionne?

Dernière mise à jour le 10 avril 2015
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Utiliser un dispositif permettant de mettre en évidence la transformation de l’énergie.
Durée
60 minutes (3 phases)
Informations théoriques
protocole tiré de "les petits physiciens s'amusent", (1995), édition Larousse, page 30-31.

1. représentation des élèves

collectif | 5 min. | découverte

- Introduction de ce nouveau type d'énergie par le questionnement du fonctionnement d'une lampe de poche. D'où vient l'énergie électrique qui produit la lumière?

- Echange collectif sur la représentation qu'ont les élèves du fonctionnement des piles.

2. mise à disposition de matériel et essaie de construction d'une pile

binômes | 45 min. | réinvestissement

Observation d'une pile (pôle + et -), présentation des composants, puis construction en binôme d'une pile en suivant un protocole.

3. Bilan des construction et ré-ouverture

collectif | 10 min. | évaluation

- bilan: difficultés rencontrées...

- puis questionnement: Pensez vous que les piles actuelles sont similaires à celles-ci?

amener sur la question de la puissance par l'expérimentation en branchant une ampoule classique pour montrer que ça ne fonctionne pas.

- Finir en expliquant l'évolution des piles et des procédés chimiques.