Energie

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM1, CM2.
Auteur
S. BRENIAUX
Objectif
Permettre aux élèves d’en apprendre plus sur l’origine de
l’énergie, ses différentes formes, ses différentes sources et la manière dont elle peut être convertie ou mesurée.
Réaliser un montage simple mettant en évidence la conversion d'énergie.
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2020

  • Identifier différentes formes d’énergie : énergie de pesanteur (dépendant de l’altitude sur Terre), énergie cinétique (liée au mouvement) et énergie électrique, par exemple dans le contexte de la production d’électricité par une centrale hydro-électrique ou une éolienne.
Dates
Créée le 26 janvier 2020
Modifiée le 26 janvier 2020
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Permettre aux élèves d’en apprendre plus sur l’origine de
l’énergie, ses différentes formes, ses différentes sources et la manière dont elle peut être convertie ou mesurée.
Réaliser un montage simple mettant en évidence la conversion d'énergie.

Déroulement des séances

1

L'importance de l'énergie dans notre vie quotidienne

Dernière mise à jour le 26 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Découverte de la manière dont l’énergie nous entoure
et le fait que tout ce qui engendre une action, que ce soit un mouvement, de la chaleur ou un
bruit, nécessite de l’énergie.
Durée
40 minutes (4 phases)
Matériel
cahier de chercheur
stylo crayon

1. recueil des représentations initiales

collectif | 10 min. | découverte

• Qu’est‐ce que l’énergie ?
Note pour l’enseignant
Lorsque les enfants comparent leurs réponses à cette question, il devient clair que que le
mot« énergie » a de nombreuses significations différentes. Par exemple :
‐ Force physique (soulever des poids, etc.)
‐ Entité mystique (l’énergie vue comme un fluide dans le corps... les enfants ne le
disent pas souvent, mais les enseignants, si)
‐ Concept physique (quelque chose qui peut exister sous différentes formes et
passer d’une forme à une autre...)
‐ Concept économique (une manière industrielle de « produire » de l’énergie sous une
forme qui puisse répondre à nos besoins)

• Pour quoi utilisons‐nous l’énergie ? Éclairer la salle de classe, la chauffer, faire pousser
une plante, etc.

• Pouvez‐vous identifier dans la salle de classe des appareils qui utilisent de l’énergie ?
Comment savez‐vous qu’ils en utilisent ?
• D’où la prennent‐ils ?
• D’où vient l’énergie qu’utilise l’ordinateur ? Électricité
• D’où vient la chaleur de nos radiateurs ? Fioul/gaz/électricité
• Et celle des lampes ? Électricité/énergie solaire
• D’où notre corps tire‐t‐il son énergie ? Nourriture
• Combien pouvez‐vous citer de sources d’énergie différentes ? L’énergie éolienne, solaire,
la nourriture, le gaz, le fioul, le bois

2. enquête énergétique dans la classe

binômes | 15 min. | recherche

Dans cahier de chercheur

Dans cette activité de groupe, les enfants dressent une liste des appareils qui ont besoin d’énergie pour fonctionner, dans la classe ou dans l’école. Ils peuvent organiser leurs résultats sous forme d’un tableau, comme le Tableau 1.1

 

3. Mise en commun de l'enquête

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Questions pour encourager la discussion
• Combien de types d’énergie différents avez‐vous pu trouver dans la classe ? Électricité,
fioul, gaz, muscle, Soleil (ou électrique, thermique, rayonnante, mécanique), etc.
• Quelle sorte d’énergie utilisent d’après vous les lampes / le chauffage / le tableau
interactif ?
• Comment savez‐vous que ces appareils utilisent de l’énergie ?

À partir de cette discussion, demander aux enfants de se concerter en groupes pour définir ce
qu’est l’énergie d’après eux. Noter les discussions de groupe sur une fiche ou sur le tableau
interactif et discuter des similitudes entre les réponses des différents groupes. Les enfants
devraient arriver à la conclusion que L’énergie permet à des choses de se passer.

4. conclusion: Qu'est caque l'énergie?

collectif | 5 min. | mise en commun / institutionnalisation

Qu’avons‐nous appris sur l’énergie ?
Nous avons vu que les objets ne pouvaient pas fonctionner sans utiliser de l’électricité, du
fioul, la force d’un muscle, etc. (énergie thermique, mécanique, etc.) Ce sont différents
exemples « d’énergie ». Utiliser de l’énergie est fondamental pour faire fonctionner un objet
(un système). L’énergie, c’est ce dont nous avons besoin pour que quelque chose se passe.

2

Les différentes sources d'énergie, les différentes formes d'énergie

Dernière mise à jour le 26 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Les enfants développent leur compréhension de la manière dont l’énergie est fournie par une source, puis convertie sous différentes
formes, selon l’utilisation que l’on veut en faire.
On permet aux enfants d’identifier différents types d’énergie dans leur environnement et de fournir des exemples de chacun d’entre eux.
Durée
35 minutes (3 phases)
Matériel
fiche

1. Phase de réactivation

collectif | 5 min. | découverte

Retour sur la séance précédente. Qu'est ce que l'énergie?

2. ex de la lumière

collectif | 15 min. | découverte

Discussion avec toute la classe : présenter la lumière et les formes de lumière
Présenter aux enfants le scenario suivant : « Il fait nuit et nous sommes dans la forêt. »
Questions pour encourager la discussion
• Peut‐on voir quelque chose, la nuit, dans la forêt ?
• Comment faire pour voir quelque chose, la nuit, dans la forêt ? Lampe torche, téléphone portable
• Quelle forme d’énergie est utilisée ? Énergie lumineuse et électrique
• Que pourrions‐nous utiliser pour voir, si nous n’avions ni torche, ni téléphone portable ? Un briquet, une bougie, des allumettes.
• Produisent‐ils de l’énergie lumineuse ? Oui. Comment ? Ils produisent du feu.

Conclusion: Une forme d'énergie: lumineuse, plusieurs sources possibles

3. les différentes formes et sources d'énergie

binômes | 15 min. | recherche

Compléter le tableau: 

Mise en commun

3

Lorsqu'elle est utilisée, l'énergie change de forme: défi technique

Dernière mise à jour le 26 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
L’énergie :
Exemples simples de sources d’énergie : utiliser un dispositif permettant de mettre en évidence la transformation de l’énergie.
Compétences:
- Mettre en oeuvre la démarche d’investigation en exploitant les phases d’observation, de questionnement, de formulation d’hypothèses.
- Mobiliser ses connaissances dans des contextes scientifiques différents et dans des activités de la vie courante
Durée
30 minutes (1 phase)
Matériel
image de machines à eau
cahier de chercheur

1. Présentation du défi

collectif | 30 min. | découverte

"Vous devez mettre en mouvement un objet que vous avez fabriqué en utilisant la force de l’eau."

 

Objectif : se rendre compte de la force de l’eau.

On verse de l’eau dans une bassine où un petit bateau flotte, ce qui le fait couler ; on verse de l’eau dans une balance (ou un mobile) équilibrée, ce qui la déséquilibre ; on verse de l’eau sur un petit moulin, etc.

On fait une synthèse orale, il s’agit d’une phase de structuration qui permettra de verbaliser ce premier constat : « L’eau en mouvement a une force. » Puis annoncer le défi : « Vous devez mettre en mouvement un objet que vous avez fabriqué en utilisant la force de l’eau. »

On peut alors demander aux élèves de donner des exemples d’utilisation de la force de l’eau, actuellement ou par le passé. S’ils ne connaissent pas, on peut leur montrer des exemples de roue à eau, centrale hydraulique, écluses pour faire monter les bateaux...

Puis on leur demande d’élaborer le cahier des charges. (par 2 ou 3)

4

Réalisation de défi

Dernière mise à jour le 26 janvier 2020
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
- Utiliser un dispositif permettant de mettre en évidence la transformation de l'énergie. - Connaître différentes énergies, leur source et savoir que certaines sont épuisables.
Durée
35 minutes (2 phases)
Matériel
matériel apporté par les élèves

1. réactivation

collectif | 5 min. | réinvestissement

Retour sur les séances précédentes: les différents formes d'énergie, les différentes sources d'énergie, qu'est ce que l'énergie?

Rappel de l'objectif du défi: vous devez mettre en mouvement un objet que vous avez fabriqué en utilisant la force de l’eau.

2. Réalisation du défi

groupes de 3 | 30 min. | recherche

Par groupe, réalisé le défi grâce au matériel apporté.

Expérimenter et améliorer.

Schématiser et expliquer comment ça marche (énergie hydraulique entraîne un mouvement) sur cahier de chercheur.