Séquence 05 : Comment produire et convertir des énergies ?


ActivitésDurée prévueMatériel nécessaire
Activité 5.13 séancesOrdinateurs reliés au réseau avec accès aux ressources + internet
Activité 5.22 séancesOrdinateurs reliés au réseau avec accès aux ressources + 6 (ou 7) robots mBot avec piste suivi de ligne de grande taille
Activité 5.33 séancesOrdinateurs reliés au réseau avec accès aux ressources + internet + docs au format papier
3 activités8 séancesTotal

 

Les durées sont données à titre indicatif et ne comprennent pas les temps de synthèse (distribution et lecture des fiches de synthèse) ainsi que les temps d’évaluation individuelle en fin d’activité.

Les corrigés des fiches d’activité se trouvent dans le menu “Ressources” à l’adresse suivante : https://club-techno.org/ressources/fiches-dactivite-corrigees-de-6eme/. Il faut un mot de passe pour accéder à cette page, mot de passe que je me ferai un plaisir de vous communiquer. Pour cela, contactez-moi par le biais des commentaires en bas de cette page ou bien directement à l’adresse “leclubdetechno -at- gmail.com” en indiquant, si possible, votre adresse académique ainsi que le lieu dans lequel vous professez (vous pouvez me contacter aussi si vous n’êtes pas enseignant).

 

Présentation :

Cette séquence peut être développée sous la double égide Sciences Physiques / Technologie. Les activités que je propose sont, quant à elles, structurées autour des notions de Technologie. Les objectifs de cette séquence sont de découvrir les différentes formes d’énergie ainsi que les sources d’énergie existantes, d’apprendre à analyser un objet technique sous le prisme de ses éléments qui participent à sa chaîne d’énergie et de travailler autour des notions d’économie d’énergie et de développement durable. Nous y approcherons les notions :

  • de source d’énergie,
  • de besoin énergétique
  • de forme d’énergie,
  • d’énergies renouvelables et non-renouvelables
  • de stockage et de conversion d’énergie
  • de chaîne d’énergie
  • de consommation, de déperdition et d’économie d’énergie
  • des enjeux énergétiques mondiaux

 

Les 3 activités structurant cette séquence vont se découper ainsi :

  1. La découverte de la notion d’énergie dans nos actions quotidiennes, de sa mesure et comment comparer des actions très différentes. Le visionnage de différentes vidéos provenant du site du CEA sur les sources et formes d’énergie afin de créer un diaporama à montrer lors d’un petit oral.
  2. L’analyse des éléments d’un objet technique permettant le stockage et la conversion de l’énergie en jouant sur les analogies avec le corps humain. La découverte des robots mBots à travers leur chaîne d’énergie et les composants assurant cette chaîne
  3. Une création de tableaux et de graphiques sur tableur à partir d’un questionnaire sur la consommation d’énergie dans les familles des élèves. La question du “pourquoi économiser les énergies ?”. L’analyse de diagrammes et graphiques complexes sur certains enjeux mondiaux concernant les énergies avec un petit oral explicatif.

Ces activités contiennent à 2 reprises des extraits du manuel de Sciences et Technologie Cycle 4 des éditions Bordas ainsi qu’un vieux diaporama provenant un ancien manuel des éditions Delagrave. La fiche méthode de lecture de graphiques est basée sur une fiche méthode provenant du site de l’Académie de Grenoble, précisément de la discipline Histoire-Géographie-EMC. L’adresse du site est citée en source sur le fichier correspondant.

 

Activité 5.1 : D’où proviennent les énergies du quotidien ?

Nous partons d’étiquettes provenant d’un lave-linge et d’un pot de pâte à tartiner pour parler de la notion de consommation énergétique et surtout de besoins énergétiques. Le simple fait de mettre en parallèle les 2 situations d’usage de ces objets est déjà une réelle difficulté : comment peut-on mesurer la quantité d’énergie consommée et comparer ainsi ces 2 usages ? À partir de cela, un travail d’utilisation de ressources en ligne (des animations provenant du site du CEA) va permettre aux élèves d’aborder la notion de source et de forme d’énergie ainsi que les énergies renouvelables et non renouvelables. La création d’un diaporama et la préparation d’un petit oral avec prise de notes par chacun lors des passages des autres viendra terminer cette activité. Je donne le lien pour les animations du CEA : http://www.cea.fr/multimedia/Pages/animations/energies.aspx. Ce lien permet d’accéder à toutes les animations en ligne (il faut avoir Adobe Flash Player installé sur le navigateur Web). Pour ma part, j’ai récupéré les animations au format .swf (nécessite aussi un lecteur de fichiers .SWF installé sur l’ordinateur) ainsi qu’au format .mp4. J’ai prévu l’activité avec les .mp4 installés dans un dossier sur le serveur. Le souci est que cela représente plus de 150 Mo de données … trop lourd pour le site. Je donne ci-dessous le .zip des fichiers .swf.

Les fiches au format .pdf et modifiables  ainsi que les ressources sont ci-dessous :

 

Les fiches de synthèse de cette activité portent sur les différentes formes d’énergie, les sources d’énergie et les énergies renouvelables  :

 

Activité 5.2 : Quelle est le chemin de l’énergie dans un objet technique ?

Cette 2ème activité, commence par une comparaison de différents objets du quotidien afin de revoir leur fonction d’usage et de déterminer leurs énergies d’entrée et de sortie, c’est-à-dire leur énergie de fonctionnement et l’énergie qui leur permet de répondre à leur fonction d’usage. De ce travail, une analogie entre corps humain et voiture va permettre d’identifier les composants et organes qui assurent différentes fonctions (on arrive aux blocs fonctionnels …). Des schémas simples sont à compléter … Il ne restera plus qu’à observer des robots mBots en fonctionnement afin de compléter une chaîne d’énergie et de définir ainsi les fonctions assurées dans la chaîne.

Les fiches au format .pdf et modifiables sont ci-dessous :

 

La fiche de synthèse de cette activité porte sur la chaîne d’énergie  :

 

 

Activité 5.3 : Comment maîtriser nos consommation d’énergie ?

Cette dernière activité s’articule autour de différents temps :

  • Une introduction où nous allons comparer des ampoules entre elles pour définir la problématique
  • L’analyse de questionnaires posés aux parents des élèves en amont sur les consommation énergétiques dans leurs habitats. Cette analyse passera par un tableau à compléter sur tableur, puis des diagrammes à créer sur le fichier en utilisant une vidéo tutoriel.
  • Une petite analyse d’un diagramme sur la répartition de la consommation d’énergie dans la maison ainsi que d’un dessin sur les déperditions de chaleur
  • Le visionnage d’un diaporama sur un collège innovant d’un point de vue architectural et énergétique avec comparaison avec le notre dans un tableau à compléter
  • Un dernier travail au long cours qui consiste à analyser un diagramme complexe (un diagramme par îlot) sur un enjeu énergétique mondial majeur. Cette analyse de diagramme s’effectue avec une fiche ressource qui va structurer l’analyse ainsi qu’une fiche méthode de lecture de graphique. Un petit oral est prévu pour que chaque groupe explique son analyse aux autres.

Les fiches au format .pdf et modifiables ainsi que les ressources sont ci-dessous :

 

Les fiches de synthèse de cette activité portent sur comment économiser l’énergie au quotidien ainsi que sur les contraintes à respecter dans un cahier des charges :

 

 

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