Idée de séance sur l'énergie pour inspection

[vogon]

Bonjour à tous,

Je vais être inspectée (pour la première fois ) à la fin du mois et cela tombera sur la fin du chapitre que je fais actuellement : L'énergie, ses transferts et ses conversions.
Je serai avec un demi groupe d'élèves de troisièmes et je compte les faire travailler par groupe de deux élèves.
J'en ai profité pour rejeter un oeil au BO et oh surprise, quelques petites nouveautés que je n'ai encore jamais fait dont notamment : "Etablir un bilan énergétique pour un système simple".

Pour la séance je pensais construire une activité :

*Avec deux chaînes énergétiques à tracer à partir d'un jeu de cartes et de documents (cartes de Colbec légèrement modifiées : viewtopic.php?t=11248).
La première chaîne serait celle d'une centrale hydroélectrique et la deuxième celle d'une centrale thermique à flamme.

*Ensuite quelques questions sur les documents à propos des points positifs et négatifs des deux centrales, si les sources d'énergie sont renouvelables ou non.

*Je pensais ensuite donner un document sur le calcul d'un rendement, donner la valeur du rendement de la centrale thermique à flamme puis demander aux élèves de calculer le rendement de la centrale hydroélectrique après avoir réalisé son bilan énergétique. Le but serait de comparer les deux rendements puis à la fin de faire ensemble une conclusion plus générale sur l'impact des ces deux centrales sur l'environnement et la disponibilité de l'électricité produite.

Je précise que les élèves sauront déjà tracer une chaîne énergétique, distinguer source renouvelable ou non et réaliser un bilan énergétique.

Je voudrai savoir ce que vous pensez de cette idée de séance ?
Pour le travail en groupe je me demandais comment faire pour motiver les élèves et éviter qu'il n'y ait qu'un seul élève sur les deux qui soit au travail ?

Je précise qu'au niveau du profil de ce demi-groupe j'ai 10 élèves sur les 15 avec un niveau très faible par manque de travail (moyenne comprise entre 0 et 5) et qui sont complètement passifs en classe (Je les ai depuis la 5ème). Comme ils sont très agités j'ai pris (la mauvaise) habitude de les mettre à un seul par table lorsque je n'ai pas besoin de les faire manipuler, par facilité je l'avoue... et quand ils manipulent, généralement il n'y en a qu'un seul sur les deux qui s'investi.

Merci à vous,

Vogon

[xavier29]

Bonjour,
C'est bien cette activité : viewtopic.php?t=11248#p52791 ?
Et pas celle qui est au début de la discussion j'espère .

Sympa comme activité, mais casse gueule pour l'entretien : je parlais récemment du thème de l'énergie avec mon inspecteur, on est sur la même longueur d'onde (décrite ici) mais ce n'est pas le cas de tous.
Quelques critiques :
- J'aurais mis "Energie cinétique" pour le vent.
- Dans les fiches, pour moi le muscle est un convertisseur, pas une source d'énergie. Ce sont les nutriments la source d'énergie.

[vogon]

Bonjour,

Oui je parle bien de l'activité que j'avais modifié à l'époque. Merci pour les remarques, j'avais effectivement corrigé et mis énergie cinétique pour le vent depuis la publication.

Je ne ferai pas cette activité telle quelle car c'est celle que je fais en cinquième. Ici je vais juste récupérer le principe des cartes qui serviront d'outil pour tracer les chaînes énergétiques.

Je n'ai malheureusement pas trop le choix de passer l'inspection sur ce chapitre, les élèves de troisième partirons en stage ce mois, impossible de démarrer un autre chapitre entre temps. Je suis également embêtée car dans le BO je vois qu'ils parlent "d'énergie électrique". Je croise les doigts pour qu'on ait effectivement le même point de vue


Autre problème pour moi, je n'ai encore jamais travaillé sur les bilans énergétiques et je ne sais pas comment je pourrai les écrire. En classe on écrit le transfert électrique We mais je me retrouve bloquée pour écrire le bilan pour la centrale hydroélectrique. Je pense que ça serait trop difficile de faire Wm= We +Q et dans toute la littérature que je trouve je vois à chaque fois les bilans avec les énergies et non les transferts...

[xavier29]

Autre problème pour moi, je n'ai encore jamais travaillé sur les bilans énergétiques et je ne sais pas comment je pourrai les écrire. En classe on écrit le transfert électrique We mais je me retrouve bloquée pour écrire le bilan pour la centrale hydroélectrique. Je pense que ça serait trop difficile de faire Wm= We +Q et dans toute la littérature que je trouve je vois à chaque fois les bilans avec les énergies et non les transferts...

Ah ok (dans ton premier message tu disais que tes élèves savent faire un bilan énergétique) alors au collège les bilans énergétiques que je fais concernent tout simplement la conservation de l'énergie appliquée à un convertisseur : Energie reçue = Energie utile + énergie dissipée/perdue.

[vogon]

Bonjour,

Merci pour ta réponse.

Je me suis mal exprimée, je voulais dire que le jour de la séance d'inspection ils sauront déjà le faire. Il faut que je prévois une activité dans ma séquence où il y aura des bilans.

Comment faire lorsque l'énergie utile est un transfert d'électricité en sortie de convertisseur ? Alors qu'en classe je fais écrire We=Pxt aux élèves et là ça me ferait écrire une égalité Énergie utile = We, cela ne poserait-il pas de problème ?

[xavier29]

Alors qu'en classe je fais écrire We=Pxt aux élèves et là ça me ferait écrire une égalité Énergie utile = We, cela ne poserait-il pas de problème ?

Ah oui c'est source de confusion. Pourquoi tu n'utilises pas la lettre E ? E = Pxt , E étant l'énergie échangée par transfert électrique (ou autre).

[Aranel53]

Je suis d'accord aussi pour ne pas trop introduire de lettre différentes et de noter E le bilan du transfert et non pas W ... en plus il y a un risque de confusion avec le de watt donc à mon avis c'est justifiable devant l'inspecteur.

Sinon pour le déroulé lui même de la séance je trouve ça peut-être un peu ambitieux car arriver aux avantages et inconvénients ça nécessite un gros travail de compréhension à mes yeux qui est peut être difficile à obtenir en une seule séance.

En tous cas dès que tu y voit plus clair n'hésite pas à poster le déroulé précis de la séance. Et insister sur le vocabulaire entre ressource (source) / forme d'énergie/ type de transfert c'est pour moi une partie importante. Une fois que les choses sont bien posées, ce n'est pas grave ensuite de remplacer parfois "transfert électrique" par "énergie électrique" pour les élèves, ils comprennent plutôt bien l'abus de langage, mais si les formes d'énergies ne sont pas bien posées avant et systématisées, on se retrouve par exemple avec des élèves qui mettent "énergie électrique" comme forme d'énergie stockée dans le batterie et c'est plus problématique à mes yeux...

[vogon]

Bonjour,

Merci beaucoup pour vos réponses.

Je me suis finalement concentrée sur certains points afin de ne pas trop m'étaler.

N'hésitez pas à me faire des retours,

Remarque : Je n'ai pas posté de version modifiable car le document devient illisible en docx ou odt.

Vogon

[Aranel53]

A la lecture de ton activité, est-ce que tu as prévu d'expliquer aux élèves les erreurs de vocabulaire institutionnels ? Que le programme parle explicitement d'énergie électrique et d'énergie lumineuse alors que c'est en fait des transferts et non des formes d'énergie stockables... tout ça ?

Et sur ce sujet, comment définis-tu "l'énergie mécanique" ?

Pour ma part je pense qu'il ne faut pas suivre non plus le vocabulaire du BO sur énergie potentielle et son lien avec la position, c'est un reste du n'importe quoi du programme précédent avec "énergie de position" ce qui ne veut pas dire grand chose. Je pense qu'il est davantage pertinent de parler "d'énergies potentielles" au pluriel si on ne veut pas développer mais le but étant de pouvoir décrire et expliquer des cas concrets, je rajoute pour ma part "énergie potentielle élastique" pour parler de stockage d'énergie sous forme de ressort dans les montres mécaniques par exemple. Mais ici sur les centrales, ce n'est pas nécessaire.
((et j'englobe toutes les autres formes d'énergie sous cette étiquette "potentielle élastique" que ce soit pour pour des charges électriques ou des aimants ou une seringue compressée))

Mais usuellement l'énergie mécanique est définie comme la somme des énergies cinétiques et potentielles du système, donc ça me fait bizarre d'avoir cette carte là en plus de la carte sur énergie cinétique. Comment avais-tu prévu d'aborder ça ?

Sinon, le travail avec tablettes a l'air bien. Tu as les liens des vidéos en question ?

[vogon]

Bonjour,

Merci pour ta réponse.

J'ai ces élèves depuis la 5ème donc ils savent déjà qu'en fonction des disciplines (p.ex en techno) le vocabulaire n'est pas le même ou bien dans les médias (Energies "renouvelables", "vertes", "solaire" etc). Je ne leur dis pas que c'est écrit dans le programme par contre, je leur dis juste de ne pas s'étonner s'ils rencontrent les termes énergies lumineuse et électriques dans certains documents. Je ne reviens pas là dessus lors de la séance, cela fait déjà trois ans que je leur répète ^^

Pour l'énergie mécanique ils ont déjà étudié Em= Ec +Ep. Ces cartes sont utilisées depuis 3 ans par les élèves, aussi bien pour tracer des chaînes énergétiques que pour apprendre par cœur les types de transferts ou les formes d'énergies (d'où la carte Energie mécanique qui n'est pas utilisée dans les chaînes mais qui est quand même présente pour les apprentissages).

Pour l'énergie de position tu as tout à fait raison, je vais d'ailleurs modifier cette carte. En fait en 5ème je la nommais comme ça et puis arrivé en troisième nous l'appelons bien énergie potentielle. C'est effectivement plus simple de garder un seul et unique terme.

Lorsqu'on a travaillé sur Em, Ep et Ec je leur ai fait écrire qu'il s'agissait de l'énergie potentielle de pesanteur et j'ai dit à l'oral que plus tard ils étudieront d'autres types d'énergie potentielle (sans préciser lesquelles) mais que pour simplifier les choses nous l'appellerons simplement énergie potentielle (mais que le "de pesanteur" est sous entendu). Je ne reviens pas dessus par la suite...

En fait cette séance arrive en fin de séquence donc le vocabulaire a déjà bien été posé même si bien sûr tous les élèves n'en sont pas au même niveau d'acquisition.

Pour les liens, ce sont des vidéos d'EDF (trouvées dans le manuel de term enseignement scientifique Hatier)
https://www.youtube.com/watch?v=v6ZNDQ80ELE
https://www.youtube.com/watch?v=vqbdbigU900

Pour les documents j'ai pioché dans le manuel de terminale enseignement scientifique (Hatier) également.

J'ai pu réaliser la séance avec un autre groupe de troisième qui a de l'avance, niveau timing c'est très serré.
Pour "gagner du temps" ils n'ont tracé la chaîne énergétique que d'une des deux centrales (j'ai donné l'autre à faire à la maison) et pour la dernière question avec les avantages et inconvénients des deux centrales j'ai séparé la classe en deux groupes, une moitié travaillait sur les avantages et l'autre sur les inconvénients) puis après correction avec mise en commun.