L'énergie : vocabulaire et schématisation

Sur les différentes pratiques pédagogiques et les documents généraux, les évaluations, la didactique, l'épistémologie... Tout ce qui est disciplinaire mais non lié à un niveau donné.

Re: L'énergie : vocabulaire et schématisation

Messagede xavier29 » 02 Avr 2021, 01:03

taumataroa a écrit:Merci pour vos réponses. J'y ai beaucoup repensé aujourd'hui. Cela me "travaille" beaucoup :mrgreen: .

xavier29 a écrit:EDF ne parle pas d'énergie électrique. Mais d'Energie" ou d'"Electricité".

C'est un très bon argument. Mais comme l'indique M.Rabier (dans l'un des powerpoint diapo 28, que tu as mis en lien dans ton premier post), il est compliqué de passé à côté de cette expression de la vie courante.


Dans ce fil je ne préconise pas du tout de "passer à côté" de cette expression, au contraire. Il est nécessaire de l'expliciter.

taumataroa a écrit:
xavier29 a écrit:L'énergie entrante/sortante, c'est ce qu'on appelle un transfert, justement.

Oui. Mais de mon point de vue, l'expression "transfert de ...." semble tellement difficile, abstraite et peu intuitive pour mes élèves de collège. L'identification du transfert rajoute-t-elle pas une difficulté ?


Peut-être, mais c'est un attendu de fin de cycle :
Attendus de fin de cycle
- Identifier les sources, les transferts, les conversions et les formes d’énergie.


Ou encore :
Établir un bilan énergétique pour un système
simple.
- Sources.
- Transferts.
- Conversion d’une forme d’énergie en une autre.


Dans les exemples d'activités : "Les activités proposées permettent de différencier transferts et conversions d’énergie".

taumataroa a écrit:Écrire simplement au dessus de la flèche (selon votre représentation entre la source et le convertisseur) : Chaleur, rayonnement/lumière, électricité, force (mécanique).. à la place de respectivement transfert thermique, transfert par rayonnement, transfert électrique, transfert mécanique... ne serait-il pas plus simple finalement ?


Pourquoi pas, ça me gêne beaucoup moins que de voir des bilans énergétiques qui ne permettent pas de distinguer clairement les formes d'énergie et les modes de transfert.
Rabier dans une de ses diapos distingue comme modes de transfert : mouvement, chaleur, électricité, lumière.
https://disciplines.ac-toulouse.fr/phys ... au-college

taumataroa a écrit:Sans parler de l'utilisation en veux-tu en voilà du terme l'énergie électrique dans les sujet du brevet.


Comme dit au dessus : pas un souci pour les élèves quand les concepts (formes, sources, transferts, conversions) ont été présentés clairement auparavant.

taumataroa a écrit:Un cadre clair et cohérent dans le BO sera le bienvenu.


Pour ça il faudrait qu'ils travaillent en interdisciplinarité :mrgreen: . Pour l'instant on doit se contenter de... "Il est donc souhaitable de veiller à une bonne articulation entre les différentes approches disciplinaires de l'énergie pour construire efficacement ce concept."
https://www.education.gouv.fr/bo/15/Heb ... 30367A.htm
En gros : plutôt que de rédiger des programmes cohérents entre les disciplines, démerdez vous pour le faire vous même, et ce dans chaque bahut.
:roll:
Si cette discussion peut aider, tant mieux.
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Re: L'énergie : vocabulaire et schématisation

Messagede henrides » 06 Mai 2021, 16:22

Bonjour,
Après avoir parcouru ce fil et attendu quelques semaines pour tout ingérer et essayer d'appliquer ce que j'y ai appris à mes cours je ne suis toujours pas sûr de moi quand il s'agit de décrire un diagramme de conversion énergétique. En effet, un convertisseur convertit l'énergie qu'il reçoit en une autre forme mais cette nouvelle forme n'est pas forcément indiqué.
Je prend exemple sur le rôle de l'alternateur (que j'ai bien du mal à expliquer), que pensez vous de " l'alternateur reçoit de l'énergie par transfert mécanique, la convertit et la transfère par transfert électrique". Cela m'embête de ne pas être clair sur en quoi est convertit l'énergie reçue...
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Re: L'énergie : vocabulaire et schématisation

Messagede xavier29 » 06 Mai 2021, 18:11

henrides a écrit:En effet, un convertisseur convertit l'énergie qu'il reçoit en une autre forme mais cette nouvelle forme n'est pas forcément indiqué.
Je prend exemple sur le rôle de l'alternateur (que j'ai bien du mal à expliquer), que pensez vous de " l'alternateur reçoit de l'énergie par transfert mécanique, la convertit et la transfère par transfert électrique". Cela m'embête de ne pas être clair sur en quoi est convertit l'énergie reçue...


Aucun souci à mon avis : on peut écrire un bilan de puissance ou un bilan énergétique d'un convertisseur en ne s'intéressent pas du tout au système qui reçoit l'énergie du convertisseur, puisqu'il s'agit de déterminer le ratio énergie utile/énergie perdue.
En cycle 4 pour une compréhension et vision globale des concepts d'énergie (source, forme, transfert, conversion, conservation), on construit des diagrammes énergétiques sur des cas où tout peut être mis sur le diagramme, mais cette représentation n'est pas toujours pertinente, ni nécessaire.
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Re: L'énergie : vocabulaire et schématisation

Messagede dr75 » 09 Mai 2021, 09:02

Bonjour, de retour par ici.
Honnêtement je suis d'accord avec Xavier29. Le programme demande clairement de distinguer forme d'énergie et transfert d'énergie alors qu'il utilise les mêmes mots pour les deux. Comment distinguer des "concepts" ou des réalités physiques lorsque les mots sont les mêmes. Cela n' a pas de sens. Si a un enfant on lui montre une pomme et une orange en lui demandant de les distinguer mais qu'on leur donne le même nom d'orange, il risque d'être mis en difficulté lorsqu'on lui demandera d'aller chercher une pomme... Et encore dans ce cas, la forme, la couleur voire le goût peuvent être des indicateurs de secours. Pour l'énergie ce n'est pas le cas. Il faut à mon sens commencer le plus tôt possible la mise en contact avec l'énergie, les formes d'énergie et transfert d'énergie, les manipuler le plus souvent possible pour donner le temps aux élèves de se familiariser et de s'en imprégner, comme pour tout concept. Quoiqu'il en soit, donner le nom d'énergie à ce qui est un transfert tout en le plaçant au dessus d'une flèche dont on dit qu'elle modélise un transfert mais qu'il ne faut pas confondre les deux est contreproductif.
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Re: L'énergie : vocabulaire et schématisation

Messagede Aranel53 » 26 Jan 2022, 16:58

Bonjour à toutes et à tous !
J'ai pris du temps pour finir de représenter visuellement les différents exemples que je propose aux élèves depuis la 6e pour se familiariser avec tout ça...
voici ma fiche d'exemples pas encore finalisée et la "correction" visuelle.
Je pense avoir fait le tour de quasiment toutes les situations. Dites moi si vous en trouvez une qui n'est pas présente dans mes exemples.

J'ai fait le choix de distinguer les transformations d'énergie des transferts sans axer sur le vocabulaire. C'est à dire que je dis juste que si c'est le même objet de "l'énergie A diminue pendant que de l'énergie B augmente" avec le mot "devient" dans mon rectangle de réservoir. Pour les transferts j'utilise la flèche et les deux rectangles des réservoirs séparés.
Depuis que j'utilise ces cas, les élèves arrivent beaucoup mieux à appliquer la conservation de l'énergie dans des cas bizarres (genre évaporation de l'eau, mélange glace sel ou palier de changement d'état)

Voir ici sur dropox mon fichier contenant les corrections :
https://www.dropbox.com/s/sxmxddqkdvm94 ... s.pdf?dl=0

.
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Re: L'énergie : vocabulaire et schématisation

Messagede Phanov » 31 Jan 2022, 18:03

Bonjour à tous,

Sur ce sujet de l'énergie, j'ai eu une question d'élève et je me suis senti un peu dérouté sur le coup. J'ai quand même un peu de mal à maîtriser cette notion d'énergie, je me soigne mais c'est long...

On construisait, en 4e, la chaîne énergétique d'un circuit série pile-lampe. On parle du transfert électrique de la pile vers la lampe, de la conversion d'énergie et du transfert thermique et par rayonnement de la lampe vers l'environnement.

A ce moment, je leur dis "il manque un transfert d'énergie dans cette situation." Un élève prend la parole et me dit : "Celui de la lampe vers la pile, le courant revient bien à la pile après."

Et là, ben... Je ne sais pas quoi lui répondre, hormis le "hum...va falloir que je revérifie ce point car j'ai un doute sur la réponse à t'apporter."

Que répondriez-vous à ça ?

Merci de votre aide !

PS : Je ne sais pas si cette question à déjà été abordée, je n'ai pas en tête tous le défilés des discussions sur ce fil. Si c'est le cas, je m'en excuse !
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Re: L'énergie : vocabulaire et schématisation

Messagede Aranel53 » 31 Jan 2022, 18:54

Je leur dirais qu'il faut déjà complètement déconnecter la notion d'énergie et la notion de courant électrique... le courant permet le transfert, mais c'est un courant électrique, pas un courant d'énergie !

C'est à dire qu'il n'y a pas de "déplacement" d'énergie dans un transfert, car l'énergie n'est pas matérielle, ce n'est pas une petite boule brillante qui avancerait ou changerait de couleur...C'est l'idée qu'une quantité est conservée. Le transfert est un phénomène permettant la modification des quantités des formes d'énergies de deux objets différents sans déplacement de cette forme d'énergie.
Comme pendant un virement bancaire de 100 € : on a + 100 € sur un compte et -100 € sur un autre compte grâce à une série d'opérations appelée "virement".

Donc ici pour moi dans ta situation il y a de l'énergie chimique dans la pile, la boucle fermée et la suite de conducteurs et le filament permettent le "transfert électrique" entre la pile et la lampe. La lampe étant un convertisseur, elle fournit un autre transfert vers l'environnement, ici un transfert par rayonnement en raison de l'échauffement du filament...

D'ailleurs,n je ne vois pas ce que tu attendais comme autre transfert ici de la part des élèves ?

Le courant n'est pas non plus séquentiel d'ailleurs, il n'y a pas "d'abord" de la pile vers la lampe puis "retour" vers la pile. C'est une boucle, si l'élève dit ça c'est peut-être que ce n'est pas clair dans sa tête que le courant est un mouvement d'ensemble qui n'a pas de "avant" ni de "après".
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Re: L'énergie : vocabulaire et schématisation

Messagede Galilée » 31 Jan 2022, 19:46

Il attendait le transfert thermique de la pile vers l'environnement
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Re: L'énergie : vocabulaire et schématisation

Messagede Phanov » 31 Jan 2022, 20:07

Merci pour vos réponse.

D'ailleurs, je ne vois pas ce que tu attendais comme autre transfert ici de la part des élèves ?


C'était bien transfert thermique de la pile vers l'environnement que j'attendais, pas plus.

C'est assez contre intuitif pour des élèves de 4e, ces transferts d'énergie : il est difficilement concevable, je pense, pour un collégien, d'admettre cette notion de transfert sans "particule" support.

De la même manière, le mouvement d'ensemble du courant électrique est vite oublié. D'autant plus que, lorsqu'on trace le sens du courant sur un circuit, "on part du plus et on va jusqu'au moins" : je participe aussi, par cette formulation, à cet oubli et cette confusion.

Je vais passer une bonne soirée à réfléchir à tout ça, maintenant !
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Re: L'énergie : vocabulaire et schématisation

Messagede Aranel53 » 31 Jan 2022, 20:50

Phanov a écrit:C'était bien transfert thermique de la pile vers l'environnement que j'attendais, pas plus.

Ah oui ok, certes...
Je pense qu'en 4e, les "pertes" peuvent être un peu passées sous silence, ou en tous cas pas systématisées... C'est déjà difficile de bien modéliser ce qui se passe dans les phénomènes que l'on souhaite pour pas en rajouter sur ce qui se passe quand même pendant mais qui n'est pas voulu. On peut aussi parler de l'échauffement des fils mais ici c'est pas utile à mon avis.
Et ici il faudrait considérer la pile comme un convertisseur aussi pour modéliser l'échauffement et un transfert vers l'extérieur, donc pas facile à représenter sur une chaine énergétique. :?

Phanov a écrit:C'est assez contre intuitif pour des élèves de 4e, ces transferts d'énergie : il est difficilement concevable, je pense, pour un collégien, d'admettre cette notion de transfert sans "particule" support.

C'est ultra contre-intuitif pour TOUT LE MONDE ! ;)
Pas seulement pour les collégiens... moi ça me demande un effort et une attention permanentes pour ne pas retomber dans une idée séquentielle et matérialiste d'une énergie qui se baladerait tranquillement... :? :mrgreen:

Phanov a écrit:De la même manière, le mouvement d'ensemble du courant électrique est vite oublié. D'autant plus que, lorsqu'on trace le sens du courant sur un circuit, "on part du plus et on va jusqu'au moins" : je participe aussi, par cette formulation, à cet oubli et cette confusion.

Dire on "part du plus" est vraiment à éviter à mon avis. Le courant ne part pas et n'arrive pas... Et depuis quelques années j'ai l'impression de mieux faire comprendre ça aux élèves en supprimant les mots de ce genre de ma description du courant : le courant "va dans le sens du + au -" et à chaque fois que je mime le courant avec mes mains, je me force à mimer les deux index qui tournent devant moi dans l'air dans une boucle imaginaire (ou sur un vrai circuit bien sûr). Éviter un seul index ou un seul mouvement qui induit forcément non verbalement quelque chose de séquentiel dans la tête des élèves.
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