L'énergie : vocabulaire et schématisation

[Aranel53]

Bon, j'avance, mais je ne suis toujours pas arrivé à destination !
Si je prend le cas d'une voiture à essence, comment feriez vous la chaîne d'énergie ?

Essence(énergie chimique) > transfert thermique > moteur > transfert mécanique > Voiture (énergie cinétique)

C'est le "transfert thermique" qui m'embête, mais comme le moteur est un convertisseur, il faut qu'il reçoive et donne du transfert. Je ne veux pas non plus trop complexifier la chaîne, ce qui résoudrais les problèmes, évidemment... Mais je voudrais un truc assez simple mais relativement correct.

Je suis d'accord avec toi, c'est pas bein clair comme ça...
Pour moi c'est comme pour le barrage avec l'énergie potentielle, on est un peu obligé de rajouter un "devient" avant le transfert. Mais si on veut être rigoureux le piston reçoit un transfert mécanique et pas thermique... On peut représenter un moteur sterling comme ça, mais pas un moteur ouvert car c'est la même matière qui se balade, l'énergie thermique n'est idéalement transférée à personne.

Mais pour moi dès qu'on en est là il faut arrêter les chaines sous forme de schéma et faire des phrases, la chaine n'a que très peu d'intérêt pédagogique et je sais de source sûre qu'elle s'est imposée davantage par ego personnel d'une chercheuse que par cohérence didactique avec les buts poursuivis...

je mettrais comme ça si j'avais besoin de la faire aux élèves, mais on peut leur dire aussi qu'on simplifie et qu'on met le transfert thermique comme tu le disais car "ça pourrait marcher comme ça"... :
.

[Jimmy]

Merci, on est d'accord qu'il y a un choix à faire entre justesse et simplicité.
Je pense que je vais garder la version 1, même si effectivement la 3 est plus correcte, il n'empêche que c'est vachement compliqué à trouver pour nos élèves. Bon, je suis encore loin d'un ensemble cohérent, et j'ai beaucoup de mal à découper tout ça par niveau, soit je fais trop, soit pas assez, soit c'est redondant. Bref, je dois encore me casser la tête un petit moment

[Aranel53]

Franchement, au brevet, il n' y a que des trucs super simples, donc à mon avis il vaut mieux passer aux phrases pour expliquer où se retrouve l'énergie et laisser tomber les chaines énergétiques dès que c'est un peu complexe...

J'avais conçu ça il y a quelques temps, mais je ne l'ai jamais vraiment fait comme ça avec les élèves et je crois que ce n'est pas bien la peine. La phrase suffit.

[Jimmy]

Je ne vise pas quelque chose de si compliqué en effet, mais le but était de la créer étape par étape. Je posterai mon fichier quand il sera prêt pour qu'on puisse en discuter. C'est peut être trop, mais je n'aime pas les exemples trop simples qui font justement croire que c'est toujours simple.

[xavier29]

Bon, je suis encore loin d'un ensemble cohérent, et j'ai beaucoup de mal à découper tout ça par niveau, soit je fais trop, soit pas assez, soit c'est redondant. Bref, je dois encore me casser la tête un petit moment

Pas besoin de se casser la tête . Je remets ici le lien vers les productions du groupe Pegase qui détaille une progression de la 6e à la 3e, très cohérente et très progressive.
https://pegase.ens-lyon.fr/enseigner/lenergie-college

Ci-joint leur modèle de l'énergie pour les élèves de 3e, totalement cohérent avec ce que je présente au début de ce fil excepté qu'ils utilisent "Energie mécanique" sans le distinguer en "Energie cinétique" et "Energie potentielle".

[Galilée]

Bonjour,

depuis que ce fil existe, j'enseigne l'énergie comme vous. Mais je me demande si c'est cohérent de le faire comme cela vu qu'en techno ce n'est pas présenté de la même manière et surtout vu qu'au brevet ou dans les manuels c'est différent. Par exemple, ça ne parle pas de transfert électrique, les chaînes sont différentes.... Cela n'embrouille-t-il pas les élèves ?

[Aranel53]

les productions du groupe Pegase qui détaille une progression de la 6e à la 3e, très cohérente et très progressive.

Personnellement je ne trouve pas que cette progression soit si cohérente que ça, en tous cas elles n'est pas vraiment utilisable telle qu'elle je trouve.

Dans leur carte mentale ils mettent que la conservation de l'énergie n'arrive pas tout de suite, je considère que c'est une erreur.
Pour moi c'est la partie préalable à tout raisonnement de la part des élèves, c'est la seule info nécessaire qui permet de raisonner sur ce qui se passe et ça doit être le truc apporté le plus vite après la définition de ce qu'est l'énergie. Et il en parlent et s'en servent dans leur doc de 6e mais c'est pas explicité dans les attendus...

Leur manipulation en 6e sur le transfert thermique ne me convainc pas du tout... c'est compliqué pour rien. Et honnêtement, faire les transferts détaillés en 6e, je veux bien mais je vois carrément pas comment c'est possible vu le temps qu'on a. Mais je passe peut-être trop de temps sur d'autres trucs.

Dans les convertisseurs ils ont un exemple où le congélateur reçoit un transfert électrique (ok) et il fournit un transfert thermique ? ça va pas comme exemple.

Faudrait que je regarde plus en détails tout ce qu'ils proposent, car je les rejoins pour pas mal de trucs, mais je ne pense pas que ce soit un travail utilisable "clé en main".

[Aranel53]

Bonjour, depuis que ce fil existe, j'enseigne l'énergie comme vous. Mais je me demande si c'est cohérent de le faire comme cela vu qu'en techno ce n'est pas présenté de la même manière et surtout vu qu'au brevet ou dans les manuels c'est différent. Par exemple, ça ne parle pas de transfert électrique, les chaînes sont différentes.... Cela n'embrouille-t-il pas les élèves ?

Je pense qu'il est utile de faire le pont entre les différentes manières de présenter les choses... j'ai trouvé que c'était efficace de bien voir comment on présente les choses en techno ou dans des sujets de brevets pour que les élèves ne soient pas surpris, et je trouve qu'ils y arrivent plutôt bien.

"On remplace juste transfert par énergie et ça marche en fait ! " "oui, mais il faut bien avoir en tête ce qu'on peut stocker ou ce qui entraine la variation d'énergie et pis voilà".

Et la partie intéressante de la partie techno en séparant chaine d'énergie et chaine d'information permet de faire le lien entre où est stockée l'énergie qui deviendra autre chose et l'énergie qui sert au déclenchement de la modification... la pichenette pour les dominos, le doigts sur la détente du fusil, l'allumette pour la bûche etc.

[Jimmy]

Je suis assez d'accord pour le document de l'ENS : j'aime bien certaines idées mais ce n'est pas utilisable directement, en tout cas, pas dans ma REP+. Je rejoins totalement Aranel sur la conservation de l'énergie.
C'est néanmoins une excellente base de travail : c'est détaillé mais concis, c'est simple, c'est progressif. Je trouve que c'est un peu vide par moment, cela manque un peu de matière. On passe à coté de certaines thématiques importantes comme le changement climatique, la production de l'électricité ... Nous formons des futurs citoyens, certaines n'iront pas en 2nd GT, il me semble important de ne pas passer à coté !

[xavier29]

Dans leur carte mentale ils mettent que la conservation de l'énergie n'arrive pas tout de suite, je considère que c'est une erreur.
Pour moi c'est la partie préalable à tout raisonnement de la part des élèves, c'est la seule info nécessaire qui permet de raisonner sur ce qui se passe et ça doit être le truc apporté le plus vite après la définition de ce qu'est l'énergie. Et il en parlent et s'en servent dans leur doc de 6e mais c'est pas explicité dans les attendus...

Sur l'utilité d'enseigner la conservation de l'énergie en préalable, j'étais convaincu par tes arguments au début, maintenant je ne le suis plus vraiment, notamment par le fait qu'il existe plusieurs lois de conservation (du volume lors d'un transvasement le liquide, de la masse lors d'une transformation chimique ou physique, etc), pour autant on ne considère pas qu'il faut commencer par énoncer ces lois de conservation avant d'étudier les phénomènes. Il me semble qu'il y a plein de choses à découvrir sur l'énergie sans nécessairement parler du principe de conservation.

Pour l'activité initiale de 6e je me suis dit aussi au début que c'est lourd, mais à relire les commentaires pour l'enseignant : l'expérience est toute simple et ce que les élèves peuvent en tirer est très important. Elle permet notamment de lever des obstacles didactiques reconnus depuis longtemps :

Les élèves sont pour une grande partie perturbé.e.s par les expériences 1 et 2. Les commentaires sont « ça ne marche pas, il ne se passe rien ». Par exemple dans une classe, les prévisions des élèves sont pour l’expérience 2 : 40 % « augmente » ; 17,7 % « diminue » ; 42,3 % « reste identique ». Ces résultats ont été identifiés depuis longtemps par la recherche en didactique : certains objets auraient la possibilité, de par leur nature, de produire « du chaud » (la laine) ou « du froid » (le sac isotherme). Le passage d’une vision statique (ce pull est « chaud ») à une vision en termes de transfert (ce pull limite les transferts thermiques) est une réelle difficulté.
Les observations des expériences 3 et 4 semblent moins surprenantes pour les élèves : cette fois le transfert d’un système à un autre est explicite.

Bref plein de choses qui font que cette année en 6e je vais tester ça. En plus ils ont mis les docs élèves en fichier modifiable, c'est très appréciable pour reformuler/simplifier certaines tournures de phrases.
Je remets le lien vers le doc prof : https://pegase.ens-lyon.fr/sites/defaul ... 3_PROF.pdf