5ème énergie

[Rubicula]

Pour l'énergie, je pense qu'il faut être très rigoureux pour la définir sans faire d'entrée les erreurs classiques qui ne sont pas des détails.

Il faut bien définir les mots et le mot énergie est difficile à définir.
Je la définirai de la manière suivante et je donnerai cette définition dès la cinquième:

L'énergie est une grandeur physique qui se conserve pour un système isolé. Son unité est le Joule. L'énergie ne se mesure pas mais se calcule. L'énergie peut exister sous différentes formes (cinétique de translation, cinétique de rotation, potentielle, thermique pour ne pas dire interne, de masse...) et à chaque forme on peut y associer une formule ou on peut la calculer. Pour un système isolé l'énergie peut changer de forme on dit qu'elle se transforme.
Un système non isolé pourra échanger de l'énergie avec un autre système. Un système pourra gagner de l'énergie ou en perdre. On parle alors de transferts d'énergie. Il existe deux types de transferts d'énergie: le travail si le transfert est macroscopique et le transfert thermique (chaleur) si le transfert est microscopique.

[jeanine62]

L'énergie est une grandeur physique qui se conserve pour un système isolé. Son unité est le Joule. L'énergie ne se mesure pas mais se calcule. L'énergie peut exister sous différentes formes (cinétique de translation, cinétique de rotation, potentielle, thermique pour ne pas dire interne, de masse...) et à chaque forme on peut y associer une formule ou on peut la calculer. Pour un système isolé l'énergie peut changer de forme on dit qu'elle se transforme.
Un système non isolé pourra échanger de l'énergie avec un autre système. Un système pourra gagner de l'énergie ou en perdre. On parle alors de transferts d'énergie. Il existe deux types de transferts d'énergie: le travail si le transfert est macroscopique et le transfert thermique (chaleur) si le transfert est microscopique.

Belle définition, certes, mais bien trop complexe pour un élève de cinquième. Et c'est bien là le problème, comment parler d'énergie à des élèves de cinquième ?

[DavRam]

c'est vrai que je me vois difficilement evoquer des systèmes isolés ou non à mes 5èmes

[Aranel53]

Je suis aussi partisan des définitions explicites et compréhensibles. Rien n'est plus dérangeant pour moi que de travail sur des notions floues qui ne sont pas communes à tous les élèves. L'énergie vue très tôt est une erreur pour moi car c'est vraiment très abstrait et qu'il est délicat d'en parler correctement.

Le problème de la définition de Rubicula est qu'on n'a toujours rien dit de ce que c'est et les élèves n'y comprendront pas grand chose...

Ma définition personnelle proposée dans un fil plus ancien sur l'énergie était :

L'énergie est un mot général qui désigne une grandeur abstraite (quelque chose qu'on ne peut pas voir ni toucher et que l'on peut seulement imaginer) dont la quantité est constante dans l'univers (elle ne change pas, on ne peut pas fabriquer d'énergie ni en détruire). L'énergie ne peut que se transformer d'une certaine forme d'énergie en une autre forme d'énergie.
Par exemple, si on laisse une voiture en plein soleil, de l'énergie lumineuse (la lumière du soleil) se transforme en énergie thermique (la température a augmenté). Si on allume son grille-pain, de l'énergie électrique s'est transformée en énergie thermique.

Dès qu'il y a un changement, une modification de quelque chose, il y a transfert d'énergie d'un endroit à un autre et/ou changement de forme d'énergie.
Par exemple, il faut pédaler pour mettre en mouvement son vélo de l'énergie chimique stockée dans le corps se transforme en énergie cinétique (liée à la vitesse).

Du coup je mélangerais bien les deux et je vais leur proposer dès la 5e :

L'énergie est un mot général qui désigne une grandeur abstraite (quelque chose que l'on peut seulement imaginer) dont la quantité est constante dans l'univers (elle ne change pas, on ne peut pas fabriquer d'énergie ni en détruire au total). On dit que l'énergie se conserve dans l'univers.
L'unité de l'énergie est le Joule (J). L'énergie ne se mesure pas mais se calcule. L'énergie peut exister sous différentes formes (énergie lumineuse, énergie chimique, énergie de mouvement, énergie thermique... ) et à chaque forme d"énergie on peut associer une formule mathématique pour en calculer sa quantité. L'énergie peut changer de forme : on dit qu'elle se transforme, ou se convertit d'une forme en une autre (conversions d'énergies).
L'énergie est ce qui permet de faire des changements. Dès qu'il y a un changement, une modification de quelque chose, il y a transfert d'énergie d'un endroit à un autre et/ou changement de forme d'énergie. Un objet pourra échanger de l'énergie avec un autre objet. Un objet pourra gagner de l'énergie ou en perdre. Il existe deux types de transferts d'énergie : le travail si le transfert d'énergie est macroscopique (à notre échelle de taille) et le transfert thermique ( appelé aussi la chaleur) si le transfert est microscopique (à l'échelle des molécules).

J'ai plus de temps de me relire, il faut que j'y aille mais merci pour la définition ça va me permettre d'améliorer la mienne. N'hésitez pas à proposer vos idées d'amélioration.

[Rubicula]

Merci Aranel pour cette définition qui est plus précise.

Après je ne vois comment peut-on simplifier une définition sans faire d'erreurs qui par la suite seront très préjudiciables aux élèves dans leur scolarité.

On peut je pense donner la bonne définition de l'énergie dès la cinquième, même si la définition est complexe. Comme les programmes sont spiralaires les élèves auront trois ans pour la comprendre. Les élèves ne sont pas idiots, ils peuvent le faire, non?

La simplification à l'extrème à long terme n'apporte pas forcément que du bon. Je donne un exemple où à cause de simplifications simplistes (pléonasmes) on n'aboutit en définitive à rien: c'est l'exemple des conversions d'unités. Dans beaucoup de manuels et je pense aussi dans l'enseignement de beaucoup de collègues, on apprend aux élèves les conversions avec la méthode des "tableaux" au lieu de faire le bon calcul qui n'est qu'une multiplication. La méthode des tableaux n'est qu'une multiplication déguisée. De plus la méthode des tableaux ne fonctionne pas pour toutes les conversions. Qui irait convertir des minutes en secondes avec des tableaux? Personne. Alors pourquoi quand on convertit des km en m on ne multiplie pas simplement pas 1000? Faire une multiplication après réflexion est beaucoup plus formateur que d'utiliser un tableau tout près d'où on ne sait pas d''où cela vient... Apprendre les bonnes méthodes aux plus jeune age est avec du temps et du travail la bonne solution dans le long terme, plutôt que prendre des "recettes" qui ne fonctionneront qu'un temps et troubleront à coup sur la bonne compréhension de notions plus complexes.

[Rubicula]

Après pour bien comprendre l'énergie (en tout cas c'est comme cela que je l'ai comprise il y a 20 ans maintenant...), on peut relire (lire) la leçon de Feynman de son cours de physique (tome 1) "qu'est ce que l'énergie?"

[rennes74]

bonjour,
j'aurais des questions car j'ai enseigné les chaines de conversions d'énergie en 1ES/L et la représentation adoptée au bac est : les formes d'énergie encadrées et les convertisseurs dans des cercles.
Je n'ai trouvé cette représentation que dans le Hachette....
La fiche méthode présenté endébut de cette discussion met les formes d'énergie au-dessus des flèches...Que doit-on faire ? Avez vous eu d'autres informations concernant le collège ?

[Rubicula]

Je suppose que dans les cadres on définit un système et dans les cercles on définit un convertisseur qui est quand même un système particulier...

[rennes74]

En tout cas
au bac ES/L : c'est les formes d'énergie encadrées et les convertisseurs encerclés

[squonk]

Un objet pourra gagner de l'énergie ou en perdre. Il existe deux types de transferts d'énergie : le travail si le transfert d'énergie est macroscopique (à notre échelle de taille) et le transfert thermique ( appelé aussi la chaleur) si le transfert est microscopique (à l'échelle des molécules).

Je mets de l'essence dans ma voiture, la voiture reçoit-elle du travail ou du transfert thermique ?