L'energie

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CM2.
Auteur
T. DESCOURTIEUX
Objectif
Définir la notion d’énergie
Prendre conscience que l'être humain a besoin d'énergie pour vivre, se chauffer, se déplacer, s'éclairer ou effectuer un travail
Identifier différentes sources et formes d'énergie
Distinguer les énergies renouvelables et non renouvelables
Relation avec les programmes

Cycle 3 - Programme 2016

  • Identifier des sources et des formes d'énergie.
  • Savoir que l'énergie existe sous différentes formes (énergie associée à un objet en mouvement, énergie thermique, électrique...).
  • Prendre conscience que l'être humain a besoin d'énergie pour vivre, se chauffer, se déplacer, s'éclairer...
  • Connaître des exemples de sources d'énergie utilisées par  les êtres humains : charbon, pétrole, bois, uranium, aliments, vent, Soleil, eau et barrage, pile...
  • Appréhender la notion d'énergie renouvelable.

Socle commun de connaissances, de compétences et de culture

  • Savoir mener une démarche d'investigation.
  • Décrire et questionner ses observations.
Dates
Créée le 02 novembre 2017
Modifiée le 09 novembre 2017
Statistiques
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11 coups de coeur
Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Déroulement des séances

1

Qu'est ce que l'energie ?

Dernière mise à jour le 02 novembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Définir la notion d'énergie
Prendre conscience que l'être humain a besoin d'énergie pour vivre, se chauffer, se déplacer, s'éclairer ou effectuer un travail
Distinguer énergie et source d'énergie
Durée
50 minutes (3 phases)
Matériel
doc 1

1. Représentations initiales

collectif | 20 min. | découverte

Ecrire le mot énergie au milieu du tableau et demander aux élèves ce que ce mot signifie pour eux.

électricité, lumière, chaleur

Demander à chaque élève d'écrire une courte définition du mot énergie en se servant de ce qui est écrit au tableau.

L'énergie c'est ce qui permet de nous déplacer, de vivre, de grandir, de faire du sport, c'est l'électricité, la puissance. (Les mots répondent directement sur la cahier de sciences mais écrivent au crayon de papier pour bien distinguer qu'il s'agit d'une phase de recherche individuelle)

Distribution du document 1 aux élèves et laisser quelques minutes pour une lecture individuelle.

Faites une liste d'objets ou de situations qui utilisent de l'energie

Mise en commun : lister les propositions des élèves au tableau puis identifier collectivement la source d'énergie utilisée.

pétrole, gaz, charbon, nucléaire, soleil, vent, géothermie, biomasse

2. Energie ou source d'énergie

binômes | 20 min. | recherche

Différencier énergie et sources d'énergie à partir d'un exemple : le corps humain

Les élèves sont conscients de l'énergie qui nous entoure, mais ils oublient fréquemment que le corps humain a également besoin d'énergie pour fonctionner.

Questionnements : Quand utilise-t-on le mot énergie habituellement au quotidien ? Qu'est ce que quelqu'un d'énergique ? Comment voit-on qu'il est énergique ? A quoi sert l'énergie dans le corps humain ? Comment fait-on pour avoir de l'énergie ?

Les sources d'énergie pour l'homme : eau, nourriture, air, soleil
Conclusion : pour que l'homme ait de l'énergie, il lui faut  des sources d'énergie.

Reprise du doc 1 et remplir un tableau à 3 colonnes :

Sources d'énergiesElements de l'illustrationEffets produits
gazcuisinièrechaleur
électricitéampoulelumière
l'eaumoulin à eaudéplacement,
soleilpanneau photovoltaïquese chauffer,, s'éclairer
ventéoliennes'éclairer, se chauffer
pétroleessencese déplacer

Conclusion : pour produire de l'énergie, il faut des sources d'énergie.

3. Trace écrite

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

L'énergie permet de se déplacer, transporter, faire fonctionner, chauffer ou s'éclairer. Pour cela, il faut utiliser et transformer une source d'énergie. Il en existe plusieurs types : pétrole, gaz, charbon, nucléaire, soleil, eau, vent, géothermie.

géothermie : utilisation de la chaleur du sous sol pour produire de l'energie.
biomasse : ensemble des végétaux qui peuvent devenir une source d'energie par combustion ou fermentation.

 

2

Les sources d'énergie

Dernière mise à jour le 02 novembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Connaitre différentes énergies, leur source et savoir que certaines sont épuisables.
Classer les énergies selon qu'elles soient ou non renouvelables.
Durée
45 minutes (4 phases)
Matériel
diaporama les sources d'énergies
les images de sources d'énergies

1. Rappel

collectif | 10 min. | découverte

Travail sur ardoises.
Diaporama sur les sources d'énergie. Différentes images sont projetées aux élèves, ils doivent indiquer sur leur ardoises quelles sont les différentes sources d'énergie.

2. Classement d'images

binômes | 10 min. | découverte

Des images représentants différentes sources d'énergie sont projetées au tableau. Chaque image comporte un numéro.

Il est demandé aux élèves de les trier en différents groupes et en donnant un titre à la catégorie.

Par deux, vous devez trier ces images en regroupant celles qui vous semblent aller ensemble et en expliquant pourquoi.

Circuler dans les différents groupes pour vérifier qu'ils sont bien entrés dans l'activité et les aider si besoin.

3. Energies renouvelables et non renouvelables

collectif | 15 min. | découverte

Chaque binome présente son classement en justifiant son choix :. Il est attendu des élèves qu'ils comprennent que certaines énergies sont inépuisables et d'autres non.

Energies épuisables : gaz, charbon, pétrole, uranium
Energies non épuisables : soleil, eau, vent, géothermie, matières organiques vivantes (biomasse)

 

Energie en sous sol : pétrole, gaz, charbon, chaleur de la terre
Energie du sol : le bois
Energie "diffuse" : l'eau, le vent, le soleil

Retenir le 1er classement
Apporter le vocabulaire : energie renouvelable, énergie non renouvelable

4. Trace écrite

individuel | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Certaines sources d’énergie sont inépuisables alors que d’autres sont épuisables et disparaissent.

  • Les énergies non renouvelables (ou énergies fossiles) se trouvent sur Terre en quantité limitée et ne se renouvellent que très lentement (plusieurs millions d’années). De plus, ces énergies sont polluantes (pétrole, charbon, uranium).
  • Les énergies renouvelables sont inépuisables et proviennent d’éléments naturels (Soleil, vent, eau, chaleur terrestre). De plus ce sont des énergies propres.
3

Les énergies renouvelables

Dernière mise à jour le 02 novembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre ce qu'est une énergie renouvelable
Connaitre les différentes énergies renouvelables, ainsi que les avantages et les inconvénients de leur utilisation.
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
doc 3

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement

Retour sur les séances précédentes.
 

2. Les énergies renouvelables

binômes | 30 min. | découverte

Lecture/ analyse de documents (20 min)

Distribuer le corpus de documents, ainsi que le questionnaire
Lecture collective des questions pour vérifier la compréhension

Par deux, vous devez répondre aux questions en vous aidant du document

Mise en commun (10 min)

Correction collective au tableau. Les élèves doivent justifier leurs réponses en se référant aux documents. Le PE apporte des informations supplémentaires si besoin.

3. Trace écrite

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

A partir des réponses obtenues et en retenant les informations principales, les élèves élaborent une trace écrite :

Une source d'énergie renouvelable est une source d'énergie qui se renouvelle assez rapidement ou sont inépuisables. Elles proviennent de phénomènes naturels :

  • le soleil (=permet l'énergie solaire avec les panneaux photovoltaïques)
  • le vent (= permet l'énergie éolienne)
  • l'eau (=permet l'énergie hydraulique avec les barrages)
  • les marrées (=permet l'énergie marémotrice)
4

Les énergies non renouvelables (ou énergies fossiles)

Dernière mise à jour le 03 novembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Comprendre ce qu'est une énergie fossile
Connaitre les différentes énergies non renouvelables ainsi que les avantages et inconvénients de leur utilisation
Durée
40 minutes (3 phases)

1. Rappel

collectif | 5 min. | réinvestissement

Retour sur la séance précédente :

Qu'est ce qu'une source d'énergie renouvelable ?
Quelles sont les différentes sources d'énergie renouvelables ?
Quels sont leurs avantages ? Leurs inconvénients ?

2. Les énergies fossiles

collectif | 20 min. | découverte

Visionnage de la vidéo "les énergies non renouvelables"

https://www.youtube.com/watch?v=opennvORwKU

Analyse de la vidéo :
Questionner les élèves

Qu'est ce qu'une énergie fossile ?
Cite les sources d'énergies fossile
Pourquoi parle-t-on d'énergie non renouvelable ?
Ces sources d'énergie sont-elles compatibles avec l'environnement ?

Distribution du document 4 : Lecture magistrale du document

 

3. Trace écrite

collectif | 15 min. | découverte

Copie de la trace écrite sur la cahier de sciences

En plus des sources d’énergie inépuisables et renouvelables, il existe les sources épuisables. Elles ne sont pas renouvelables car elles existent souvent depuis la formation de la Terre, et finiront par être épuisées par l’homme : le charbon, le pétrole, le gaz naturel, l’uranium. Toutes ces sources épuisables proviennent du sol. On les appelle donc des énergies fossiles

5

Etude d'un cas concret

Dernière mise à jour le 09 novembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Etude de cas pour comprendre l'énergie hydraulique
Durée
30 minutes (2 phases)
Matériel
doc 4
une bouteille en plastique (lisse)
deux bouchons en liège
une tige métallique pour brochette
un cutter
de la ficelle
un trombone
un arrosoir
du scotch

1. Rappel

collectif | 10 min. | réinvestissement

Rappel de la séance précédente

Que pouvez-vous me dire sur les énergies non renouvelables ?

2. Etude de cas

collectif | 20 min. | découverte

Distribution du document 4

Question : Pourquoi construit-on souvent les moulins à eau à proximité d'une cascade ?
Les élèves répondent de manière individuelle au crayon de papier à la question
Recueil des hypothèses qui sont écrites au tableau

Une cascade d'énergie

Réalisation de l'expérience (voir feuille explication expérience). 
L'enseignant réalise l'expérience devant les élèves, il sollicite quelques élèves pour participer à a réalisation de l'expérience.
Il est demandé aux élèves de dessiner l'expérience sur la fiche doc 4.

Que permet de montrer cette expérience ?

Recueil des réponses des élèves afin de construire un bilan ensemble qui sera écrit en bas de la fiche doc 4.

Cette expérience permet de montrer que le dispositif utilise l'énergie de la chute d'eau (énergie hydraulique) afin de la transformer en énergie mécanique qui va permettre de faire monter le trombone.

Ainsi par le biais de cette expérience les élèves vont se rendre compte de la notion de transfert d'énergie et ainsi comprendre plus concrètement ce que c'est que l'énergie.

6

Carte mentale

Dernière mise à jour le 02 novembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Réalisation d'une carte mentale afin de résumer l'ensemble de la leçon.
Durée
30 minutes (2 phases)
Matériel
des feuilles blanches

1. La carte mentale

groupes de 3 | 20 min. | découverte

Les élèves seront organisés en trinome. Ils devront réaliser une carte mentale qui reprendra l'ensemble des informations de la séquence.
L'élément central de la carte mentale sera "les énergies".
Un élève sera chargé de réaliser la carte mentale au propre sur une feuille blanche, un élève sera reformulateur des données et le dernier sera le porte parole du groupe. La carte mentale sera tout de même construite par les trois élèves du groupe. (des photocopies seront réalisées pour donner la carte mentale à tous les membres du groupe)

Le PE circulera dans les différents groupes pour répondre aux éventuelles questions et guider les élèves.

Une carte mentale réalisée par le PE sera également distribuée aux élèves, ils auront ainsi à leur disposition deux cartes mentales.

2. Mise en commun

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

Les groupes volontaires pourront venir présenter leur carte mentale au groupe classe.

7

Evaluation

Dernière mise à jour le 09 novembre 2017
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Il s'agit des objectifs de la séquence
Durée
30 minutes (1 phase)
Matériel
évaluation

1. Evaluation

individuel | 30 min. | évaluation

Evaluation qui sera composé de 6 exercices.

Exercice 1 et 4 : Identifier a quoi sert l'énergie dans la vie quotidienne
Exercice 2 : connaitre les différentes sources d'énergie qu'il existe
Exercice 3 : Connaitre les différentes formes d'énergie
Exercice 5 : reconnaitre les énergies renouvelables et non renouvelables
Exercice 6 : texte à trou qui regroupe l'ensemble des compétences évaluées dans l'évaluation