l’on compte sur la tâche

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EXEMPLES DE TÂCHES COMPLEXES EN SCIENCES PHYSIQUES ET CHIMIQUES

La construction de compétences par les élèves nécessitent de proposer à ceux-ci des tâches complexes (ce qui ne signifie pas « compliquées »), demandant la mobilisation de ressources internes (connaissances, capacités, attitudes) et externes (aides méthodologiques, protocoles, fiches techniques, etc.) pour résoudre un problème, sans puiser la réponse dans un répertoire de procédures connues. Le vade-mecum pour la compétence 3, les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique, publié sur Eduscol , précise que « l’on compte sur la tâche complexe, pas toujours mais souvent, pas systématiquement mais à bon escient, pour motiver les élèves et les former à gérer des situations concrètes de la vie réelle en mobilisant les connaissances, les capacités et les attitudes acquises ». Il indique également que « la tâche complexe n’est pas une panacée : les apprentissages passent aussi par des tâches simples, automatisées, d’ordre procédural, de la même manière que l’on « doit faire des gammes » pour acquérir une bonne pratique d’un instrument de musique ». La mise en œuvre de tâche complexe en classe demande plutôt à organiser la classe en groupes d’élèves pouvant confronter leurs idées et apprendre à travailler en équipe. Lors de cette mise en œuvre, l’enseignant se positionne comme une personne ressource. Il observe les élèves afin de mettre à disposition de ceux d’entre eux qui rencontrent des difficultés des aides écrites ou orales. Les exemples de tâches complexes qui suivent ont été conçus par le groupe de formateurs pour le collège de l’académie de Rennes et testés en classe. Certains sont accompagnés de productions d’élèves, le plus souvent réalisées en groupe. Les exemples sont classés selon l’ordre de lecture des programmes.


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Classe de 5ème

Mais où est Dédé ?................................................................................................................................. p 5

Solides, liquides et gaz ……………………………………………………………………………….. p 7

Dissolution et masse………… ……………………………………………………………………..... p 10

Classe de 4ème

Un barbecue ...................................................................................................................................…...p 13

Deux morts mystérieuses ..................................................................................................................... p 16

Le petit Nicolas en vacances ………………………………………………………………………… p 20

Classe de 3ème :

Production d’électricité … ……………………………………………………………………….….. p 22

Ceinture rime avec sécurité …………………………………………………………………..……… p 26

Distance de freinage …………………….. ..………………………………………………………… p 29


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Mais où est Dédé ? Niveau : 5ème Programme : L’EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT – MELANGES ET CORPS PURS Connaissances Capacités Mélanges homogènes et hétérogènes. Décantation. Filtration.

�Extraire des informations de l’observation d’un mélange. �Réaliser un montage de décantation ou de filtration (à partir d’un schéma). �Faire le schéma d’un montage de décantation ou de filtration en respectant des conventions.

Une eau d’apparence homogène peut contenir des substances autres que l’eau. Evaporation.

�Pratiquer une démarche expérimentale.

Masse et volume ��Mesurer des volumes et des masses, associer les unités aux grandeurs correspondantes.

L’eau est un solvant de certains solides �Décrire une observation, une situation par une phrase correcte (expression, vocabulaire, sens).

Tâche proposée :

Mais où est Dédé ? Vous devrez rédiger un compte-rendu d’enquête, pour expliquer votre démarche. La conclusion devra préciser la région où Dédé l’embrouille se cache. Le travail doit être rendu à la fin de la séance.

�Attention ! La qualité de votre protocole expérimental sera prise en compte

�� 1er indice : l’eau de mer, échantillon à votre disposition en salle.

il est passé par ici …

Dédé Lembrouille est en cavale. Nous ne disposons que de quelques indices. Les enquêteurs ont retrouvé des photos et un échantillon d’eau de mer en fouillant son dernier logement. Ils pensent que Dédé se cache dans une station balnéaire, mais ignorent dans quelle région en France. C’est à vous de retrouver sa piste à partir des informations données et en complétant par des expériences de votre choix.

Echantillon de l’eau de mer retrouvée chez Dédé : Vous disposerez de la quantité demandée. Il faut cependant réfléchir au volume nécessaire !...


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�� 2ème indice : Salinité des eaux de mer sur le globe en gramme par Litre d’eau. Définition : La salinité est la quantité des sels dissous dans une eau.

Mer du Nord Manche Mer d’Iroise Atlantique Sud 30 g/L 33 g/L 35 g/L 37 g/L Mer Baltique Mer Rouge Mer méditerranée Mer Morte 6 g/L 40 g/L 38 g/L 330 g/L Océan Antarctique Océan Indien Océan Pacifique 35 g/L 37 g/L 35 g/L

�� 3ème indice : Il faut plus de 15 minutes pour vaporiser 50 mL d’eau avec le bec électrique !

�� 4ème indice : Quelques photos souvenir de la planque à Dédé

Remarques pour le professeur : Suivant la salinité de l’eau que vous avez pu recueillir, on choisit de belles photos de sa région ! Modifier la concentration, en diluant à l’eau distillée ou en rajoutant une poignée de gros sel. Pour choisir les photos : On peut aussi réfléchir à un travail pluridisciplinaire sur les paysages, la géologie, la végétation, les algues et les mollusques… avec un indice supplémentaire de recherche de classification en rapport avec le cours de SVT ou de géographie.

Socle Pratiquer une démarche scientifique, résoudre des problèmes

• Rechercher, extraire et organiser l’information utile � • Réaliser, manipuler, mesurer� • Raisonner : élaborer un protocole, adapter une méthode, confronter le

résultat à celui attendu� • Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer ��

Savoir mobiliser des connaissances et des compétences mathématiques

• Organisation et gestion des données : reconnaître une situation de proportionnalité et utiliser le coefficient de proportionnalité.

• Grandeurs et mesures : effectuer des conversions d’unités�

Aides possibles :

1. Quelle grandeur physique cherche-t-on à déterminer ? Quel appareil de mesure utilisera-t-on ? 2. Faire remarquer la nécessité de se débarrasser des constituants solides. (sable, algues…) Trouver une

solution. 3. Comment se débarrasser de l’eau tout en gardant les sels qui sont dissous dedans ? 4. Protocole expérimental : Mesure d’un volume d’eau salée, mesure de la masse de sel restant (sans la

masse du bécher) 5. Protocole expérimental : Quel volume d’eau va-t-on demander ? La masse de sel se rapporte à 1 Litre

d’eau, mais est-on obligé de faire l’expérience avec 1 Litre d’eau ? Prévoir le temps nécessaire pour vaporiser tout le volume.

6. Comment retrouver la salinité en g/L ?


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Solides, liquides et gaz … Niveau : 5ème Programme : L’EAU DANS NOTRE ENVIRONNEMENT – MELANGES ET CORPS PURS Connaissances Capacités Propriétés spécifiques de chaque état physique (de l’eau) :

- forme propre de (l’eau) solide - absence de forme propre de (l’eau) liquide

Identifier et décrire un état physique à partir de ses propriétés.

Tâche proposée : Vous êtes journaliste dans une revue scientifique pour enfant. Cette revue dispose d’une rubrique « pose ta question à la rédaction ». Vous êtes convoqué par le rédacteur en chef : « Nous avons reçu une question d’un jeune lecteur, je veux un article pour la prochaine parution qui réponde à la question, avec argumentation, expériences et tout et tout… La routine quoi ! » Voici le courrier : Exemples de production de groupes d’élèves :

Rédaction scientifique pour les enfants

Un solide: c'est tout ce qui la plupart du temps ne se déforme pas ( se déforme parfois ex: pâte à modeler )

Un liquide: c'est tout ce qui coule (ex: ketchup)

La pâte à modeler ne coule pas

Le ketchup coule


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Chère Chloé,

Notre équipe a répondu a ton problème et voici la solution :

Les liquides et les solides ont différentes propriétés ce qui permet de les différencier.

En voici deux exemples:

après avoir mis de la terre dans un filtre au dessus d'un récipient, nous avons laisser couler l'eau... Mais la terre

n'a pas traversé le filtre, Donc:

La terre est un solide car elle ne passe pas au travers du filtre.

Le shampoing est un liquide car il traverse le filtre!


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Article sur les solides, liquides

Bonjour tout le monde tout particulièrement a Chloé car nous avons trouver la réponse de sa question,elle nous avait proposer comme question:

Comment peut-ont différencier les solides, les liquides et les gaz ?

Pour les différencier nous avons fait des expériences. La première ont la faite avec du shampoing et donc il est liquides car il a traverser le filtre. La secondes ont la faite avec du ketchup et donc il est également liquide car ils a des produits liquides,que les tomates ont de l'eau et qu'il traverse la main. La troisième ont la faite avec de la patte a modeler, ont l'a modeler et c'est rester comme on la modelé. Experience3: experience1:

experience2:


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LA MASSE TOTALE SE CONSERVE LORS D’UNE DISSOLUTION

Classe : 5e

Durée : 1h

la situation-problème

Image extraite d’une BD et modifiée pour servir de situation déclenchante.

Une question est ensuite posée aux élèves leur permettant d’émettre une hypothèse qu’ils

devront par la suite valider.

le(s) support(s) de travail

Matériel : Balance, béchers, erlenmeyer, spatule, pierre de sucre, éprouvette graduée

Documents à donner à l’élève : texte de la situation déclanchante et correction à la fin.

le(s) consigne(s) donnée(s) à l’élève

But attendu : Est ce qu’un mélange est plus léger une fois qu’il est devenu homogène ?

Rédiger un compte rendu :

- le but de la démarche,

- L’hypothèse argumentée choisie,

- la liste du matériel,

- le protocole expérimental,

- 3 schémas explicatifs judicieusement choisis,

- la conclusion.

dans la grille de référence

les domaines scientifiques de connaissances

• La matière.

Pratiquer une démarche scientifique

les capacités à évaluer en situation

les indicateurs de réussite

• Observer, rechercher et organiser les informations. • Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes. • Raisonner, argumenter, démontrer. • Communiquer à l’aide de langages ou d’outils scientifiques ou technologiques.

Saisir les informations utiles à partir d’un schéma. Suivre les règle de vie de classe, réaliser un schéma en respectant les consignes, savoir utiliser des appareils de mesures (éprouvette, balance). Formuler un problème, proposer une hypothèse argumentée, imaginer un moyen de tester la validité d’une hypothèse. Présenter la démarche suivie à l’écrit, présenter à l’aide d’un schéma.

Choix du matériel, hypothèse argumentée. Attitude en classe, mesure de masse, mesure de volume. Compte rendu. Compte rendu


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dans le programme de la classe visée les connaissances les capacités

Une eau d’apparence homogène peut contenir des substances autres que l’eau. La masse totale se conserve lors d’une dissolution. Dissolution, mélange homogène, solvant, soluté, solution aqueuse. Distinction entre dissolution et fusion. Masse et volume

Pratiquer une démarche expérimentale. Pratiquer une démarche expérimentale. Décrire une observation, une situation par une phrase correcte Faire des mesures dans les conditions optimales

les aides ou "coup de pouce"

� Aide à la démarche de résolution :

Liste du matériel

� Apport de savoir-faire :

Aide pour effectuer les mesures

Aide pour la réalisation des schémas

� Apport de connaissances :

les réponses attendues La masse du mélange est la même avant et après la dissolution.

Déroulement de la séance

1- découverte du problème à résoudre : 5’

Lecture individuelle du sujet puis explications en classe : un élève explique le problème. Puis au

tableau, le professeur explique le découpage temporel de la séance et précise les différentes

étapes.

2- recherche de solution : 10’

Au brouillon et par groupe de deux. Les élèves doivent rechercher le protocole de l’expérience

qui leur permettra de valider leur hypothèse.

Ils doivent faire apparaître au brouillon : la liste du matériel dont ils auront besoins pour réaliser

l’expérience envisagée ; les schémas de l’expérience envisagée ; quelques phrases d’explications.

Chaque groupe présente son brouillon au professeur, ce dernier ne se prononce que sur la

faisabilité de l’expérience.

Si des groupes ont fait valider leur brouillon avant la fin des 10 minutes, ils commencent la

rédaction du compte-rendu.

3- Manipulation : 10’

Lorsque tous les élèves ont soumis leur projet au professeur, le matériel est distribué et les

groupes ont 10 minutes pour réaliser l’expérience et donner leur interprétation au professeur.

4- Rédaction du compte-rendu : 15’

Les élèves ont 15 minutes pour finir de rédiger le compte rendu de l’expérience.

Les différents paragraphes demandés sont indiqués au tableau :

- But de l’expérience

- Hypothèse argumentée choisie

- Liste du matériel utilisé


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- Explications détaillées des expériences (étapes par étapes)

- Schémas des expériences réalisées

- Conclusion

5- Fin de séance : 5’

En fin de séance, lorsque tous les groupes ont rendu leur trace écrite, lavé et rangé le matériel,

le professeur réuni tous les élèves à son bureau pour effectuer la correction (Si possible ne pas

laisser partir les élèves sans avoir fait ce bilan).

ANNEXE : Document distribué aux élèves

Image extraite de « Léonard », De Groot et Turk, Ed Le Lombard

Le disciple a-t-il raison de croire que le mélange sera plus léger une fois qu’il sera homogène ? Propose une démarche expérimentale pour valider ton hypothèse. Rédige un compte rendu contenant :

- Le but de ta démarche, - L’hypothèse argumentée choisie, - La liste du matériel, - Le protocole expérimental, - 3 schémas explicatifs, - La conclusion.

Facile ! Surtout quand je ne verrai

plus de sucre, ce sera sûrement plus

léger !

Voilà ! J’ai mis le morceau de sucre dans l’erlenmeyer et je rajoute les 100 mL d’eau…

Disciple, c’est à vous de me rendre cela homogène !


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Un barbecue Niveau : 4ème Programme : DE L’AIR QUI NOUS ENTOURE A LA MOLECULE Connaissances Capacités La combustion du carbone nécessite du dioxygène et produit du dioxyde de carbone. Test du dioxyde de carbone : en présence de dioxyde de carbone, l’eau de chaux donne un précipité blanc.

Questionner, identifier un problème formuler une hypothèse. Mettre en œuvre un protocole expérimental. Observer, extraire les informations d’un fait observé. Exprimer à l’écrit ou à l’oral des étapes d’une démarche de résolution.

Pré-requis : Connaissance des principaux atomes (nom, modèle et symbole) ainsi de quelques molécules (nom, modèle et formule). Situation proposée :

Qui de Mr Chippo ou de Mr Latta dit vrai ? Pourquoi ? 1- Formuler à l'écrit le problème chimique que vous devez résoudre ici. Appelez le professeur. 2- Formuler à l'écrit votre hypothèse concernant le problème chimique formulé précédemment. Appelez le professeur. 3- Décrire à l'aide de schémas légendés et de phrases les expériences que vous désirez réaliser pour vérifier si votre hypothèse est correcte ou pas. Appelez le professeur. 4- Réaliser l’expérience imaginée. 5- Ecrire la réponse au problème chimique qui se posait au départ en expliquant votre réponse. Appelez le professeur. Les coups de pouce :

- Durant la phase 1 : Coup de pouce 1 : Qu'est-ce que la banquise et que se passe-t-il si elle fond ? Coup de pouce 2 : Qu'est-ce qui fait fondre la banquise ? Coup de pouce 3 : Comment s'appelle le phénomène responsable des températures vivables sur la Terre ? Coup de pouce 4 : Quel est le principal gaz qui est responsable de cet « effet de serre » sur la Terre ?


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Coup de pouce 5 : Voici la définition de ce qu'est l'effet de serre.

- Durant la phase 2 :

Coup de pouce 6 : Ton hypothèse est la réponse au problème que tu penses être correcte sans en avoir la certitude.

- Durant la phase 3 : Coup de pouce 7 : Est-ce que votre expérience va nous permettre d'apporter une réponse au problème chimique qui se pose ici ? Coup de pouce 8 : Que faut-il faire comme expérience pour savoir si la combustion du charbon produit du dioxyde de carbone ? Coup de pouce 9 : Comment peut-on détecter la présence de dioxyde de carbone ? Coup de pouce 10 : photo du matériel disponible pour simuler un barbecue.

Exemples de production de groupes d’élèves :

Définition : L’effet de serre est un effet naturel de la basse atmosphère, ou troposphère (de 0 à 16 km) qui se produit à cause des gaz contenus dans l’atmosphère, principalement le dioxyde de carbone. Ces gaz retiennent une partie de la chaleur solaire reçue à la surface de la Terre. L’effet de serre est un phénomène nécessaire car sans lui la nuit serait beaucoup trop froide (environ -24º C), et le jour serait beaucoup trop chaud.

Définition extraite : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/col-labitrie-tournefeuille/pedagogie/article.php3?id_article=110


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Deux morts mystérieuses Niveau : 4ème Programme : DE L’AIR QUI NOUS ENTOURE A LA MOLECULE Connaissances Capacités Les combustions nécessitent la présence des réactifs (combustible et comburant) qui sont consommés au cours de la combustion : un ou des nouveaux produits se forment. Certaines combustions peuvent être dangereuses (combustions incomplètes)

Extraire d’un document papier les informations relatives aux combustions et à ses dangers.

Dans la grille de référence. Pratiquer une démarche scientifique ou technologique, résoudre des problèmes Item Sous-item Indicateurs de réussite

Rechercher les informations utiles. Formulation d’une hypothèse en rapport avec le problème posé. Raisonner, extraire et organiser

l’information utile Extraire des informations utiles (documents écrits, multimédia)

Rédiger une phrase de réponse à la question posée.

Tâche proposée :

Deux morts mystérieuses

Dans un petit village, le facteur en livrant un colis, retrouve les occupants d’une maison morts. Il s’agit de Mr et Mme Martin, 68 ans, retraités. Au cours de l’enquête, l’inspecteur remarque un poêle à bois où du charbon a brûlé ainsi qu’une cage avec des canaris morts. Il constate aussi l’obstruction de toutes les aérations du domicile. L’inspecteur comprend vite qu’il a affaire à nouveau à cet assassin sournois. Combien de victimes va-t-il encore faire ? De qui s’agit-il ?

Consignes données aux élèves : Médecin légiste, vous devez rendre aux enquêteurs votre rapport d’expertise, précisant la cause du décès de ces 2 personnes.


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Lors de la respiration, le sang transporte le dioxygène des poumons jusqu’aux cellules de l’organisme par l’intermédiaire d’une molécule, l’hémoglobine. Notre organisme rejète alors du dioxyde de carbone. Le monoxyde de carbone est un gaz qui se fixe 230 fois plus vite sur l’hémoglobine du sang que le dioxygène. Le sang apporte alors aux cellules du monoxyde de carbone et non plus du dioxygène : c’est l’asphyxie.

Document 3

Effets sur l’Homme du monoxyde de carbone en fonction de sa concentration et de la durée d’exposition.

Document 1

Une mine est un gisement exploité de matériaux (par exemple d'or, de charbon, de cuivre, de diamants, de fer, de sel, d'uranium, etc.). La ventilation des mines est nécessaire contre l'accumulation de CO, CO2, méthane, grisou . D’ailleurs, les mineurs emportaient autrefois un canari en cage, qui lorsqu'il s'agitait, ou même mourait, ou encore donnait des signes de suffocation était le signe qu'il fallait remonter …

Document 2 extrait de Wikipédia


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Document 4


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Les aides ou coups de pouce

- Dans l’énoncé de l’exercice, on parle de combustion. Quels sont les réactifs de cette

combustion ? Quel est le produit de la combustion ? - Dans le cas d’une combustion complète du méthane par exemple, deux produits se

forment. Un des produits est mis en évidence par de l’eau de chaux qui se trouble. L’autre produit formé est mis en évidence par du sulfate de cuivre anhydre qui bleuit.

- Une combustion complète a lieu quand le dioxygène de l’air est en excès. Par contre, lorsque le dioxygène fait défaut, la combustion est dite incomplète. Dans ce cas, les produits formés sont différents.

La réponse attendue

L’émanation de monoxyde de carbone est responsable de la mort de ces deux personnes. En effet, dans une pièce non aérée, la combustion peut être incomplète avec formation de monoxyde de carbone.


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Le petit Nicolas en vacances Niveau : 4ème Programme : LA LUMIERE : COULEURS, IMAGES, VITESSE Connaissances Capacités Eclairé en lumière blanche, un filtre permet d’obtenir une lumière colorée par absorption d’une partie du spectre visible.

Extraire des informations d’un fait observé.

La couleur perçue lorsqu’on observe un objet dépend de l’objet lui-même et de la lumière qui l’éclaire .

Tâche proposée :

Le Petit Nicolas est en vacances. Il a photographié ce monument et désire envoyer cette photo à son copain en lui écrivant un petit mot à l'arrière.

• Dans quel pays cette photo a-t-elle été prise ? Justifiez-vous. • Vous imaginerez et écrirez le message que le Petit Nicolas peut écrire au dos de la photo.

Les aides possibles Aide 1 (apport de connaissances) : un filtre coloré absorbe certaines lumières colorées et en transmet d’autres. Aide 2 (réalisation d’une expérience) : mise à disposition d’une source de lumière et de filtres colorés. Les items du socle mis en œuvre et les indicateurs de réussite : Compétence 1 : La maîtrise de la langue française Item Indicateurs de réussite ECRIRE Rédaction d’un texte bref, cohérent et ponctué, en réponse à la consigne donnée et en respectant l’orthographe et la syntaxe.

Le texte écrit est clair et structuré.

S’EXPRIMER A L’ORAL Rendre compte du travail devant le groupe

Lecture orale claire du texte rédigé


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Compétence 3 : Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique Item Indicateurs de réussite PRATIQUER UNE D2MARCHE SCIENTIFIQUE, RESOUDRE DES PROBLEMES Rechercher, extraire et organiser l’information utile. Raisonner, argumenter, démontrer. Présenter la démarche suivie, communiquer à l’aide d’un langage adapté.

Prise en compte d’informations ayant un rapport avec l’étude en cours. Faire le lien entre la couleur d’un objet et la lumière reçue / la lumière absorbée. Utiliser les termes appropriés : couleurs, filtre, absorption…

Compétence 7 : L’autonomie et l’initiative Item Indicateurs de réussite FAIRE PREUVE D’INITIATIVE S’intégrer et coopérer dans un projet collectif. Manifester curiosité, créativité, motivation à travers l’activité.

S’investir dans le travail de groupe. Ecouter les autres. Savoir se poser des questions et en poser au groupe pour avancer.


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Production d’électricité Niveau : 3ème Programme : ENERGIE ELECTRIQUE ET CIRCUITS ELECTRIQUES EN « ALTERNATIF » Connaissances Capacités DES POSSIBILITES DE PRODUCTION DE L’ELECTRICITE L’alternateur est la partie commune à toutes les centrales électriques L’énergie mécanique reçue par l’alternateur est convertie en énergie électrique.

Organiser l’information utile afin de traduire les conversions énergétiques dans un diagramme incluant les énergies perdues pour l’utilisateur.

Sources d’énergie renouvelables ou non. Extraire d’un document les informations relatives aux sources d’énergie.

Tâche proposée : Du matériel est disposé sur le bureau du professeur : sèche-cheveux, moulin d’enfant, cocotte-minute, plaque chauffante, maquette d’alternateur, lampe de bureau, cellule photovoltaïque, etc. Chaque groupe d’élèves (3 ou 4) dispose d’une enveloppe portant le nom d’un pays ou d’une région et contenant des documents dont certains sont communs et d’autres propres au pays concerné. Les pays proposés (Australie, Allemagne (Ruhr), France (Jura), France (Finistère), Russie, Espagne (Andalousie)) permettent d’étudier différents types de centrales. Exemples de documents proposés :

Vous êtes chargés par les autorités du pays pour lequel vous travaillez de choisir le type de centrale électrique le plus adapté à ce pays et de le présenter aux journalistes lors d’une conférence de presse. Votre exposé oral devra s’appuyer sur un diaporama simple présentant quelques photos et schémas. Vous devrez de plus fournir aux journalistes présents une présentation sous feuille A4 de la centrale choisie. Vos présentations, orale et papier, devront comporter :

- la raison de votre choix - une présentation simple du principe de fonctionnement - un avantage et un inconvénient de ce type de centrale - une expérience simple illustrant son principe (réalisation d’une minicentrale) - la chaîne de conversion des différentes formes d’énergie

Temps de préparation : 45 – 50 min Le choix devra être réalisé au bout de 10 min.


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Quelques avantages et inconvénients des différents types de centrales électriques.

Centrale hydraulique Les avantages Energies renouvelables illimitées Les inconvénients Outre que les sites potentiels se situent généralement en montagne entrainant des surcoûts importants de construction, le nombre de ces sites n'est pas infini et, même relativement faible. De plus ce système implique de noyer des vallées entières de terre cultivable, où les hommes vivent bien souvent depuis des lustres. Eolienne Les avantages Le vent est gratuit et non polluant Les inconvénients Les principaux défauts de ces systèmes sont une pollution visuelle du paysage et l'obstruction de la navigation aérienne de proximité. Le bruit est également assez nuisible d'après certains témoignages (lorsque installée près d'une habitation existante). L'investissement est considérable pour de rendements sujets aux caprices du vent et, somme toute, assez faibles comparés à d'autres systèmes concurrents. Centrale photovoltaïque Les avantages C'est non polluant (du moins en fonctionnement). L’énergie lumineuse est inépuisable. Les inconvénients Faible rendement (production). . De plus elles occupent une surface au sol assez importante pour une production incertaine. Centrale solaire Les avantages C'est non polluant. L’énergie solaire est inépuisable. Les inconvénients Les principaux inconvénients des centrales solaires sont l'arrêt faute d'énergie pendant les nuits et, une production aléatoire, fonction des conditions météorologiques. De plus elles occupent une surface au sol assez importante pour une production incertaine. Centrale thermique « classique » Les avantages On peut s'en servir quand on le veut ! Elles sont puissantes... Elles permettent de faire de la cogénération : lorsque l'on a besoin à un endroit déterminé (agglomération, industries chimiques, serres, ...) de chaleur en grande quantité, il est intéressant de créer une centrale thermique qui produit de l'électricité et dont le circuit de refroidissement sert de source de chaleur pour l'application désirée. (C'est une manière de rentabiliser les inévitables pertes de ce type de centrales.) Les inconvénients Les sources d'énergie fossiles ont le défaut de ne pas être inépuisables. De plus elles sont polluantes et rejettent des gaz à effet de serre (principalement du dioxyde de carbone) responsables du réchauffement climatique. Centrale nucléaire Les avantages On peut s'en servir quand on le veut ! Elles sont puissantes. Elles permettent de faire de la cogénération (voir centrales thermiques) Elles ne rejettent pas de gaz polluants ni de gaz à effet de serre (responsables du réchauffement climatique). Ce qui sort des cheminées est de l’eau. Les inconvénients Les combustibles nucléaires ne sont pas inépuisables. Les centrales nucléaires produisent des déchets radioactifs dont la gestion pose d'importants problèmes de stockage (très longue durée de vie) et de recyclage.


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Ressources en vent

Ensoleillement

Ressources en Uranium

Ressources en gaz naturel

Ressources en charbon


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Le relief du département du Jura est particulier :

• Une vaste plaine (la Bresse jurassienne, atteignant des altitudes proches des 200-300 m) s'étend le long de la limite avec la Bourgogne jusqu'aux villes d'Arbois, Salins-les-Bains, Poligny et Lons-le-Saunier; on y trouve une des plus vastes forêts de France dite « de la Chaux » et une rivière principale « le Doubs » avec son affluent « la Loue ». Deux reculées sont intéressantes à voir : celle du village des Planches-près-Arbois et celle du village de Baume-les-Messieurs. C'est une région riche en étangs.

• Un premier plateau permet d'atteindre les altitudes moyennes de 400 à 700 m, essentiellement rural à l'exception de la petite ville de Champagnole. C'est le règne de la nature avec prés, forêts, lacs (lac de Chalain - lac de Narlay - lac d'Ilay - Lacs de Maclu - lac du Vernois...) et cours d'eau (cascades du Hérisson (rivière), l'Ain...)

• La Haut-Jura permet d'atteindre brusquement les altitudes les plus élevées jusqu'à 1500 m, avec une moyenne de 1000/1100m; le paysage est montagnard, avec de nombreuses forêts de résineux, la ville des Rousses et son lac, celle de Morez (siège de la lunetterie française, avec son école nationale) et la ville de Saint-Claude (important secteur de l'industrie du jouet, de la pipe, et anciennement du diamant).

L'Australie se dit favorable à l'énergie nucléaire

L'Australie détient d'importantes réserves d'uranium, qu'elle exporte notamment en Chine. Crédits photo : Aubert/Le Figaro

Le premier ministre, John Howard, a rompu un tabou en affirmant que son pays investira dans le nucléaire si sa coalition de droite est réélue cette année. LA CAUSE de l'énergie nucléaire a fait un grand bond en avant au pays des kangourous. Le français Areva et ses concurrents pourraient y trouver bientôt un nouveau terrain de jeu de premier ordre. Le premier ministre australien, John Howard, a en effet créé la surprise le week-end dernier en présentant son programme pour lutter contre le réchauffement climatique. Il s'est dit favorable à la construction de centrales nucléaires dans un pays qui les a toujours refusées, que ce soit dans l'opinion publique ou dans la loi fédérale qui interdit formellement une telle technologie. L'Australie détient pourtant d'importantes réserves d'uranium, qu'elle exporte en Chine notamment. « Le nucléaire est la seule façon de réduire nos émissions de gaz à effet de serre sans ralentir l'économie », a affirmé John Howard lors d'une réunion du parti libéral. Au pouvoir depuis onze ans, ce parti cherche à remporter les prochaines élections générales prévues d'ici à la fin de l'année.

Source : Le Figaro


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Un ordinateur portable est mis à disposition des élèves dès lors qu’ils ont un projet précis. Un dossier contenant des illustrations est disponible pour chaque type de centrale. Compétences mises en œuvre : 1 Maîtrise de la langue française

Prendre la parole en public Rendre compte d’un travail collectif S’exprimer à l’oral Adapter sa prise de parole

3 Culture scientifique et technologique Rechercher, extraire et organiser l’information utile Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes Raisonner, argumenter, pratiquer une démarche expérimentale ou technologique, démontrer

Pratiquer une démarche scientifique ou technologique, résoudre des problèmes

Présenter la démarche suivie, les résultats obtenus, communiquer à l'aide d'un langage adapté

Maîtriser des connaissances dans divers domaines scientifiques

L’énergie : Différentes formes d’énergie, notamment l’énergie électrique, et transformations d’une forme à une autre.

4 Techniques de l’information et de la communication Saisir et mettre en page un texte

Créer, produire, traiter, exploiter des données Organiser la composition du document, prévoir sa présentation en fonction de sa destination

5 Culture humaniste

Lire et pratiquer différents langages Lire et employer différents langages : textes, graphiques, cartes, images, musique

6 Compétences civiques et sociales Connaître et respecter les règles de la vie collective Comprendre l'importance du respect mutuel et accepter toutes les différences Avoir un comportement responsable

Connaître les comportements favorables à sa santé et sa sécurité.

Gazprom relance la guerre du gaz Myriam Berber Article publié le 06/01/2009 Dernière mise à jour le 06/01/2009 à 23:15 TU L’Europe est frappée, mardi 6 janvier 2009, par la guerre du gaz entre la Russie et l’Ukraine. L’Autriche, la Bulgarie, la Hongrie, la Roumanie, la Croatie et la Pologne annoncent des livraisons réduites de gaz russe. La Turquie, la Grèce et la Macédoine sont également affectées. Les pays clients du géant russe Gazprom savent que leur alimentation en gaz ne sera pas garantie tant que Moscou et Kiev ne se seront pas mis d’accord sur l’augmentation du prix du gaz livré à l’Ukraine par la Russie. L’Ukraine résiste parce qu’elle est en position de force. 80% du gaz russe exporté vers l’Europe transite par des gazoducs qui passent sur son territoire.

La guerre du gaz entre la Russie et l’Ukraine se traduit par une baisse des livraisons du gaz vers l’Europe. (Photo : AFP)

La Russie se classe au troisième rang pour les réserves d’hydrocarbures, derrière l’Arabie Saoudite et l’Iran. Détenu à 50% par l’Etat russe, le géant Gazprom contrôle environ 87% des réserves de gaz en Russie et 20% des réserves mondiales.

Source : Le Monde


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CEINTURE RIME AVEC SECURITE

classe : 3ème durée : 45 minutes


Paroles d’une adolescente à un ami : « Moi, mon père il est cool ! Quand on est en voiture sur de petits trajets et que je suis assise à l’arrière, il veut bien que je ne mette pas la ceinture de sécurité ! »

le(s) support(s) de travail

Un document papier comportant un graphique donnant l’énergie cinétique à l’arrivée au sol, en fonction de la hauteur de chute, une illustration montrant une voiture qui va rencontrer un obstacle et un texte extrait du site de la sécurité routière.

le(s) consigne(s) donnée(s) à l’élève

En utilisant les documents fournis, expliquez à l’adolescente pourquoi l’attitude de son père est irresponsable et quels risques sont encourus. Votre explication devra s’appuyer sur un comparatif, comporter des valeurs chiffrées et faire apparaitre les calculs que vous aurez réalisés.

Énergie cinétique à l’arrivée au sol, pour un objet qui chute

V= 70km/h

AH, mon dieu ! J’ai trop

d’énergie cinétique !! Que va-t-il m’arriver ?

Dès 20km/h, un choc subi sans ceinture peut-être mortel. Parce que le taux de mortalité est deux fois plus élevé sans ceinture, son port est obligatoire. Cette obligation s’applique à l’ensemble des passagers, à l’avant et à l’arrière, sur route comme en agglomération, même sur de petits trajets. En cas d’accident, le conducteur non attaché et les passagers risquent d’être, soit projetés avec force à l’intérieur de l’habitacle, soit éjectés. La ceinture de sécurité, premier rempart contre ces menaces, permet de maintenir le corps solidaire du siège. S’il ne porte pas la ceinture de sécurité, le conducteur et les passagers s’exposent chacun à une contravention de 4ème classe dont l’amende s’élève à 135 €. Cette contravention leur est dressée personnellement, et non à l’encontre du seul conducteur. Un conducteur non attaché encourt un retrait de 3 points sur le permis. Pour tous ses passagers âgés de moins de 18 ans, le conducteur est responsable du port de la ceinture ou d’un moyen de retenue adapté.

Extrait du site de la sécurité routière.


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les domaines scientifiques de connaissances • L’énergie

Pratiquer une démarche scientifique

ou technologique



• Observer, rechercher et organiser les informations.

Observer, recenser des informations: extraire d'un document les informations relatives à un thème de travail. Organiser les informations pour les utiliser.

- Les phrases du texte, sur les dangers du non port de la ceinture sont relevées (choc mortel des 20km/h, port obligatoire, risque d’être projetés à l’intérieur ou éjectés, ceinture permet de maintenir le corps) - Les infractions à la loi et amendes encourues sont relevées dans le texte - La phrase, extraite de la bulle et indiquant que le passager possède de l’énergie cinétique est utilisée. - La masse de la personne qui chute, prise pour référence, est utilisée. - La hauteur de chute relevée sur le graphique, en fonction de l’énergie cinétique, est correcte. - La vitesse de 70km/h figurant sur le dessin est utilisée.

• Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes.

Calculer: utiliser une formule pour réaliser un calcul

- La valeur de l’énergie cinétique calculée est correcte et dans la bonne unité.

• Raisonner, argumenter pratiquer une démarche expérimentale

Mettre en relation, déduire, valider ou invalider.

- Une mise en relation des informations extraites des documents (lors d’un choc dans ceinture il y a projection ou éjection de l’individu, un passager possède de l’énergie cinétique, l’énergie cinétique possédée par un objet qui chute), de ses connaissances (lors d’un choc frontal l’énergie cinétique est transformée en déformation) pour réaliser le comparatif demandé. - La déduction sur l’irresponsabilité du père de l’adolescente du fait des dangers encourus est faite - L’invalidation de l’attitude hors la loi du citoyen adulte est faite.

• Communiquer à l’aide de langages ou d’outils scientifiques ou technologiques

Présenter un résultat, expliquer l'enchainement des idées, l'ordre des étapes Exprimer une conclusion par une phrase correcte

- Les relations de cause à effet sont clairement énoncées. - Les calculs réalisés sont présentés et dans la logique de l’argumentation. - Le texte rédigé est de type argumentatif. - Un paragraphe est consacré aux dangers liés à l’éjection et un autre est consacré aux infractions à la loi. - Une phrase de conclusion est rédigée.


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dans le programme de la classe visée

les connaissances les capacités Pourquoi la vitesse est-elle dangereuse ? Exploiter les documents relatifs à la sécurité routière

(thème de convergence « sécurité »)

Remarque : Le travail réalisé par les élèves peut éventuellement permettre aussi d’évaluer, dans la compétence 1 et dans le domaine « écrire », l’item « Rédiger un texte cohérent, construit en paragraphes, correctement ponctué, en respectant des consignes imposées : récit, description, explication, texte argumentatif, compte rendu, écrits courants »


� Aide à la démarche de résolution : - Que possède l’adolescente, non attachée, dans la voiture ? (illustration et lecture de la bulle) - Que risque l’adolescente, non attachée lors d’un choc ? (texte extrait du site de la sécurité routière) - Que faut-il calculer concernant l’adolescente ? - Quelles informations apportent le graphique ? Comment les utiliser ? - Sur quoi peut-on s’appuyer pour réaliser le comparatif ? � Apport de savoir-faire : - Convertir une vitesse en km/h en m/s. (fiche méthode) � Apport de connaissances : - Formule permettant de calculer une énergie cinétique - Lors d’un choc frontal, il y a conversion de l’énergie cinétique en déformation

les réponses attendues Voici un exemple de production attendue : Ton père a une attitude doublement irresponsable et je vais te le démontrer. - Tout d’abord, tu pourras lire sur le site de la sécurité routière que « dès 20km/h, un choc subi sans ceinture peut être mortel » et que « lors d’un accident, un passager non attaché, risque d’être projeté avec force à l’intérieur de l’habitacle ou éjecté ». Pourquoi ? Eh bien tout simplement parce que le passager possède, comme la voiture qui roule, une énergie cinétique et que lors d’un choc, cette énergie cinétique se transforme en déformation. La ceinture, elle, « permet de maintenir ton corps solidaire du siège ».

Quelle énergie cinétique possèdes –tu, toi, quand ton père roule sur des petits trajets ? Tu as une masse d’environ 50kg et sur une petite route de campagne la vitesse peut être de 70km/h. Voici donc le calcul pour obtenir ton énergie cinétique :

M= 50 kg V = 70 km/h = 70 x 103 / 3600 = 19 m/s EC = ½ x m x v2 = ½ x 50 x 192 = 9025 J

Mais peut-être ne te rends tu pas bien compte de ce que cela représente. Eh bien, je vais te faire une comparaison qui sera, je le pense parlante. Une énergie cinétique de 9025 J est celle que tu possèderais, en arrivant au sol, après une chute de presque 20 m soit une chute d’environ 7 étages. Tu imagines les dégâts produit en arrivant au sol ! La mort est malheureusement quasi certaine.

- D’autre part, ton père se montre également irresponsable car en tant que citoyen et conducteur, il n’a pas une attitude exemplaire car, comme tu es mineure, il est responsable du port de ta ceinture de sécurité et le port de celle-ci est obligatoire. Il est donc en infraction avec la loi, et est donc passible de certaines amendes. Le site de la sécurité routière t’apprendra qu’il s’expose à une contravention de 4ème classe dont l’amende est de 135 €. Et si lui-même ne mets pas sa ceinture, il s’expose à un retrait de 3 points sur le permis. En conclusion, ton père n’est pas cool mais doublement irresponsable car lorsqu’il accepte que tu ne mettes pas ta ceinture de sécurité, il t’expose au même danger de mort que s’il te poussait du haut de plusieurs étages et se montre non respectueux des lois de son pays.


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DISTANCE DE FREINAGE

classe : 3ème durée : 30 minutes


Vous êtes au volant d'une voiture qui roule à 50km/h. La voiture qui est devant vous est à 38 mètres (distance entre le pare choc avant de votre voiture et le pare choc arrière de la voiture de devant). Tout à coup la voiture qui vous précède s'arrête brutalement. Que se passera t-il ?

le(s) support(s) de travail Deux documents papier : Un texte explicatif sur la distance d'arrêt et un graphique donnant, pour deux états de route différents, différentes distances de freinage en fonction de la vitesse.

Document 1 – Temps de réaction, distance de freinag e et distance d’arrêt

Entre l’instant où le conducteur perçoit un obstacle et l’instant où il s’arrête, le véhicule a parcouru une certaine distance, appelée distance d’arrêt DA. De quels paramètres dépend t- elle ?

Elle est la somme de deux termes : La distance de réaction et la distance de freinage.

- La distance de réaction : A la perception de l’obstacle, le temps de réaction du conducteur vaut en

moyenne une seconde. Il correspond à la transmission de l’influx nerveux entre l’œil et le cerveau, à l’analyse de la situation, à la décision de freiner et à la transmission de l’ordre aux muscles.

Pendant ce temps de réaction, le véhicule continue de rouler à la même vitesse et parcourt la distance DR. Le temps de réaction, et la distance parcourue pendant ce temps, dépendent de l’état physique du

conducteur. La fatigue, l’alcool et la drogue augmentent considérablement le temps de réaction et donc les risques d’accident. Sa durée moyenne est de 1 à 2 secondes.

DR = v x tr

- La distance de freinage : Au moment où le conducteur appuie sur la pédale de frein, le véhicule ne

s’arrête pas instantanément, mais parcourt une distance DF, appelée distance de freinage. Cette distance dépend de l’état des pneus, des freins, de la route, des intempéries et surtout de la vitesse.

La distance d’arrêt est donc égale à DA = DR + DF


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Document 2- Distance de freinage

le(s) consigne(s) donnée(s) à l’élève Pour répondre à la question vous utiliserez les documents 1 et 2 qui vous sont fournis. Votre réponse rédigée devra faire apparaitre, les informations, figurant dans les documents, que vous avez utilisées ainsi que les étapes de votre raisonnement , avec les calculs réalisés.


les domaines scientifiques de connaissances • L’énergie

Pratiquer une démarche scientifique ou technologique



• Observer, rechercher et organiser les informations.

Observer, recenser des informations: extraire d'un document les informations relatives à un thème de travail. Organiser les informations pour les utiliser.

- La différence entre distance de réaction et distance de freinage est faite. La signification de la distance d'arrêt est donnée. - La formule permettant de calculer la distance de réaction est relevée. La distance de freinage, extraite du graphique, pour la vitesse considérée est correcte

• Réaliser, manipuler, mesurer, calculer, appliquer des consignes.

Calculer: utiliser une formule pour réaliser un calcul

La valeur calculée est correcte et dans la bonne unité

• Communiquer à l’aide de langages ou d’outils scientifiques ou technologiques

Présenter un résultat, expliquer l'enchainement des idées, l'ordre des étapes Exprimer une conclusion par une phrase correcte

Les différentes distances sont clairement présentées et les calculs intermédiaires également. Les distances sont exprimées avec une unité correcte. La phrase exprime une réponse à la question posée.

Distance de freinage en fonction de la vitesse

0

50

100

150

200

250

0 5 10 15 20 25 30 35 40

vitesse (m/s)

Dis

tanc

e de

frei

nage

(m)

Route sèche

Route mouillée


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dans le programme de la classe visée

les connaissances les capacités La distance de freinage croit plus rapidement que la vitesse.

Exploiter les documents relatifs à la sécurité routière.


� Aide à la démarche de résolution : - Nécessité de calculer la distance d'arrêt. - Qu'est ce que la distance d'arrêt ? - Utiliser la formule du document 1 pour calculer la distance de réaction - tR représente le temps de réaction - Prendre le temps de réaction le plus petit (conducteur dans un état normal) - La photo apporte une information sur la route. - En quelle unité est la vitesse sur le graphique ? � Apport de savoir-faire : - Conversion d'une vitesse en km/h en m/s (fiche méthode) � Apport de connaissances :

les réponses attendues

Il faut déterminer ce que vaudra la distance d'arrêt du véhicule pour savoir s'il ya aura collision ou non. DA = Dr + Df v = 50km/h = 50000/3600 = 14 m/s La plus petite distance de réaction sera pour un temps de réaction de 1s. Dr = v x t = 14 x1 = 14 m D'après le graphique on trouve que pour une vitesse de 50km/h, sur route mouillée, la distance de freinage est de Df = 30 m Donc la distance d'arrêt est égale à : Da = 14 + 30 = 44 m A la vitesse de 50km/h la distance d'arrêt d'un véhicule pour un conducteur dans un état normal est de 44m. La distance séparant les deux véhicules étant de 22 m, il y aura donc collision entre les deux véhicules.