Fiche professeur - Académie de Grenoble

Tâche complexe - énergies renouvelables - classe de 4ème, 3ème * Niveaux et objectifs pédagogiques _ Niveaux : 4ème, 3ème _ Puissances de 10 _ Pourcentages _ Exploiter des données statistiques _ Travail pluridisciplinaire : le thème du développement durable peut
être consolider avec les collègues de SVT, Sciences Physiques,
Technologie et Histoire-géo. _ Lecture, compréhension et analyse de diverses documents : carte,
graphique, histogramme, schéma. * Modalités de gestion possibles _ Les élèves travaillent individuellement, l'heure entière leur est donnée.
_ Ils peuvent utiliser tous les outils : calculatrice, livre, classeur ...
_ Ils ont la possibilité de demander des aides payantes s'ils sont
« coincés ». Ces aides sont disponibles à la suite de l'énoncé. « -1 »
signifie perte d'une couleur sur une échelle de 5.
_ La définition d'un stère était écrite au tableau.
_ Un exemplaire des documents en couleur était projeté au tableau pour une
meilleure lecture. * Commentaires / Bilan de la séance Ce travail a été donné en février, de manière à ce que la notion de tep
(tonne équivalent pétrole) ait été vue en technologie.
La notion de produit de consommation local n'est pas connue des élèves et
demande à être expliquée en amont.
Les élèves n'ont pas désiré d'aides dans l'ensemble même s'ils n'étaient
pas en mesure d'avancer. J'ai dû les inciter à en prendre.
Aucune notion de 3e n'est nécessaire, seulement 4e pour les puissances de
10 et les pourcentages.
J'ai entendu des élèves dire « ce n'est pas des maths » dans les 5
premières minutes.
* Supports et ressources de travail Le chauffage dans les résidences principales, en France.
Document 1
Une étude de la DGEMP faite en 2000 sur les perspectives pour la France à
l'horizon 2010 - 2020 montre que si tous les équipements utilisés pour le
confort thermique étaient modernisés et si les logements étaient aux normes
du logement neuf actuel, alors un français consommerait l'équivalent de 300
kg de pétrole pour se chauffer pendant un an. Se chauffer au bois. On ne fabrique pas de l'énergie, on la transforme. Ainsi, la combustion du
bois permet d'extraire l'énergie qu'il contient sous une forme utilisable
(chaleur, électricité). On considère que c'est une source d'énergie propre,
et, à condition de replanter l'équivalent du bois brûlé, une source
d'énergie renouvelable.
L'inventaire Forestier National a comptabilisé en 2001, 155105 ha
(hectares) de forêts en France tandis qu'on estime la surface de forêts à 8
millions d'hectares au début du XXe siècle.
Document 2 Document 3 Répartition géographique de la
consommation de bois de
chauffage par ménage en 2001. 1
stère = 1[pic] de bois
Energie géothermique. Document 4
La pompe à chaleur est un procédé qui permet de capter les calories du sous-
sol et de les restituer dans l'habitation. Elle est constituée de tubes,
enfouis sous terre, dans lesquels circule un liquide qui emmagasine la
chaleur du sous-sol et la ramène dans le logement. Ces tubes peuvent aller
très profondément sous terre (sonde verticale) ou être simplement à plus de
1,5 m sous la surface (circuit horizontal).
Si on remplace le liquide par de l'air, on parle alors de puits canadien
(si l'air est réchauffé) ou de puits provençal (si l'air est refroidi). Ce
puits est donc à la fois un système de chauffage et un climatiseur
utilisant une énergie illimitée et gratuite. Il permet aussi de renouveler
l'air vicié dans l'habitation et enfin, il a l'avantage d'économiser de
l'énergie.
Au collège de Klaus, en Autriche, un équipement de ce type a été mis en
place lors de sa construction en 2002.
On peut lire, sur le descriptif de cet établissement :
. A coûté 8,3 millions d'euros ce qui représente 3% de plus qu'un
collège traditionnel.
. Consomme par an pour le chauffage et le rafraîchissement 11,14
kWh/m² (au lieu de 80 kWh/m²) ce qui représente environ 6 000 E.
Document 5
* Consignes données à l'élève : Evaluation Je n'ai pas noté (chiffré) ce travail mais l'ai évalué seulement par
couleur de compétences sur une échelle de 5 niveaux (ce qui est proposé sur
pronote, notre système de gestion des notes, bulletins et compétences), en
privilégiant 3 niveaux : acquis - en voie d'acquisition - non acquis. Les 2
niveaux supplémentaires de pronote sont presque acquis - début
d'acquisition. J'ai évalué positivement c'est à dire que j'ai cherché les éléments qui
montraient qu'une compétence était comprise. Je n'ai pas tenu compte des
résultats mais seulement des raisonnements/savoir-faire utilisés. Si les
éléments n'étaient pas présents j'ai laissé la compétence non évaluée, ce
qui engendre très peu de non-acquis. Les tableaux suivants ont été modifiés par le groupe TICE de l'Académie de
Grenoble (pour être en accord avec la banque de situations d'apprentissage
et d'évaluation compétence 3 paru en Mai 2011-Voir site éducscol)
* Dans le document d'aide au suivi de l'acquisition des connaissances et
des capacités du socle commun
|Savoir utiliser|Capacités susceptibles|Exemples d'indicateurs de réussite |
|des |d'être évaluées en | |
|connaissances |situation | |
|et des | | |
|compétences | | |
|mathématiques | | |
|M.2.1:Organisat|_ Calculer une 4ème |Pour l'énergie géothermique : |
|ion et gestion |proportionnelle. |_ Calculer 3% de 8,3 millions d'euros. |
|de données |_ Appliquer un | |
|Reconnaître des|pourcentage. |_ Calculer l'économie en une année à |
|situations de | |l'aide du produit en croix. |
|proportionnalit| | |
|é, utiliser des| | |
|pourcentages, | | |
|des tableaux, | | |
|des graphiques.| | |
|M.2.2 : Nombres|_ Traduire les données| Pour trouver en combien d'années |
|et calculs |d'un exercice à l'aide|peut-on espérer rentabiliser un puits |
|connaître et |de nombres relatifs. |canadien dans un collège, les 4 |
|utiliser les |_ Choisir l'opération |opérations sur les nombres relatifs, |
|nombres |qui convient |décimaux sont mobilisées. |
|entiers, | |_ Pour trouver le coût d'un collège |
|décimaux et | |traditionnel, il faut diviser le coût du|
|fractionnaires.| |collège de Klaus par 1,03. |
|Mener à bien un| |_ calculer l'économie en une année, en |
|calcul mental, | |déduire le nombre d'années nécessaire |
|à la main, à la| |pour rentabiliser un puits canadien. |
|calculatrice | | |
|M.2.4 : |_ Effectuer des |Attention aux conversions d'unités : des|
|Grandeurs et |conversions d'unités |kg aux Mtep. |
|mesure |relatives aux | |
|calculer des |grandeurs étudiées. | |
|valeurs | | |
|(volume, | | |
|vitesse ...) en| | |
|utilisant | | |
|différentes | | |
|unités | | |
|Pratiquer une |Capacités |Exemples d'indicateurs de réussite |
|démarche |susceptibles d'être | |
|scientifique ou |évaluées en | |
|technologique |situation | |
|M1.1 : |Organiser les |L'élève sait choisir les bons documents |
|Rechercher, |informations pour |pour répondre aux questions. |
|extraire et |les utiliser : |Pour chaque document, il repère |
|organiser |reformuler, |l'information utile (dans une légende, un|
|l'information |traduire, coder. |texte,un graphique, ...) et la traduit de|
|utile. | |manière mathématique. |
|Environnement et|Capacités |Exemples d'indicateurs de réussite |
|développement |susceptibles d'être | |
|durable |évaluées en | |
| |situation | |
|M4.1 : Mobiliser|_ Maîtriser des |_ Question 1 : Les régions les plus |
|ses |connaissances sur |boisées sont-elles aussi les plus |
|connaissances |l'influence de |consommatrices de bois-énergie ? |
|pour comprendre |l'Homme sur |