Classeur pédagogique Collèges SOMMAIRE

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1 Classeur pédagogique Collèges SOMMAIRE Comment utiliser ce classeur L exposition «Une maison pour habiter ici sur notre planète» Fiches pédagogiques et réponses Lien avec le programme scolaire

2 Comment utiliser le classeur Ce classeur est destiné aux enseignants de collèges qui souhaitent préparer leur visite de l exposition du Pavillon des énergies. Il rassemble un descriptif de l exposition et la présentation des fiches pédagogiques conçues pour servir de support à la lecture de l exposition, ainsi qu une grille d utilisation. L exposition «Une maison pour habiter ici sur notre planète» L exposition «Une maison pour habiter ici sur notre planète» permet de découvrir et d appréhender les enjeux du changement climatique, des énergies renouvelables et de la construction durable à travers de nombreux supports ludiques et dynamiques. L exposition se décompose en 4 pôles dont les 3 premiers sont utilisés par les fiches pédagogiques : > Notre planète est déréglée > Une maison durable, l éco-construction > Énergies renouvelables, énergies inépuisables > La maison des gestes malins Le 4 e pôle dédié aux éco-gestes au quotidien ne fait pas l objet de fiches pédagogiques spécifiques. Il peut cependant avantageusement servir à terminer la visite de l exposition en positionnant l élève devant les actions qu il peut mettre en place au quotidien. Des plots enfants spécifiques : En parallèle de l exposition permanente pour adultes, 5 plots enfants, repérés par le logo (luciole ci-contre) destinés à une meilleure compréhension des ces enjeux par un public scolaire jalonnent l exposition. Interactifs et ludiques, le discours y a été spécifiquement adapté pour des jeunes de 9 à 13 ans. Plot 1 : maquette 3D interactive sur la maison bioclimatique : une maison pleine d astuces pour réduire les besoins en énergie! Plot 2 : boîte à toucher pour découvrir des matériaux de construction et d isolation Plot 3 : borne interactive sur la découverte des énergies renouvelables Plot 4 : maquettes et questions sur les éoliennes Plot 5 : panneau sur les gisements d énergies dans la Manche

3 Fiches pédagogiques et réponses Ces fiches ont pour objectif de guider les élèves vers les parties présentant un intérêt pédagogique sur les thèmes de l énergie et de l éco-construction tout en étant accessibles à leur niveau de compréhension. Toutes les réponses aux questions (sauf pour les questions ouvertes) se retrouvent dans l exposition Titre du panneau d exposition Titre du chapitre du panneau d exposition nº11 Les énergies fossiles et fissiles Énergies fossiles, énergie facile Les énergies fossiles sont les énergies issues du pétrole, du charbon, du gaz naturel. Ces matières premières sont extraites dans le sous-sol, parfois à très grande profondeur. Découvre leur importance dans notre vie quotidienne mais aussi les problèmes à venir... Débris d animaux et de végétaux Sables et vase s accumulent, le sol s enfonce Pétrole Année 0 Q38 Q39 Des millions d années plus tard Voici un schéma de la formation du pétrole. > Inscris ci-dessous la phrase du panneau qui résume cette formation (et celle du charbon, issu de la décomposition de vieilles forêts). Les utilisations des énergies fossiles sont multiples > Relie chaque source d énergie à son(ses) usage(s) possible(s) aujourd hui en France Chauffage Pétrole Transports Charbon Cuisine Produire de l électricité Gaz naturel Industrie chimique(plastique) Avantages Q40 > Indique 2 avantages et 3 inconvénients à l utilisation de ces énergies fossiles. Inconvénients Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables Pôle ou se trouve le panneau répondant aux questions de la fiche Fiche n 11 Panneau de l exposition répondant à la fiche n 11

4 F16 F17 Plan de l exposition et des fiches pédagogiques 1. Notre planète est déréglée 2. Une maison durable, l éco-construction 3. Énergies renouvelables, énergies inépuisables 4. La maison des gestes malins F5 F4 2 F7 F8 F9 F6 F11 F12 F13 F10 F22 F14 3 F21 F21 F15 F19 F18 F20 Plots enfants 1 4 F1: emplacement des panneaux correspondant à la fiche 1 F1 Aide au choix des fiches pédagogiques F2 F3 PÔLE Fiche Thèmes abordés Lien avec autres fiches PÔLE 1* Notre planète n 1. n 2. Les enjeux liés au changement climatique... Les sources énergétiques non renouvelables.. Ras Lien avec la fiche 11 est déréglée n 3. Les Gaz à Effet de Serre... Ras n 4. Définition de l éco-construction... Ras PÔLE 2 n 5. Le bioclimatisme... Ras une maison durable, n 6. Bâti ancien et éco-construction... Ras l éco-construction n 7. La règlementation thermique... Nécessite d avoir vu les fiches 5 et 6 n 8. Les matériaux de construction et d isolation... Ras n 9. Les matériaux de construction et d isolation... Ras n 10. L urbanisme durable... Ras PÔLE 3 n 11. Les énergies fossiles... Lien avec la fiche 2 énergies n 12. Les énergies fissiles... Lien avec la fiche 2 renouvelables, n 13. Les sources d énergies renouvelables... indispensable pour appréhender les bases sur les énergies renouvelables énergies n 14. Les énergies renouvelables à la maison... Nécessite d avoir vu la fiche 13 inépuisables n 15. Le bois énergie... Ras n 16. Le solaire thermique... Ras n 17. Le solaire photovoltaïque... Ras n 18. La biomasse... Ras n 19. Le grand hydraulique... Ras n 20. Le grand éolien... Ras n 21. L énergie de demain... Ras n 22. L énergie de demain (suite)... Lien avec le pôle 4

5 * Les notions de base sur le changement climatique ou les gaz à effet de serre abordées dans ces fiches sont primordiales pour mieux appréhender les fiches suivantes. Il est donc indispensable que ces notions aient été abordées (soit en classe en amont de la visite, lors d un atelier pédagogique réalisé au Pavillon des énergies ou encore que tous les élèves travaillent sur ces 3 premières fiches). Pour faciliter la recherche des élèves, voici quelques indications pratiques. - chaque fiche comprend un titre se rapportant à un panneau de l exposition, et éventuellement un sous-titre correspondant à un chapitre. Parfois, ce sont aussi les photos qui servent de guide de lecture, celles-ci figurant dans l exposition. - la plupart des réponses sont énoncées dans les premières lignes suivant ces titres ou ces photos. En effet, des textes ou schémas plus ardus, en plus petits caractères, sont nettement destinés à un public adulte. - les fiches comprennent parfois un petit texte d introduction pour présenter une notion nécessaire à la compréhension du thème du panneau et donc de la fiche ou bien une information complémentaire repérée dans un encadré avec la formule «le sais-tu?» - tous les plots enfants comportent également une part des réponses aux questions des fiches. Celles qui y font référence sont marquées du logo luciole. - quelques questions invitent l élève à se positionner sur un problème, à émettre un avis personnel sur une information donnée : il s agit là d ouvrir le dialogue sur des choix possibles, des ressentis sans qu il n y ait qu une seule réponse possible. Dans la pratique, ces fiches sont créées pour être photocopiées et remises aux élèves lors de leur visite de l exposition. Comptez en moyenne 5 à 8 mn par fiche pour que l élève y réponde. Selon vos objectifs, vous pouvez constituer des groupes qui travailleront sur des thèmes différents, afin que la classe recueille l ensemble des informations ; à votre charge ensuite de mener un travail complémentaire en classe pour la communication des informations entre élèves. Vous pouvez aussi vous focaliser sur une partie seulement des thèmes, en fonction des connaissances déjà acquises par les élèves ou vos objectifs. En ce sens, il est conseillé de ne photocopier pour chaque élève qu une partie des fiches. Dans tous les cas, n hésitez pas à nous contacter pour tout renseignement ou pour préparer votre visite. Nous sommes à votre disposition. Conseil pour la visite : Il peut être intéressant de laisser un temps libre aux élèves d 1/4 heure pour parcourir l exposition dans son ensemble, repérer des photos, des titres, des slogans qui les marquent avant de distribuer les fiches. Une discussion sur leurs premières impressions peut être l occasion de mettre à jour des questionnements, des représentations, des remarques intéressantes dans le cadre de votre projet.

6 Liens avec le programme scolaire Les thèmes liés à l énergie et à l habitat se retrouvent dans les programmes scolaires de collège de façon explicite en géographie et en technologie, en particulier en classe de 5 e. De plus, ils s intègrent plus largement dans le cadre de l éducation au développement durable (EDD), généralisée depuis 2004 dans les programmes scolaires. «L éducation à l environnement pour un développement durable doit être une composante importante de la formation initiale des élèves, dès leur plus jeune âge et tout le long de leur scolarité, pour leur permettre d acquérir des connaissances et des méthodes nécessaires pour se situer dans leur environnement et y agir de manière responsable.» (circulaire n du 8 juillet 2004). Programme de 6 e : extraits Géographie «en classe de 6 e, l accent est mis sur la diversité des modes d occupation de la planète, lisible notamment dans les paysages» - mon espace proche: paysages et territoire : lecture de paysages quotidiens et découverte du territoire proche, lieux, quartiers, réseaux de transports - habiter la ville - habiter le monde rural Éducation civique «les élèves apprennent que la vie en société impose des règles qu il convient de connaître, de respecter et de comprendre». - l habitant [ ] Les acteurs locaux et la citoyenneté : les habitants peuvent participer à la commune directement ou par le biais d association. Ils doivent contribuer au respect de l environnement et du cadre de vie» Technologie «l enseignement s articule autour d un domaine d application central, celui des moyens de transports» - «les énergies mises en œuvre : il s agit d identifier les différentes énergies exploitées dans le fonctionnement de l objet technique étudié et de comprendre que les choix des énergies sont liés à des contraintes techniques et humaines. Cette première approche conduit l élève à une sensibilisation aux problèmes environnementaux et au développement durable».

7 Programme de 5 e : extraits Géographie - humanité et développement durable «le programme de 5 e est consacré à la poursuite de l étude du développement durable. Une étude de cas [ ] permet en posant les trois dimensions du développement durable d appréhender simplement le concept.» - les enjeux du développement durable (à partir d une étude de cas aux choix) - des sociétés inégalement développées (dont inégalité devant les risques, la pauvreté dans le monde) - des hommes et des ressources dont o Ménager l atmosphère : la qualité de l air : du global (réchauffement climatique) au local (pollutions urbaines), les activités humaines et économiques ont un impact sur l atmosphère. Des politiques à tous les niveaux d échelle sont mises en œuvre pour réguler cet impact. o la question de l énergie : la ressource énergétique (pays consommateurs et pays producteurs, épuisement progressif des ressources fossiles, recherches de solutions) - une question au choix pour développer un des thèmes du programme ou pour répondre aux questions que l actualité peut susciter de la part des élèves Technologie en classe de 5 e, l enseignement de la technologie prend appui sur le domaine d application «habitat et ouvrage» [ ] le logement, l agencement des bâtiments publics et d habitation [ ] l isolation phonique et thermique [ ] sont autant d applications sur lesquelles il est pertinent de faire s interroger l élève.» Les contenus sont vus à travers : - l analyse du fonctionnement d un objet technique - les matériaux utilisés - les énergies mises en œuvre - l évolution de l objet technique Programme de 4 e Technologie en classe de 4 e, l enseignement s articule autour d un domaine d application : «confort et domotique». L équipement intérieur [ ] ou extérieur (éclairage, éolienne, installations solaires, [ ]), l informatisation et l automatisation des systèmes du quotidien (chauffage, éclairage, sécurité des biens et des personnes ) sont autant d éléments proches des élèves et sur lesquels il est pertinent de les faire s interroger. Les contenus sont vus à travers : - l analyse du fonctionnement d un objet technique - les matériaux utilisés - les énergies mises en œuvre - l évolution de l objet technique

8 nº01 La Terre est si belle... Aujourd hui le changement climatique est enclenché sur notre planète Terre. Au cours de cette exposition, tu découvriras quelques causes et conséquences Mais tu verras aussi comment les hommes peuvent agir maintenant pour en limiter les effets et garder ainsi une belle planète. Le sais-tu? La température de la Terre correspond à une moyenne: les météorologues la calculent à partir de millions de mesures de températures prises sur l ensemble des pays tout au long de l année. Q1 Tu peux lire des données sur l augmentation de températures moyennes de la Terre. > Note la phrase qui correspond à une observation prouvée, vraie > Note la phrase qui correspond à une prévision, montrant une incertitude dans la donnée Q2 Si tu avais à créer ce panneau «La terre est si belle...», quels types de photos proposerais-tu pour illustrer la beauté de la Terre? Cite 3 exemples. Le feu, l eau, l air, la terre... Q3 Le changement climatique global aura des conséquences diverses sur la planète. Cite un exemple pour chaque type de conséquences. Conséquences climatiques Conséquences écologiques Conséquences humaines Collèges - Pôle 1 Notre planète est déréglée

9 nº02 Notre planète est déréglée Des ressources énergétiques trop sollicitées et limitées Le changement climatique de la planète et la consommation d énergie sont étroitement liés depuis 200 ans environ. De plus, les enjeux liés à notre consommation d énergie sont immenses ce qui va modifier à l avenir certains de nos modes de vie, de nos industries Q4 Quel enjeu et problème essentiel soulèvent ce graphique, sachant qu aujourd hui 85% de la consommation d énergie reposent sur le pétrole, le gaz et le charbon? (NB: les dates indiquées sont calculées à partir de l année de référence 2007) ans ans 63 ans 41 ans Q5 Q6 0 - charbon uranium gaz pétrole Pour les 3 sources d énergie suivantes, indique l âge que tu auras l année où les réserves prouvées seront épuisées? (à calculer à partir de l année de référence : 2007) Source d énergie Pétrole gaz naturel uranium âge Quel sentiment cela t inspire? inquiétude colère indifférence tristesse doute joie Mais les hommes agissent. Ils ont des réserves d intelligence, d ingéniosité pour relever ce défi. À ton avis, que serait-il possible de faire? Imagine deux types d actions pour limiter ou résoudre les problèmes que l épuisement des sources d énergie non renouvelables vont provoquer. Mon idée n 1: Mon idée n 1: Collèges - Pôle 1 Notre planète est déréglée

10 nº03 GES = gaz à effet de serre Un risque de déséquilibre Tu as sans doute entendu parler de l effet de serre. Ce phénomène qui participe au changement climatique actuel, est lié en partie à notre consommation d énergie. Il fait référence à ce qui se passe dans une serre de jardin. Q7 Une erreur s est glissée dans une des phrases de la légende. > Cherche-la et barre-la puis corrige le texte. effet de serre «additionnel» effet de serre «naturel» 1 Une partie des rayons du soleil est réfléchie dans l espace par l atmosphère. 2 Une autre partie traverse l atmosphère. Arrivant à la surface de la Terre, elle est partiellement absorbée par celle-ci et la réchauffe. 3 L énergie non absorbée par la Terre est renvoyée vers l espace. 4 Les activités humaines réchauffent l atmosphère. 5 Une partie de cette chaleur traverse l atmosphère et est émise dans l espace. 6 Une autre partie reste piégée par les Gaz à Effet de Serre (GES) et réchauffe l atmosphère. Q8 Ma correction : Il existe plusieurs sortes de Gaz à Effet de Serre (GES). On parle beaucoup du CO2, le dioxyde de carbone, couramment appelé le gaz carbonique, mais il n est pas le seul. Pour les types d activités suivants, cite une cause d émission de gaz à effet de serre et un exemple de GES : Énergie Agriculture Industrie Cause de l émission GES émis Q9 Parmi les phrases suivantes, barre celles qui sont fausses. > Les gaz à effet de serre (GES) sont tous dus aux activités humaines > L effet de serre est naturel : grâce à lui, la température moyenne est à 15 C et non pas -18 C. > Le secteur des transports produit peu de gaz à effet de serre > Le changement climatique actuel est dû à l augmentation de la concentration de gaz à effet de serre dans l atmosphère provoquée par les activités humaines : cela provoque une augmentation de l effet de serre. > La combustion des énergies fossiles n est qu une cause parmi d autres, sans plus d importance, de l augmentation de l effet de serre. Collèges - Pôle 1 Notre planète est déréglée

11 nº04 L éco-construction, une maison durable Préserver la planète, être solidaire des hommes, cela peut aussi se faire lors de la construction de sa maison, lors de l aménagement de son logement. Comment? Pars à la découverte de ces nouvelles façons de concevoir son habitation... Q10 Retrouve la définition de l éco-construction. > Note celle qui a été choisie dans cette exposition Q11 On dit qu un logement éco-construit respecte l environnement. > Cite deux exemples. Q12 Une maison durable est construite dans le respect de l humain. > Cite un exemple relié à l aspect social et humain de l éco-construction. Q13 En quoi l éco-construction favorise-t-elle l emploi? > Cite un exemple Q14 Quels arguments sont mis en avant pour convaincre qu il faut construire ou rénover durablement? > Cite-en deux. Q15 L éco-construction relève de plusieurs domaines. > Entoure ceux qui le concernent directement esthétisme (= beauté ) de l architecture emploi émission CO2 énergie santé environnement jardinage Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l éco-construction

12 nº05 L éco-construction Le bioclimatisme: une maison dans le bon sens L habitat bioclimatique est peu consommateur d énergie grâce à des choix bien pensés lors de sa construction ou de sa rénovation: orientation par rapport au soleil, forme du bâtiment, emplacement et nombre des fenêtres, disposition des pièces... Q16 À l aide de la maquette, indique les types d aménagement correspondant à chaque avantage bioclimatique Ces espaces n ont pas besoin d être chauffés. De plus, ils protègent les pièces de vie, placées au sud, du froid extérieur :... La maison est protégée des vents dominants qui refroidissent l air :... Ces ouvertures favorisent l éclairage naturel et le réchauffement direct par la chaleur du soleil en hiver:... La forme de la maison limite les pertes d énergie:... VENTS DU NORD Protection solaire Soleil d été Arbre caduque: ombre l été Q17 La serre solaire Une véranda n est pas forcément une serre solaire. Quel élément d architecture faut-il pour qu une pièce située au sud et composée de baies vitrées puisse véritablement jouer le rôle de serre solaire? Soleil d hiver... Écran végétal végétation persistante FAÇADE SUD Espace tampon Serre solaire NORD Q18 Voici plusieurs plans de bâtiments/architecture. Lesquels présentent une disposition en accord avec les principes du bioclimatisme? NORD abri de jardin cellier garage véranda cuisine garage entrée salle de bains séjour cuisine bains wc chambre séjour salle de bains séjour cuisine chambre salon dégagement mur capteur chambre chambre chambre bureau chambre serre Maison n 1 Maison n 2 Maison n 3 Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l éco-construction

13 nº06 Le bâti ancien Dans la Manche, le bâti ancien est important. Faites pour durer, ces maisons sont construites avec des matériaux locaux et certains traits de conception rappellent les principes de lamaison bioclimatique. Q19 Q20 Voici différentes maisons construites dans la Manche. Quelles sont celles qualifiées de«traditionnelles» ou bâti ancien? > Entoure-les Cite 3 caractéristiques que les bâtiments traditionnels ont. Q21 Le bâti traditionnel emploie des matériaux locaux à forte inertie thermique c est à dire qu ils ont une capacité à se réchauffer et à se refroidir lentement. Ainsi, ils peuvent restituer la chaleur du soleil pendant la nuit, éviter les surchauffes des pièces dans la journée l été.. Quelle est leur spécificité dans l architecture? O Ils sont toujours en terre O Ils forment des murs épais O Il y a une couche d air isolante entre deux épaisseurs de ce matériau Q22 À ton avis, pourquoi à partir des années 1950, a-t-on arrêté de les utiliser dans la construction des logements? Donne au moins une raison. Le bâti ancien et l éco-construction Bâti ancien Q23 Bâti moderne éco-construit Cite 3 points communs entre le bâti ancien, traditionnel et l éco-construction d aujourd hui. Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l éco-construction

14 nº07 construction ou rénovation : la performance énergétique Rendre l habitat moins gourmand en énergie tout en gardant le confort et agir ainsi contre le changement climatique, tel est le défi à relever aujourd hui dans le secteur du bâtiment. Les techniques et les matériaux existent : il est donc possible de construire mieux dès aujourd hui L énergie la moins chère est celle que l on ne consomme pas. Q24 Quelles actions sur la construction ou la rénovation correspondraient à ce slogan? Q25 Pour éviter les dépenses de chauffage, quelle est la priorité concernant les travaux à mener? > Coche la bonne réponse. O S équiper en chauffage performant et avec une source d énergie renouvelable O Isoler le logement très efficacement Logements neufs: la réglementation évolue Q26 La réglementation évolue et incite de plus en plus à construire des logements peu gourmands en énergie. Voici différents termes. > Retrouve les noms donnés aux types de bâtiments suivants: Bâtiment A : il produit plus d énergie qu il n en consomme grâce à une très bonne isolation, une architecture adaptée mais aussi grâce à l usage de sources d énergie renouvelable (solaire, petit éolien ) : Bâtiment B : il a une consommation d énergie très basse, voire qui est compensée par les apports solaires = bâtiment.. = bâtiment. Q27 En quelle année le type de bâtiment A sera-t-il obligatoire pour les nouvelles constructions? < à à à à 330 A B C D E Logement économe Q28 Depuis 2007, le diagnostic de performance énergétique (DPE) a été créé pour informer les nouveaux propriétaires ou locataires d un logement sur sa consommation en énergie en la situant sur une échelle de référence. Une étiquette énergie traduit ses conclusions. À ton avis, quels sont les intérêts d un tel diagnostic? > Trouve une réponse. 331 à 450 > 450 F G Logement énergivore Consommation énergétique en kwh/m 2 /an d énergie primaire Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l éco-construction

15 nº08 Le matériau de construction et l isolant idéal existent-ils? Éco-construire c est à la fois choisir une architecture économe en énergie, en espace mais c est aussi bien choisir ses matériaux Le choix est de plus en plus large aujourd hui, et il n est pas facile de tout concilier: respect de l environnement, respect pour la santé, efficacité, prix Pars à leur découverte peut-être un jour choisiras-tu l un d entre eux... Q29 Une maison «durable», ce n est pas seulement une maison construite dans le respect de l environnement. Elle doit aussi répondre à des enjeux de bien-être des hommes et à des enjeux économiques. Pour chacun de ces 3 aspects, trouve une caractéristique concernant le choix des matériaux ou des isolants. Ex: «fabrication à partir d un matériau renouvelable» est à mettre dans l ensemble «environnement» environnement économie Bien-être des hommes Q30 Diminuer la consommation d énergie en France, c est aussi possible en choisissant des objets, des matériaux qui ne consomment pas trop d énergie pour les fabriquer et les transporter. Pour découvrir le nom donné à cette énergie «cachée», réponds aux questions ci dessous et tu liras le mot mystère dans la ligne grisée 1 1. nom d une forme de matériau de construction très commun, souvent fabriqué en ciment plante cultivée dont les tiges servent d isolant 3. matériau de construction renouvelable s il est issu de forêts gérées durablement 4 4. bon isolant fabriqué à partir de papier recyclés (laine de...) le mot mystère est l énergie matériau traditionnel que l on commence à réutiliser sous forme de brique par exemple Q31 En t aidant du panneau et des fiches matériaux, complète les phrases ci-dessous Pour la fabrication de la laine de verre, l énergie est. Pour la fabrication de la laine de chanvre, l énergie est Pour la fabrication de la laine de cellulose, l énergie est Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l éco-construction

16 nº09 Le matériau de construction et l isolant idéal existent-ils? (suite) Q32 Pour chaque matériau, coche d une croix les cases correspondantes à ses caractéristiques. Caractéristique > Type de matériaux ou isolant V Ressource renouvelable ou recyclable Impacts sur la santé faibles ou inexistants Bon ou très bon isolant Facilement disponible Parpaing Ouate de cellulose Bois Brique de terre crue Laine de verre Laine de chanvre Q33 Q34 La laine de verre a été et est encore l isolant le plus utilisé dans les bâtiments. Mais pourquoi cherche-t-on aujourd hui à utiliser d autres isolants? > Cite une raison La construction en bois, matériau naturel, est-elle toujours écologique? > Explique. Et toi, si tu avais à construire ta maison aujourd hui, quels matériaux et isolants choisirais-tu? > Indique aussi la raison de ton choix en une phrase Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l éco-construction

17 nº10 Un urbanisme durable Les collectivités (= communes, communauté de communes ) ont de grandes responsabilités dans l aménagement des villes, des quartiers. Elles définissent des réglementations concernant les constructions (ex: hauteur, type d architecture ). Elles peuvent ainsi agir pour lutter contre le changement climatique en incitant à construire de façon durable. Q35 La maison individuelle, éco-construite ou non, présente des intérêts mais aussi des inconvénients au regard du développement durable par rapport à un habitat plus collectif (petits immeubles, maisons jumelées ). Parmi les propriétés et /ou effets suivants, > relie à la maison individuelle ceux qui la concernent. > Puis entoure ce qui est un inconvénient pour l environnement. Consomme du terrain Espace intime préservé Économie de chauffage car une partie des murs extérieurs sont au contact d autres logements chauffés Grande proximité du voisinage Étalement des zones construites d où un éloignement des zones de commerces, écoles et autres services... Gourmand en énergie Q36 En quoi la «consommation» d espace par les constructions d habitations et l étalement posent problème? > Trouve une réponse. Les éco-quartiers Q37 Dans un éco-quartier, les logements sont bâtis selon les principes de l éco-construction mais pas seulement. On fait également attention à d autres aspects de l aménagement global du quartier et /ou à son fonctionnement.. > Lesquels? Cite deux exemples Et toi, quel type d habitat préfères-tu? Pourquoi? Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l éco-construction

18 nº11 Les énergies fossiles et fissiles : Énergies fossiles, énergie facile Les énergies fossiles sont les énergies issues du pétrole, du charbon, du gaz naturel. Ces matières premières sont extraites dans le sous-sol, parfois à très grande profondeur. Découvre leur importance dans notre vie quotidienne mais aussi les problèmes à venir... Débris d animaux et de végétaux Sables et vase s accumulent, le sol s enfonce Pétrole Année 0 Des millions d années plus tard Q38 Voici un schéma de la formation du pétrole. > Inscris ci-dessous la phrase du panneau qui résume cette formation (et celle du charbon, issu de la décomposition de vieilles forêts). Q39 Les utilisations des énergies fossiles sont multiples > Relie chaque source d énergie à son(ses) usage(s) possible(s) aujourd hui en France Chauffage Pétrole Transports Charbon Cuisine Produire de l électricité Gaz naturel Industrie chimique(plastique) Avantages Q40 > Indique 2 avantages et 3 inconvénients à l utilisation de ces énergies fossiles. Inconvénients Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

19 nº12 Les énergies fossiles et fissiles : L énergie nucléaire, énergie fissile-les gisements d énergie dans la Manche Q41 L énergie nucléaire est très développée en France pour la production d électricité. Cette énergie provient de l énergie présente au cœur des atomes, grains de matières microscopiques constitués d un noyau et d électrons. L énergie nucléaire fonctionne à partir d uranium. L uranium est O Un liquide O Une roche dure O Un gaz Carrière d uranium en Afrique Avantages Q42 Q43 Q44 Q45 Complète le texte par les mots manquants Cet uranium provient de mines présentes: O En France O À l étranger En cassant les noyaux d atomes d et de...., une énergie gigantesque se dégage sous forme de et de. La chaleur sert à chauffer un circuit d eau permettant de produire de la..d eau. Celle-ci est utilisée pour développer de l énergie (avec une turbine ) qui entraine un alternateur, producteur d électricité. Une centrale nucléaire existe à dans le nord de la Manche. Pourquoi dit-on que l énergie nucléaire est une énergie fissile? Indique 2 avantages et 4 inconvénients à l utilisation de cette énergie fissile. Inconvénients Entre les avantages/inconvénients des énergies fossiles et de l énergie fissile, pour toi, quelles sont les deux différences principales? Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

20 nº13 Les énergies renouvelables La plupart des énergies renouvelables se régénèrent d elles-mêmes en permanence. Quand on les utilise, on ne les épuise pas. L énergie du bois est dite aussi renouvelable si on veille à remplacer les arbres coupés en plantant d autres arbres, et à les laisser grandir. Q46 Indirectement, plusieurs de ces énergies renouvelables proviennent du soleil. > Retrouve pour chaque effet du soleil le type d énergie Le soleil participe à son cycle (évaporation, précipitation ) : Le soleil est indispensable à leur croissance :. Le soleil chauffe la terre en surface :.. (de surface) Le soleil chauffe de façon différente les masses d air à l origine de ce phénomène: Q47 Quelle est l énergie renouvelable qui ne provient nullement du soleil? (ni directement, ni indirectement) Q48 Outre le fait que les énergies renouvelables soient inépuisables, quels sont leurs 2 autres avantages principaux?. Leur place en France Q49 Vrai ou faux? Aujourd hui, la France produit 20% de son énergie à partir de sources renouvelables O Vrai O faux On peut faire de l électricité à partir des déchets urbains O Vrai O faux Le bois est la source d énergie renouvelable qui produit le plus d énergie thermique aujourd hui O Vrai O faux C est l énergie éolienne qui produit la plus grande part de l énergie électrique d origine renouvelable O Vrai O faux La France s est engagée à produire 20% de son énergie à partir de source renouvelables pour O Vrai O faux Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

21 nº14 Les énergies renouvelables dans la maison Dans son logement, on consomme beaucoup d énergie: pour se chauffer, cuisiner, s éclairer, faire fonctionner des appareils électriques, chauffer l eau Pour préserver la planète, il est possible d utiliser directement des sources d énergies renouvelables dans la maison! Q50 À ton avis, dans une maison, pourquoi faut-il faire beaucoup d efforts sur les économies de chauffage et/ou utiliser des énergies renouvelables pour se chauffer? Q51 Dans et autour d une maison, quelles installations utilisant les sources d énergie renouvelable permettent de produire (si possible): De l électricité : De la chaleur : Des carburants :.. Les énergies renouvelables à grande échelle Q52 Pour une production d énergie renouvelable de masse, distribuée ensuite à de nombreux consommateurs, quels moyens peuvent être développés pour produire : De l électricité :. De la chaleur :. Des carburants :. Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

22 nº15 Le bois énergie Le bois est la première source d énergie utilisée par les hommes depuis la découverte du feu. Aujourd hui, des appareils modernes et performants permettent d exploiter de façon très efficace cette source d énergie pour se chauffer. Q53 Relie chaque légende à la photo correspondante. Puis entoure les appareils qui suffisent à chauffer entièrement la maison. 1 Moyen de chauffage très efficace. Nécessite un approvisionnement manuel 2 Moyen de chauffage agréable à voir mais très peu efficace et un peu polluant 3 Moyen de chauffage très efficace. Alimentation automatique en bois 4 Moyen de chauffage facile à poser, agréable à voir et efficace. Nécessite un approvisionnement manuel. Cheminée ouverte Poêle à bois Chaudière moderne à bûches Chaudière moderne à plaquettes Absorbe du dioxyde de carbone (CO2) Rejette du dioxygène (O2) Q54 Retrouve la phrase du panneau qu évoque ce schéma. Rejette du dioxyde de carbone (CO2)... Consomme du dioxygène (O2) Q55 Parmi les propositions suivantes, entoure ce qui correspond à un avantage de l utilisation du bois comme source d énergie pour le chauffage des bâtiments dans la Manche Source d énergie locale abondante Créateur d emplois locaux Entretien des haies Énergie peu coûteuse Source d énergie renouvelable Énergie neutre pour le rejet de gaz à effet Installation possible dans tous les logements Récupération de déchets (vieux meubles ) Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

23 nº16 Le solaire Chauffer l eau et la maison Eau chaude solaire Même dans la Manche, l énergie du soleil est suffisamment présente pour répondre en partie aux besoins énergétiques de nos logements! Selon le type de panneaux solaires installés, on peut > chauffer l eau et/ou la maison, > produire de l électricité. Q56 Q57 Dans une installation solaire thermique, que fait l énergie solaire?. O Elle chauffe l eau directement utilisée pour se laver, faire la vaisselle, chauffer la maison. O Elle produit de l électricité pour chauffer l eau du ballon de stockage. O Elle chauffe un liquide eau+antigel situé dans des tubes qui, à leur tour, vont chauffer l eau du ballon. Dans le circuit liant le capteur solaire au ballon de stockage de l eau, surligne en pointillé ce liquide quand il est froid, en trait plein quand il est chaud Capteurs solaires Ballon de stockage de l eau Eau chaude pour se laver... Chaudière d appoint Liquide eau+antigel Eau froide Q58 Q59 À quoi sert l énergie d appoint? (chaudière, électricité ). Pour une famille de 4 personnes, quelle surface de capteurs faut-il installer pour satisfaire 50 à 70% des besoins O 1 à 2 m2 de capteurs O 3 à 5 m2 de capteurs O 10 à 20 m2 de capteurs Q60 Et si on utilise cette énergie solaire pour chauffer en partie sa maison, combien faut-il de surface de capteurs?. Ces panneaux coûtent relativement cher à installer. Mais pourquoi peut-on dire qu ils sont souvent rentablesau final?.. Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

24 nº17 Savoir utiliser les énergies Le solaire - Produire de l électricité Q61 L énergie solaire peut être transformée en électricité dans des panneaux spéciaux appelés photovoltaïques. Cette invention est récente et se développe de plus en plus dans le monde. La cellule photovoltaïque convertit directement l énergie du soleil en électricité. Pour la fabriquer, on utilise un matériau extrait de minéraux très présents dans la croûte terrestre. Ce matériau est le O Magnésium O Silicium O Calcium + -- Q62 Les cellules sont assemblées en modules. Selon le type de module, la puissance (en W/m2) varie. À l aide du graphique, indique les puissances obtenues : ouest Q63 panneaux photovoltaïques pour le module le plus performant :..W/m 2 pour le module le moins performant :... W/m 2 Pour fournir l électricité nécessaire à une famille de 4 personnes (hors chauffage, cuisine et eau chaude, ) il faut installer environ : O 3 à 5 m2 de modules Une installation efficace Q64 O 10 à 30 m2 de modules O 50 à 70 m2 de modules Quel appareil permet de transformer le courant continu produit par les modules photovoltaïques en courant alternatif utilisé par nos appareils électriques? Pour que les panneaux photovoltaïques fonctionnent au mieux, ils doivent être orientés de telle sorte qu ils reçoivent un maximum de lumière Entoure le panneau qui serait le plus efficace pour cette maison. Avantages sud panneaux photovoltaïques Q65 Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables est Peux-tu citer 3 avantages et 2 inconvénients de cette source d énergie? Inconvénients

25 nº18 La biomasse La biomasse, c est l ensemble de la matière organique provenant des êtres vivants : végétaux, animaux, champignons, bactéries... Q66 Le bois-énergie Q67 Les agrocarburants Q68 Transformée ou non, la biomasse peut être utilisée pour produire de l énergie. Ces ressources énergétiques sont le bois-énergie, le biogaz, les agrocarburants. > Indique pour les utilisations d énergie suivantes, le type de biomasse utilisé (bois-énergie/biogaz/ agrocarburants) Transports Production d électricité Chauffage Dans le texte suivant, barre la (les) phrase(s) fausse(s). Le bois-énergie est dans tous les cas une source d énergie renouvelable. Il peut permettre de chauffer des immeubles, voire des quartiers entiers grâce à de grandes chaufferies. Il valorise parfois des «déchets» de l industrie forestière (sciure, écorce ). Mais c est une ressource arrivée à son maximum de développement en France. Fabriqués à partir de plantes, les agrocarburants sont utilisés directement dans des moteurs adaptés ou en mélange avec l essence ou le gazole. Pour les agrocarburants suivants, indique une plante servant à sa fabrication. Bioéthanol :.. Biodiesel :... Q69 Le biogaz Q70 Source d énergie renouvelable, les agrocarburants ont cependant des inconvénients. Lesquels? Cites-en deux Pour obtenir du biogaz, il faut laisser fermenter la matière organique c està-dire la laisser évoluer dans un milieu sans oxygène. Parmi les matières suivantes, entoure ce qui peut devenir du biogaz et trouve un autre exemple. Fumier Sac plastique Épluchures Boîte de conserve tonte de pelouse Restes de viande Q71 mon exemple :... Outre l aspect renouvelable de cette ressource énergétique, quel autre avantage peut présenter la fabrication du biogaz?... Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

26 nº19 Le grand hydraulique la force de l eau L eau a une énergie du fait de son mouvement. On peut utiliser cette force dans les centrales hydroélectriques pour produire de l électricité. Q72 Retrouve les légendes de ce schéma et trace au crayon le trajet de l eau Q73 Complète la phrase L énergie cinétique du courant d eau (= liée à son mouvement propre) se transforme dans la...en mécanique, qui se transforme à son tour en énergie électrique dans l... Vrai ou faux? La production d électricité à partir des grands barrages va fortement augmenter dans les années à venir. O Vrai O faux Un grand barrage hydroélectrique peut alimenter en électricité une grande ville O Vrai O faux Les grands barrages existent principalement en zone de montagne où il y a de forts dénivelés O Vrai O faux Le gisement hydraulique dans le département de la Manche est peu favorable à l implantation de barrages hydroélectriques O Vrai O faux Le sais-tu? Les grands barrages ont l inconvénient de modifier considérablement les vallées qui se retrouvent inondées. De plus, ils sont aussi un obstacle à la remontée des poissons migrateurs et perturbent la vie des cours d eau. Q74 Mais l énergie hydroélectrique a aussi des avantages. Cite-en deux... Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

27 nº20 Le grand éolien - Faire de l électricité avec le vent L éolienne, un fonctionnement simple Q75 Complète les légendes sur le dessin ci-dessous L énergie du vent est utilisée depuis l Antiquité. Voiliers, moulins à vent, fonctionnent depuis des centaines d années! Mais les éoliennes, productrices d électricité, ont été inventées à la fin du XIX e siècle et ne se développent que depuis 40 ans environ.... Appareil reliant les pales qui tournent au multiplicateur et générateur =... Multiplicateur Appareil qui mesure la vitesse du vent =... câble électrique Appareil qui fabrique l électricité en tournant =... Complète le texte suivant Dans une éolienne, l énergie cinétique (= liée au mouvement propre) du. se transforme en énergie mécanique (au niveau des pales et du rotor) qui se transforme à son tour en énergie. dans le générateur. C est la chaîne de l énergie. Q76 Parmi les affirmations suivantes, coche celles qui sont vraies. O La France possède peu de zones favorables à l implantation d éoliennes, ce qui explique qu elle est le 5ème pays d Europe en termes d éoliennes installées. O Les grandes éoliennes actuelles fonctionnent par vent fort ou très fort (entre 50 et 100km/h) O Le département de la Manche est situé dans une zone où les vents sont favorables à l installation d éoliennes O Une grande éolienne peut alimenter en électricité environ 5000 foyers (hors chauffage). Q77 Cite 2 avantages et 2 inconvénients de l énergie éolienne. Avantages Inconvénients Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

28 nº21 Des énergies qui font marcher le monde Des énergies pour notre avenir Depuis la découverte du feu, les hommes ont appris à utiliser de plus en plus de sources d énergie autres que celle de leur corps. Ces découvertes ont facilité leur vie et permis de développer de multiples activités à la base de notre civilisation. Q78 Pendant combien de siècles les énergies fossiles et fissile suivantes auront été utilisées de façon importante par les hommes? (en tenant compte des réserves connues de ces sources d énergies-voir panneau «notre planète est déréglée») Pétrole Charbon Uranium (énergie nucléaire) Q79 Les énergies renouvelables sont finalement utilisées depuis plus de 2000 ans par les hommes Aujourd hui, elles redeviennent d actualité et sont les énergies d avenir. Les technologies ont évolué et continueront d évoluer pour répondre à nos besoins futurs en énergie. Pour chaque source d énergie, retrouve un exemple de types d installations pour chacun des temps passé/présent/ avenir en mettant en avant les inventions de chaque époque. Source d énergie renouvelable / Temps Passé Présent Futur Eau (eau douce/eau de mer) Vent Soleil Biomasse Q80 Parmi les différentes énergies d avenir brièvement exposées, laquelle te paraît la plus intéressante? Pourquoi? Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

29 nº22 Des énergies pour notre avenir Les hommes inventent, innovent sans cesse depuis la nuit des temps. Pour répondre aux défis de l énergie et du changement climatique, de nombreuses recherches sont en cours afin de trouver de nouveaux moyens de production d énergie renouvelable. Mais c est aussi à chacun d agir dans sa vie quotidienne pour réduire sa consommation énergétique... «Le peu, le très peu que l on peut faire, il faut le faire quand même» Théodore Monod Q81 Le développement de nouvelles technologies liées aux énergies renouvelables ne peut à lui seul répondre à tous les besoins futurs en énergie des hommes. > Quel autre défi doit-on relever pour limiter l ampleur de la crise énergétique et lutter contre l aggravation de l effet de serre, en particulier dans les pays développés? Q82 Et toi, que peux-tu faire dès aujourd hui? Réfléchis bien et inscris ici une action que tu t engages à faire (et que tu ne fais pas encore) pour participer à la lutte contre le changement climatique et aux économies Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

30 Réponses Fiche 1 La terre est si belle... Q1 Q2 phrase correspondant à une observation prouvée : «entre 1906 et 2005, la température moyenne de la Terre a augmenté de 0,74 C» phrase correspondant à une prévision: «d ici à 2100, la température moyenne de la Terre pourrait encore s accroître de 1,4 C à 5,8 C à chacun d apporter ses réponses. Il s agit de permettre aux élèves de réfléchir sur les merveilles de la vie sur Terre d après leurs expériences, leurs connaissances Le feu, l eau, l air, la terre Fiche 2 Q3 Q4 Q5 Q6 à choisir une des réponses possibles dans chacun des types de conséquences du changement climatique Conséquences climatiques : régime des pluies perturbé / tornades, ouragans plus fréquents / phénomènes climatiques extrêmes (ouragans, cyclones, canicules, sécheresses) plus fréquents / en France, augmentation des pluies en hiver et diminution en été Conséquences écologiques : des animaux et des plantes en danger suite aux nouvelles conditions écologiques et climatiques/ disparition d habitats naturels / migration des espèces pour occuper des espaces plus favorables / des oiseaux méditerranéens s installent dans le centre ou le nord de la France/ apparition du chêne vert dans l ouest de la France au détriment du hêtre/ fonte des glaces continentales et marines (= disparition d habitats) / floraison d arbres fruitiers plus précoce Conséquences humaines : activités agricoles perturbées ou devant être modifiées/augmentation des maladies allergènes et respiratoires car modification de la qualité de l air / déplacement de populations dans les deltas et autres zones littorales envahis par la mer Notre planète est déréglée Des ressources énergétiques trop sollicitées et limitées problème : épuisement à moyen terme des sources d énergies non renouvelables actuellement majoritairement utilisées /enjeu : faire face à la pénurie des énergies non renouvelables à chacun de faire le calcul question ouverte pour permettre aux enfants l expression de leur sentiment face à cette information, parfois source d inquiétude Types d actions possibles pour limiter les problèmes d épuisement des ressources non renouvelables Développer les énergies renouvelables/ économiser l énergie (augmenter l efficacité énergétique) /

31 Réponses Fiche 3 Fiche 4 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12 Q13 Q14 Q15 GES = gaz à effet de serre Un risque de déséquilibre phrase erronée : n 4 à remplacer par : la surface de la terre s échauffe et réémet de la chaleur un exemple à choisir pour chaque type d activités Cause de l émission GES émis Énergie Combustion d énergies fossiles Dioxyde de carbone (CO2) Énergie Exploitation pétrolières et gazières Méthane (CH4) Agriculture Élevage ruminants/ culture du riz Méthane (CH4) Agriculture Engrais azotés Protoxyde d azote (N2O) Industrie Divers Dioxyde de carbone (CO2) Industrie Fabrication de l aluminium Hydrocarbures perfluorés Industrie Procédés chimiques Protoxyde d azote (N2O) Industrie Industries plastiques Gaz fluorés ou composants d ordinateurs phrases fausses: > Les gaz à effets de serre (GES) sont tous dus aux activités humaines > Le secteur des transports produit peu de gaz à effet de serre (ce secteur en rejette 26%) > La combustion des énergies fossiles n est qu une cause parmi d autres L éco-construction, une maison durable deux phrases sur ces panneaux en donnent une définition : «c est construire dans le respect de l humain et de l environnement» ou bien «un logement éco-construit respecte l environnement, s intègre à son milieu et utilise des ressources locales» ex : > consommer moins de ressources non renouvelables en faisant des économies d énergie > Émettre moins de CO2 en faisant des économies d énergie > Choisir des matériaux de construction respectueux de l environnement > Choisir des méthodes de construction respectueuses de l environnement ex : > Apporter un meilleur confort > Utilisation de matériaux moins polluants et donc meilleurs pour la santé Q13 : l éco-construction favorise l emploi car il développe de nouveaux savoir-faire / il utilise des matériaux produits localement deux arguments à choisir parmi ceux indiqués dans les panneaux à savoir... > Aujourd hui, le secteur du bâtiment est responsable d un grande part des rejets de CO (23%) et de la consommation d énergie (43%) en agissant sur ce secteur, cela aura des effets significatifs sur la maîtrise de la demande en énergie. La majorité des logements en France ont été construits à une époque où il n y avait pas de réglementation thermique et sont énergivores > Les solutions techniques existent aujourd hui pour limiter la consommation en énergie d un logement Rénover avec les principes de l éco-construction permet de gagner en confort et de dépenser moins énergie / santé / environnement / emploi / émission de CO2

32 Réponses Fiche 5 Q16 Q17 Q18 Le bioclimatisme, une maison dans le bons sens (panneau + plot enfant n 1) ces espaces n ont pas besoin d être chauffés.. => Garage et abri de jardin au nord la maison est protégée des vents dominants.. => Haie située à l ouest et au nord ces ouvertures favorisent l éclairage naturel et le réchauffement direct.. => grandes baies vitrées au sud La forme de la maison limite les pertes d énergie => maison compacte une façade vitrée mais pas le toit / elle est séparée du logement par un mur à inertie percée de baies vitrées maison n 1 et n 3. La maison n 2 a des pièces à vivre situées au nord et sa forme n est pas compacte (véranda). Fiche 6 Q19 Q20 Q21 Q22 Q23 Le bâti ancien photos 1 et 3 3 caractéristiques à choisir parmi Implantation à l abri des vents dominants et des fonds de vallée humides/ pièces à vivre au sud/ façades nord presque aveugles/ espaces tampons ou zones fraîches au nord / simplicité des volumes / position inclinée des pierres des murs pour éviter la pénétration de l eau de pluie ils forment des murs épais la réponse n est pas directement donnée dans l exposition; aux enfants de chercher par eux-mêmes des explications possibles Coût de construction plus important que les nouveaux matériaux de l époque parce que la mise oeuvre est plus longue Nombreux logements à construire après la guerre: les matériaux locaux ne suffisent plus Plus grande facilité de construction avec les parpaings, homogènes Le bâti ancien et l éco-construction points communs: Orientation des ouvertures principales au sud / forme compacte / implantation à l abri des vents