Notions et contenus : L'énergie électrique E transférée pendant une durée t à un appareil de puissance nominale P est donnée par la relation E = P.

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Marie-Madeleine Lefrançois
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1 Les ressources ont été élaborées par un groupe de travail qui a travaillé pendant l'année scolaire , sur la mise en œuvre de la différenciation pédagogique au lycée et au collège. Les ressources sont conformes aux programmes de collège en vigueur lors de cette année scolaire (B.O.E.N. n 6 du 28 août 2008). Les techniques de différenciation proposées peuvent être facilement transposées dans la mise en œuvre des nouveaux programmes en vigueur à la rentrée Niveau : Troisième (thème : L électricité) - Programme août 2008 Type de ressources : Activité documentaire Notions et contenus : L'énergie électrique E transférée pendant une durée t à un appareil de puissance nominale P est donnée par la relation E = P.t Compétences travaillées ou évaluées : Tâches complexes où plusieurs compétences sont mobilisées ( extraire et trier l information, effectuer un calcul, exprimer correctement des résultats et rédiger une conclusion ) Nature de l activité : Activité documentaire à faire en classe entière. Les élèves travaillent individuellement. Le travail peut être terminé à la maison. Résumé : Il s agit d une activité basée sur la rédaction d un petit paragraphe argumenté et déclinée selon 3 niveaux différents. À partir de trois documents, l élève doit extraire les informations pertinentes, calculer, raisonner, argumenter et rédiger pour estimer le coût de la consommation énergétique des lampes qui sont restées allumées pendant deux semaines de vacances. La différence entre les trois niveaux réside sur la quantité des informations fournie et des indices donnés. * version A :: énoncé le plus détaillé avec des questions pour guider l élève. * version B : la quantité d informations à trier augmente mais des questions guident toujours l élève. * version C : sujet «ouvert» : l élève peut cependant se servir des aides proposées. Mots clefs : Énergie électrique, facture d électricité Académie où a été produite la ressource : Strasbourg GT pédagogie différenciée en physique-chimie Académie de Strasbourg Page 1 / 9

2 Physique-chimie Programme de la classe de troisième - Programme août 2008 Documents élèves Activité documentaire (version A) : Calcul du coût de la consommation électrique Dans la salle 302 du collège de Brumath, le professeur TETENLAIR oublie d éteindre l éclairage : les tubes néons restent allumés en permanence pendant les 15 jours des vacances de Noël de l année 2007/2008. Tu es le comptable du collège et tu dois estimer le coût de la consommation d électricité liée à cet oubli lors des congés de Noël. Document 1 : La facture d électricité du collège de Brumath. Un kilowattheure (kwh) «consommé» coûte 0,0787 HT (hors taxe) Document 2 : Schéma de l installation électrique de la salle 302 Tube Néon Réf : ME2907 Document 3 : Extrait du catalogue de tubes néons GT pédagogie différenciée en physique-chimie Académie de Strasbourg Page 2 / 9

3 Pour bien démarrer : à l aide des trois documents, réponds aux questions suivantes : en quelle unité s exprime la consommation d énergie électrique? combine coûte 1 kwh consommé? combien de lampes sont allumées dans salle 302? relève la puissance d un tube néon calcule la durée de fonctionnement des lampes en heures pendant les 15 jours de vacances. quelle est la relation entre l énergie E, la puissance P et le temps d utilisation t? Indique les unités! Ta mission : Tu rédigeras un compte-rendu. A l aide des documents et de tes connaissances personnelles, tu calculeras le coût de la consommation électrique lié à l oubli de TETENLAIR Tous les calculs devront être justifiés. GT pédagogie différenciée en physique-chimie Académie de Strasbourg Page 3 / 9

4 Documents élèves Activité documentaire (version B) : Calcul du coût de la consommation électrique Dans la salle 302 du collège de Brumath, le professeur TETENLAIR oublie d éteindre l éclairage : les tubes néons restent allumés en permanence pendant les 15 jours des vacances de Noël de l année 2007/2008. Tu es le comptable du collège et tu dois estimer le coût de la consommation d électricité liée à cet oubli lors des congés de Noël. Document 1 : La facture d électricité du collège de Brumath. On y trouve notamment : le prix de la consommation de l énergie électrique Document 2 : Schéma de l installation électrique de la salle 302 Tube Néon Réf : ME2907 Document 3 : Extrait du catalogue de tubes néons GT pédagogie différenciée en physique-chimie Académie de Strasbourg Page 4 / 9

5 Pour bien démarrer : à l aide des documents, réponds aux questions suivantes quelle est la consommation d énergie relevée sur cette facture? quel est le prix HT du kilowattheure? combien de lampes sont allumées dans la salle 302? relève la puissance d un tube néon calcule la durée de fonctionnement des lampes en heures pendant les 15 jours de vacances. Ta mission : Tu rédigeras un compte-rendu. A l aide des documents et de tes connaissances personnelles, tu calculeras le coût de la consommation électrique lié à l oubli de TETENLAIR Tous les calculs devront être justifiés. GT pédagogie différenciée en physique-chimie Académie de Strasbourg Page 5 / 9

Documents élèves Activité documentaire (version C) : Calcul du coût de la consommation électrique Dans la salle 302 du collège de Brumath, le professeur TETENLAIR oublie d éteindre l éclairage : les

6 Documents élèves Activité documentaire (version C) : Calcul du coût de la consommation électrique Dans la salle 302 du collège de Brumath, le professeur TETENLAIR oublie d éteindre l éclairage : les tubes néons restent allumés en permanence pendant les 15 jours des vacances de Noël de l année 2007/2008. Tu es le comptable du collège et tu dois estimer le coût de la consommation d électricité liée à cet oubli lors des congés de Noël. Document 1 : La facture d électricité du collège de Brumath. On y trouve notamment : le prix de la consommation de l énergie électrique Document 2 : Schéma de l installation électrique de la salle 302 Tube Néon Réf : ME2907 Document 3 : Extrait du catalogue de tubes néons GT pédagogie différenciée en physique-chimie Académie de Strasbourg Page 6 / 9

7 Ta mission : Tu rédigeras un compte-rendu. A l aide des documents et de tes connaissances personnelles, tu calculeras le coût de la consommation électrique lié à l oubli de TETENLAIR Tous les calculs devront être justifiés. Indice 1 : Indice 2 : Indice 3 : GT pédagogie différenciée en physique-chimie Académie de Strasbourg Page 7 / 9

8 Pour le professeur (mise œuvre, éléments de correction,...) Trois versions de cette activité expérimentale sont proposées Les trois versions proposées de cette activité documentaire s appuient sur les mêmes documents mais diffèrent par le questionnement et la quantité d informations fournies. Version A Activité documentaire avec des questions pour guider et accompagner l élève dans les différentes phases de calcul notamment. En s appuyant sur les réponses, la présentation des calculs est facilitée. Version B La quantité d informations à exploiter devient plus importante ( une facture d électricité est à étudier et davantage de caractéristiques sont à trier dans le document 3 ) alors que les questions qui le guident diminuent. Il doit ensuite rédiger une petite synthèse argumentée en s appuyant sur les réponses. Version C Version la moins guidée. L élève peut néanmoins utiliser des indices en cas de «blocage» : Aide 1 : repère le prix d un kwh sur la facture. Aide 2 : compte le nombre de lampes de la salle et repère la puissance de la lampe Aide 3 : calcule la durée de fonctionnement des lampes en heures pendant les vacances de Noël Compétences expérimentales mises en œuvre Compétences Capacités et attitudes S approprier Réaliser Rechercher, extraire et organiser l information en lien avec une situation. Utiliser une formule Effectuer un calcul Ecrire un résultat avec son unité Communiquer Exprimer le résultat et le détail d un calcul, puis conclure par une phrase Rédiger une compte rendu Comment attribuer aux élèves les différentes versions de l énoncé? On peut envisager une évaluation diagnostique sur le calcul à partir de l expression littérale E = P.t. En fonction de leur degré de maîtrise du calcul mais aussi des réussites lors des séances précédentes et lors des différentes évaluations, une des trois versions de cette activité est attribuée aux élèves. GT pédagogie différenciée en physique-chimie Académie de Strasbourg Page 8 / 9

9 Contexte de la séance Activité réalisée en classe entière. Les élèves travaillent individuellement. Les élèves qui ont la même version sont séparés entre eux dans la salle. Mais on peux très bien envisager de les regrouper à une même table pour solliciter le travail en équipe. Avant cette séance, une série d exercices est proposée pour effectuer le calcul à partir de la relation E = P.t. Les élèves peuvent terminer le travail chez eux. Rôle du professeur Le professeur circule dans les rangs pour apporter l'aide nécessaire aux élèves qui resteraient bloqués devant une difficulté. GT pédagogie différenciée en physique-chimie Académie de Strasbourg Page 9 / 9

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