GARDIEN DE LA LUMIERE

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1 GARDIEN DE LA LUMIERE Objectif(s) : Comprendre la relation entre l utilisation de la lumière dans la salle de classe et la consommation d énergie. Savoir comment réduire la consommation d énergie par des gestes simples. Prendre l habitude d éteindre la lumière quand on n en a plus besoin. Description générale de l activité : La lumière est l un des usages de l électricité les plus visibles dans la vie quotidienne des élèves. Elle est aussi un usage sur lequel ils peuvent exercer un contrôle significatif. Les bases d un comportement énergétique efficace peuvent facilement être inculquées pour que l attention portée à l utilisation de la lumière devienne une habitude naturelle. Dans cet exercice, les élèves consignent les durées d utilisation de la lumière dans la salle de classe et les conditions météorologiques sur une semaine. La semaine suivante, ils essaient de réduire les temps d utilisation non nécessaire de lumière ; les économies ainsi réalisées sont calculées. L utilisation de la lumière est calculée en comptabilisant la durée pendant laquelle la lumière est allumée et la consommation d énergie par unité de temps. Cette durée d utilisation de la lumière est calculée à l aide d un chronomètre ou d'une montre. La consommation d énergie peut être calculée en déterminant la puissance (en watts) des ampoules et leur nombre. En multipliant les deux chiffres, on obtient la consommation d énergie par unité de temps. S il est impossible de noter la puissance des ampoules sans toucher les lampes, il faut alors demander de l aide au concierge de l école. Le relevé quotidien peut être effectué par deux élèves : L élève 1, le «gardien du temps», enregistre la durée pendant laquelle la lumière est allumée, L élève 2, le «préposé météo», consigne le temps observé à l extérieur pour chaque leçon (pluvieux ou gris, nuageux, dégagé ou ensoleillé). Les critères pour déterminer le temps à l extérieur doivent être définis au préalable avec les élèves. 4l1_gardiendelalumière.doc Page 1/10

2 Supports requis : Un chronomètre ou montre Tableaux d enregistrement Compétences requises pour les élèves : Calcul, multiplication, remplir des tableaux/graphiques, savoir lire l heure, interprétation de données, vocabulaire météorologique approprié, capacités d écoute et d expression orale. En quoi cette activité s inscrit-elle dans le programme? Mathématiques, géographie, sciences, éducation civique. Supports d aide : Ces supports sont référencés dans les instructions ci-dessous et conçus pour vous aider à planifier et mettre en œuvre les leçons. Aide n 1 Informations génériques sur la lumière et les possibilités d économie. Aide n 2 Rotation des Gardiens du temps, des Préposés météo et des Gardiens de la lumière. Aide n 3 Fiche de collecte de données Aide n 4 Fiche de calcul des économies d électricité. Questions sécurité : L'élève ne doit pas toucher les lampes et luminaires. Etapes individuelles de l activité : Durée : 1. Si pertinent, présenter l exercice au concierge de l école et obtenir son accord pour fournir l assistance nécessaire. 2. Expliquer l exercice aux élèves et identifier les «gardiens du temps» et «préposés à la météo» pour tous les jours des deux semaines à venir. 3. Demander aux élèves d effectuer les mesures pendant une semaine. 4. A la fin de la première semaine ou au début de la seconde, discuter des mesures effectuées et des possibilités de réduction du gaspillage de lumière. Poser des questions telles que : Quand la lumière est-elle nécessaire? (matin contre après-midi, journée ensoleillée contre temps nuageux, été contre hiver) Préparation Réunion avec le concierge. Introduction et observation ½ leçon (voir Aides n 1, 2 et 3) Réflexion ½ leçon 4l1_gardiendelalumière.doc Page 2/10

3 Quelles sont les alternatives à la lumière artificielle? Quel niveau de luminosité est nécessaire au travail en classe? Si vous souhaitez organiser d autres activités AL qui traitent cet aspect, merci de vous référer à la rubrique «suggestions de combinaison avec d autres activités AL» ci-après. 5. Nommer un «Gardien de la lumière» pour chaque jour de la seconde semaine. Celui-ci prend en charge l extinction de la lumière quand les élèves sortent de la salle de classe. 6. A la fin de la seconde semaine, comparer les résultats entre les deux semaines et discuter des raisons de cette différence. Combien peut-on économiser d énergie en une seule semaine? Combien cela fait-il sur une année complète (37 semaines/an)? Si toutes les classes économisaient le même volume d énergie, combien cela ferait-il pour toute l école? Combien de vélos pourraient être achetés avec l argent ainsi économisé? Le coût d un kwh peut être obtenu auprès du concierge, du département comptabilité, du fournisseur local d électricité, ou de l agence locale pour l énergie (voir Aide n 1 pour les liens utiles). Que peuvent faire les élèves chez eux? Si vous souhaitez organiser d autres activités AL qui traitent cet aspect, merci de vous référer à la rubrique «suggestions de combinaison avec d autres activités AL» ci-après. Expérience et analyse 1 leçon (voir Aide n 4) Suggestions de combinaison avec d autres activités AL : «Pleins feux sur les économies» Quelles sont les différences entre les divers types d ampoules qu on trouve en magasin? «La vie sans électricité» Que faisaient nos ancêtres avant l électricité? «Eteins-moi» Les élèves les plus jeunes conçoivent des panneaux à installer près des interrupteurs. Variantes : Augmentation de l impact : Vous pouvez renforcer l habitude d éteindre la lumière en nommant chaque semaine un «gardien de la lumière», même après la fin de l activité. Le rôle de «gardien de la lumière» peut être combiné avec d autres missions que les élèves doivent remplir à l école. Augmentation de la complexité de l activité pour adaptation à des élèves plus âgés : 4l1_gardiendelalumière.doc Page 3/10

4 Des calculs plus complexes et plus précis peuvent être effectués via une approche plus scientifique où les consommations respectives des différents types de lampes et tailles d ampoules sont comparées en utilisant des compteurs électriques empruntés à l agence locale pour l énergie ou auprès du fournisseur d électricité. Quelques questions pour explorer ces questions : Des lampes et des ampoules plus efficaces pourraient-elles être utiles à l école? Que penser de capteurs automatiques capables d éteindre la lumière lorsqu elle est inutile ou qu il n y a personne dans la salle de classe? Augmentation de la diffusion : Demander à la classe de préparer un exposé ou une exposition destinés aux parents d élèves ou à l école toute entière (voir suggestion Education civique active ci-dessous) Augmentation de l implication : Demander à l école toute entière d effectuer l exercice. Les zones communes telles que couloirs, salles de réunion, toilettes, salle des professeurs, bureau du directeur, etc. peuvent également être contrôlées. Pensez à donner aux autres professeurs et personnels des domaines de responsabilité pas uniquement aux enfants. Pourraitil y avoir une «récompense commune» pour les comportements d économie énergétique? Sous forme d un certificat, par exemple, ou d une récompense plus tangible financée avec les économies réalisées. Vous devez vous demander : Qui bénéficie des économies réalisées? Les économies réalisées sur le budget énergétique peuvent-elles être utilisées à d autres fins telles que les supports pédagogiques, excursions, événements spéciaux? Quelles sont les conséquences sur les niveaux de consommation où certaines écoles ne bénéficient pas financièrement des économies d énergie réalisées? La lumière proposée est-elle de qualité satisfaisante? Les lampes cassées et autres ampoules grillées représentent-elles un problème? Education civique active : A l instar des autres missions «Apprentissage actif», les données obtenues peuvent être utilisées pour influencer la direction de l école et les autorités locales. Il s agit là d un aspect important de l éducation civique. Cela montre aux élèves qu ils peuvent faire une différence. 4l1_gardiendelalumière.doc Page 4/10

5 Gardien de la lumière Aide 1 Aide n 1 Informations génériques sur la lumière électrique et les possibilités d économie. Le site de l agence de l environnement et de la Maîtrise de l Energie Le Syndicat de l'éclairage est une organisation professionnelle qui réunit plus de 40 fabricants de lampes, de luminaires et de composants pour l'éclairage professionnel et domestique Site européen pour un programme volontaire et continu où organisations privées et publiques s engagent auprès de la Commission européenne à réduire leur consommation électrique liée à la lumière. 4l1_gardiendelalumière.doc Page 5/10

6 Gardien de la lumière Aide 2 Aide n 2 Rotation des Gardiens du temps, des Préposés météo et des Gardiens de la lumière. SEMAINE 1 Gardien du temps Préposé météo Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi SEMAINE 2 Gardien du temps Préposé météo Gardien de la lumière Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi 4l1_gardiendelalumière.doc Page 6/10

7 Gardien de la lumière Aide 3 Nom du Gardien du temps : SEMAINE 1 Horaire de la leçon Sujet Lumière allumée (en minutes) Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi Total minutes Total minutes 4l1_gardiendelalumière.doc Page 7/10

8 Nom du Préposé météo : SEMAINE 1 Horaire de la leçon Sujet Pluvieux ou gris nuageux Dégagé ou Ensoleillé Lundi Mardi Mercredi Jeudi Vendredi 4l1_gardiendelalumière.doc Page 8/10

9 Si nous pouvions économiser autant d énergie chaque semaine, combien de vélos pourrions nous acheter avec le montant ainsi économisé? Semaine 1 Total minutes avec la lumière allumée : Total heures avec la lumière allumée (60 minutes/heure) : minutes heures Semaine 2 Total minutes avec la lumière allumée : Total heures avec la lumière allumée (60 minutes/heure) : minutes heures Heures semaine 1 heures semaine 2 «Watt» indique la quantité d électricité consommée par l ampoule. Ce chiffre est indiqué sur l ampoule et suivi d un «W» pour «Watt». heures/semaine Puissance totale installée dans la salle de classe = nombre d ampoules x Watt. Puissance totale installée dans la salle de classe : Electricité économisée en semaine 2 : W Wh/semaine Habituellement, quand on parle d électricité, c est le terme «kwh» qui est utilisé (kilowattheure). «kilo» signifie «1 000». Le kwh est calculé en multipliant le nombre d heures où la lampe est allumée par fois le nombre de Watts indiqué sur les ampoules (1 000 x heures x W). Electricité économisée en semaine 2 : kwh/semaine Avec 37 semaines par an dans le calendrier scolaire, cela donne : kwh/an Le prix d 1 kwh est : EUR/kWh Ce qui veut dire qu en un an les économies réalisées peuvent être de : EUR/an Si un vélo coûte 300 EUR, les économies réalisées peuvent permettre de financer : vélos 4l1_gardiendelalumière.doc Page 9/10

10 Mots clés : Utilisation finale énergie Transport Chauffage & climatisation Eau chaude et froide Eclairage Appareils électriques Sujet général Sujet pédagogique Tranche d âge Développement durable en général Energies renouvelables Efficacité énergétique (économies) Transport raisonnable en CO 2 Mathématiques Sciences Alphabétisme Education civique 6-8 ans 9-10 ans ans 4l1_gardiendelalumière.doc Page 10/10

11 ETEINS-MOI! Objectif(s) : Les élèves (et les enseignants) pensent à éteindre la lumière chaque fois qu elle est inutile. Description générale de l activité : Certaines personnes ne se préoccupent pas de savoir si la lumière est allumée ou non. Ils oublient le lien entre lumière allumée, factures d électricité et émissions de CO 2 (et le réchauffement climatique qui va avec). Trop souvent ils ne sont pas incités à modifier leur comportement. Historiquement, l attitude envers l énergie est très différente. Par exemple, si les gens avaient besoin de se chauffer, ils devaient aller dans une forêt pour couper des bûches et les ramener à la maison. Résultat, l envie d utiliser l énergie avec précaution était autrement plus grande! En créant des adhésifs de couleur et en les plaçant près des interrupteurs, chacun peut se rappeler qu il faut éteindre la lumière quand elle est inutile. Supports requis : Feuilles A4 de couleur pour les photocopies. Facultatif ordinateur et imprimante. Compétences requises pour les élèves : Capacité à se servir d une paire de ciseaux. En quoi cette activité s inscrit-elle dans le programme? Cette activité est adaptée aux leçons de technologies de conception, d art, d informatique, d histoire, de géographie et de sciences. Questions sécurité : Aucune 4l2_éteinsmoi.doc Page 1/3

12 Etapes individuelles de l activité : Durée : 1. Débutez l activité par une discussion sur l utilisation de la lumière : Quand est-elle nécessaire? D où vient l énergie nécessaire? Quels sont les impacts économiques et environnementaux de l utilisation de la lumière? 2. Individuellement ou en groupe, les élèves créent un slogan à placer près de chaque interrupteur, par exemple «Eteins-moi si tu n as pas besoin de moi» ou «Eteins-moi si la lumière naturelle est suffisante», «je sors, j éteins» ou «Eteignez-moi et vous illuminerez votre avenir!» ou d autres du même type. Demandez ensuite aux élèves de choisir celui qu ils préfèrent. 3. Chaque élève dessine une image de style BD représentant une lampe accompagnée du slogan retenu. 4. Chaque dessin est ensuite plastifié pour qu il se conserve plus longtemps. 5. Un dessin est placé près de chaque interrupteur. 6. Les autres élèves et enseignants de l école sont informés de l utilité de ces adhésifs. Préparation et mise en place - 1 leçon Présentation 1 leçon pour la préparation de la présentation 4l2_éteinsmoi.doc Page 2/3

13 Suggestions de combinaison avec d autres activités AL : «Le Cartographe des interrupteurs» Les élèves dressent une carte de l emplacement de tous les interrupteurs. «Pleins feux sur les économies» Quels types d ampoules sont disponibles sur le marché et comment leur consommation d énergie diffère-t-elle? Variantes : S il y a plus d interrupteurs que d élèves dans l école, certains dessins peuvent être photocopiés. Aides disponibles : Aucune Mots clés : Utilisation finale énergie Sujet général Sujet pédagogique Tranche d âge Transport Chauffage & climatisation Eau chaude et froide Eclairage Appareils électriques Développement durable en général Energies renouvelables Efficacité énergétique (économies) Technologies de conception Art Informatique Alphabétisme Histoire 6-8 ans 9-10 ans ans Transport raisonnable en CO 2 Géographie Sciences 4l2_éteinsmoi.doc Page 3/3

14 LE CARTOGRAPHE DES INTERRUPTEURS Objectif(s) : Que les élèves connaissent l emplacement de chaque interrupteur et les lampes qui y sont reliées. Que les élèves prennent conscience de l énergie consommée par les applications liées à certains interrupteurs en particulier. Description générale de l activité : Les lumières dans les couloirs et les espaces communs restent souvent allumées, même quand il n y a personne où qu aucune lumière n est nécessaire. Pour une «gestion efficace de l énergie électrique», il est crucial que chacun connaisse l emplacement des interrupteurs et ce à quoi ils sont reliés. Eteindre les lumières inutiles ne doit pas incomber uniquement au concierge de l école. La responsabilité et la prise de conscience sont inculquées aux élèves par la cartographie des interrupteurs de toute l école et la mise à disposition de ce schéma auprès de tout le monde. Supports requis : Copie des plans de chaque étage ou papier vierge pour affiche sur lequel dessiner ces mêmes plans. Compétences requises pour les élèves : Lecture de plans En quoi cette activité s inscrit-elle dans le programme? L activité est adaptée aux leçons de dessin technique, technologies de conception, sciences et lecture. Questions sécurité : Aucune 4l3_cartographieinterrupeurs.doc Page 1/4

15 Etapes individuelles de l activité : Durée : 1. L activité peut être effectuée par une seule classe ou un seul groupe, en fonction de la taille de l école. Si l école comporte de nombreux étages, chaque classe peut par exemple être responsable d un étage en particulier. 2. Dans l idéal, un grand plan de l intérieur de l école doit être mis à disposition. Autre option : que les élèves dessinent eux-mêmes ce plan. Toutefois, pour garantir le succès de l activité, ce dessin doit être suffisamment précis. 3. Chaque fois qu un interrupteur est relié à une lampe, les deux sont répertoriés sur le plan en utilisant des couleurs ou des numéros pour identifier les connexions entre interrupteurs et lampes. 4. Les plans sont ensuite utilisés pour concevoir la meilleure gestion de la lumière possible en attribuant cette responsabilité à des élèves spécifiquement désignés. L activité permet d encourager les élèves, même les plus jeunes, à comprendre les conséquences qu impliquent l allumage ou l extinction d une lampe. Préparation 1 leçon si les élèves doivent dessiner des plans de chaque étage Expérience 1-2 leçons Introduction 1 leçon Suggestions de combinaison avec d autres activités AL : «Eteins-moi» Les élèves fabriquent des autocollants à placer près de chaque interrupteur. «Pleins feux sur les économies» Quels types d ampoules sont disponibles sur le marché et comment leur consommation d énergie diffère-t-elle? 4l3_cartographieinterrupeurs.doc Page 2/4

16 Variantes : Extension de l activité : Les élèves plus âgés (11 ans et plus) peuvent compléter les plans en indiquant la puissance en Watts de chaque lampe. Il suffit généralement de regarder sur l ampoule pour en connaître la puissance dans le cas contraire, vous devrez contacter la personne responsable du système électrique de l école. Une étape supplémentaire peut consister en l inscription sur chaque interrupteur (avec un marqueur permanent) de la puissance totale des lampes qui lui sont reliées. Limitation de l activité : Si le temps imparti est limité, l activité peut se réduire à une petite zone de l école. Aides disponibles : Aucune 4l3_cartographieinterrupeurs.doc Page 3/4

17 Mots clés : Utilisation finale énergie Transport Chauffage & climatisation Eau chaude et froide Eclairage Appareils électriques Sujet général Sujet pédagogique Tranche d âge Développement durable en général Energies renouvelables Efficacité énergétique (économies) Transport raisonnable en CO 2 Dessin technique Technologies de conception Sciences Lecture 6-8 ans 9-10 ans ans 4l3_cartographieinterrupeurs.doc Page 4/4

18 PLEINS FEUX SUR LES ECONOMIES Objectif(s) : Faire comprendre aux élèves : le rôle de la lumière pour leur confort personnel ; quels types de lumières (ampoules et lampes) ils ont chez eux ; comment mesurer la consommation d énergie d une ampoule ; les coûts financiers de l éclairage d un bâtiment ; les économies éventuelles en kwh qu ils peuvent de prime abord réaliser en adoptant des types d ampoules plus efficaces en matière d énergie ainsi qu en changeant simplement de comportements (et en quoi ces gestes sont profitables à la planète). Description générale de l activité : A travers des discussions, des visites de magasins et des recherches sur Internet, les élèves prennent conscience de l énergie consommée pour l éclairage et des possibilités de réduction de la quantité d énergie consommée. Supports requis : Etiquettes-énergie pour les sources de lumière Visites de magasins Calculatrice Prix de l énergie à la maison ou à l école Facultatif accès Internet. Compétences requises pour les élèves : Connaissance des Watts et des kwh, relation entre énergie et chaleur, connaissance du fonctionnement des ampoules, LED et fluorescences, utilisation de calculatrices, capacité de dessiner et d interpréter des tableaux et des graphiques, capacité de lire les étiquettes de classification d énergie et d appréhender la relation entre éclairage et le changement climatique. 4l4_pleinsfeuxéconomies.doc Page 1/4

19 En quoi cette activité s inscrit-elle dans le programme? L activité est adaptée aux leçons de mathématiques, sciences, géographie et lecture. Questions sécurité : Les élèves doivent avoir conscience que l électricité peut tuer et que les ampoules peuvent devenir très chaudes et ne doivent pas être touchées. Etapes individuelles de l activité : Durée : 1. Présentez aux élèves le sujet de l éclairage. Quelle part de notre consommation d énergie est consacrée à l éclairage? Quels types d éclairage sont les plus utilisés actuellement? Et par le passé? 2. Présentation aux élèves de la classification des différents types d ampoules. Le mieux est de leur montrer des exemples concrets afin qu ils puissent eux-mêmes juger de la qualité de la lumière et de la chaleur qui se dégage des ampoules (création de chaleur = gaspillage d énergie). Quel est le quotient d efficacité entre les sources de lumière (par exemple 1 lampe fluo compacte de 15 W = une ampoule à incandescence de 60 W = 16 lampes à pétrole = 48 bougies). Votre agence locale pour l énergie, votre Espace Info d Energie ou votre fournisseur d électricité peut vous fournir des informations complémentaires. Ils ont peut-être même à disposition un lot d ampoules que vous pourrez emprunter pour vos essais et un compteur pour mesurer la consommation. 3. Si un accès Internet est disponible, les élèves peuvent essayer d y trouver des informations sur les ampoules. Essayez par exemple 4. Les élèves se rendent ensuite dans divers magasins locaux pour observer la sélection d ampoules proposées ainsi que les prix et les durées de vie estimées. 5. Chaque élève doit également établir un relevé des ampoules à son domicile. Autre solution possible, les élèves visitent votre propre maison ou un bâtiment public pour effectuer ce relevé. 6. Chaque élève ou groupe d élèves calcule ensuite combien d énergie pourrait être économisée en remplaçant les ampoules «traditionnelles» par des ampoules efficaces en matière d énergie à la maison ou sur les sites visités. Introduction et expérimentation 1/3-1 leçon Visite d un magasin 1 leçon Travail à la maison ou visite de site 1 leçon Réflexion - 1 leçon 4l4_pleinsfeuxéconomies.doc Page 2/4

20 7. Les économies sont calculées grâce à la différence entre les puissances consommées de deux ampoules de même luminosité (Watt) x leur utilisation (heures) x prix de l électricité (EUR/kilowattheures) / (Watt/kilowattheures). 8. Chaque élève prépare un rapport pour ses parents sur les possibilités d économie d énergie sur la lumière du domicile. Au cas où les élèves auraient effectué ce relevé sur un bâtiment public, ils peuvent se répartir en groupes qui rédigent chacun une présentation des résultats. Préparation de la présentation 1 leçon Suggestions de combinaison avec d autres activités AL : «Le Cartographe des interrupteurs» Les élèves dressent une carte de l emplacement de tous les interrupteurs. «Eteins-moi!» Les élèves fabriquent des adhésifs énergie à placer près de chaque interrupteur. Variantes : Réflexion complémentaire : Heures sombres éteignez toutes les lumières chez vous pendant une heure et interrogez vos parents et grands-parents sur la vie d avant, quand l électricité n était pas un service aussi répandu qu aujourd hui et que très peu d applications électriques étaient utilisées à la maison. Au «bon vieux temps», que faisaient les gens le soir et de quoi parlaient-ils? Qu est-ce qui manquerait le plus aujourd hui aux élèves? Variante : Quelle est la forme de l étiquette-énergie pour l éclairage? Où trouver cette information? Que pouvons-nous en déduire? Est-il possible de calculer les économies d énergie potentielles entre les ampoules classiques à incandescence et les ampoules fluo compactes plus efficaces? Quelle est la différence de durée de vie entre ces deux types d ampoules? Le coût supplémentaire est-il récupéré par les économies que les ampoules fluo compactes permettent de réaliser? Extension de l activité : Concours entre les classes sur les meilleurs rapports sur l éclairage efficace en matière d énergie. Aides disponibles : Aucune 4l4_pleinsfeuxéconomies.doc Page 3/4

21 Mots clés : Utilisation finale énergie Sujet général Sujet pédagogique Tranche d âge Transport Chauffage & climatisation Eau chaude et froide Eclairage Appareils électriques Développement durable en général Energies renouvelables Efficacité énergétique (économies) Sciences Géographie Mathématiques Lecture 6-8 ans 9-10 ans ans Transport raisonnable en CO 2 4l4_pleinsfeuxéconomies.doc Page 4/4