Option : math.-sciences Cours : - Biologie - Physique

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1 ASBL Formation en Cours de Carrière Option : math.-sciences Cours : - Biologie - Physique Les énergies renouvelables : petit laboratoire expérimental + Evaluation Version expérimentale Photographies : Formation en cours de Carrière Formation en Cours de Carrière

2 FICHE 1 Les énergies renouvelables : petit laboratoire expérimental 1) Situation d Apprentissage qui fait appel à ce contenu : «Participer aux grands débats engendrés par une société scientificotechnique.» 2) Compétences rencontrées : 1. COMPETENCES ET ATTITUDES COMMUNES Famille de tâche : mener à bien une recherche expérimentale Compétences : - détecter un problème - repérer les facteurs influençant - concevoir et réaliser une expérience - tirer les conclusions Cours de Biologie - Identifier des problèmes éthiques qui se posent à propos de l environnement. - Mettre en évidence l'impact des activités humaines dans un cas de pollution. - Evaluer l impact d actes quotidiens sur l environnement. Cours de physique - Expliquer dans un cadre interdisciplinaire, pourquoi et comment économiser l énergie. - Estimer les avantages et les inconvénients des diverses sources d énergie. - Comparer les ordres de grandeur des énergies mises en jeu dans divers phénomènes (mécaniques, thermiques, nucléaires). 3) Pré-requis nécessaires : / 4) Scénario de mise en situation : Confronté à l augmentation du coût de l énergie et sensible à l amélioration du cadre de vie, un comité de quartier de la ville H. interpelle les gestionnaires communaux afin de recevoir des informations sur les équipements disponibles sur le marché, qui pourront apporter l électricité dans les maisons et qui sont respectueux de l environnement. Le quartier se situe Puisque vous êtes l éco-conseiller de cette ville, on vous demande d apporter les renseignements demandés à l occasion d'une réunion organisée en soirée. 1

3 Ou Vous devez montrer qu une éolienne et une cellule solaire produisent de l électricité. 5) Les Etapes du Travail : Etape 1 : Etude du matériel Les Etapes Commentaire(s) du professeur (points du programme, liens avec les cours, autres références) Commentaire(s) de l élève (ce que je dois améliorer) - Carton bristol de. - Ciseaux, règle, - un voltmètre - une cellule solaire - fils électriques 2

4 - une lampe avec interrupteur > à 100 W (sinon la cellule solaire chauffe) - des câbles - un statif - la cellule solaire - un moteur à hélice ou un dynamo Etape 2 : Construction de l éolienne a) Découpez un carré de 14 cm de côté. Le geste doit être précis 3

5 b) Tracez les diagonales de ce carré, découpez-les jusqu à la moitié. Recourbez ces moitiés de triangles vers le centre du carré Savoirs : les élèves doivent connaître les diagonales Précision du geste c) fixez-les sur le moteur qui servira de générateur. 4

6 d) Pour simuler le vent, utilisez le ventilateur. Le ventilateur représente le vent. e) On relie l éolienne à un voltmètre pour voir si elle produit du courant. On cherche la distance optimale de production. Les élèves doivent connaître le rôle du voltmètre Les élèves doivent tester l influence de la force du vent sur la production de courant Règles de sécurité : Le choix des bornes + et - 5

7 Etape 3 : La cellule solaire produit de l énergie a) On relie la cellule solaire à un moteur muni d une hélice b) On place la cellule à la lumière. Comme on ne peut faire varier qu un facteur à la fois, il faut être attentif à la t de la cellule. 6

8 c) On ajoute un voltmètre en parallèle. 7

9 Repérer que ce sont : la quantité de lumière, le voltage qui sont les deux variables (pas la distance) d) On fait les mesures à différentes distances de la lampe : quantité de lumière et voltage. Règles de sécurité : Le choix des bornes + et - 8

10 6) Autres contenus à développer pour cette Situation d Apprentissage : a) Biologie - Enjeux écologiques liés à la production d'aliments, de déchets et à diverses pollutions. b) Physique - Consommer et économiser l'énergie Sources, formes et transformations d'énergie, rendements. - Conservation et dégradation de l'énergie ; épuisement des ressources; énergies renouvelables. Chauffage, isolation thermique d'une habitation. 7) Evaluation de la famille : «mener à bien une recherche expérimentale» a) Présentation générale Titre : Public cible : Modalités de l épreuve : Durée de l épreuve : Forme du produit attendu : Support à traiter : Préalable à l épreuve : 9

11 b) Critères, indicateurs, niveaux de maîtrise et pondération Critères Indicateurs Niveaux de maîtrise Pondération proposée 1.1. Absence de régularité dans l'ordre de succession des régions stimulées. 1. Conception d une procédure expérimentale et/ou mise en œuvre de la procédure expérimentale Organisation efficace des mesures. 2. Exploitation des résultats et réponse à la question posée Tableau synthétique et réponses libellées en % Réalisation des graphiques - Le graphique est un histogramme (ou un diagramme en bâtons). - Les axes sont correctement choisis - Les échelles sur les axes sont correctement choisies - L histogramme (ou un diagramme en bâtons) est correct. - Le seuil des 50% est correctement placé Détermination du seuil de sensibilité des différentes parties de la main Détermination de la région la plus sensible Détermination de l acuité des différentes parties de la main Détermination de la partie possédant l acuité la plus élevée Lien entre sensibilité et acuité 3. Qualité formelle du rapport Rapport structuré, soigné respectant tous les éléments de la consigne Orthographe et syntaxe correctes. 4. Qualité de la collaboration des élèves dans le binôme. 4. Qualité de l organisation permettant de réaliser l expérience dans le temps imparti. 10