Démarche La démarche empruntée se veut une initiation à la démarche scientifique : pose d hypothèses, observation et mesure de divers phénomènes, vérification de ces hypothèses grâce aux mesures, bilan permettant de mettre en lumière les acquis et finalement communication des résultats. Le cheminement pédagogique passe par une approche centrée sur les représentations des élèves et sur leur évolution, complété par un apport informatif et la réalité des mesures de terrain. Objet d'étude Ce thème cherche à aborder le phénomène du vent : sa formation, ses caractéristiques, sa mesure, Des informations seront données pour distinguer les vents à l échelle locale (brises) des vents à l échelle globale. Des liens seront faits entre les vents, la météorologie, les prévisions météorologiques, les écosystèmes, Questionnement Qu est-ce que le vent? Comment peut-on le mesurer? et le changement climatique? Quelle influence a-t-il sur les paysages, les hommes, les populations,? Lien avec le programme l air (pression, ) les constituants d un milieu de vie compréhension du monde et des informations données par les médias observation, expérimentation, réflexion, déduction, observer, analyser et utiliser diverses sources d informations sensibiliser aux problèmes actuels de l environnement Tâches de l'élève S interroger sur le phénomène du vent Poser des hypothèses sur le mécanisme de formation du vent, les confirmer ou les infirmer Construire un anémomètre, une girouette et/ou une manche à air Mesurer le vent (vitesse et direction) Etablir un bilan des mesures de vent Discuter des questions et des résultats avec un scientifique Publier des résultats 1
Ressources Dans un domaine comme la climatologie, les ressources sont multiples et ouvertes à l'appréciation de l'enseignant. Toutefois, voici une liste minimale du matériel nécessaire dans le cadre de ce scénario (sans le matériel d expériences) : station météo SensorScope, fournie par le projet climatscope ordinateur avec accès à Internet module de lecture des données de la station, fournie par le projet climatscope divers instruments de mesure simples tels que : thermomètre, boussole, cartes topographiques locale et de la planète livre de géographie et de science contact avec les chercheurs, projet climatscope fiche d information pour les enseignants (FIE), fournie par le projet climatscope... Organisation temporelle Chaque module pourrait correspondre à une heure de cours, mais le degré d approfondissement est laissé à la liberté de l enseignant. Les 3-4 premiers modules sont à réaliser avant le début des mesures effectives de vent. Deux modules (5 et 6) sont ensuite prévus pour laisser le délai nécessaire à la collecte des mesures, avant d effectuer un bilan des relevés. Module Module 1 Module 2 Module 3-4 Module 5 Module 6 1-2h plus mesure (travail autonome) Module 7 Module 8 Module 9-10 Module 11 (option) Note BO est l abréviation pour Boîte à Outil alors que FIE signifie Fiche d Information pour les Enseignants. 2
Module 1 : Introduction sur le vent Discussion autour du climat et d une donnée : le vent, à partir de photos de dégâts dus aux ouragans et d un bulletin météo qui présente des données sur le vent. OU Réalisation d un dossier de presse sur le vent (photo, articles, ) dans le but de répondre aux questions : qu est-ce que le vent? comment peut-on le mesurer? quelles informations sont pertinentes pour définir un vent (vitesse et direction)? les risques dus aux «grands vents» sont-ils en augmentation à cause des changements climatiques? quelle influence le(s) vent(s) a (ont)-il(s) sur l homme, sur les populations humaines, sur le paysage? BO1, BO2, FIE vent Module 2 : Découverte du mécanisme de formation du vent Pose d hypothèses par écrit : Comment se forme le vent? Je crois que parce que Expériences de convection en démonstration : la spirale, l hélicoptère, le talc. Mise en commun et lien avec les éléments naturels : le talc représente, la bougie/l ampoule représente Illustrer la formation du vent par un croquis, confirmer ou infirmer l hypothèse faite au début du module, résumer la formation du vent à l aide des phrases proposées. BO3, BO4, BO5, FIE vent 3
Module 3-4 : Mesurer le vent, comment? Réflexion sur les paramètres mesurables du vent, éventuellement à l aide d un bulletin météo. Définition de la vitesse. Quelle unité choisir pour le vent? Comment construire un appareil qui mesure la direction du vent? Comment construire un appareil qui mesure la vitesse du vent? Deux possibilités : laisser travailler les élèves sur quelques heures de «bricolage» OU faire construire un anémomètre, une girouette et/ou une manche à air selon un plan prédéfini Où positionner les anémomètres/girouettes/manche à air pour obtenir des résultats pertinents? Mise en place des instruments de mesure. Découverte des stations Sensorscope, leur localisation et la composition d un anémomètre réel. Collecte des informations pendant une semaine (instruments, Sensorscope et bulletins météo, à répartir entre les élèves), corrélées avec des observations météo et des observations phénoménologiques. 2h BO6, BO7, BO8, FIE vent Module 5 : Le vent à l échelle locale Découverte des facteurs générateurs de vent dans un paysage, en s aidant des localisations des stations Sensorscope (montagnes, plan d eau, forêt, ) Notion de foehn. Utilisation possible du livre de géographie. Travail à domicile : mots croisés sur les vents locaux BO9, BO10, FIE vent 4
Module 6 : Le vent à l échelle planétaire Lien avec la pression : un vent se crée sur un gradient de pression atmosphérique. Carte des courants aériens : découverte de l influence du sol (réchauffement de l air sur les terres et les mers, moussons), et de l influence de la rotation de la Terre (la force de Coriolis qui fait dévier les vents vers l est) Influence des vents sur la végétation via l apport de précipitations, d où définitions de zones cultivables et lien avec la démographie. Utilisation possible du livre de géographie : relier des cartes de vents importants (vents d ouest, alizés, mousson) avec des cartes de reliefs, de végétation,. Deux pistes possibles de travail à domicile : activité sur les définitions des tempêtes recherche sur l augmentation de fréquence éventuelle des événements de tempêtes BO11, Sciences 7 e, p 16, FIE vent Module 7 : Bilan des mesures de vent Où y a-t-il du vent autour de mon école? Pourquoi? Quelle a été la vitesse du vent? Y a-t-il un lien avec la météo du jour? Etablir une échelle reliant la vitesse du vent et l effet du vent. Réflexion sur l utilité des mesures de vent pour l établissement des prévisions météorologiques (le vent comme transporteur de nuages et de précipitations potentielles). BO8 5
Module 8 : Rencontre avec un scientifique Discussion à partir des résultats obtenus, des questions laissées en suspens, des appareils utilisés par les uns et les autres, Module 9-10 : Publication des résultats Idées : rédaction d un article dans un journal local ; réalisation de panneaux sur les vents locaux, les courant aériens, les phénomènes venteux exceptionnels, pour une exposition dans le centre scolaire partage d informations avec une classe de 2CO qui a travaillé sur la température Module 11 : Les vents utiles (en option) Travail sur l énergie éolienne BO12 6