TITRE DE L ACTIVITÉ : Des éoliennes en mer : une bonne idée? DISCIPLINES ET DOMAINES D ACTIVITÉS de la discipline - Mathématiques: organisation et gestion de données - Langue orale: Echanger et débattre - Environnement et développement durable: Comprendre l impact de l activité humaine sur l environnement, l'énergie SÉANCE OU SÉQUENCE D APPRENTISSAGE Nombre de séances 2 Durée de l activité 2 fois 45 min OBJECTIFS ET COMPÉTENCES - Compétence 1 du socle commun Prendre part à un dialogue : prendre la parole devant les autres, écouter autrui, formuler et justifier un point de vue - Compétence 3 du socle commun, mathématiques Savoir organiser des informations numériques, justifier et apprécier la vraisemblance d un résultat Résoudre un problème mettant en jeu une situation de proportionnalité - Compétence 3 du socle commun,culture scientifique et technologique Enumérer et caractériser plusieurs sources d énergie renouvelables ou non MOTS CLÉS - Energie - Eolienne - Débattre PAGE 1 Conception : Marilys Benoit-Esquerre pour Wapiti n 318
La proposition d'exploitation de la rubrique se présente comme suit: - Séance de mathématiques à partir des données chiffrées de l'article - Débat autour des avantages et des inconvénients des éoliennes en mer Ces séances devront s'inclure dans une séquence sur les énergies. L'élaboration de la séquence tiendra compte des Instructions officielles (Se référer au B.O. du 5 janvier 2012) et du parcours antérieur des élèves, selon le niveau de classe et la progression des apprentissages dans l'école. http://media.education.gouv.fr/file/1/58/7/programmes_ecole-primaire_203587.pdf Une progression indicative pourrait être - Exemples simples de sources d'énergie, ce pour quoi l'énergie est indispensable - Energies renouvelables et non renouvelables - L'énergie éolienne - L'énergie éolienne en mer (fiche wapiti) La démarche d'investigation, notamment les items "manipuler et expérimenter" sera également mise en oeuvre: observation, utilisation, fabrication d'un dispositif permettant de mettre en évidence la transformation de l'énergie (en mouvement, en électricité). LES SEANCES Déroulement séance 1, mathématiques: Etapes et dispositif Tâches et activités Individuel puis Lecture de la page 34 du dossier et mise au point groupe classe rapide sur le contenu, pour s'assurer que tous aient 10 minutes compris de quoi il est question et puissent se repérer dans la page. Individuel Recherche sur les questions choisies par l enseignant (voir les questions ci-dessous). La calculatrice peut être utilisée. Groupe classe Mise en commun des résultats. A ce stade, on reste uniquement sur des savoirs mathématiques. Les résultats sont rassemblés, pour pouvoir être utilisés lors de la séance suivante. Compétences - Savoir organiser des informations numériques - Justifier et apprécier la vraisemblance d un résultat - Résoudre un problème mettant en jeu une situation de proportionnalité PAGE 2 Conception : Marilys Benoit-Esquerre pour Wapiti n 318
- Déroulement séance 2: Langue orale Etapes et dispositif Tâches et activités Compétences Individuel puis Lecture de la page 35 du dossier et mise au point - Prendre part à un dialogue : groupe classe rapide sur le contenu. Le lien avec les données prendre la parole devant les 10 minutes obtenues lors de la séance de mathématiques est fait. autres, écouter autrui, formuler Individuel 15 minutes Recherche sur les avantages et les inconvénients de et justifier un point de vue l'installation d'éoliennes en mer, avancés par les différents experts ou déduits des données obtenues en séance de mathématiques. Le tableau proposé cidessous est complété. Chacun écrit alors son avis argumenté. Groupe classe Mise en commun et débat. Les élèves formulent leur 15 minutes avis en l'argumentant. La trace écrite clôturant la séance comporte les avantages et inconvénients. Il est également possible de mettre en place un jeu de rôle, les élèves se mettant à la place d'un personnage favorable ou pas aux éoliennes. Ils doivent alors s'approprier les arguments du personnage, puis construire un argumentaire. LES RECHERCHES M ATHEM ATIQ UES Une liste de recherches est proposée ci-dessous. Le maître peut sélectionner celles qui lui conviennent le mieux, en fonction du savoir mathématique qu'il cible et de l'exploitation ultérieure en Education au développement durable. D'autres peuvent être proposées, ou les données chiffrées de la question peuvent être changés pour certaines. PAGE 3 Conception : Marilys Benoit-Esquerre pour Wapiti n 318
Les éoliennes en m er en Europe Calcule le nombre exact d'éoliennes installées sur les mers en Europe. Calcule la puissance produite par ces éoliennes. Calcule la puissance moyenne produite par une éolienne en Europe.(résultat en nombre entier ou au dixième près) Construis le tableau suivant pour 5 pays d'europe (la puissance moyenne sera calculée au 1/10 ème près) Pays Nombre d'éoliennes en mer Puissance produite par ces éoliennes (mw) Puissance moyenne par éolienne pour chaque pays (mw) Les éoliennes en m er en France Construis un diagramme en baton qui représentera le nombre d'éoliennes qui sont en projet en France, site par site. L'échelle choisie sera de 1 millimètre pour 1 éolienne. Calcule la puissance moyenne que produira 1 éolienne en France, d'après le projet. La com paraison entre les installations de production d'énergie Combien d'éoliennes à terre faut-il construire pour produire autant d'énergie qu'une éolienne en mer? (tu donneras le résultat en nombre entier d'éoliennes) Combien de parcs d'éoliennes à terre faut-il construire pour produire autant d'énergie qu'un parc d' éoliennes en mer? (tu donneras le résultat en nombre entier d'éoliennes) En moyenne, combien y a-t-il d'éoliennes dans un parc à terre? (tu donneras le résultat en nombre entier d'éoliennes) PAGE 4 Conception : Marilys Benoit-Esquerre pour Wapiti n 318
En moyenne, combien y a-t-il d'éoliennes dans un parc en mer? (tu donneras le résultat en nombre entier d'éoliennes) Combien de parcs d'éoliennes en mer devrait construire un pays qui souhaite remplacer 5 centrales nucléaires? Imaginons un pays qui, pour remplacer un centrale nucléaire, a déjà installé 10 millions de panneaux solaires de 10 m², combien d'éoliennes en mer devrait-il installer, s'il veut produire autant qu'avec la centrale? (problème plus difficile) LE DEBAT Complète le tableau ci-dessous, après avoir lu l' article et les avis des experts Avantages des éoliennes en mer Inconvénients des éoliennes en mer...... Donne maintenant ton avis en le justifiant. PAGE 5 Conception : Marilys Benoit-Esquerre pour Wapiti n 318
LES RECHERCHES M ATHEM ATIQ UES, élém ents de réponse: Les éoliennes en m er en Europe Calcule le nombre exact d'éoliennes installées sur les mers en Europe. 1+417+7+973+1+91+76+128+76+11 = 1781 Il y a actuellement 1781 éoliennes installées en mer en Europe. Calcule la puissance produite par ces éoliennes. 2+1274+25+3321+2+380+320+247+168+32 = 5771 mw Les éoliennes installées sur les mers d'europe produisent en tout 5771 mw. Calcule la puissance moyenne produite par une éolienne en Europe. 5771 / 1781 = 3,2 mw En moyenne, une éolienne produit en Europe 3,2 mw (ou 3 mw) Construis le tableau suivant pour 5 pays d'europe Pays Nombre d'éoliennes en mer Puissance produite par ces éoliennes (mw) Portugal 1 2 Puissance moyenne par éolienne pour chaque pays (mw) 2 Irlande 7 25 3,6 Royaume Uni 973 3321 3,4 Allemagne 76 320 4,2 Belgique 91 380 4,2 Les éoliennes en m er en France Construis un diagramme en baton qui représentera le nombre d'éoliennes qui sont en projet en France, site par site. L'échelle choisie sera de 1 millimètre pour 1 éolienne. Calcule la puissance moyenne que produira 1 éolienne en France, d'après le projet. 3000 / 540 = 5,6 En moyenne, une éolienne française en mer produira 5,6 mw (donc beaucoup plus que la moyenne européenne) PAGE 6 Conception : Marilys Benoit-Esquerre pour Wapiti n 318
La com paraison entre les installations de production d'énergie Combien d'éoliennes à terre faut-il construire pour produire autant d'énergie qu'une éolienne en mer? (tu donneras le résultat en nombre entier d'éoliennes) 2500 / 540 égale environ 5 Il faut environ 5 éoliennes à terre pour rpoduire autant qu'une éolienne en mer Combien de parcs d'éoliennes à terre faut-il construire pour produire autant d'énergie qu'un parc d' éoliennes en mer? (tu donneras le résultat en nombre entier d'éoliennes) 400 / 5 = 80 Il faut 80 parcs d'éoliennes à terre pour produire autant qu'un parc d'éoliennes en mer. En moyenne, combien y a-t-il d'éoliennes dans un parc à terre? (tu donneras le résultat en nombre entier d'éoliennes) 2500 / 400 égale environ 6 Un parc d'éoliennes à terre comporte en moyenne 6 éoliennes. En moyenne, combien y a-t-il d'éoliennes dans un parc en mer? (tu donneras le résultat en nombre entier d'éoliennes) 540 / 5 = 108 Un parc d'éoliennes en mer comporte en moyenne 108 éoliennes. Combien de parcs d'éoliennes en mer devrait construire un pays qui souhaite remplacer 5 centrales nucléaires? 5 x 5 = 25 Il faut construire 25 parcs éoliens en mer pour remplacer une centrale nucléaire. Imaginons un pays qui, pour remplacer un centrale nucléaire, a déjà installé 35 millions de panneaux solaires de 10 m², combien d'éoliennes en mer devrait-il installer, s'il veut produire autant qu'avec la centrale? 35 x 2 = 70 Avec les panneaux solaires, ils ont remplacé la moitié de l'énergie de la centrale nucléaire. Pour l'autre moitié, il faut installer 540 / 2 éoliennes en mer. Le pays doit installer 270 éoliennes en mer pour compléter les panneaux solaires et produire autant que la centrale nucléaire. PAGE 7 Conception : Marilys Benoit-Esquerre pour Wapiti n 318
LE DEBAT, élém ents de réponse Complète le tableau ci-dessous, après avoir lu l' Avantages des éoliennes en mer - C'est une énergie propre, qui produit peu de CO2. - Les crustacés et la flore s'y installent, c'est un effet positif sur la biodiversité. - Les éoliennes en mer sont plus puissantes, elles produisent plus d'énergie - Les vents sont plus forts et plus réguliers en mer, c'est mieux pour produire de l'énergie - Les parcs d'éoliennes en mer ont beaucoup plus d'éoliennes qu'à terre, et donc produisent beaucoup plus d'énergie - Les parcs d'éoliennes en mer ne bouchent pas l'horizon car ils sont implantés assez loin des côtes article et les avis des experts Inconvénients des éoliennes en mer - Leur installation coûte très cher au début - Le bruit de la construction peut perturber l'audition des mammifères marins et des poissons. - La pêche peut être perturbée lors de la construction - Ce sont un peu des industries en mer PAGE 8 Conception : Marilys Benoit-Esquerre pour Wapiti n 318