SCIENCES Consommation et économie d énergie Niveau : Cycle 3 Les besoins en énergie Séance : 1/3 Domaine : Energie Compétences : - Pratiquer une démarche d investigation : savoir observer et questionner. Exprimer et exploiter le résultat d une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l oral et à l écrit. Objectifs : - Déterminer les principaux postes de consommation d énergie, y associer des gestes citoyens Déroulement : Étape 1 : 10' Collectif Situation de départ L enseignant demande aux élèves d essayer de trouver la définition du mot «énergie» : L énergie désigne tout ce qui permet d effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière ou produire un mouvement. Il la note au tableau. Pour cela, on s appuie sur ses connaissances. L enseignant demande aux élèves : «Sans énergie, qu est-ce qu il ne fonctionnerait pas?» Après discussion, l enseignant fait ressortir que pour toutes les activités, l homme a besoin d énergie. Sans énergie, il n y a pas d activités. 10' Collectif Découverte de la problématique L enseignant explique aux élèves que l on classe l utilisation de l énergie en quatre groupes. Tout en précisant ces groupes, il les écrit au tableau,, accompagnés d exemples apportés par les élèves. - l énergie pour le transport de marchandises et des hommes : camions, voitures, trains, avions, bateaux - l énergie pour l habitat : c'est-à-dire de toutes les constructions qui abritent les hommes quelle que soit leur importance (maisons) - l énergie pour l agriculture : l énergie nécessaire à tous les engins agricoles ou encore qui va servir pour chauffer les serres par exemple) - l énergie pour l industrie : l énergie pour faire fonctionner les machines dans les différentes usines par exemple L enseignant distribue un document contenant un «camembert» sur la répartition par secteur de la consommation d énergie. Il demande aux élèves ce qu ils constatent : rangement par secteur d économie d énergie ; c est l habitat qui consomme le plus d énergie, suivi des transports. Il explique aux élèves qu ils vont étudier les économies d énergie dans le secteur de l habitat car c est celui qui consomme le plus d énergie et sur lequel nous pouvons le plus facilement intervenir en tant que citoyen. Questionnement : Dans l habitat, qu est ce qui consomme le plus d énergie? Les enfants devraient trouver assez facilement que c est le chauffage qui consomme le plus d énergie. Étape 2 : 10' Groupes de 2/Collectif Recherche/ Correction L enseignant demande aux élèves par groupe de deux de réfléchir et chacun doit noter la question suivante et leurs réponses sur leur cahier d expériences : «Comment peut-on, faire des économies d énergie à la maison ou à l école?» Réponses attendues, notées au tableau lors de la correction : - Eteindre les lumières. - Fermer les portes et les fenêtres. - Fermer les volets ou les stores. - Baisser le chauffage - Ne pas laisser en veille les appareils électriques Il explique que toutes ces réponses renvoient à notre action quotidienne et individuelle. 10' Groupes de 2/Collectif Recherche/ Correction Il est vraisemblable que les élèves ne pensent pas à l isolation de la maison. L enseignant leur posera alors la question suivante : «Pourquoi vous habillez-vous différemment suivant les saisons?» Souvent les élèves répondent pour la saison froide : «On met des vêtements chauds pour se ternir chaud»
L enseignant reprendra cette réponse en précisant que : «Nous portons des vêtements chauds, des pulls, des manteaux.. pour limiter (diminuer) la perte de notre chaleur dans l air». Il leur apporte alors le vocabulaire scientifique en formulant : «Ces vêtements sont des isolants. Un isolant est un matériau (dans notre cas le tissu) qui limite les échanges d énergie. Dans notre cas, les vêtements nous permettent de garder notre chaleur et d empêcher la température froide de pénétrer.» L enseignant annonce aux élèves que dans la prochaine séance, ils découvriront comment il est possible de «mettre un pull à la maison», c'est-à-dire l isoler pour garder au mieux la chaleur. Pour cela, ils construiront des maquettes de maison. Etape 3 : 15' Collectif Trace écrite Trace écrite : Les besoins en énergie : Pour toutes ses activités, l être humain a besoin d énergie. - C est pour habiter et se déplacer qu il consomme le maximum d énergie. - Dans la maison c est le chauffage qui consomme le plus d énergie. - Il est nécessaire d avoir des gestes pour économiser de l énergie à la maison (éteindre les lumières, fermer les portes et les fenêtres ajouter les exemples trouvés en classe). Mais nous pouvons aussi isoler la maison, comme nous en hiver quand nous mettons des vêtements chauds.
SCIENCES Consommation et économie d énergie Niveau : Cycle 3 Les besoins en énergie Séance : 2/3 Domaine : Energie Compétences : - Pratiquer une démarche d investigation : savoir observer et questionner. Exprimer et exploiter le résultat d une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l oral et à l écrit. Objectifs : - Comprendre l importance de l isolation d un maison Déroulement : Étape 1 : 10' Collectif Rappels L enseignant demande aux élèves de rappeler les notions vues dans la séance précédente : - les deux secteurs les plus consommateurs en énergie sont l habitat et les transports. - le secteur de l habitat est celui qui consomme le plus d énergie et sur lequel nous pouvons le plus facilement intervenir en tant que citoyen. - dans l habitat, c est le chauffage qui consomme le plus d énergie. 10' Collectif Découverte de la problématique L enseignant présente au tableau le document représentant la perte d énergie dans une maison. Il demande aux élèves de commenter ce document et aide à la lecture des pourcentages si les élèves n ont jamais abordé ou rencontré cette lecture. Il fait constater que c est par les murs et surtout par la toiture qu une maison perd sa chaleur. Il est donc primordial d isoler convenablement ces deux parties de la maison Étape 2 : 10' Individuel/Collectif Recherche/ Correction L enseignant présente aux enfants un document expliquant les différents types d isolations. Le texte est lu de manière collective puis l enseignant demande aux enfants de faire la liste des différents isolants dont on parle dans le texte. Les enfants doivent en trouver 6. Lors de la correction les 6 isolants sont écrits et l enseignant explique qu il en existe encore de nombreux autres. 10' Collectif Recherche L enseignant présente alors aux enfants un document agrandi permettant de voir les déperditions d énergie. En collectif, on explique l utilisation des couleurs : Quand c est rouge c est qu il y a une grande perte d énergie Quand c est bleu c est qu il n y a pas une grande perte d énergie Quand c est vert c est qu il y a une petite perte d énergie. Discussion ensemble : Quelle maison n est pas bien isolée : c est celle de droite. On remarque que le toit est bien isolé, il ne perd pas beaucoup de chaleur. Quelle partie reste-t-il à bien isoler? Les murs sont rouges, ils ne sont pas bien isolés. Les fenêtres aussi laissent passer plus de chaleur que dans la maison de gauche. Observation des fenêtres de la classe : c est du double vitrage (il y a deux verres entre lesquels il y a un gaz (souvent de l Argon) qui permet de retenir la chaleur) Dans la maison de gauche, on voit qu il y a une perte de chaleur assez importante au niveau de la porte. Il faudrait peut-être acheter une porte plus isolante. Etape 3 : 15' Collectif Trace écrite Trace écrite : Les besoins en énergie : Pour économiser de l énergie dans une habitation, il est nécessaire de bien l isoler en utilisant des matériaux isolants comme la laine de verre, le polystyrène ou le Thermopierre. On peut aussi mettre des fenêtres à double vitrage. Une maison mal isolée va laisser s échapper la chaleur. Les endroits où la chaleur sort le plus sont le toit et les murs.
Comment bien isoler sa maison? Pour isoler sa maison, il faut lui fabriquer un manteau qui va lui permettre de garder la chaleur en hiver et de garder la fraicheur en été. L utilisation de la laine de verre ou de la laine de roche est particulièrement recommandée pour l isolation des toitures et sous-toitures ainsi que pour les combles et combles perdus. Le Thermopierre, parfois appelé béton cellulaire est un mélange de chaux, de sable, de ciment, d agent d expansion et d eau est un très bon isolant pour les murs. A côté de ces deux valeurs sûres, une multitude d autres isolants thermiques rivalisent aujourd hui sans les rayons de nos boutiques spécialisées: L isolation avec du polystyrène est préconisée pour l isolation des murs, les dallages ou les terrasses, et encore plus particulièrement recommandée pour l isolation des toitures en zinc. L isolation avec du liège s adapte bien pour l isolation des murs, toits, combles et planchers. L isolation avec de la laine de bois est indiquée pour des applications du bâtiment nécessitant une résistance mécanique. Comment bien isoler sa maison? Pour isoler sa maison, il faut lui fabriquer un manteau qui va lui permettre de garder la chaleur en hiver et de garder la fraicheur en été. L utilisation de la laine de verre ou de la laine de roche est particulièrement recommandée pour l isolation des toitures et sous-toitures ainsi que pour les combles et combles perdus. Le Thermopierre, parfois appelé béton cellulaire est un mélange de chaux, de sable, de ciment, d agent d expansion et d eau est un très bon isolant pour les murs. A côté de ces deux valeurs sûres, une multitude d autres isolants thermiques rivalisent aujourd hui sans les rayons de nos boutiques spécialisées: L isolation avec du polystyrène est préconisée pour l isolation des murs, les dallages ou les terrasses, et encore plus particulièrement recommandée pour l isolation des toitures en zinc. L isolation avec du liège s adapte bien pour l isolation des murs, toits, combles et planchers. L isolation avec de la laine de bois est indiquée pour des applications du bâtiment nécessitant une résistance mécanique. Comment bien isoler sa maison? Pour isoler sa maison, il faut lui fabriquer un manteau qui va lui permettre de garder la chaleur en hiver et de garder la fraicheur en été. L utilisation de la laine de verre ou de la laine de roche est particulièrement recommandée pour l isolation des toitures et sous-toitures ainsi que pour les combles et combles perdus. Le Thermopierre, parfois appelé béton cellulaire est un mélange de chaux, de sable, de ciment, d agent d expansion et d eau est un très bon isolant pour les murs. A côté de ces deux valeurs sûres, une multitude d autres isolants thermiques rivalisent aujourd hui sans les rayons de nos boutiques spécialisées: L isolation avec du polystyrène est préconisée pour l isolation des murs, les dallages ou les terrasses, et encore plus particulièrement recommandée pour l isolation des toitures en zinc. L isolation avec du liège s adapte bien pour l isolation des murs, toits, combles et planchers. L isolation avec de la laine de bois est indiquée pour des applications du bâtiment nécessitant une résistance mécanique.
SCIENCES Les économies d énergie Compétences évaluées A VA NA Comprendre les notions de besoin et d économie d énergie Réponds aux questions par une phrase : Quels sont les deux secteurs d activités pour lesquels l Homme utilise le plus d énergie? Dans une maison, pourquoi dépense-t-on le plus d énergie? Donne 3 gestes que l on peut faire pour éviter la perte d énergie? Comment s appelle le fait de construire un «pull» à une maison? Donne 3 matériaux permettant de garder la chaleur d une maison? Par où une maison perd-elle le plus de chaleur? (donne 2 réponses) Quelle maison est la moins bien isolée? celle de droite celle de gauche Par où la maison mal isolée perd-elle le plus de chaleur? Par où la maison bien isolée perd-elle un peu de chaleur?