ENERGIE 1

Concrétiser la notion d'énergie et la multiplicité de ses formes par l'analyse du fonctionnement de divers véhicules.

Objectifs notionnels :

- Prendre conscience de la nécessité de quelque chose (notion d'énergie) pour produire le déplacement d'un véhicule. (Un véhicule n'avance jamais « tout seul »)
- Première approche des différentes formes d'énergie.

Compétences :
- Classer, développer la capacité de lecture d'images.

Préparation matérielle :

Pour cette séance, demander au préalable aux élèves d'apporter un ou plusieurs véhicules (jouets). On peut en prévoir quelques-uns supplémentaires de son côté. Il peut y avoir aussi au préalble construction de petites voitures

- véhicule qu'on pousse
- à friction
- à ressort
- à piles ou batteries, télécommandés, ou filicommandés, ou non etc...

- Images fixes ou animées (support papier, diapos, vidéos, Internet) : locomotive à vapeur, électrique, TGV, bicyclette, moto, char à voile, omnibus à chevaux, diligence, pousse-pousse, fardier de Cugnot, automobile moderne, voiture électrique, bus, etc...

Activités des élèves:

ACTIVITE 1(collective)

Les élèves étant rassemblés autour de l'ensemble des jouets, demander comment fonctionnent ces véhicules et si on peut les classer par types de fonctionnement.

Au départ, les élèves peuvent se focaliser sur les mécanismes internes. Par le classement, qu'il s'agit de guider seulement de la part de l'enseignant (relance du questionnement par :qu'est-ce qui fait que ce moteur, ce mécanisme fonctionne ?), ils peuvent aboutir aux catégories suivantes :
- véhicules fonctionnant avec la force humaine (1)
- avec l'électricité (2)
- avec un mécanisme, donc renvoyant à (1).

En résumé, la réflexion à travailler est de modifier l'idée que ces véhicules "avancent tout seul"

A cette occasion, des élèves pourront proposer spontanément l'idée de source, de type, de forme d'énergie. Sinon, le terme sera apporté par l'enseignant, mais il convient que cette introduction ne soit pas prématurée. Elle peut être avantageusement reportée à la fin de la séance.

ACTIVITE 2
Questionnement : Dans le cas de véhicules réels, modernes ou du passé, comment fonctionnent-ils ?

Cette recherche pouvant démarrer sous forme d'enquête peut s'appuyer ou se compléter par l'analyse des documents (soit collectivement, soit par groupe). On recensera par conséquent d'autres énergies, formulées sous les termes : énergie du charbon, du pétrole, du vent, de la force animale. On retrouvera aussi la force humaine et l'électricité.

ACTIVITE 3 (par groupes)

Essayer de faire avancer une petite voiture jouet (celle qu'on pousse habituellement) sans la toucher.

On peut souffler dessus, on peut pencher la table... D'autres solutions sont souvent proposés, par choc d'un autre jouet, mais il s'agit de trouver des solutions ayant leur équivalent dans le monde réel). Ceci est l'occasion de citer l'énergie d'une pente (énergie mécanique). L'équivalent réel est la descente en vélo en roue libre.

Synthèse

Dégager avec la classe l'idée que pour faire avancer un véhicule, il faut dans tous les cas de l'énergie, qui existe sous différentes formes qu'on peut répertorier en fonction des jouets et des images analysées par les élèves.

Prolongements

-- Mener la même recherche pour d'autres cas (dans les immeubles, en mer, dans les airs, pour les loisirs, les marchandises...)

-- Sur une frise historique partant de l'antiquité, situer les différentes énergies qui sont « apparues » dans les déplacements des personnes et des biens. Prévoir de la place de 1800 à nos jours.