Option : math.-sciences Cours : Biologie - Physique

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Option : math.-sciences Cours : Biologie - Physique
ASBL Formation
en Cours de Carrière

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

                         Les énergies renouvelables :
                         petit laboratoire expérimental
                                                           +
                                                Evaluation
                                                                                        Version expérimentale

                         Formation en Cours de Carrière -Bld Adolphe Lavallée n°1 -Bruxelles 1080
                            http://www.profor.be claire.paschal@profor.be Tél. : 02/4132038
                                      Photographies : Formation en cours de Carrière
                                             © Formation en Cours de Carrière
Option : math.-sciences Cours : Biologie - Physique
Option : math.sciences                                                                      Le Geste professionnel
Cours : - biologie
         - physique
Planification :

                                                   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
 Î 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.

Î 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.

                          Formation en Cours de Carrière -Bld Adolphe Lavallée n°1 -Bruxelles 1080
                                     http://www.profor.be      claire.paschal@profor.be
                                                     Tél. : 02/4132038
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Option : math.-sciences Cours : Biologie - Physique
Option : math.sciences                                                                      Le Geste professionnel
Cours : - biologie
         - physique
Planification :
Ou

Vous devez montrer qu’une éolienne et une cellule solaire produisent de l’électricité.

5) Les Etapes du Travail :

                                                                                     Commentaire(s) du           Commentaire(s)
                           Les Etapes                                                   professeur                 de l’élève
                                                                                   (points du programme, liens    (ce que je dois
                                                                                      avec les cours, autres        améliorer)
                                                                                           références)

Etape 1 : Etude du matériel

     -   Carton bristol de ….
     -   Ciseaux, règle, …

     -   un voltmètre
     -   une cellule solaire
     -   fils électriques

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Option : math.-sciences Cours : Biologie - Physique
Option : math.sciences                                                                     Le Geste professionnel
Cours : - biologie
         - physique
Planification :

   -   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

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Option : math.-sciences Cours : Biologie - Physique
Option : math.sciences                                                                     Le Geste professionnel
Cours : - biologie
         - physique
Planification :

b) Tracez les diagonales de ce carré, découpez-les jusqu’à la                                               Savoirs : les élèves
moitié.                                                                                                     doivent connaître les
   Recourbez ces moitiés de triangles vers le centre du carré                                               diagonales

                                                                               Précision du geste

c) fixez-les sur le moteur qui servira de générateur.

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Option : math.sciences                                                                         Le Geste professionnel
Cours : - biologie
         - physique
Planification :

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                                              Les élèves doivent
courant.                                                                                                        connaître le rôle du
  On cherche la distance optimale de production.                                                                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 -

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Option : math.-sciences Cours : Biologie - Physique
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Cours : - biologie
         - physique
Planification :

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.

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Option : math.-sciences Cours : Biologie - Physique
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Cours : - biologie
         - physique
Planification :

c) On ajoute un voltmètre en parallèle.

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Option : math.-sciences Cours : Biologie - Physique
Option : math.sciences                                                                         Le Geste professionnel
Cours : - biologie
         - physique
Planification :

                                                                                   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 -

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Option : math.-sciences Cours : Biologie - Physique
Option : math.sciences                                                                     Le Geste professionnel
Cours : - biologie
         - physique
Planification :
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 :

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Option : math.sciences                                                                        Le Geste professionnel
Cours : - biologie
         - physique
Planification :

     b) Critères , indicateurs, niveaux de maîtrise et pondération

      Critères                            Indicateurs                         Niveaux de maîtrise          Pondération
                                                                                                            proposée
1. Conception d’une             1.1. Absence de régularité dans
procédure                       l'ordre de succession des régions
expérimentale et/ou             stimulées.
mise en œuvre de la
procédure expérimen-            1.2. Organisation efficace des
tale.                           mesures.

2. Exploitation des             2.1. Tableau synthétique et
résultats et réponse à la       réponses
question posée.                         libellées en %.
                                2.2. 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.
                                2.3. Détermination du seuil de
                                    sensibilité des différentes
                                    parties de la main.
                                2.4. Détermination de la région la
                                    plus
                                     sensible.
                                2.5. Détermination de l’acuité des
                                    différentes
                                     parties de la main.
                                2.6. Détermination de la partie
                                    possédant
                                      l’acuité la plus élevée.
                                2.7. Lien entre sensibilité et acuité

3. Qualité formelle du          3. 1. Rapport structuré, soigné
rapport.                               respectant tous les éléments
                                       de la consigne.

                                3.2. Orthographe et syntaxe
                                correctes.

4. Qualité de la                4. Qualité de l’organisation
collaboration des                    permettant de réaliser
élèves dans le binôme.               l’expérience dans le temps
                                     imparti.

                            Formation en Cours de Carrière -Bld Adolphe Lavallée n°1 -Bruxelles 1080
                                       http://www.profor.be      claire.paschal@profor.be
                                                       Tél. : 02/4132038
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