énergies - Jardin des Sciences

Dossier pédagogique
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ÉNERGIES !
EXPOSITION et ANIMATIONS GRATUITES
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Du 10 octobre 2012 au 31 mars 2013
 Prolongation jusqu’au 4 juillet 2013
Galerie d’actualité scientifique
de l’Université de Strasbourg
JARDIN DES SCIENCES
Galerie d’actualité scientifique
7 rue de l'Université
67000 Strasbourg
Contact :
Pôle réservation du Jardin des
sciences
Logo région ?
Tél. : (33) 03 68 85 24 50
Fax : (33) 03 68 85 04 88
[email protected]
http://jardin-sciences.unistra.fr
I/ INFORMATIONS PRATIQUES
Située au 7, rue de l'Université, en plein cœur du campus historique
de l’Université de Strasbourg, la Galerie d'actualité scientifique est
un espace dédié à l'analyse et à l'explication de l'actualité
scientifique.
Sa vocation est d'offrir au public un site polyvalent conçu à la fois
comme espace d'exposition et lieu d'échanges et d'animations.
La Galerie d’actualité scientifique est ouverte au grand public en accès libre et gratuit les mercredis et
vendredis après-midis de 13h à 18h.
Elle est réservée aux groupes scolaires le reste de la semaine sur rendez-vous.
Le Jardin des Sciences propose alors des animations originales et gratuites des expositions pour les élèves du
cycle III à la Terminale, accompagnées par un médiateur scientifique.
Durée : 1h20
La Galerie d’actualité scientifique est régulièrement desservie par les
transports en commun.
Tram C, E et F arrêt Universités
Bus : 6 /10 /15a /30 arrêt Brant Université
15 /7 arrêt Esplanade
2 arrêt Observatoire
Un espace de stationnement pour les bus scolaires est prévu rue
Lobstein, à 50 mètres du 7 rue de l’Université.
Attention ! La Galerie d’actualité scientifique est située dans un
bâtiment dépourvu d’accès handicapé.
> Pendant l’animation dans la Galerie d’actualité scientifique, les groupes d’élèves sont pris en charge par un
médiateur scientifique. La classe reste cependant sous la responsabilité des enseignants.
CONTACT / RÉSERVATION
Pour toute réservation d’une animation, contactez :
Pôle réservation du Jardin des sciences – Planétarium de Strasbourg
tél : 03 68 85 24 50
courriel : [email protected]
Des créneaux de visite sont proposés, hors mercredis et vendredis après-midi :
9h -10h20 / 10h40 -12h / 14h – 15h20 / 15h40 – 17h
Public : une classe maximum par créneau horaire
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Dossier pédagogique – Exposition « ENERGIES ! » Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg
II/ PRÉSENTATION DE L’EXPOSITION « ÉNERGIES ! »
L’énergie... Nous l’utilisons en permanence, mais comment la définir ? D’où vient-elle ?
Au fil du temps, nos besoins en énergie ont évolué en fonction de nouveaux modes de vie. Sa production et sa
consommation ont très vite constitué un élément majeur dans le développement de nos sociétés. Le changement
climatique, la pénurie d’énergies fossiles et l’accroissement de la population sur la Terre nous obligent à revoir
nos modes de production et de consommation d’énergie.
Comment en sommes-nous arrivés là ? Quelles sont les solutions envisageables ?
À travers un ensemble de questionnements, cette exposition (conçue par le service pédagogique du Jardin des
sciences) invite à réfléchir sur les grands enjeux énergétiques d’aujourd’hui et de demain.
Public(s) ciblé(s) : Grand public - Scolaires du CE2 à la Terminale.
Conception : Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg
Année de création : 2012
CONTENU DE L’EXPOSITION
> QUINZE PANNEAUX, répartis en 4 axes
1 : D’où vient l’énergie ? / Définitions
2 : L’homme et l'énergie, d’hier à aujourd’hui (la domestication de l’énergie, le transport et l’industrie : l’essor des
énergies fossiles, l’électricité)
3 : Les enjeux de l'énergie aujourd'hui (la consommation énergétique sous surveillance internationale, la
consommation en France, impacts des énergies non renouvelables sur l'environnement, les énergies
renouvelables : la solution idéale ?)
4 : Quel avenir pour l'énergie ? (agir, les habitats écologiques, les idées d'aujourd'hui et de demain, les
recherches dans les laboratoires strasbourgeois)
> DES VIDÉOS
Reportages ( UNIVERSCIENCE - réalisation : Didier Ozil)
Fonctionnement d'une éolienne - Dans une centrale hydraulique - Dans une centrale nucléaire
Forage et extraction du pétrole - Fonctionnement d'un panneau photovoltaïque
Films d’animation « The animals save the planet » - Animal planet
Autres vidéos en lien avec les animations…
> DES POINTS DE VUE DE SCIENTIFIQUES STRASBOURGEOIS
1 : Jean Schmittbuhl
Directeur de recherche au CNRS, Ecole et Observatoire des Sciences de la Terre de Strasbourg, coordinateur
du LabEx G-EAU-THERMIE PROFONDE
2 : Thomas Heiser
Professeur à l’Université de Strasbourg, Institut d’Electronique du Solide et du Système, coordinateur du projet
Interreg Rhin-Solar
Et Abdelilah Slaoui, Directeur de recherche au CNRS, Institut d’Electronique du Solide et du Système
3. Dasaraden Mauree
Doctorant à l'Université de Strasbourg, Laboratoire Image, Ville et Environnement
> UN QUIZ
Un questionnaire multimédia accompagne l’exposition pour tester ses connaissances sur le thème abordé.
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Dossier pédagogique – Exposition « ENERGIES ! » Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg
III/ ANIMATIONS DANS L’EXPOSITION : CYCLE III
A travers des recherches d’informations, un quiz expérimental et des diaporamas, les élèves appréhenderont
mieux les différentes sources et formes d’énergie. Ils seront aussi amenés à prendre conscience de leurs besoins,
de leur propre consommation et des choix possibles en tant que citoyens avec la construction d’une maison
écologique.
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Objectifs :
> Aborder la thématique de l’énergie :
• Les différentes manifestations de l’énergie
• Les transformations (électricité en particulier)
> Prendre conscience de l’évolution des besoins des êtres humains en énergie, jusqu’aux besoins actuels
> Sensibiliser les enfants sur leur consommation en énergie, et imaginer des moyens de la réduire
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Durée de l’animation : 1h20
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Organisation : Prévoir de répartir les enfants en 5 groupes
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Déroulement :
> Introduction / Représentations des enfants (5 min)
> Historique … les besoins en énergie (10 min)
Diaporama/frise chronologique : Les hommes préhistoriques - Le Néolithique - Le Moyen âge – La Révolution
industrielle - Aujourd’hui
> Recherche d’informations et construction d’une maison écologique (40 min)
a/ Les élèves, répartis en 5 groupes, cherchent de l’information dans l’exposition à l’aide de questionnaires.
b/ Leurs réponses leur permettent d’obtenir auprès de l’animateur du matériel ou des fiches d’informations sur les
maisons écologiques.
c/ Les 5 groupes d’élèves construisent leur maison écologique en choisissant les matériaux, l’orientation...
Ils complètent la carte d’identité de leur maison, et justifient leurs choix lors d’une présentation collective.
> Quiz expérimental sur les énergies renouvelables (15 min)
> Conclusion (10 min)
Les éco-gestes, réflexion sur la consommation.
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Pré-requis souhaités :
Avant la venue dans l’exposition, il est souhaitable de faire émerger en classe les représentations initiales des
enfants sur la thématique de l’énergie.
Il est possible de partir par exemple du déroulement d’une journée, en précisant à quel moment nous avons
besoin d’énergie, et de quel type : prendre sa douche, petit-déjeuner, aller à l’école, écouter de la musique…
Sur demande, nous pouvons vous envoyer les « Cahiers d'Ariena 1, 2, 3...énergie ! » pour vous permettre de
préparer votre visite.
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Prolongements possibles en classe :
> Enquête à mener autour d’objets électriques dans la maison… en avons-nous vraiment besoin ? Robots
ménagers, stores électriques, sèche-linge ? Discussion autour du besoin de confort que l’on se crée.
> Projet "Ma maison, ma planète et moi ! ", « La main à la pâte »
http://www.lamap.fr/ecohabitat/
> Centre Scientifique et Technique du Bâtiment – Vers des bâtiments à énergie positive
http://www.cstb.fr/fileadmin/documents/actualites/Dossiers/bepos/cstb_bepos.swf
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Dossier pédagogique – Exposition « ENERGIES ! » Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg
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Apprentissages
Lien avec programmes scolaires - L’énergie
CE2
Exemples simples de sources
d’énergie
- Identifier diverses sources
d’énergie.
- Savoir que l’utilisation d’une
source d’énergie est nécessaire
pour chauffer, éclairer, mettre en
mouvement.
- Utiliser un dispositif permettant
de mettre en évidence la
transformation de l’énergie.
CM1
CM2
Exemples simples de sources
d’énergie
- Connaître différentes énergies,
leur source et savoir que certaines
sont épuisables.
- Classer les énergies selon qu’elles
soient ou non renouvelables.
- Identifier la conversion d’énergie
dans une centrale électrique.
- Connaître les différents modes de
production et de transformation
d’énergie électrique en France.
- Connaître des exemples de
transport de l’énergie sur les lieux
de consommation.
Besoins en énergie, consommation
et économies d’énergie
- Comprendre la notion d’isolation
thermique.
- Comprendre et mettre en œuvre
des gestes citoyens pour faire des
économies d’énergie dans les
situations de la vie quotidienne (à
la maison, dans les
transports…).
> Environnement et développement
durable - Comprendre l’impact de
l’activité humaine sur l’environnement.
> Environnement et
développement durable Comprendre l’impact de l’activité
humaine sur l’environnement.
Liens avec le socle commun de compétences
Concepts fondamentaux
C3 : L’énergie.
- Exemples simples de sources d’énergies
(fossiles ou renouvelables).
- Besoins en énergie (consommation,
économie d’énergie).
C3 : Les objets techniques
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Capacités
C1 : l’élève doit être capable, à
l’aide d’informations diverses, de
compléter un document par écrit
et de participer, dans un
langage adapté, à un échange
verbal.
Attitudes
C6 : Suivre les consignes à
respecter dans un lieu public
C1 – C7 : Prise de parole,
écoute, projet collectif
Dossier pédagogique – Exposition « ENERGIES ! » Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg
IV/ ANIMATIONS DANS L’EXPOSITION : COLLÈGE - LYCÉE
A travers des recherches d’informations, un quiz expérimental et des diaporamas, les élèves appréhenderont
mieux les différentes sources et formes d’énergie. Ils seront aussi amenés à prendre conscience de leurs besoins,
de leur propre consommation et des choix possibles en tant que citoyens.
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Objectifs :
> Aborder la thématique de l’énergie :
- Définitions de l’énergie, ses différentes formes, ses unités
- Les transformations
> Energie et Développement Durable (DD) :
- Maîtrise de l’énergie et enjeux
- La répartition de l’énergie, les besoins en énergie
- Les différentes énergies (fossiles et ENR)
- L’énergie dans l’habitat
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Durée de l’animation : 1h20
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Organisation : Prévoir de répartir les élèves en 5 groupes
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Déroulement :
> Introduction (5 min)
> Quiz expérimental sur les transformations des énergies (20 min)
> Recherche d’informations dans l’exposition en groupes (20 min)
> Calcul de l'énergie grise de différents objets (un objet par groupe) (10 min)
> Mise en commun (10 min)
> Conclusion : les éco-quartiers, réflexion sur la consommation (15 min)
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Prolongement possible en classe :
Proposition de questionnaire récapitulatif de l'animation. Ce questionnaire peut également être réalisé dans
l'exposition.
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Pour aller plus loin ou préparer votre visite (liste non exhaustive)
Cité des sciences :
http://www.cite-sciences.fr/fr/bibliotheque-bsi/contenu/c/1248109128150/les-defis-de-l-energie--d-hier-a-demain
Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie : http://www.developpement-durable.gouv.fr
Ademe : http://www.ademe.fr
International Energy Agency : http://www.iea.org/
EDF http://enseignants.edf.com/
Géothermie à Soultz-sous-Forêt : http://www.geothermie-soultz.fr/
J-M Jancovici: http://www.manicore.com/documentation/environnement_prospective.html#Energie
Connaissances des énergies : http://www.connaissancedesenergies.org/
Centre Scientifique et Technique du Bâtiment – Vers des bâtiments à énergie positive
http://www.cstb.fr/fileadmin/documents/actualites/Dossiers/bepos/cstb_bepos.swf
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Dossier pédagogique – Exposition « ENERGIES ! » Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg
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Apprentissages
Lien avec programmes scolaires - L’énergie
COLLÈGE
SOCLE COMMUN DE COMPETENCES – PALIER 3
Concepts fondamentaux
Capacités
Attitudes
C3 L’énergie : différentes formes d’énergie,
notamment l’énergie électrique, et transformations
d’une forme à une autre
C1 : Dégager, par écrit
ou oralement, l’essentiel
d’un texte lu
C6 : Suivre les consignes
à respecter dans un lieu
public
C3 : Mobiliser ses connaissances pour comprendre
des questions liées à l’environnement et au
développement durable
Écrire lisiblement un texte
en respectant
l’orthographe et la
grammaire
C1 – C7 : Prise de
parole, écoute
C5 : Manifester sa curiosité pour
l’actualité - sujets de société
Participer à un débat, à
un échange verbal
DANS LES PROGRAMMES DE COLLÈGE
THÈME DE CONVERGENCE 2 : DÉVELOPPEMENT DURABLE
THÈME DE CONVERGENCE 3 : ÉNERGIE
Technologie
6ème  3ème
> L’analyse et la conception de l’objet technique
> Les énergies mises en œuvre
> L’évolution de l’objet technique
Physique-chimie
3ème : Pile électrochimique et énergie chimique
Energie électrique et circuits électriques en « alternatif »
SVT
3ème
> Responsabilité humaine en matière de santé et d’environnement
Les énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz naturel) extraites du sous sol,
stockées en quantité finie et non renouvelable à l’échelle humaine, sont
comparées aux énergies renouvelables. Les impacts de ces différentes
sources d’énergie sur l’émission des gaz à effet de serre sont comparés.
GEOGRAPHIE
5ème
> La question du développement durable - Les enjeux du développement
durable
> Des hommes et des ressources -La question de l’énergie - La ressource
énergétique
Education civique
3ème
> LA VIE DEMOCRATIQUE
Débats dans la démocratie – par exemple débats qui concernent la
gestion des déchets radioactifs
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Dossier pédagogique – Exposition « ENERGIES ! » Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg
DANS LES PROGRAMMES DE LYCÉE
Seconde
Enseignements d’exploration
> Sciences de l’Ingénieur. L’énergie : stockage et distribution.
> Sciences et Laboratoire : Enjeux énergétiques contemporains.
> Création et Innovations Technologiques. L’énergie : les énergies renouvelables,
stockage et distribution.
SVT
> Enjeux planétaires contemporains : énergie, sol
Le soleil : une source d’énergie essentielle
Le sol : un patrimoine durable ?
Histoire géographie
> Sociétés et développement durable
Thème introductif – Les enjeux du développement
Du développement au développement durable
Thème 2 - Gérer les ressources terrestres
L’enjeu énergétique - Besoin en énergie et gestion des ressources.
Thème 3 – Aménager la ville
Villes et développement durable
1èreS
Sciences physiques et chimiques
> COMPRENDRE
Lois et modèles Quelles sont les causes physiques à l’œuvre dans l’Univers ?
Cohésion et transformations de la matière
Formes et principe de conservation de l’énergie
> AGIR - Défis du XXIème siècle
Convertir l’énergie et économiser les ressources
Ressources énergétiques renouvelables ou non ; durées caractéristiques associées.
Transport et stockage de l’énergie ; énergie électrique
1ère ES et L
Sciences - Le défi énergétique
> Activités humaines et besoins en énergie
> Utilisation des ressources énergétiques disponibles
> Optimisation de la gestion et de l’utilisation de l’énergie
Terminale S
SPC
> Agir - Défis du XXIème siècle - Enjeux énergétiques
Nouvelles chaînes énergétiques. Économies d’énergie.
SVT
> Enjeux planétaires contemporains
Géothermie et propriétés thermiques de la Terre
1ère et Term
STI2D et STL
Physique chimie
Habitat - Gestion de l'énergie dans l'habitat
Spécialité énergies et environnement STI2D
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Dossier pédagogique – Exposition « ENERGIES ! » Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg
V/ PLAN D’ACCÈS À LA GALERIE D’ACTUALITÉ SCIENTIFIQUE DE L’UNIVERSITÉ DE STRASBOURG
7 rue de l’Université à Strasbourg