énergies - Jardin des Sciences
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énergies - Jardin des Sciences
Dossier pédagogique . . . ÉNERGIES ! EXPOSITION et ANIMATIONS GRATUITES . 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 2 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. 3 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. 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 Durée de l’animation : 1h20 Organisation : Prévoir de répartir les enfants en 5 groupes 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. 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. 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 4 Dossier pédagogique – Exposition « ENERGIES ! » Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg 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 5 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. 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 Durée de l’animation : 1h20 Organisation : Prévoir de répartir les élèves en 5 groupes 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) Prolongement possible en classe : Proposition de questionnaire récapitulatif de l'animation. Ce questionnaire peut également être réalisé dans l'exposition. 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 6 Dossier pédagogique – Exposition « ENERGIES ! » Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg 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 7 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 8 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