SEQUENCE :

Quelle bouilloire choisis-tu ? Pourquoi ?

EXEMPLE DE FICHE EXPOSE PEDAGOGIQUE OU EXPERIMENTAL

Niveau

Cycle 4

Physique-chimie

Objectif :

Catégorie : Mettre en œuvre son enseignement

Sous-catégorie : L’énergie et ses conversions

Quelle bouilloire choisis-tu ? Pourquoi ?

DESCRIPTIF DE LA SEQUENCE


THEME : L’énergie et ses conversions Attendus de fin de cycle :

  • Identifier les sources, les transferts, les conversions et les formes d’énergie
  • Utiliser la conservation de l’énergie

Registre d’enseignement : enseignement commun


Descriptif : La situation d’apprentissage proposée a pour objectif de réinvestir la relation liant puissance, énergie et durée, dans le but de donner du sens à la notion de puissance. Plusieurs bouilloires sont proposées aux élèves, elles ont des contenances et des puissances différentes. L’objectif est que les élèves proposent un protocole et le mette en œuvre pour comparer ces bouilloires.


Repère de progressivité : Cette séquence peut être proposée en cours de cycle avant que toutes les notions relatives à l’énergie soient acquises. Aucune connaissance en électricité n’est nécessaire.


Objectifs d’apprentissage : Relier les notions de puissance, énergie et durée. Réaliser un bilan énergétique.


Compétences travaillées

– Pratiquer des démarches scientifiques Identifier des questions de nature scientifique.

  • Proposer une ou des hypothèses pour répondre à une question scientifique.
  • Concevoir une expérience pour la ou les tester.
  • Mesurer des grandeurs physiques de manière directe ou indirecte.
  • Interpréter des résultats expérimentaux, en tirer des conclusions et les communiquer en argumentant.
  • Pratiquer des langages Lire et comprendre des documents scientifiques.
  • Passer d’une forme de langage scientifique à une autre.

Connaissances et compétences associées

  • Identifier les différentes formes d’énergie
  • Identifier les sources, les transferts, et les conversions d’énergie
  • Établir un bilan énergétique pour un système simple
  • Utiliser la relation liant puissance, énergie et durée Notion de puissance

Connaissances et compétences associées Identifier les différentes formes d’énergie Identifier les sources, les transferts, et les conversions d’énergie Établir un bilan énergétique pour un système simple Utiliser la relation liant puissance, énergie et durée Notion de puissance.


Mots clefs : Énergie, puissance, relation puissance énergie durée, bilan énergétique.


Situation proposée aux élèves

Quelle bouilloire choisis-tu ? Pourquoi ?

Scénario possible

Questionnement en lien avec la situation proposée

Quelle bouilloire choisis-tu ? Pourquoi ?

Les élèves indiquent leurs critères de choix : esthétique, puissance, volume d’eau pouvant être chauffé, etc.

Nous allons nous intéresser uniquement aux caractéristiques électriques : puissance et énergie convertie.

Quelle est la bouilloire que vous choisissez et pourquoi ?

Les élèves formulent individuellement leurs idées, comme par exemple :

  • « je choisis la bouilloire X car c’est la plus puissante, c’est la plus performante » ;
  • « je choisis la bouilloire Z car c’est la moins puissante, c’est donc celle qui coûte le moins cher car elle utilise moins d’énergie ».

Retour sur les propositions, questionnement oral et collectif 

  • Lien entre puissance et durée de fonctionnement.
  • Lien entre énergie convertie et puissance.

Formulation du problème à résoudre

Je cherche à vérifier si, pour un besoin en énergie donné :

  • plus un appareil est puissant, plus sa durée de fonctionnement est courte ;
  • plus un appareil est puissant, plus il convertit d’énergie.

Proposition d’un protocole expérimental

  • Je chauffe un même volume d’eau, pris à une même température (température ambiante), avec les 3 bouilloires.
  • Je mesure, avec un chronomètre, le temps mis pour que la température de l’eau atteigne 100°C / pour que l’eau se mette à bouillir.

Réalisation de l’expérience

On peut envisager d’utiliser un thermomètre pour contrôler la température de l’eau ou arrêter le chauffage quand l’eau bout. Les mesures effectuées sont bien évidemment peu précises.

Conclusion : la bouilloire la plus puissante est la plus rapide pour transférer l’énergie nécessaire.

Exploitation des résultats expérimentaux

Les élèves réinvestissent la relation qui lie énergie, puissance et durée. Ils calculent l’énergie convertie. Après calcul, ils découvrent que l’énergie convertie par chaque bouilloire est à peu près la même.

Conclusion : l’énergie convertie pour une transformation donnée est la même, quelle que soit la puissance de l’appareil utilisé.

ere séance “main à la pate”

2eme on formalise (formule unité)

3eme on réinvestit (eolienne fournira t-elle suffisamment d’energie au lycée) lecture de document.

http://physique-chimie.ac-dijon.fr/spip.php?article28

Un lien vers l’activité + questionnement : http://pegase.ens-lyon.fr/sites/default/files/2019-05/PEGASE_ENERGIE_1S_chap1_PR.pdf

EXPOSE PEDAGOGIQUE

PEDAGOGIQUE

Attendus jury :

EXTRAIT RAPPORT DU JURY EXPOSE PEDAGOGIQUE

Exposé pédagogique

Le sujet propose au candidat une consigne à suivre assortie d’un corpus de documents de nature diverse (texte, animation, vidéo, code Python, copie d’élève …). Le candidat doit répondre à la consigne et expliciter les objectifs d’apprentissage.

Pas de juxtaposition de documents assortie de commentaires superficiels sans véritable réflexion sur leur articulation ni sur la construction didactique.

L’exposé ne consiste pas non plus à présenter un cours. L’enjeu consiste à mobiliser les élèves et à les mettre en activité autour des capacités/notions au programme mises en exergue dans l’énoncé. Par ailleurs, si l’énoncé ne demande pas explicitement une séquence, il est inutile de décrire l’ensemble des séances encadrant la séance cible.

Le jury déplore : candidats centrent leur présentation sur les modalités d’apprentissage et non sur l’apprentissage en tant que tel.

Il est par exemple inutile d’évoquer une évaluation diagnostique/formative ou sommative sans en préciser le contenu. Le contenu d’une évaluation se conçoit en écho à un cahier des charges qu’il faut expliciter au jury. On pourra notamment mentionner :

les notions, capacités et compétences qui vont être évaluées. Ces cibles de l’évaluation devront être en cohérence avec les contenus du programme. Il pourra être précisé le poids de chacune des cibles dans l’évaluation finale (une ressource du GRIESP est disponible à ce propos) ;

la durée globale de l’évaluation et sa répartition entre questions ;

la forme de l’évaluation (note ou niveau de maîtrise) ;

les coups de pouce éventuellement fournis ;

les éléments de correction que l’on fournit par la suite.

le jury pénalise les candidats qui énoncent une série stéréotypée d’activités sans jamais les expliciter (exemple : évaluation diagnostique suivie d’une mise en groupe des élèves, formulation d’hypothèses, mise en œuvre du protocole, validation, exercices, évaluation sommative). Chaque terme souligné doit être explicité quant aux contenus scientifiques et leur intérêt dans le déroulement de la séance.

Un bilan de ce que l’élève doit retenir à la fin de la séance proposée est également bienvenu.

Enfin, certains candidats choisissent, pendant leur préparation, un ou des documents supplémentaires parmi les ressources disponibles et les insèrent dans l’activité qu’ils présentent pour répondre au sujet proposé. Cette démarche ne doit pas pallier un manque de maîtrise des documents proposés et risque de mener, surtout lorsque l’intégralité des documents proposés est remplacée, à un hors sujet. Le candidat doit être en mesure de justifier ses choix, d’un point de vue scientifique et didactique, lors de l’entretien.

STRUCTURE :

PEDAGOGIQUE :

THEME IMPOSE :

NIVEAU :

RAPPELS DES DIFFERENTES PARTIES DU PROGRAMME ET DANS QUELLE PARTIE IL S’INTEGRE : avant et après.

REPLACER L’ACTIVITE DANS LE CONTEXTE DU COURS : Si ce sont plusieurs documents, voir leur chronologie et comment les insérer (modalité, contenu, progressivité) ; seront-il introduit par un travail en amont (classe inversée)

PREREQUIS NECESSAIRES

EXPOSE :

OBJECTIFS NOTIONNELS : Préciser objectifs, attendus fin de cycle ou

+ REPLACER L’ACTIVITE DANS LE CONTEXTE DU COURS : Si ce sont plusieurs documents, voir leur chronologie et comment les insérer (modalité, contenu, progressivité) ; seront-il introduit par un travail en amont (classe inversée)

Peut être précédé par une évaluation diagnostique : préciser.

DESCRIPTIF :

Descriptif du principe utilisé, je passe par une démarche d’investigation, activité documentaire, séance numérique, je mets en place les compétences visées [ANA], [VAL], [REA]). Si collège domaine du socle et compétences associées, attendus fin de cycle.

SITUATION DECLENCHANTE SUR UNE ACTIVITE :

je leur propose une situation déclenchante

PROBLEMATIQUE :

Interaction orale par groupe => Détermination de la problématique : faire remonter discussion (quelle(s) grandeur(s) allons-nous étudier, recherche d’unités, réactivation des connaissances, comment procéder ?) Etablissement des hypothèses

CRITERES D’EVALUATION :

Je peux mettre en place une grille d’auto-évaluation (je détermine les observables, en déduit et réorganise les critères d’évaluation puis les niveaux d’acquisition (les donner, ne pas rester vague) : manipulations (mesure correct pH, étalonnage de la sonde, exploitation des mesures,..) ou explicitation des critères d’évaluation et des niveaux d’acquisition (Évaluation par compétences).

CONSIGNES :

Je donne les consignes possibles : je distribue des documents (par exemple doc outils maths, méthodes, notice(s) logiciel ou appareil, je peux faire une démonstration des points clefs…et présente le matériel

PROTOCOLE :

PRESENTATION :

BILAN :

Mise en commun, confrontation des résultats, complémentarité des résultats élèves (institutionnalisation des connaissances)

(On peut poursuivre sur les limites du système exple absorbance concentrations diluées)

Grille d’évaluation (s’il y a lieu)

Réinvestissement :

Exercice d’application, travaux de groupe avec DM groupe différencié,

(Mise en place d’une différenciation par groupe de niveau ou tutorat)

Prolongement Suite Activités séance suivant :

organiser l’institutionnalisation à différents stades des apprentissages ;

utiliser différents modes d’institutionnalisation ;

intégrer l’élève à cette phase de travail ;

réinvestir les savoirs pour vérifier ;

remédier (en différenciant).

JUSTIFICATION DES CHOIX :

REPLACER l’activité dans le contexte du cours

LES OUTILS TRANSVERSAUX utilisés (outils maths etc)

Retour sur les compétences visées

PROBLEMES RENCONTRES AVEC LES ELEVES

(difficultés voir astolfi)

Exemples d’institutionnalisation :

Réaliser un lexique d’astronomie

Réaliser une échelle des distances dans le système solaire

EXPOSE EXPERIMENTAL

LES ACTIVITES POSSIBLES POUR MONTER UNE SEQUENCE

*Méthodes transmissives

Prendre des notes

Regarder une vidéo

Suivre un mooc

Regarder une démo (simulation)

Lire des documents

*Méthodes interrogatives

Définir les concepts clefs

Répondre à des questions

Résoudre un exo, un problème, une étude de cas

Faire un schéma de la situation

Se questionner en groupe

*Méthodes actives

Rédiger un rapport, un compte rendu

S’auto-évaluer, évaluer ses pairs, corriger

Discuter, débattre

Faire un exposé

Produire une ressource multimédia

Réaliser une vidéo

Faire une fiche de lecture

Faire une carte mentale

Prototyper

Interview

(utiliser genially)