Appréhension expérimentale du concept d’énergie – Cratères et météorites

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Appréhension expérimentale du concept d’énergie – Cratères et météorites

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Cycle 3
Cycle 4

Type de ressources

Sequence of activities

Thème(s) Scientifique(s) 1er degré

Thème(s) Scientifique(s) 2nd degré

Copyright

CC BY-NC-SA 4.0 International

Dans cette séquence d'activités, les élèves de cycles 3 et 4 s’approprient expérimentalement le concept d’énergie au travers d’une activité sur les cratères lunaires. Nous vous proposons également une version s’affranchissant de ce contexte astronomique et dans laquelle les consignes sont directement adressées aux élèves à travers deux fiches complémentaires "Fiche consignes" et "Fiche correction".

Notions et connaissances travaillées : Energie, énergie de pesanteur, énergie cinétique, mouvement.

Compétences travaillées : 

> Formuler une prédiction, une hypothèse : À partir de situations concrètes, je formule une question à laquelle je pourrai répondre en utilisant une démarche scientifique. 
> Employer correctement le vocabulaire scientifique : J’emploie correctement le vocabulaire scientifique en le distinguant du vocabulaire courant. 
> Construire un protocole expérimental : Je construis un protocole expérimental faisant varier un seul paramètre. 

Disciplines : Physique

Déroulé : La séquence repose sur la modélisation des impacts de météorites à l’aide de billes et de semoule et l’analyse des résultats expérimentaux. Les élèves imaginent et mettent en œuvre un protocole expérimental  les conduisant à identifier  les paramètres dont dépend le diamètre du cratère.
L’enseignant  introduit ensuite le concept d’énergie puis proposent des petits défis permettant aux élèves de reconsidérer  la situation expérimentale à l’aune de ce nouveau concept.

Message à emporter : 

> Le diamètre d’un cratère créé par la chute d’une bille dans de la semoule dépend de deux paramètres : la masse de la bille et sa hauteur de lâcher.
> Ces deux paramètres sont liés à l’énergie que possède la bille. Plus la bille a d’énergie, plus le diamètre du cratère est grand.


Version fiches élèves

Dans cette version, les consignes sont directement adressées aux élèves à travers deux fiches complémentaires « Fiche consignes » et « Fiche correction ».  La situation de départ est volontairement circonscrite à des lâchers de bille dans de la semoule. Elle s’affranchit donc de tout contexte astronomique ayant un lien avec les  cratères lunaires et les météorites.

Télécharger la fiche élève


Scénarios conceptuels pour préparer les séances de classe

Consultez nos scénarios conceptuels, présentés sous la forme d’une carte mentale. Il vous accompagneront dans la préparation de vos séances de classe. Ils présentent l’articulation des compétences liées à la démarche d'investigation (partie jaune) et des notions scientifiques à acquérir par les élèves (en bleu et vert) au cours de la séquence, ainsi que la façon dont elles contribuent à construire le concept d’énergie.  La partie verte de ce scénario conceptuel correspond à celui de la séquence “Chute d’une bille” qui, à partir de la situation expérimentale “Cratères et météorites”, aborde, en cycle 4,  les transformations d’énergie (conversion d’énergie potentielle en énergie cinétique).

> Télécharger le scénario conceptuel : niveau 1 : Compétences et notions scientifiques Cycle 3 et 4 (parties en jaune et en bleu)
> Télécharger le scénario conceptuel niveau 2 : Notions scientifiques Cycle 4) (partie verte)

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