Questions to the experts
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Expérimenter sur biomasse et énergie en cycle 3
Je travaille sur les énergies avec une classe de CM2 en géographie. La biomasse les intrigue, je me demande quelle démarche scientifique leur proposer pour qu'ils comprennent quels matériaux forment la biomasse et quel phénomène permet de faire de l'énergie.
Sun 13/05/01 - 14:00
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La question est difficile à régler simplement à ce niveau d'enseignement. On peut amener les élèves à se poser des questions à propos de la biomasse de manière simple. Mais répondre aux questions est plus complexe. Je préconise une approche expérimentale quantitative. Il s'agit de choisir un lot de graines (de haricot par exemple). Ce lot est composé de 10 à 30 graines au choix de l'enseignant ou des élèves. Chacune d'elle est pesée et mise à germer sur du coton humide. Pour pouvoir repérer ces graines, on dresse un plan du semis comme suit :
Graine 1 : 3,50 g
Graine 2 : 2,75 g
On place le semis dans un endroit frais et on humidifie le coton sur lequel les graines sont mises à germer. Au bout de quelques semaines, les plants obtenus sont pesés et on calcule pour chaque graine la différence de masse obtenue. La question est alors d'où vient la masse dont la plante s'est enrichie entre le stade graine et le stade plante ? Cette augmentation de masse est-elle la même pour toutes les graines (cela permet de rappeler que le vivant est variable et il est alors possible d'établir un histogramme et de déterminer l'augmentation moyenne de masse obtenue pour le lot de graines) ?
Au besoin, on peut faire brûler un plant de haricot en le mettant dans un tube à essai que l'on chauffe et faire voir qu'il se dégage de l'eau (formée de H et de O, mais ces élèves sont peut-être trop jeunes pour entrer dans ces considérations chimiques) et que l'on obtient du charbon (présence de carbone). D'où viennent ces éléments ?
On peut en parallèle, faire la même expérience en mettant les graines à germer à l'obscurité. Mais il faut alors les maintenir suffisamment longtemps pour que les plantules issues de la germination périclitent (pendant la phase de germination, les graines n'ont pas besoin de lumière). On pourra alors interroger les élèves sur le rôle de la lumière et leur faire comprendre, après un travail de conceptualisation à propos de l'aspect énergétique de la lumière, que sans énergie lumineuse, les plantes vertes ne peuvent élaborer leur propre biomasse.
Pour mémoire, il est possible de faire concevoir aux élèves que la lumière est une forme d'énergie en utilisant une photopile. On illumine la photopile qui fournit alors une tension et un courant électrique dans un circuit. Il y a eu transformation de l'énergie lumineuse en une autre forme d'énergie (dite électrique). Or seule une forme d'énergie peut être transformée en une autre.