Thème n° 7. Adjectifs qualifiant l’énergie dans la vie de tous les jours, dans les domaines technologiques et économiques, en physique du point de vue microscopique et macroscopique.

Le thème 7 débute la deuxième partie notre découpage (tableau 20), c’est le troisième thème de la deuxième séance comme le montre le graphique 18. Il consiste en une activité où les élèves vont classer des adjectifs qui qualifient l’énergie que l’on retrouve dans deux domaines (de vie de tous les jours et technologique, en physique au niveau macroscopique et microscopique). Il est constitué de trois sous-thèmes dont les deux sont imbriqués (sous-thèmes 23 et 24) et d’une inclusion (25) (tableau 27). La durée du thème est de 30 minutes environ. La séance est faite en présence de tout l’effectif de la classe.

Graphique 18. Visualisation du thème 7 (Partie hachurée) dans la deuxième séance.
Graphique 18. Visualisation du thème 7 (Partie hachurée) dans la deuxième séance.

De haut en bas : Phases didactique (Introduction activité, lecture et explication de texte, réalisation, correction et clôture d’activité) ; Organisation de la classe (CE, groupe ou individuelle) ; Thème ; Une introduction ; trois sous-thèmes ; une inclusion et une clôture.

Le but de l’activité est de permettre aux élèves de faire la distinction entre les formes d’énergie utilisée dans ces différents domaines, de connaître les formes d’énergie utilisées en physique microscopique et de pouvoir qualifier une forme d’énergie en physique macroscopique (tableau 28).

Tableau 27. Structuration du septième thème. Classe 1
Thème N° 7 (Durée : 30 min)
Adjectifs qualifiant l’énergie dans la vie de tous les jours, dans les domaines technologiques et économiques, en physique du point de vue microscopique et macroscopique
Introduction (durée : 3 min)
N° 21 Utilisation des adjectifs et mise au point sur les différentes formes d’énergie utilisées dans les différents domaines
Org Cl
 
Sous-thèmes Inclusions  
N° 22 Historique de la classification des formes d’énergie en physique (Durée : 6 min)    
N° 23 Adjectifs qualifiant l’énergie en physique aux niveaux macroscopique et microscopique (Durée 11 min)  
N° 24 Qualificatif de l’énergie dans des domaines autre la physique (Durée : 8 min)
 
N° 25 Définition de l’énergie cinétique (Durée 1 min)
Gr/Ind
   
Clôture (Durée 1 min)
N° 26 Les différents termes à utiliser pour qualifier l’énergie ou les formes d’énergie en physique (mise au point)
Gr/Ind/CE
Tableau 28. Enoncé de l’activité Classe 1
Compléter le diagramme ci-dessous à partir du dossier réalisé, du texte précédent et de vos connaissances en physique.
Certains adjectifs peuvent appartenir à plusieurs domaines (voir exemple fig 2).
Figure 14. Ensemble à remplir par les élèves. Graphique confectionné par l’enseignante
Figure 14. Ensemble à remplir par les élèves. Graphique confectionné par l’enseignante

L’enseignante annonce la nouvelle activité, en faisant référence au travail sur le dossier énergétique. Il s’agit d’étudier les formes d’énergie. Elle demande alors aux élèves de finir le découpage de la dernière partie de la feuille précédente et distribue une nouvelle. Au moment où ces derniers exécutent cette tâche, elle en fait d’autres à administratives. Ensuite elle annonce le début de la lecture. L’introduction dure 3 minutes environs (introduction 21).

L’enseignante lit le titre du texte qui fait référence à l’historique de la classification des formes d’énergie en physique du point de vue microscopique et macroscopique. La lecture est ponctuée par des arrêts (dus à des jeux de questions/réponses) qui lui permettent d’expliquer les formes d’énergie au niveau microscopique (cinétique et potentielle), de donner des exemples, et de faire allusion au dossier énergétique. Après cette lecture, elle explique le travail à faire qui consiste à classer des adjectifs qualifiant l’énergie dans trois ensembles (fig 14): dans la vie de tous les jours, en technologie et en économie, en physique macroscopique et en physique microscopique. Notons qu’elle avait pris le soin de mettre un exemple dans deux de ces ensembles (fig 14). Ensuite elle leur demande de se référer au texte qui vient d’être lu, au dossier qu’ils ont réalisé et à leurs connaissances. A partir de ce moment, elle commence à circuler dans les rangs (sous-thème 22). Du point de vue de la topogenèse l’enseignante a la responsabilité de l’avancée du savoir.

La phase de réalisation en petits groupes (en travail individuel) commence (sous-thèmes 23 et 24 qui sont imbriqués). En circulant dans les rangs, elle est interpellée par les élèves qui ont des difficultés à classer certains termes ou qui ne comprennent pas les exemples mis dans la figure. Elle explique alors pourquoi certains termes sont mis dans deux ensembles ou pourquoi le mot nucléaire est mis en physique macroscopique, fait savoir à d’autres qu’un même adjectif peut être classé dans deux ensembles différents (fig 14). Durant toutes ces explications, elle pose des questions, répond à celles des élèves et leur demande de se référer au texte qui vient d’être lu ou au dossier qu’ils ont réalisé. Les termes qui reviennent durant cette aide aux élèves sont « nucléaire » et « chimique ». Elle donne des explications à certains élèves qui l’interpellent sur des savoirs qui ne sont pas à l’étude (la définition de l’énergie cinétique (inclusion 25). L’avancée du savoir est sous la responsabilité des élèves aidés en cela par l’enseignante.

En quittant l’élève qui demande une aide sur la définition de l’énergie cinétique, elle annonce la correction de l’activité (sous thèmes 23 et 24) dans laquelle elle donne les réponses définitives en ce qui concerne les adjectifs qu’on utilise en physique au niveau microscopique (cinétique et potentielle) et insiste sur le mot nucléaire en demandant aux élèves le terme qu’on doit utiliser à ce niveau. Devant les réponses différentes elle ne donne pas la bonne réponse, elle leur demande d’y réfléchir. Elle continue la correction au niveau macroscopique dans le domaine technologie, puis en physique (tableau 29). Les élèves donnent les termes que l’enseignante répète en apportant des explications et en les écrivant au tableau. La première liste de termes concerne le domaine technologique et économique, elle raye de celle-ci les termes que n’utilise pas le physicien en même temps qu’elle souligne ceux qui sont conformes du point de vue physique. Concomitamment à ces deux tâches, elle donne le critère permettant de distinguer le terme utilisé en physique des autres domaines (si le terme est lié à une grandeur physique).Précisons que pour rayer un terme, elle le lit et demande l’avis des élèves. Si la réponse est cohérente elle donne des explications supplémentaires, si la réponse est fausse elle explique et propose un terme approprié (tableau 29). La correction est sous la responsabilité de l’enseignante.

Tableau 29. Correction de la classification des énergies selon les domaines. Classe 1
Adjectifs qualifiant l’énergie dans les domaines de la vie de tous les jours, technologiques et économiques Adjectifs qualifiant l’énergie en physique selon le point de vue macroscopique
Hydraulique Mécanique et Potentielle
Nucléaire Nucléaire
Eolienne Mécanique et cinétique
Fossile Chimique (thermique dans transfert d’énergie)
Thermique Thermique
Solaire Potentielle et Nucléaire
Géothermique Thermique
Verte  
Photovoltaïque Nucléaire (stockage au niveau du soleil) et rayonnement transfert vers (photovoltaïque)
Renouvelable  
Electrique Electrique (transfert d’électricité) et électrostatique (stockage d’électricité)
Chimique chimique
Cinétique Cinétique
Potentielle Potentielle
Mécanique Mécanique

En conclusion, l’enseignante insiste sur la différence qu’il faut faire quand on utilise un terme dans le domaine de l’énergie. Elle a la responsabilité de l’avancée du savoir dans cette clôture qui dure 1 minute environ (sous-thème 26). Elle donne des « mises en gardes » sur l’utilisation des termes dans le domaine de l’énergie, exhorte à la vigilance dans l’utilisation de ces termes. Les termes utilisés dans les domaines technologiques, économiques et dans la vie de tous les jours sont plus nombreux que ceux utilisés en physique macroscopique qui eux, sont aussi plus nombreux que ceux utilisés en physique microscopique (cinétique et potentielle).