Thème n° 18. Les formes d’énergie stockées et leur relation avec le travail (théorème de l’énergie cinétique et relation entre variation d’énergie potentielle et travail du poids) et la puissance.

Ce thème débute la quatrième partie de notre découpage (tableau 20). Comme le montre le graphique 22, il ouvre la sixième séance. Il est constitué de cinq sous-thèmes (sous-thèmes de 57 à 61) qui sont précédés par une introduction (56), et se termine par une conclusion (62) (tableau 36). Il dure environ 21 minutes. La séance se fait en présence de tout l’effectif de la classe.

Graphique 22. Visualisation du thème 18 (Partie hachurée) dans la sixième séance.

De haut en bas : Phase didactique (Introduction séance et cours, cours magistral et lecture-explication de texte, clôture) ; Organisation de la classe (CE). Thème Introduction, Cinq sous-thèmes et clôture

Tableau 36. Structuration du thème 18. Classe 1

Thème n° 18. (Durée : 21 min) Les formes d’énergie stockée et leur relation avec le travail (théorème de l’énergie cinétique et relation entre variation d’énergie potentielle et travail du poids) et la puissance.

Introduction.

Org Cl

N° 56. Introduction des expressions des grandeurs physiques (Durée : 1 min)

Sous-thèmes

N° 57. Expression de l’énergie cinétique et de l’énergie potentielle de pesanteur (Durée 6 min)

N° 58. Expression du travail d’une force en déplacement. Signification physique du travail (Durée 2 min)

N° 59. Travail du poids. Relation entre variation énergie potentielle et travail du poids (Durée 3 min)

N° 60. Théorème de l’énergie cinétique (Durée : 6 min)

N° 61. Puissance (Durée : 2 min)

Clôture. N° 62. Utilisation du modèle de l’énergie (Durée : 1 min)

A l’introduction de la séance, et après avoir distribué de nouvelles feuilles portant en intitulé « les compléments au modèle de l’énergie », l’enseignante annonce l’étude des expressions des grandeurs qui ont été introduites dans les séances précédentes.

Durant toute la lecture du modèle, l’enseignante lit l’expression de la grandeur physique,

en donnant des exemples et les unités qui lui sont associées. Les élèves suivent et parfois demandent des clarifications sur les unités associées à ces grandeurs. Les grandeurs physiques sont données dans le tableau 37.

Tableau 37. Compléments au modèle de l’énergie

Elle conclut ensuite en conseillant les élèves d’avoir toujours à côté d’eux ce texte pour pouvoir utiliser les expressions suivant la situation donnée. A partir de ce moment, elle annonce la réalisation d’un exercice qui permettra d’employer quelques unes de ces expressions.

Du point de vue de la topogenèse, l’enseignante est responsable de l’avancée du savoir durant cette lecture-explication de texte. Dans cette classe c’est elle qui lit le texte. Cette tâche est entrecoupée par des explications qu’elle donne spontanément ou des demandes de clarification de la part des élèves.