Sujet
Système de la Terre et de l’espace : L’économie de l’énergie et des ressourcesDescription
Ces activités permettent à l’élève de reconnaître les transformations de l’énergie et de comprendre la loi de conservation de l’énergie.
Durée de travail estimée
3 h (durée : 2 semaines)Prérequis
Avoir complété les activités en lien avec Les formes d’énergie.
Attente(s)
A1. utiliser une démarche de recherche, une démarche expérimentale et un processus de design en ingénierie pour effectuer des recherches et des expériences ainsi que pour résoudre des problèmes, tout en respectant les consignes de santé et de sécurité.
E2. démontrer sa compréhension de la conservation de l’énergie ainsi que des diverses formes, sources et utilisations de l’énergie et des ressources.
Contenu(s) d’apprentissage
A1.3 utiliser un processus de design en ingénierie et les habiletés connexes pour concevoir, construire et tester des dispositifs, des modèles, des structures et/ou des systèmes.
E2.1 nommer diverses formes d’énergie et en donner des exemples d’utilisations quotidiennes.
E2.2 reconnaître que, d’après la loi de la conservation de l’énergie, l’énergie ne peut être ni créée ni détruite, mais qu’elle peut seulement être transformée d’une forme à une autre.
E2.3 décrire des façons dont l’énergie est emmagasinée sous forme d’énergie potentielle et transformée par un dispositif ou un système donné.
E2.4 reconnaître que lors du processus de transformation d’énergie d’une forme à une autre, une certaine quantité d’énergie peut se dissiper dans l’environnement sous forme de chaleur, de lumière ou d’énergie sonore.
Déroulement et directives
Mise en train :
1- Savais-tu qu’il y a de nombreux scientifiques canadiens qui ont fait des découvertes incroyables? Fais la lecture de la bande dessinée Une rencontre…rayonnante.
Réponds ensuite à ces deux questions :
– Sur quoi portaient les travaux de recherche de Marie Curie?
– Quel mot y a-t-il dans le mot rayonnement?
Rends-toi au site Marie Curie, un héritage centenaire pour en savoir un peu plus sur Marie Curie.
Exploration :
2- Réfléchis…
D’après toi, où va l’énergie une fois utilisée?
L’énergie ne peut être ni créée ni détruite, mais elle peut être transformée d’une forme à une autre. Par exemple, il faut 100 joules d’énergie électrique pour allumer une ampoule incandescente. L’ampoule produit une énergie lumineuse de 70 J. Où est le reste de l’énergie? L’ampoule produit aussi de l’énergie thermique et, si sa valeur est mesurée, on obtient 30 joules. Puisque 70 J + 30 J = 100 joules, l’énergie du départ a été conservée.
Fais la lecture du texte L’énergie se transforme pour mieux comprendre comment se transforme l’énergie.
3– Réponds à la question du texte L’énergie se transforme qui se trouve à la fin de la rubrique :
– Peux-tu nommer des transformations d’énergie qui se produisent au cours d’une journée à l’école ou à la maison?
En voici un exemple :
Tailler un crayon : L’énergie chimique se transforme en énergie musculaire qui se transforme en énergie mécanique.
4 – Tu commences à saisir le concept de transformation d’énergie? C’est à voir! L’activité en fichier joint, Les transformations d’énergie, te permettra de repérer les transformations d’énergie. La tâche consiste à identifier les transformations d’énergie pour chacune des illustrations.
Lorsque tu auras repéré les transformations d’énergie, consulte le document Corrigé de l’activité : Les transformations d’énergie afin de t’autocorriger.
Si tu as bien réussi cette activité, passe à la suivante. Sinon, je te suggère de revoir les activités précédentes sur la transformation d’énergie.
5- Rends-toi vite au site suivant : http://ressources.cforp.ca/mission_science/5e/energie/. Tu pourras participer à une activité virtuelle afin d’identifier les transformations d’énergie d’une machine incroyable.
6- Connais-tu les machines de Goldberg? Découvre des machines de Goldberg pour constater comment ces machines accomplissent des tâches simples. Qu’en penses-tu?
Peut-être as-tu toi aussi l’esprit créatif et imaginatif! Réalise l’activité « une machine incroyable! ». Cette activité te permettra d’inventer, sur papier, une machine de Goldberg semblable à celle de Bozo. Ta machine doit illustrer une séquence d’au moins huit étapes et utiliser au moins six formes d’énergie différentes. Au travail et amuse-toi bien!
7- À ton tour!
En suivant le processus de résolution de problèmes technologiques, conçoit et fabrique un dispositif en trois dimensions pouvant transformer une forme d’énergie en une autre.
Par exemple : un dispositif qui transforme l’énergie éolienne en énergie mécanique pour soulever un objet attaché à une ficelle.
N’oublie pas d’utiliser des matériaux recyclés pour la construction. Il est important de recycler, réutiliser et réduire.
Lorsque ta machine est à point, présente-la à ta famille et/ou à tes amis. De plus, n’oublie pas de les épater davantage en leur expliquant toutes les transformations d’énergie de ta machine!
Activité(s) d’apprentissage
1- Lecture d’une bande dessinée sur Marie Curie.
2- Lecture d’un texte portant sur les transformations d’énergie.
3- Activité afin de déterminer les transformations d’énergie dans une journée.
4- Activité pour identifier des transformations d’énergie.
5- Activité virtuelle portant sur les transformations d’énergie d’une machine.
6- Activité afin d’inventer une machine de Goldberg.
7- Conception d’un dispositif pouvant transformer une forme d’énergie en une autre.
Matériel
Des matériaux recyclés