EN FR DE
 
Accueil Qui sommes-nous ? Participez Espace presse
Bibliothèque

Megalab
Méthodes
Cours en ligne
Nouvelles
Evénements

Membre 

Ma communauté
Forum
En pratique
Outils

Lettre d’information

Numéros précédents




  Accueil > Bibliothèque > Dossiers thématiques > L’énergie  

L’énergie

Le dossier de ce mois-ci est consacré à l’énergie. Préparé par Karl Sarnow, il met à l’honneur toute une série d’expériences, de super conseils ainsi que des ressources interactives pour les professeurs de sciences.

Vous pouvez télécharger le dossier complet  en format pdf.

Contexte
Ressources
Projets et activités
Expériences à l’école
Opportunités de formation pour enseignants
Sessions de labo externes pour élèves et enseignants

Contexte

Quoi de plus essentiel dans le domaine des sciences que l’énergie ? Avant de vous demander quel fou a écrit cette phrase, dites-vous qu’aucune pensée ne voit le jour dans notre cerveau sans énergie et que nul ne peut vivre sans elle.  Ses formes sont tellement variées que nous n’en voyons parfois plus le tronc commun : l’énergie. Et là encore, nous n’abordons que l’aspect purement scientifique de l’énergie.

Le concept de l’énergie est assez récent dans le domaine des sciences. Il faut remonter au milieu du 19e siècle, à l’époque où les moteurs à vapeur commençaient à changer la face du monde. Les ingénieurs en ce temps réfléchissaient au
rendement de leurs machines, lesquelles nécessitaient de nombreux calculs. Parmi les grands noms, Sadi Carnot, James Prescott Joule, Émile Claperyon, Hermann von Helmholtz et  Julius Robert von Mayer symbolisent la mise en place d’un concept développé à l’usage de la thermodynamique, la science de la chaleur.

Image 1 : Une carte conceptuelle de l’énergie en classe

L’image 1 montre une carte conceptuelle de différents termes tels qu’ils pourraient être abordés en classe par des élèves de tous âges, à divers niveaux de difficulté dans les différents types d’enseignement.

Grâce à ce dossier thématique, vous disposerez des meilleures informations, vous pourrez réaliser des expériences, et vous découvrirez des outils interactifs ainsi que des ressources à mettre au banc d’essai avec vos élèves.

Ressources

Wind Energy Teachers' Guide   - en anglais
Ce document PDF est un module d’enseignant consacré à l’énergie éolienne et à l’énergie renouvelable, de l’Université d’Iowa. Les suggestions proposées dans ce guide sont réparties en deux niveaux pour votre facilité (un niveau pour la maternelle et l’école primaire, l’autre pour l’enseignement secondaire inférieur). Ce guide fournit des renseignements à l’intention des professeurs, des idées pour susciter l’intérêt des élèves et des étudiants, des suggestions pour organiser des activités en classe et à l’extérieur, ainsi que des outils de recherche destinés aux professeurs et aux étudiants.

Energie,  Rohstoffe,  Ressourcen  - en allemand
Voici toute une série d’outils de travail tels que les diagrammes, ensembles de données et articles très utiles pour tout savoir sur les sources d’énergie. Si la plupart des ressources sont présentées en allemand, il existe toutefois de nombreux documents en anglais. Les sujets varient des centrales nucléaires aux sources d’énergies renouvelables.

Energie : une question essentielle pour demain – en français
Voici la version Web d’une présentation diaporama réalisée durant l’été 2001 pour les cours de physique à l’Université de Caen en France. Il y est question de l’utilisation présente et à venir de l’énergie et des différentes manières de surmonter la pénurie prévisible des énergies fossiles.

Teacher Lesson Plans – en anglais
Ce site présente des plans de cours complets pour enseignants, conçus par le Département de l’Energie aux Etats-Unis.   Organisés par catégorie d’âge et par sujet, ces plans abordent toutes sortes d’aspects liés à l’énergie et à la science. Ils sont destinés aux élèves de l’enseignement primaire et à ceux du premier cycle.

DVD sur l’utilisation de l’énergie renouvelable dans le Schleswig-Holstein – en allemand
Le lien renvoie à la présentation d’un DVD- Vidéo consacré à l’utilisation des énergies renouvelables dans le Schleswig-Holstein, en Allemagne. La vidéo est disponible gratuitement en cliquant sur le lien ci-dessous et est destinée uniquement aux enseignants. Une version en anglais est en cours de préparation.

Renseignements de base sur l'énergie – en français
Le “Musée des sciences et de la technologie du Canada” présente un aperçu détaillé de nombreux sujets relatifs à l’énergie. Malheureusement, le panel de laboratoires est difficilement accessible depuis l’Europe.

ITER
Le réacteur expérimental européen ITER sera implanté à Cadarache, en France. Ce site renseigne sur les principes de la fusion nucléaire et la manière dont ITER tente de se rapprocher de l’utilisation industrielle de la production d’énergie par la fusion des atomes. Les professeurs de physique dans l’enseignement secondaire supérieur y trouveront quantité de données contextuelles sur la fusion nucléaire.

ITER – en anglais

Il s’agit du site Web officiel du projet ITER. Il contient une incroyable présentation Flash du projet ITER ainsi qu’un historique consacré à la recherche dans le domaine de la fusion nucléaire. De nombreuses vidéos d’excellente qualité sont directement accessibles à partir du site. Pour ceux qui ne disposent pas d’une connexion avec bande passante suffisamment élevée, un cd-rom leur sera offert gratuitement. Ce site Web et/ou le cd-rom est/sont un must pour les professeurs de physique dans l’enseignement secondaire supérieur. On y trouve également des diaporamas ainsi que des feuilles de travail en fichiers PDF pour les étudiants.

What does energy really mean? – en anglais
Ce site propose un article dans un contexte philosophique sur l’histoire du mot énergie. Outre les informations intéressantes consacrées au développement historique des connaissances sur l’énergie, l’idée philosophique particulièrement fascinante de Bruno Latour, selon laquelle les choses ne peuvent exister sans être formulées, est présentée dans le contexte du terme énergie.

Regelung einer Wärmepumpenanlage – en allemand
Ce lien renvoie à un module d’enseignement complet sur la régulation d’une pompe à chaleur. Tous les détails tels que le plan de cours, le contexte pédagogique et les feuilles de travail à l’intention des étudiants sont téléchargeables pour les professeurs.

Fusion education – en anglais

Un site bien fourni réalisé par Département de l’Energie aux Etats-Unis, comportant des ressources pédagogiques sur la fusion nucléaire, le tout téléchargeable gratuitement. Si vous êtes professeur de physique dans l’enseignement secondaire, vous allez aimer ce site !

Energy smart schools – en anglais
Le site du Département de l’Energie aux Etats-Unis propose des ressources pédagogiques, des plans de cours et des jeux à télécharger, destinés à soutenir le concept des énergies renouvelables et de l’économie d’énergie. Ce site s’adresse aux enfants de la maternelle jusqu’à l’école secondaire.

L'effet de serre – en français

Ce site offre des informations sur l’effet de serre. Il est présenté par l’organisation SCIENCE CITOYEN, laquelle tente de sensibiliser les citoyens par rapport à des questions jugées cruciales pour l’avenir. Le lecteur ne trouvera pas d’informations scientifiques de haut niveau. Ce site est donc conçu pour un usage dans l’enseignement primaire et l’enseignement secondaire inférieur.

Nuclear power plant – en anglais

La page “How stuff works” consacrée aux centrales nucléaires décrit de manière élémentaire le fonctionnement d’une centrale nucléaire typique par fission nucléaire. Le site s’adresse aux élèves de  l’enseignement secondaire, lesquels découvriront de belles animations permettant un accès facile au sujet abordé, sans devoir rentrer dans des considérations mathématiques poussées.

Science animée  – en français

Le site comporte des animations particulièrement bien conçues consacrées à la production d’énergie. De nombreuses animations flash sont également disponibles en fichiers PDF et peuvent être imprimées et distribuées aux étudiants. Il s’agit là d’une ressource pédagogique très intéressante pour les professeurs de physique dans les écoles primaires et secondaires.

Wikipedia Kernkraftwerk – en allemand

La page Kernkraftwerk sur le site de Wikipedia donne un excellent aperçu des centrales nucléaires, leur histoire, les principes de leur construction et les risques qu’elles comportent. De nombreux liens externes renvoient à des sujets qui y sont consacrés. Cette page est un bon point de départ pour faire des recherches enrichissantes sur Internet.

Wikipedia Réacteur pressurisé européen – en français

Ce site Web offre des informations sur la dernière centrale nucléaire franco-allemande, que l’on construit aujourd’hui en Finlande. On pense qu’il s’agit là de la centrale nucléaire la plus sure jamais construite.

Wikipedia Nuclear power – en anglais
La page “Nuclear Power” du site Wikipedia fournit non seulement des informations sur les centrales nucléaires mais prouve à quel point la structure du site est démocratique puisqu’on y trouve des opinions divergentes sur les la sécurité des centrales nucléaires. Ce site est donc une belle entrée en la matière pour lancer le débat en matière de sécurité nucléaire.

Energie – en allemand

Les professeurs et étudiants souhaitant en savoir plus sur certaines définitions complexes de l’énergie sans devoir replonger dans des considérations mathématiques trouveront cette page très utile. Etant donné que les concepts présentés ici sont assez compliqués, le site s’adresse davantage aux étudiants du secondaire.  On y trouve également de nombreux liens renvoyant à des sujets tels que la théorie quantique et celle de la relativité.

Energy resources – en anglais

Les pages conçues par l’Anglais Andy Darvill, professeur de sciences, fournissent des informations contextuelles sur les différentes sources d’énergie existantes, avec un intérêt particulier pour les énergies renouvelables. La langue utilisée est simple et non académique, et vise les étudiants du secondaire. Les pages comportent des quiz portant sur chaque ressource et peuvent être téléchargés et imprimés.

Chimie/Physique – en français
Cet outil pédagogique en ligne couvre tout le domaine de la physique pour un lycée français.  On y trouve apparemment des chapitres consacrés à la définition de l’énergie.

Energie, Energie-Versorgung – en allemand
Voici un répertoire particulièrement bien fourni de ressources variées sur toutes sortes de sujets consacrés à l’énergie dans le domaine de la physique. Si la langue utilisée est l’allemand, de nombreux liens renvoient à des pages en anglais. Visiblement, chacun y trouvera son compte ; néanmoins, la navigation est quelque peu problématique étant donné qu’aucune métadonnée n’est disponible sur les ressources. Le site s’adresse de toute évidence aux écoles secondaires.

Energie ? Vous avez dit « énergie » ??- en français

Ce site de l’Université Libre de Bruxelles (ULB) décrit les différents aspects de l’énergie. Le contenu est facile à comprendre et s’adresse aux élèves du secondaire.

Alternative fuels – en anglais
Vous trouverez sur ce site Web quelques belles images sur les combustibles alternatifs destinés aux voitures, présentés par GM, le producteur de voitures américain. Le site s’adresse aux enfants, depuis la maternelle jusqu’à l’école primaire. 

Erneuerbare Energien / Medien für die Schule – en allemand
Ce document PDF contient des informations sur les activités organisées sur le Web avec un intérêt pédagogique. L’ensemble est compilé par BINE, un service d’information du Fachinformationszentrum (FIZ) Karlsruhe (centre d’information scientifique), soutenu par le Ministère du Travail en Allemagne.

Hydrogen cars and combustion motor – en anglais

GM, le producteur de voitures américain, propose de belles animations accompagnées d’explications sur le moteur à combustion traditionnel et les piles à hydrogène. Le site s’adresse aux élèves de l’enseignement primaire supérieur et de l’enseignement secondaire inférieur. Les professeurs de physique et de chimie ont également accès à d’intéressantes ressources.

Bio-raffiniert.de – en allemand

L’Institut Fraunhofer sponsorise cette page, contenant des informations sur les derniers développements dans l’utilisation des biomasses d’origines variées en tant que ressources destinées à la production industrielle. La plupart des gens pensent que les applications de la biomasse se limitent à la production de biocombustibles. Les professeurs de chimie trouveront sur ce site des idées intéressantes sur la biomasse pour tout ce qui concerne les matériaux synthétiques nécessaires à la production industrielle.


Kraftwärmekopplung – en allemand

Ce site propose des animations sur les concepts modernes des centrales nucléaires traditionnelles. Les animations peuvent être téléchargées, permettant ainsi à un professeur de physique d’utiliser les animations comme de petits montages vidéo hors-ligne. Les professeurs de physique dans le secondaire vont apprécier à coup sûr !

Work, Energy, and Power – en anglais
Ce programme de présentation de la « classe de physique » présente le concept travail-énergie-puissance. Certaines connaissances dans le domaine des mathématiques sont nécessaires ; ce site s’adresse donc aux élèves du secondaire.

EnergyQuest –en anglais

Cette page Web haute en couleurs de la Californian Energy Commission (Commission de l’Energie en Californie) présente de nombreuses informations sur la plupart des aspects de l’énergie pour les écoles de l’enseignement primaire supérieur et de l’enseignement secondaire inférieur. Les thèmes abordés vont de la bibliothèque de ressources de célèbres scientifiques impliqués dans la recherche sur l’énergie, à la présentation de divers projets scientifiques que les enseignants pourraient utiliser pour faire souffler un vent nouveau dans le cadre de leurs cours.

A step by step guide for elementary physics – en anglais
Ce site Web met à disposition des utilisateurs une bibliothèque de documents PDF sur la physique élémentaire. De nombreux documents sont consacrés au terme énergie dans ses différents aspects. Le niveau des ressources présentées est assez avancé et est donc recommandé pour les cours de physique dans les écoles de l’enseignement secondaire supérieur.

Le bois énergie  – en français
Retour aux sources ! Le bois en tant que source d’énergie moderne est à l’honneur sur ce site Web français. Celui-ci offre un aperçu de tous les aspects de l’utilisation du bois dans les systèmes de chauffage modernes et les biocombustibles.


Projets et activités

Renewable Energy Workshops  – en anglais
Cet atelier est une initiative de plusieurs enseignants au Royaume-Uni. Il renseigne sur les énergies renouvelables et sur la manière d’introduire le sujet dans les cours de sciences en primaire et en secondaire. L’initiative est soutenue par la UK Solar Energy Society (société de l’énergie solaire au Royaume-Uni).

Energietag 2006 – en allemand
Cette page contient des informations sur la “Journée de l’Energie ”, célébrée chaque année en Allemagne. Les gestionnaires de centrales électriques utilisant des énergies renouvelables ont ouvert leurs portes au public. Les écoles peuvent participer aux activités et s’inscrire sur cette page.

Fuel Cell Box – en allemand
Cette page présente un concours destiné aux étudiants des écoles secondaires pour les années académiques 2003/2004 et 2004/2005. On ignore si le concours est encore d’actualité  mais l’idée pourrait inspirer d’autres utilisateurs et les inciter à faire des propositions semblables, voire plus sophistiquées. Le but de ce concours était de construire, à partir de toute une série de matériaux, un véhicule se déplaçant au moyen d’une pile à combustible.

PhysikOnTour– en allemand
Xplora illustre bien l’utilisation des TIC dans l’enseignement des sciences. Ce portail a également bien compris que les élèves ont besoin de rester en contact avec la réalité. Il leur faut pour ce faire réaliser des expériences dans le domaine des sciences. PhysikOnTour propose donc aux enfants des expériences fascinantes, depuis la maternelle jusqu’à l’école primaire. Le plus intéressant dans tout cela ? Chaque organisation souhaitant organiser une “Journée de la Physique”, une “Semaine de la Science” ou toute activité visant à promouvoir la science peut commander PhysikOnTour et contribuer ainsi au succès d’une activité scientifique destinée au public.


Expériences à l’école

SkyView – en allemand
L’université de Wuppertal, en Allemagne, sponsorise ces pages Web, guidant les élèves vers des activités expérimentales dans le domaine de la recherche sur les particules d’énergie élevée nous arrivant tout droit de l’univers. Les informations visent à inciter les élèves à participer à des expériences fascinantes dans le domaine de la physique et à se lancer plus tard dans une carrière scientifique. Les informations sont une ressource particulièrement intéressante pour les professeurs de physique et leurs élèves dans l’enseignement secondaire.

School experiments  – en anglais
Ce site danois propose une série d’expériences en anglais à réaliser en classe. Le descriptif de chaque expérience est téléchargeable en fichier texte. Les sujets abordés varient de la photovoltaïque au stockage de l’énergie et explorent tous les aspects de l’énergie renouvelable.

Wärmeübertragung  – en allemand
Ce lien renvoie à un document PDF expliquant les mécanismes du transfert de chaleur. Ce mécanisme de base en thermodynamique fait tourner les moteurs et permet aux planeurs de voler sans moteur durant des centaines de kilomètres. En plus des explications, vous trouverez des expériences faciles à réaliser en classe. Il s’agit là d’une source pédagogique particulièrement intéressante pour les professeurs de physique de l’enseignement secondaire inférieur.

Demonstrationspraktikum  – en allemand
L’Université de Magdeburg, en Allemagne, propose une liste d’expériences nécessitant un dispositif expérimental avancé. Les écoles bien équipées en ont normalement un. Certaines expériences sont faciles à réaliser, ne nécessitent pas de dispositif complexe et s’avèrent en outre très utiles. Une ressource intéressante pour les professeurs de physique dans le secondaire !

Experiment des Monats – en allemand
Ce site Web propose des expériences scientifiques très simples à réaliser, qui ne sont pas toutes consacrées à l’énergie. Nombre d’entre elles sont faciles, citons celles portant sur le transfert de chaleur, laquelle nécessite l’intervention d’un seul élève, un thermomètre et deux sacs de plastique. Il s’agit là d’une ressource intéressante destinée aux professeurs de l’enseignement primaire et de l’enseignement secondaire inférieur.


Opportunités de formation pour enseignants

Regenerative Energien – en allemand
L’objectif de ce cours de formation pour enseignants est de fournir des informations sur la physique, la technologie et l’économie des sources d’énergie régénérables.

Die Brennstoffzelle  – en allemand
Les piles à hydrogène sont souvent considérées comme la grande révolution du futur dans le domaine de l’énergie. Elles sont utilisées pour produire de l’électricité en scindant l’eau en deux composants : l’hydrogène et l’oxygène. Il en ressort de l’eau pure. Les professeurs de physique du secondaire apprécieront ce cours de formation consacré à une source d’énergie durable.

Power Plastic: Wie man mit Molekülen Energie erzeugt  – en allemand
Cet événement fait partie d’un ensemble de formations régulières pour enseignants intitulées “Physik am Samstag” (La physique le samedi). La présentation se fait à l’Université de Würzburg, en Allemagne.

Dark Energy at the House of Commons  – en anglais
Richard Savage, astrophysicien originaire du Sussex, a été choisi pour présenter ses recherches à la Chambre des Communes le 14 mars, dans le cadre de la National Science Week (semaine nationale des sciences). Découverte à la fin des années 1990, l’énergie du vide était un phénomène jusque là inconnu, menant à l’accélération de l’expansion de l’univers. Il s’agit là d’un des premiers grands défis du 21e siècle en astrophysique.


Sessions de labo externes pour élèves et enseignants

Science Days für Kinder – en allemand
Cet événement annuel propose des activités scientifiques pour les enfants de maternelle et de primaire. Il est organisé dans un environnement bien connu des enfants et de leurs parents : le parc de vacances Rust, près de de Friburg (Allemagne). Les thèmes abordés ne sont pas consacrés à l’énergie. Toutefois, étant donné que l’énergie est l’élément moteur dans la plupart des expériences spectaculaires destinées aux enfants, le lien avec l’énergie est évident pour les adultes et le deviendra certainement aussi pour les enfants. Pendant que les enfants se consacrent à leurs expériences, les parents et les enseignants peuvent se détendre en prenant une tasse de café !

Les Journées de la Science  – en allemand
Voici la version avancée des “Science Days für Kinder” (journées scientifiques pour les enfants), s’adressant aux enfants de primaire et de secondaire ayant des connaissances avancées. Là encore, les expériences pratiques sont le leitmotiv de l’événement. Le site Web donne les dates et le programme de l’événement actuel.

Science Week – en anglais
La semaine nationale de la science au Royaume-Uni propose de nombreuses sessions d’activités aux élèves et aux enseignants sur le thème de l’énergie. Une visite du site et une sélection du centre d’intérêt par rapport au thème de l’énergie vous guideront vers les nombreux événements organisés. 

Festival of science – en anglais
Bien que le programme du festival ne soit pas encore établi, son titre “People, science and society” (les gens, la science et la société) laisse penser que l’énergie y occupera une place de choix. Pour ceux que cela intéresse, allez jeter un œil sur le calendrier à venir ou sur les événements du festival de 2005.

JuLab  – en allemand
JuLab est un laboratoire extra-scolaire, organisé par le Forschungszentrum Jülich (centre de recherche de Jülich, Allemagne).   Les classes d’élèves peuvent visiter le laboratoire et participer à des sessions préparées avec l’assistance de scientifiques. Les expériences “Brennstofzelle” (pile à combustible) et Spektrometrie (spectrométrie) entre autres permettent aux élèves d’aborder certains sujets spécifiques consacrés à l’énergie.

XLAB – en allemand et en anglais
Le Xlab est l’un des premiers laboratoires allemands à offrir aux élèves des exercices de labo en dehors de l’école.  Le programme change de temps à autre mais il propose normalement de nombreux cours où l’énergie est l’un des sujet principaux. Citons par exemple les piles à combustible, la spectrométrie et la radioactivité. Les cours sont ouverts aux écoles allemandes et aux écoles en Europe.

Droits d'auteur - Clause de non-responsabilité - Contacts - Plan du site