Les sciences et la technologie
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Les sciences et la technologie

Activité

Abordez avec vos élèves les concepts d'énergie potentielle et d'énergie cinétique. Parlez de la loi de la conservation de l'énergie. Présentez aux élèves le défi d'inventer une réaction en chaîne d'un système énergétique. Les élèves peuvent se diviser en petits groupes ou travailler individuellement en fonction de spécifications quant aux dimensions. Vous pouvez par contre en faire un projet pour la classe toute entière, dans la salle de classe même. Il est permis d'utiliser de la corde, des poulies, des poids, des anneaux, des règles, des ressorts, des élastiques et toute sorte de matériaux de construction pour l'invention d'une «réaction en chaîne».

Afin de stimuler les idées, montez une réaction en chaîne relativement simple. Placez une tasse en plastique contenant une petite quantité d'eau à l'extrémité baissée d'une règle en équilibre sur un levier, par exemple, un stylo-feutre. Demandez à un élève de laisser tomber un poids comme une gomme à effacer sur l'extrémité soulevée de la règle. Qu'est-ce qui se produit? (La tasse renversée déverse son contenu dans un évier ou un plateau.) S'agit-il d'énergie potentielle ou d'énergie cinétique? Pourquoi? Décrivez une autre façon d'appuyer sur l'extrémité soulevée de la règle. Quel travail pourrait accomplir l'eau déplacée? Décrivez d'autres exemples de réaction en chaîne.

Activité

Les combustibles fossiles sont des sources d'énergie non renouvelables alors que la biomasse, le vent, la chaleur et la lumière solaire sont des formes d'énergie renouvelables. Assignez à vos élèves de petits projets de découverte sur les différentes sources d'énergie et leur application aujourd'hui.

L'individu et la société

Organisez des projets sur l'un des sujets suivants :

• l'énergie au foyer
• l'énergie dans les transports
• l'énergie dans l'industrie

Dans chaque cas, demandez aux élèves de faire une liste des formes d'énergie et de proposer des façons de réduire la consommation. Quelles formes d'énergie, plus efficaces ou non polluantes, pourraient être utilisées?

La langue

Entamez une discussion sur les différentes formes d'énergie. Parlez de l'énergie thermique et de l'énergie chimique en exécutant les expériences décrites sur les feuilles d'activité correspondantes. Demandez aux élèves de choisir une forme d'énergie et de rédiger un paragraphe (5e année) ou un bref exposé (8e année) à son sujet. Il importe de décrire l'endroit où l'on trouve la forme d'énergie, comment la société s'en sert, les transformations que suppose son utilisation, et les effets néfastes éventuels.

Formes d'énergie

• énergie chimique
• énergie thermique
• énergie mécanique
• énergie lumineuse
• énergie électrique
• énergie nucléaire

Passez en revue le vocabulaire de l'énergie.

Les arts

Activité

Demandez aux élèves de préparer une affiche sur l'un ou l'autre des thèmes ci-dessous :

• cycle de l'eau
• photosynthèse
• sources d'énergie
• transformations de l'énergie
• énergie et environnement

Présentez les affiches sur un tableau «Énergie».

Activité

Présentez aux élèves le défi de créer une sculpture «mobile» axée sur une forme d'énergie. La sculpture doit être en trois dimensions et occuper un espace de 30 cm sur 30 cm ou moins, selon l'espace disponible. La hauteur de la sculpture ne doit pas dépasser 30 cm, par exemple. Une partie de la sculpture doit décrire un mouvement sous l'effet d'une forme d'énergie. L'énergie du vent, par exemple, fait tourner un moulin à vent; l'énergie musculaire d'un élève peut assurer le mouvement d'une partie de la sculpture. Le mouvement peut résulter d'un aimant, de la lumière ou de l'eau.

Encouragez les élèves à faire preuve de créativité et d'individualité, en ce qui concerne les idées aussi bien que leur présentation. Les sculptures devraient être attrayantes tout en illustrant une forme d'énergie. Demandez aux élèves de faire la démonstration de leur sculpture et d'entamer une discussion avec le reste de la classe. Présentez les sculptures à toute la classe.

Remarque : Vous pourriez présenter cette activité à l'aide de la feuille d'activité sur les transformations de l'énergie.

Les Mathématiques

De nombreux appareils ménagers portent l'étiquette Énerguide, qui indique la quantité d'électricité consommée par l'appareil durant une année. Les réfrigérateurs, les congélateurs, les lave-vaisselle, les cuisinières, les machines à laver et les séchoirs vendus au Canada sont mis à l'essai en fonction de leur consommation d'énergie. L'étiquette Énerguide reflète les résultats de ces essais. Une barre indique l'efficacité de l'appareil relativement à d'autres modèles semblables de sa catégorie.

Le prix moyen de l'électricité au Canada est de 0,0724 $ par kilowattheure.

Demandez aux élèves de trouver l'étiquette Énerguide de leurs appareils ménagers et de répondre aux questions suivantes.

1. Quel est le coût de fonctionnement de l'appareil pendant un an (la valeur Énerguide fois le prix moyen de l'électricité)?
2. Quel est le coût de fonctionnement minimal d'un appareil semblable pendant un an?
3. Quel est le coût de fonctionnement maximal d'un appareil semblable pendant un an?
4. Quelle est la différence de consommation d'énergie entre l'appareil et celui dont le coût est minimal?
5. Quelle est la différence de consommation d'énergie entre l'appareil et celui dont le coût est maximal?

Les élèves peuvent présenter le coût de fonctionnement annuel de chaque appareil sous forme de graphique afin de montrer quels appareils coûtent le plus cher.

Remarque:
Les élèves peuvent être répartis en six groupes, chaque groupe calculant le coût de fonctionnement d'un seul appareil. Les résultats de différents modèles d'un même type d'appareil peuvent être comparés à l'aide d'un graphique.

L'énergie