Ce que ces fiches font travailler
Nommer la forme d'énergie en jeu dans une situation ; distinguer celles qui se stockent de celles qui ne font que passer ; différencier les ressources selon leur caractère renouvelable et selon ce qu'elles rejettent ; et rendre compte d'une conversion par une chaîne énergétique.
Chaque réponse est calculée par le module avant que la fiche ne soit produite : le classement des formes, celui des ressources, et jusqu'à la phrase de la conversion, composée à partir de la chaîne déclarée.
Le tout en cinq formats différents, chacun employé exactement deux fois.
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Fiche 1 — sept formes d'énergie
Cinq formes qui se rangent, deux qui ne font que passer.
Le premier attendu du thème demande d'« identifier différentes formes d'énergie dans des situations variées », et le programme les énumère : de pesanteur, cinétique, chimique, thermique, électrique, nucléaire et lumineuse. Sept, et la liste ne s'allonge pas.
Chacune se reconnaît à une question simple. L'énergie de pesanteur tient à la hauteur ; la cinétique au mouvement ; la chimique dort dans un carburant, un aliment ou une pile ; la thermique appartient à un corps chaud ; la nucléaire est enfermée dans le noyau des atomes.
Restent l'électrique et la lumineuse, qui ne se rangent nulle part. Le courant circule dans un fil, la lumière voyage : ce sont des chemins, pas des réserves. La fiche suivante en fait son sujet.
Cette première fiche installe surtout ce qu'on ne demande PAS. En sixième, on n'écrit aucune formule et on ne compte aucune quantité d'énergie : la question est de savoir de quelle forme il s'agit, et en quoi elle devient.
Nommer la forme, pas la mesurer.
- Quatre situations
- Trois lignes à cocher
- Deux questions de vocabulaire
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Fiche 2 — stockable ou transfert ?
Une batterie ne contient pas d'électricité : elle contient une réserve chimique.
Le programme demande au professeur de « distinguer les énergies qui peuvent être stockées de celles qui correspondent à des transferts énergétiques », et il donne les deux listes. Cette fiche les fait retrouver.
Une question suffit : peut-on la mettre de côté pour plus tard ? Un réservoir plein attend qu'on démarre ; un lac de barrage attend qu'on ouvre la vanne ; un objet en haut d'une pente attend qu'on le lâche. Ces énergies restent disponibles.
Le courant, lui, ne s'accumule pas dans un fil : coupez la source, il s'arrête aussitôt. La lumière ne s'entasse pas davantage dans une pièce éclairée. Ces deux formes ne sont pas des réserves.
D'où une correction que la fiche fait faire : une batterie ne contient pas d'électricité. Elle contient une réserve chimique, qu'elle convertit en courant au moment où on l'utilise. L'image est commode, et fausse.
Une batterie ne contient pas d'électricité.
- Sept formes à ranger
- Trois lignes à cocher
- Deux questions de raisonnement
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Fiche 3 — les ressources en énergie
Se reconstitue-t-elle, et que rejette-t-on ? Deux questions différentes.
Le programme nomme huit ressources — le Soleil, l'eau, le vent, le pétrole, le bois, le charbon, le dihydrogène et l'uranium — et demande de les différencier « selon leur caractère renouvelable ou non à l'échelle temporelle de la vie humaine ».
La précision compte : à l'échelle d'une vie humaine. Le pétrole et le charbon se reforment, mais en millions d'années ; à notre échelle, ce qu'on brûle ne revient pas. Le vent souffle, la pluie tombe, un arbre repousse en quelques dizaines d'années.
Le programme demande ensuite une tout autre chose : les conséquences sur l'environnement, « émission de gaz à effet de serre, production de déchets ». Et les deux réponses ne se recouvrent pas — c'est le point que cette fiche fait travailler.
Reste un cas que le tri écarte volontairement. Le dihydrogène ne se récolte nulle part : on le fabrique avec de l'électricité, et son caractère renouvelable dépend entièrement de l'origine de cette électricité. La dernière question porte là-dessus.
Se reconstituer et être sans effet : deux questions.
- Sept ressources à ranger
- Quatre traits à tracer
- Deux questions d'esprit critique
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Fiche 4 — la chaîne énergétique
Quatre maillons, un trou : la chaîne donne elle-même l'indice.
Voici l'attendu central du thème : « Réaliser expérimentalement un dispositif de conversion d'énergie et en rendre compte par la représentation d'une chaîne énergétique. »
Une chaîne s'écrit avec des flèches, dans l'ordre où les choses se passent, et la phrase qui l'accompagne se dit toujours de la même façon. Le programme y tient et donne ses modèles : « au cours de la chute d'un objet, son énergie de pesanteur est convertie en énergie cinétique », « dans un véhicule équipé d'un moteur à essence, de l'énergie chimique est convertie en énergie cinétique ».
La fiche présente la chaîne d'une centrale nucléaire, longue de quatre maillons, dont l'un a été effacé. Ce qui le précède et ce qui le suit suffisent à le retrouver : c'est la chaîne elle-même qui donne l'indice.
Et l'ordre n'est pas une question de goût. Une centrale ne fabrique pas d'électricité directement à partir de son combustible : la chaleur fait tourner une turbine, et c'est la turbine qui produit le courant. Inverser deux maillons, c'est décrire une machine qui n'existe pas.
L'ordre des maillons décrit une machine réelle.
- Un maillon à retrouver
- Quatre traits à tracer
- Deux questions sur les chaînes
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Fiche 5 — d'un bout à l'autre
Ce qui entre, ce qui sort : deux questions suffisent à lire une chaîne.
La dernière fiche donne une méthode : pour lire une chaîne, on regarde ses deux bouts avant de s'occuper du milieu.
La forme de DÉPART se trouve en cherchant la réserve. Un carburant, un aliment, une pile contiennent de l'énergie chimique ; un lac de barrage ou un objet en hauteur, de l'énergie de pesanteur ; le combustible d'une centrale, de l'énergie nucléaire. La lumière du Soleil, elle, arrive de dehors.
La forme d'ARRIVÉE se trouve en cherchant l'effet. Une lampe éclaire, un radiateur chauffe, une voiture avance, une centrale alimente le réseau : lumineuse, thermique, cinétique, électrique.
Le milieu s'en déduit souvent. Si l'on sait qu'une centrale part du noyau des atomes et arrive au courant, il reste à expliquer comment on va de l'un à l'autre — par la chaleur, puis par le mouvement d'une turbine.
Chercher la réserve, puis chercher l'effet.
- Un maillon à retrouver
- Quatre dispositifs
- Deux questions de lecture
Compétences travaillées
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Sept formes, liste fermée
Pesanteur, cinétique, chimique, thermique, électrique, nucléaire, lumineuse. Le programme n'en nomme pas d'autre.
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Cinq se gardent, deux passent
Une batterie ne contient pas d'électricité : elle contient une réserve chimique.
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Une chaîne se lit dans un sens
Elle décrit ce qui se passe. L'inverser, c'est décrire une machine qui n'existe pas.
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Renouvelable n'est pas inoffensif
Le bois repousse, et le brûler émet des gaz à effet de serre. Deux questions différentes.
Ce que la sixième fait de l'énergie
On n'y calcule rien. Le programme est explicite : la dépendance des énergies de pesanteur et cinétique vis-à-vis de la masse « ne constitue pas une connaissance exigible des élèves en fin de cycle 3 ». Aucune formule, aucune unité, aucune quantité.
Ce qu'on y apprend, c'est à NOMMER et à SUIVRE. Nommer la forme d'énergie en jeu dans une situation, et suivre ce qu'elle devient d'un maillon à l'autre. C'est un travail de langage autant que de science, et le texte y insiste : il donne trois phrases modèles pour dire une conversion.
Les fiches reprennent cette exigence. La phrase de chaque conversion est écrite par le programme qui produit les PDF, à partir de la chaîne déclarée : « dans une éolienne, l'énergie cinétique est convertie en énergie électrique ». L'ordre des formes ne peut donc pas contredire la machine décrite.
Deux questions qu'on prend pour une seule
« Renouvelable » et « propre » ne sont pas synonymes, et le programme demande justement d'exercer son esprit critique sur ce point. Une ressource peut se reconstituer et laisser des traces ; une autre peut ne rien émettre et s'épuiser.
Le bois en est le meilleur exemple : un arbre repousse en quelques dizaines d'années, et le brûler émet des gaz à effet de serre. L'uranium est l'exemple inverse : il n'émet pas de gaz à effet de serre, ses déchets restent radioactifs très longtemps, et le minerai s'épuise.
Un contrôle du module refuse de produire si le corpus ne porte aucune ressource renouvelable ayant malgré tout une conséquence. Sans ce contre-exemple, les fiches enseigneraient exactement l'idée reçue qu'elles prétendent défaire.
Méthode et vérification
Le programme énumère sept formes d'énergie, et il les classe lui-même : « Le professeur veille à distinguer les énergies qui peuvent être stockées (énergies de pesanteur, cinétique, chimique, nucléaire et thermique) de celles qui correspondent à des transferts énergétiques (énergies électrique et lumineuse). » Ces deux listes sont recopiées telles quelles dans le module, et rien d'autre ne les décide : la seconde fiche trie sur ce classement, et un contrôle vérifie qu'il compte bien cinq formes d'un côté et deux de l'autre. Le programme demande aussi « la rigueur du langage utilisé pour rendre compte des conversions », et il en donne trois modèles. La phrase de chaque conversion est donc COMPOSÉE par le module à partir de la chaîne déclarée — l'ordre des formes ne peut pas mentir sur ce que la machine fait — et deux des trois modèles du texte sont repris mot pour mot dans la quatrième fiche. Deux refus complètent l'ensemble : aucune chaîne ne peut convertir une forme en elle-même, et aucune formule d'énergie ne peut s'imprimer, puisque le texte dit que la dépendance de ces énergies vis-à-vis de la masse n'est pas exigible en fin de cycle 3.
- Programme de sciences et technologie du cycle 3, arrêté du 15 juin 2023 (BO nº 25 du 22 juin 2023), thème « Matière, mouvement, énergie, information », colonne de la classe de sixième. Les attendus repris ici sont cités mot pour mot : « Identifier différentes formes d'énergie (énergies de pesanteur, cinétique, chimique, thermique, électrique, nucléaire et lumineuse) dans des situations variées », « Réaliser expérimentalement un dispositif de conversion d'énergie et en rendre compte par la représentation d'une chaîne énergétique », « Rechercher des informations relatives à différentes ressources en énergie (Soleil, eau, vent, pétrole, bois, charbon, dihydrogène, combustible nucléaire (uranium), etc.) et les différencier selon leur caractère renouvelable ou non à l'échelle temporelle de la vie humaine » et « Rechercher des informations relatives à l'utilisation de différentes ressources en énergie pour caractériser leurs conséquences sur l'environnement (émission de gaz à effet de serre, production de déchets, etc.) ». Le texte est en vigueur en sixième depuis la rentrée 2023.
