Les formes d'énergie (+ Printable)

October 11, 2019


Ah, les sciences ! Il y a tant et tant de notions à aborder, et la manière dont elles s'enchainent est tellement passionnante, qu'il faudrait que nous ne fassions plus que des sciences pour avoir le temps d'en faire le tour avant l'âge adulte des enfants ! 😅

Dans les faits, voilà, notre dernière séquence sérieuse remonte à 10 mois ... C'était ICI, avec l'étude des états de la matière, vous souvenez-vous ? Je vous avais laissés sur cette phrase : "Nous, les Hommes, percevons deux dimensions à notre monde physique, qui sont la Matière et l’Énergie." Aujourd'hui, je reprends le fil de notre investigation : après l'étude de la matière, la découverte de l'énergie !

Cette séquence se compose de trois séances, dont voici la première ... La suite la semaine prochaine sur ce blog ! 😊

Le concept d'énergie, Séance 1

Les formes d'énergie et leurs fonctions


Tout a commencé par une grande discussion au moment du goûter. La conversation est tombée sur Halloween, les supers pouvoirs des sorcières et la nature des actes magiques en général.

LOUISELLE
Ah, mais ça doit être trop bien de voler dans les airs à cheval sur un balai !

ANTONIN
... ou de transformer ses ennemis en crapauds d'un coup de baguette magique ...

MOI
Est-ce que ces choses arrivent dans la vraie vie, ou est-ce qu'elle sont complètement imaginaires ?

ANTONIN
Ah, mais non, ça n'existe pas, ce n'est pas possible.

MOI
Avez-vous déjà essayé de réaliser des actions magiques ? Lesquelles ? Est-ce que cela a marché ?

ANTONIN, avec logique
Ah, ben non, je n'ai pas essayé puisque je sais que ça ne marcherait pas.

LOUISELLE
Moi, quand je serai grande, j'inventerai des licornes. Pour le moment, elles n'existent pas, mais c'est juste qu'elles n'ont pas encore été inventées. Je suis sûre qu'elles existeront dans le futur.

Quoi qu'il en soit, nous sommes d'accord pour conclure que les actes magiques ne sont pas reproductibles dans la vraie vie - du moins, pas pour le moment. 😊 On ne peut pas lancer des éclairs avec ses mains comme les super-héros. On ne peut pas voler sur un balai comme Kiki la petite sorcière. On ne peut pas transformer un chat en éléphant - ni un éléphant en chat. La question devient :

"Que faut-il pour faire fonctionner un objet, pour le faire bouger, pour qu'il change d'une manière ou d'une autre, si cela ne se fait pas par magie ?" 

Pour aider les enfants à répondre à cette question et les aider à appréhender le concept d'énergie, je décide de fabriquer un petit jeu, que je leur présente le lendemain.  Mon objectif est de mettre en évidence la définition même du concept d'énergie : faire agir les objets.


Ce matériel se compose de cartes "actions"  (allumer une lampe, faire avancer un vélo, etc.) et d'étiquettes "énergies", qu'il s'agit de faire correspondre.

Je demande à un enfant de piocher une première carte "action" et je formule la question :  

"Quelle énergie permet d'allumer une lampe ? Si nous étions dans un monde magique, bien sûr, il suffirai de donner un petit coup de baguette, et hop ! Mais dans la vraie vie, de quoi a-t-on besoin ?


Les enfants comprennent rapidement le principe : l'énergie est invisible, et pourtant, nous pouvons dire quand elle est là. Si quelque chose change, c'est qu'il y a de l'énergie !

Ils opèrent le tri. À tour de rôle, chacun pioche une carte et essaye de retrouver l'énergie correspondant au phénomène. Le lexique ne pose aucun problème, mais nous remarquons rapidement qu'il y a souvent plusieurs réponses possible. Certes, c'est la chaleur qui cuit mes cookies, mais si mon four est électrique, on peut également dire que c'est l'énergie électrique qui provoque la cuisson. Certes, la voiture de mes parents démarre grâce à l'électricité stockée dans la batterie, mais c'est aussi l'énergie mécanique qui fait tourner les roues.

Très rapidement, d'ailleurs, Antonin remarque que l'énergie mécanique a un statut particulier

"En fait, tout arrive grâce au mouvement. Par exemple, si j'allume la lumière, et ben c'est moi qui bouge, qui me lève, qui appuie sur l'interrupteur. Si le soleil me chauffe, c'est parce que les rayons arrivent jusqu'à moi, ils se déplacent."


"Dans un monde sans énergie, dit Antonin, on serait bouche bée.

- Dans un monde sans énergie, dit Louiselle, rien ne bougerait jamais. On serait mort. Pour respirer, il faut bouger, donc on ne pourrait pas respirer.

- Dans un monde sans énergie, il n'y aurait que de la bouillasse.

- Non, corrige Louiselle, il n'y aurait même pas de bouillasse. Pour faire de la bouillasse, il faut de l'énergie.

- Oui, dans un monde sans énergie, il n'y aurait pas de Soleil, ni de pluie. Pas de bouillasse."



Le jeu "Les formes d'énergie" est téléchargeable ICI. 


{ Attention au format : les cartes seront vraiment très grandes si vous les imprimez telles quelles. Imprimez-les en 9x13 (4 pages sur un A4) pour un format plus économique.
La dernière page (la 8e) comporte les étiquettes "énergie" et est à imprimer en taille réelle. }


Après la manipulation, nous reformulons nos conclusions :

1. Une forme d'énergie est requise pour que les objets fonctionnent, se déplacent, changent ...

2. Il existe seulement quelques formes d'énergies. Chaque forme d'énergie peut produire un grand nombre d'effets distincts.

Notes :

- La physique distingue six formes d'énergie, mais j'ai choisi de n'en présenter que quatre dans ce jeu. J'écarte l'énergie chimique et l'énergie nucléaire, que je trouve plus abstraites à illustrer. Bien sûr, je ne cache pas aux enfants qu'elles existent et que mon jeu de cartes n'est pas exhaustif.

- L'énergie mécanique est la somme de deux autres énergies : l'énergie cinétique et l'énergie potentielle. Ici, j'axe la compréhension sur l'énergie des objets en mouvement (énergie cinétique). L'énergie potentielle sera abordée plus tard, après l'étude de la gravité.

- L'énergie lumineuse est une énergie rayonnante, mais ce n'est pas la seule. Je présente ici énergie rayonnante et lumière comme étant synonymes, nous affinerons plus tard.

- En vrai de vrai, l'énergie électrique n'est pas une énergie en soi, mais un vecteur d'énergie. Le terme est toutefois utilisé par les scientifiques par commodité de langage.


Malgré ces approximations (provisoires, je le répète !), je suis vraiment contente de ce jeu de cartes, qui a permis aux enfants, en seulement un petit quart d'heure de manipulation, de :

- comprendre qu'il existe différentes formes d'énergies.
- définir l'énergie comme la capacité à produire une action ou à opérer un changement.


Depuis ce jour, et dans le flux de la vie quotidienne, nous nous amusons à repérer d'autres signes de la présence de l'énergie autour de nous : les exemples sont infinis ! Souvenez-vous : dès que quelque chose bouge, dès que quelque chose change, il y a de l'énergie en jeu !  

Un piéton passe sous notre fenêtre ? Énergie ! Un arbre s'incline sous le vent ? Énergie ! L'aiguille de l'horloge a bougé ? Énergie ! Une lumière s'allume, un son est produit ? Énergie ! La cloche d'entrée retentit, le chat miaule ? Énergie ! Le poêle allumé réchauffe la pièce ? Énergie, énergie, énergie !

Reste à trouver laquelle !! 😊

❤ 

La suite de notre petite séquence est à venir dans quelques jours !

Au programme :
- Séance 2 : La propagation de l'énergie.
- Séance 3 : Une forme d'énergie peut se transformer en une autre.

À bientôt !

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17 comments

  1. Eh bien moi j'ai appris des choses en tout cas 😊 Merci!
    Deshello

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  2. Passionnant, comme d'habitude ! Il n'y a pas de carte "faire tenir un aimant" dans votre corpus. D'après votre commentaire sur les 6 formes d'énergies de la physique, l'énergie magnétique n'en fait pas partie. C'est vrai qu'on parle souvent de force magnétique, mais alors cela entre dans quelle catégorie ? Mécanique pour le mouvement des objets qui s'attirent ? Électrique pour le champ magnétique créé par une bobine?

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    1. Bonjour Violette !
      La confusion entre énergie et force est extrêmement courante, le langage commun utilise même les deux mots comme synonymes. En physique, il s'agit de deux concepts séparés (avec mes mots, je dirai : quand on applique une force un temps donné, c'est ce qui fait l'énergie). Voici un petit lien qui clarifie ces notions de façon plus scientifique : https://jeretiens.net/difference-entre-force-energie-et-puissance/

      Dans le cas de la force magnétique, l'énergie en jeu est l'énergie électrique, à mon avis. Des charges électriques en mouvement créént un courant électrique, lui même créant un champ magnétique, d'où le terme "électromagnétique". Sans charge électrique, la matière ne subit pas de champ électromagnétique.

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  3. Merci beaucoup pour ce partage!

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  4. Merci beaucoup !!
    Je cherchais ce genre de proposition pour mes deux enfant en IEF :)
    Vous arrivez à point nommé avec ce jeu !
    Merci !

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    1. Ah, mais c'est super si on est synchro ! Il faut que je modélise la suite, alors !! :-)

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  5. Merci pour mon petit scientifique en herbe.
    Merci pour tes partages.

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    1. Merci à toi, lc ! <3 J'espère qu'il aimera !

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  6. Chère Elsa,

    Un grand merci pour ce partage et … tous les autres !
    Que d'idées ! Que de travail !
    Les plateaux de ces dernières semaines sont simplement géniaux. En plus, tu décomplexes toutes celles (j'imagine que tu as surtout des lectrices) qui n'ont pas de pièce consacrée au apprentissages.
    J'ajoute aussi un compliment sur la qualité stylistique de tes articles. Je ne crois pas qu'on puisse trouver un blog (sur le coschooling) aussi bien écrit.
    Mes deux enfants sont IEF et ton blog est mine pour moi.
    Tu peux continuer de partager les yeux fermés : tout (enfin ...presque) ce que tu posteras sera lu avec enthousiasme ! Et imité aussitôt …
    Avec mes enfants, nous nous souvenons avoir suivi la séance que tu décrivais sur la matière. J'ai hâte de leur présenter la suite.
    Ils adhèrent à toutes les découvertes et apprentissages qui ne sont ni des mathématiques/géométrie, ni du français. Je pense que c'est parce-qu'on en fait souvent pour satisfaire l'inspection mais j'avoue que c'est un échec pour moi …
    Malgré leur aversion, j'attends et je m'inspire beaucoup de tes propositions en français et mathématique car elles sont ludiques, colorées, percutantes. Même si elles sont accueillies sans beaucoup de joie, elles font plus d'effet que des exercices de manuel ...
    Je te remercie encore chaleureusement pour le temps passé sur ce blog.

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    1. Oh, je suis vraiment désolée d'apprendre que les attentes scolaires éloignent tes enfants des maths et du français. Je n'en suis pas surprise, hélas !, mais vraiment peinée. Je crois que l'institution rate quelque chose de vraiment fondamental, là ... :-(

      Un grand merci pour ton retour sur mon travail, ça me booste véritablement !! J'aime tellement écrire, je suis si chanceuse d'être lue et appréciée par tant de personnes magnifiques! Des retours comme le tien, c'est un véritable carburant pour moi ! J'espère que tu continuera à aimer ce que tu lis par ici, c'est tout ce que je (me) souhaite !! Merci pour ça ! :-)

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  7. Bonjour,
    Pourquoi ne pas parler de l'énergie chimique en utilisant l'exemple de la pile ? Je me trompe peut-être mais cet exemple ne me semble trop abstrait ? Qu'en pensez-vous ? Merci !

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    1. Oui, pourquoi pas ? Il ne faut pas hésiter à ajouter ses propres cartes à ce jeu selon son ressenti !
      Après si je proposais une carte action "faire fonctionner une pile", je suis sûre que mes enfants la rapprocheraient de l'énergie électrique (ce qui n'est pas faux, d'ailleurs, dans la mesure où les ions responsables de la réaction chimique portent une charge électrique).
      J'ai essayé de réduire les étiquette "énergie" au minimum afin de clarifier la notion, cela nous convient comme ça, mais c'est évidemment discutable ! A enrichir donc si cela ne perturbe pas l'enfant - tout dépend aussi de son âge, on pourrait imaginer le même jeu version "collège", avec les 6 formes d'énergie et des cartes "actions" plus complexes !

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    2. Ah, et d'ailleurs, à strictement parler la carte action "faire rouler la voiture de mes parents" relève de l'énergie chimique ! :-)

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  8. Whaou, encore une fois je suis bluffée par ta façon d'expliquer des choses si complexes avec des mots et du matériel si ludiques et attractifs pour les enfants (et adultes!! ;-)
    Merci 1000 fois pour tous tes partages, je me sens un peu (beaucoup !!) débordée par tout ce que tu proposes, mais je me sers presque quotidiennement de tes idées ( aujourd'hui par exemple, l'histoire de coeurs, de la petite fille à qui on parle avec des mots qui "font du mal" ou "qui font du bien"... ça a beaucoup touché mon fils de 4 ans!!!) Tu es une source d'inspiration, je suis une vraie fan!! :-)
    Marie.

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    1. Oh, merci Marie pour ce retour ! Je suis tellement heureuse que cette séance "Histoire de cœur" trouve écho dans d'autres familles ! C'est une activité importante pour moi, d'ailleurs, nous la refaisons régulièrement (une fois l'an en moyenne).
      Non, il ne faut pas se sentir déborder ! Chaque jour est différent, et apporte son lot d'expériences ... Si ce n'est pas à travers des "activités", c'est par un autre biais. Les journées de tes enfants sont très riches, activités ou pas !

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