Le document présente des activités éducatives visant à illustrer la relation entre l'énergie solaire, l'échauffement de l'air et l'énergie éolienne renouvelable. Les activités incluent la conception d'un protocole pour mesurer l'échauffement terrestre et la création d'un modèle démontrant l'influence d'une source de chaleur sur le déplacement de l'air. Les élèves sont également encouragés à évaluer leur protocole et leurs présentations en incluant des résultats expérimentaux et des analyses modèle.

1. Des activités permettant de montrer la relation énergie incidente – échauffement de
l’air – énergie éolienne renouvelable
H.Froissard – Groupe SVT
Partie du programme - Thème 2 Enjeux planétaires contemporains : énergie, sol
L’énergie solaire est inégalement reçue à la surface de la planète.
La photosynthèse en utilise moins de 1%. Le reste chauffe l’air (par l’intermédiaire du sol) et l’eau (ce qui est à
l’origine des vents et courants) et évapore l’eau (ce qui permet le cycle de l’eau).
Utiliser l’énergie des vents, des courants marins, des barrages hydroélectriques, revient à utiliser indirectement
de l’énergie solaire. Ces ressources énergétiques sont rapidement renouvelables.
1ère
proposition d’activité
Objectif de connaissance
Sachant que la photosynthèse utilise moins de 1% de l’énergie solaire, on se propose de montrer
qu’une partie de l‘énergie solaire chauffe l’air.
Capacité mises en œuvre lors de l’activité :
Pratiquer une démarche scientifique (Concevoir un protocole - Confronter des résultats expérimentaux)
Matériel
- un échantillon de roches ou de sol
- une lampe
- une cloche
- un thermomètre ou sonde thermométrique relié à un dispositif EXAO
- un pyromètre : c’est un instrument qui permet de mesurer la température d'un objet à distance. Il mesure
l’énergie correspondant aux radiations émises par l’objet dans le domaine de l'infrarouge. Cette énergie est
convertie en une valeur de température (prix approximatif d’un thermomètre pyromètre 90 euros).
- papier canson noir
- une fiche technique du pyromètre
Piste de travail élève :
- concevoir un protocole destiné à mesurer l’échauffement terrestre par l’énergie solaire incidente
- mettre en œuvre ce protocole
- exprimer les résultats sous la forme la plus appropriée pouvant inclure un texte rédigé un schéma , une
photographie numérique du montage
Piste d’évaluation : évaluer la conception du protocole au travers de l’observation du travail des élèves et de
leur production.
2ème
proposition d’activité
Objectif de connaissance
Expliquer en quoi l’énergie éolienne est une énergie renouvelable
Capacité, attitude mise(s) en œuvre lors de l’activité :
Percevoir le lien entre sciences et techniques (utiliser un modèle analogique)
Matériel pour définir un ou des projets
- Encens
- bougie
- aquarium
- appareil photographique numérique
- logiciel de présentation permettant d’inclure texte et photo
Piste de travail élève :
- concevoir un modèle qui puisse montrer l’influence d’une source de chaleur sur le déplacement de l’air
- intégrer cette réalisation pratique dans une démarche en expliquant ce que représente le modèle (texte
ou schéma), en réalisant pratiquement la modélisation et en exprimant une conclusion en relation avec
l’énergie solaire, l’énergie éolienne (renouvelable ou non)
Piste d’évaluation : évaluer la réalisation de la page de présentation des résultats (photographie et légendes,
titre adapté).
Documents à télécharger :
• fiche technique d’utilisation du pyromètre FT_pyromètre.pdf

2. • photographies de modélisations réalisées en attente