Bandeau

Énergie et conversions

Niveaux : 3ème
Mot(s) Clé(s) :
Résumé

cycle 4 petit traam physique chimie Utilisations de ressources pour le cycle 4 dans différentes situations pédagogiques

ici

Chapeau

Professeur expérimentateur : Erwann Gilles, Académie Paris, Collège Lucie et Raymond Aubrac

Objectifs

Notions abordées

  • Identifier les sources, les transferts, les conversions et les formes d’énergie
  • Utiliser la conservation de l’énergie

Description

Aspects pratiques et techniques

  • Le collège Lucie et Raymond Aubrac est un collège préfigurateur de l’académie de Paris :
    200 tablettes numériques ont été fournies à l’établissement depuis 2015. Elles sont rangées dans des mallettes disponibles dans certaines salles, ou distribuées aux élèves (classe de 4ème). Les enseignants ont eu plusieurs heures de formation pour prendre en main les tablettes et leurs découvrir des pistes d’exploitation pédagogique.
  • La salle de classe dans laquelle se sont déroulées les séances est munie d’une mallette contenant 14 tablettes numériques de marque Samsung. Une connexion WIFI est disponible dans toutes les salles de l’établissement.
  • Documents support de cours distribués aux élèves en début de séance. Des liens vers les différents sites sont également copiés sur l'espace numérique de travail de l'établissement (Paris classe numérique), accessibles en connexion par identification.
  • De nombreux modules sont proposés par la BRNE et disponibles sur le site Maskott Sciences.
  • Les deux sites utilisés sont celui du CEA et de PCCL.
  • Les élèves accèdent à l’aide de la tablette et de l’application QR Droid qui permet de scanner les QR codes sur la fiche activité.
  • Les sites fonctionnant sous Flash sont ouverts sur la tablette Android avec le navigateur Puffin.
  • En fin de séquence, un QCM reprenant l’essentiel de la séquence est à compléter nominativement sur Pronote afin d’évaluer leurs connaissances avant un devoir bilan de fin de séquence. 

Ressources BRNE (Maskott Sciences pour le cycle 4) utilisées :

 Capture d’écran BRNE

 Maskott 

Mise en place et déroulement de la séquence

Chapitre 4 : Energie et conversions

  • Les élèves travaillent par groupe de deux, soit en classe entière, soit en demi-classe selon les séances. L’enseignant régule les étapes et apporte le matériel expérimental. Le travail en autonomie est important, la différenciation du travail se fait tout au long de la séquence par le professeur : il intervient plus ou moins avec les différents groupes et incite les plus rapides à explorer les modules Maskott Sciences supplémentaires.
  • Lors des séances :

Séance 1 : Introduction du sujet par une vidéo TWIG sur « L’énergie des voitures de Formule 1 ». Travail par groupes de deux en demi-classe : les élèves naviguent sur le site du CEA et répondent aux questions sur leur fiche activité. A l’issue de l’activité, les élèves réalisent une évaluation formative sur les formes d’énergie avec un module Maskott Sciences. Les élèves en avance peuvent commencer leur devoir maison : un module d’entrainement Maskott Sciences sur les sources et formes d’énergie.

Séance 2 : Séance expérimentale par groupe de deux. Les élèves constatent dans un 1er temps que l’introduction de poudre de zinc dans une solution de sulfate de cuivre II conduit à un échauffement du milieu, puis ils constatent qu’il existe une tension entre deux plaques de cuivre et de zinc dans une solution de sulfate de cuivre II. Un module Maskott Sciences est utilisé ensuite à la maison pour vérifier leurs connaissances sur la pile électrochimique.

Séance 3 : Séance en classe entière. Travail individuel sur l’énergie cinétique et sa dépendance à la vitesse et à la masse du véhicule. Les élèves les plus rapides réalisent le module Maskott Sciences sur l’énergie d’une Formule 1 (suite de la vidéo de l’activité n°1) et les autres le font à la maison.

Séance 4 : Séance en demi-classe. Utilisation par groupe de deux des tablettes pour découvrir les conversions d’énergie et la conservation de l’énergie mécanique, soit avec le site PCCL (conservation de l’énergie mécanique et les montagnes russes) soit avec un module Maskott Sciences sur les conversions d’énergie dans une plante ou le corps humain. En fin d’heure, une courte vidéo Maskott Sciences sur les barrages est visualisée pour faire une synthèse des conversions et préparer le futur chapitre sur l’énergie électrique.

Séance 5 : En demi-classe. Après une vidéo d’introduction sur les distances de réaction, de freinage et d’arrêt, les élèves travaillent en autonomie sur une fiche activité. Un questionnaire pour préparer l’ASSR est fourni en classe en fin de séance (5 mn)

 

  • Evaluation à l’aide d'un QCM, mis en ligne sur Pronote, à la fin de la séquence.

  

Compétences du socle commun travaillées

Domaine 1.1

  • Lire et comprendre des documents scientifiques.

Domaine 1.3 

  • Exprimer une grandeur mesurée ou calculée dans une unité adaptée.
  • Utiliser le calcul littéral, les nombres.
  • Produire et utiliser des représentations.

Domaine 2

  • Extraire, organiser et traiter l’information utile.
  • Travailler en équipe.

Domaine 3 

  • Faire preuve de responsabilité, respecter les règles de la vie collective.
  • Réinvestir ces connaissances ainsi que celles sur les ressources et sur l’énergie, pour agir de façon responsable.

Domaine 4

  • Mobiliser ses connaissances.
  • Réaliser un dispositif de mesure et d’observation, mesurer des grandeurs physiques.
  • Interpréter les résultats, en tirer une conclusion.
  • Effectuer un calcul.

  

Conclusion

L’utilisation de tablettes numériques a permis d’utiliser le support Maskott Sciences facilement par binôme à chaque séance : une mallette de 14 unités et un accès wifi dans chaque salle est un plus indéniable.

Les applications et modules Maskott Sciences ou Twig sont une aide appréciable en classe ou la maison car elle permet d’apporter un support différent et nouveau à l’élève. Elle n’implique pas pour l’instant un changement de pratique de l’enseignant car celui-ci s’en sert comme il utiliserait les exercices d’un livre, le côté interactif et la richesse des ressources en plus.

L’impact sur l’efficacité de l’enseignement est difficile à évaluer mais certains résultats positifs récurrents ont pu être observés sur les différentes classes de l’établissement :

  • L’autonomie des élèves a été augmentée car les élèves ont compris qu’une fois chaque module terminé, ils devaient flasher le QR-code suivant pour avancer.
  • L’interactivité entre élèves du fait de l’utilisation d’une tablette pour un binôme a nécessité une entente pour le choix des réponses.
  • Le droit à l’erreur : une fois le module terminé, de plus en plus d’élèves ont spontanément recommencé l’activité jusqu’à obtenir la note maximale (non comptée pourtant).
  • La différenciation pédagogique : l’enseignant peut observer en temps réel les résultats de chaque groupe d’élèves et leur donner des conseils, leur proposer de recommencer ou de passer à un module supplémentaire.
  • Le prolongement de l’école hors de la classe : une fois le QR-code ou le lien html en leur possession, les élèves ont eu la possibilité de recommencer ces activités. Pour préparer les élèves au DNB blanc, le professeur leur a fourni un Padlet rempli de 33 liens vers différents modules de Maskott Sciences pour tester leurs connaissances sur les parties à revoir : entre 25 et 30 personnes (sur 98 élèves) ont été enregistrées par module !
  • Enfin, la motivation des élèves a dépassé toutes les attentes de l’enseignant: ils sont très concentrés sur les modules Maskott Sciences et veulent vraiment bien faire : certains revoient les vidéos ou vont sur internet en même temps pour trouver les réponses. Ils sont très souvent dans l’attente de nouveaux modules.

 

Loin d’être la solution miracle aux apprentissages en sciences, ces modules sont un plus pour l’enseignant qui dispose d’une riche banque d’exercices interactifs, toujours en lien avec les programmes, qui peuvent être visionnés sur tous les supports : ordinateurs, tablettes ou smartphones. C’est à l’enseignant de choisir la place de ses modules dans sa séquence : en évaluation diagnostique ou formative, comme activité documentaire, comme exercices à la maison ou pour des révisions.

 

Quelques points négatifs tout de même : 

  • Impossibilité, au moment de l’étude, de partager les vidéos TWIG avec des liens ou un QR-code avec les élèves : un code est ensuite demandé pour accéder à la ressource.
  • Il existait un nombre limité (assez élevé) de connexions possibles sur chaque module. Il fallait changer le lien, le code et le QR-code quand ce quota est atteint. Ce problème a également été résolu.
  • Enfin la connexion à travers l’ENT pour l’enseignant est un peu fastidieuse :

Pédagogie > Ressources numériques > Le Kiosque Numérique de l’Education KNE > Blick und Klick Cycle 4 - Banque de documents > Maskott Sciences – Accéder aux ressources.

 

Remarque technique

Dans l’exemple d’usage présenté, l’accès se faisait à l’aide d’un QR-code spécifique (pour chaque module) qui se flashait avec QR Droid. Selon les tablettes numériques, le site Maskott Sciences s’ouvrait avec les applications Chrome, Mozilla ou Puffin (qui n’est malheureusement pas tout à fait compatible avec Maskott) et étant l’ergonomie de l’étui de tablette, il était nécessaire de le retirer pour que la caméra soit découverte. Une solution possible et pratique : créer un raccourci sur le bureau de la tablette (https://edu.tactileo.fr/go) afin d’arriver directement sur le site, sans flasher, ni retirer l’étui. Il n’y a plus qu’à rentrer le code et le pseudo. Simplification donc, et également gain de place sur la fiche activité : 4 lettres ou chiffres au lieu d’un QR-code.

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