FICHES pédago collège

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SOMMAIRE Comment utiliser ce classeur L’exposition « Une maison pour habiter ici sur notre planète » Fiches pédagogiques et réponses Lien avec le programme scolaire Classeur pédagogique Collèges

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SOMMAIRE Comment utiliser ce classeur L’exposition « Une maison pour habiter ici sur notre planète » Fiches pédagogiques et réponses Lien avec le programme scolaire

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SOMMAIRE Comment utiliser ce classeurL’exposition « Une maison pour habiter ici sur notre planète »Fiches pédagogiques et réponsesLien avec le programme scolaire

Classeur pédagogiqueCollèges

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« Une maison pour habiter ici sur notre planète »L’exposition « Une maison pour habiter ici sur notre planète » permet de découvrir et d’appréhender les enjeux du changement climatique, des énergies renouvelables et de la construction durable à travers de nombreux supports ludiques et dynamiques.

En parallèle de l’exposition permanente pour adultes, 5 plots enfants, repérés par le logo (luciole ci-contre) destinés à une meilleure compréhension des ces enjeux par un public scolaire jalonnent l’exposition. Interactifs et ludiques, le discours y a été spécifiquement adapté pour des jeunes de 9 à 13 ans.

L’exposition

L’exposition se décompose en 4 pôles dont les 3 premiers sont utilisés par les fiches pédagogiques :

> Notre planète est déréglée> Une maison durable, l’éco-construction> Énergies renouvelables, énergies inépuisables> La maison des gestes malins

Des plots enfants spécifiques :

Ce classeur est destiné aux enseignants de collèges qui souhaitent préparer leur visite de l’exposition du Pavillon des énergies.

Il rassemble un descriptif de l’exposition et la présentation des fiches pédagogiques conçues pour servir de support à la lecture de l’exposition, ainsi qu’une grille d’utilisation.

Le 4e pôle dédié aux éco-gestes au quotidien ne fait pas l’objet de fiches pédagogiques spécifiques. Il peut cependant avantageusement servir à terminer la visite de l’exposition en positionnant l’élève devant les actions qu’il peut mettre en place au quotidien.

Plot 1 : maquette 3D interactive sur la maison bioclimatique : une maison pleine d’astuces pour réduire les besoins en énergie ! Plot 2 : boîte à toucher pour découvrir des matériaux de construction et d’isolationPlot 3 : borne interactive sur la découverte des énergies renouvelablesPlot 4 : maquettes et questions sur les éoliennesPlot 5 : panneau sur les gisements d’énergies dans la Manche

Comment utiliser le classeur

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Fiches pédagogiques et réponsesCes fiches ont pour objectif de guider les élèves vers les parties présentant un intérêt pédagogique sur les thèmes de l’énergie et de l’éco-construction tout en étant accessibles à leur niveau de compréhension.

Toutes les réponses aux questions (sauf pour les questions ouvertes) se retrouvent dans l’exposition

Titre du panneau d’exposition

Titre du chapitre du panneau d’exposition

Pôle ou se trouve le panneau répondant aux questions de la fiche

Chauffage •

Transports •

Produire de l’électricité •

• Cuisine

Pétrole

Charbon

Gaz naturel

• Industrie chimique(plastique)

Les énergies fossiles et fissiles

nº11Les énergies fossiles sont les énergies issues du pétrole, du charbon, du gaz naturel.Ces matières premières sont extraites dans le sous-sol, parfois à très grande profondeur.Découvre leur importance dans notre vie quotidienne mais aussi les problèmes à venir...

Voici un schéma de la formation du pétrole. > Inscris ci-dessous la phrase du panneau qui résume cette formation (et celle du charbon, issu de la décomposition de vieilles forêts).

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Les utilisations des énergies fossiles sont multiples

> Relie chaque source d’énergie à son(ses) usage(s) possible(s)

aujourd’hui en France

Q38

Q39

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

> Indique 2 avantages et 3 inconvénients à l’utilisation de ces énergies fossiles.Q40Inconvénients

……………………………………………………………

……………………………………………………………

Avantages

……………………………………………………………

……………………………………………………………

Débris d’animaux et de végétaux Sables et vase s’accumulent, le sol s’enfonce Pétrole

Année 0 Des millions d’années plus tard

Énergies fossiles, énergie facile

Fiche n°11 Panneau de l’exposition répondant à la fiche n°11

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Plan de l’exposition et des fiches pédagogiques

1. Notre planète est déréglée

2. Une maison durable, l’éco-construction

3. Énergies renouvelables, énergies inépuisables

4. La maison des gestes malins

Plots enfants

PÔLE

PÔLE 1* Notre planète est déréglée

PÔLE 2 une maison durable, l’éco-construction

PÔLE 3 énergies renouvelables, énergies inépuisables

Fiche

n°1.n°2.n°3.

n°4.n°5.n°6.n°7.n°8.n°9.

n°10.

n°11.n°12.n°13.n°14.n°15.n°16.n°17.n°18.n°19.n°20.n°21.n°22.

Thèmes abordés

Les enjeux liés au changement climatique.........Les sources énergétiques non renouvelables..Les Gaz à Effet de Serre........................................

Définition de l’éco-construction............................Le bioclimatisme .....................................................Bâti ancien et éco-construction ...........................La règlementation thermique ................................Les matériaux de construction et d’isolation......Les matériaux de construction et d’isolation......L’urbanisme durable.................................................

Les énergies fossiles ..............................................Les énergies fissiles ..............................................Les sources d’énergies renouvelables................Les énergies renouvelables à la maison ............Le bois énergie ........................................................Le solaire thermique ..............................................Le solaire photovoltaïque ......................................La biomasse .............................................................Le grand hydraulique ..............................................Le grand éolien ........................................................L’énergie de demain ...............................................L’énergie de demain (suite) ...................................

Lien avec autres fiches

Ras

Lien avec la fiche 11

Ras

Ras

Ras

Ras

Nécessite d’avoir vu les fiches 5 et 6

Ras

Ras

Ras

Lien avec la fiche 2

Lien avec la fiche 2indispensable pour appréhender les bases sur les énergies renouvelables

Nécessite d’avoir vu la fiche 13

Ras

Ras

Ras

Ras

Ras

Ras

Ras

Lien avec le pôle 4

1

2

3

4

F5

F7

F8 F9 F15

F16 F17

F18F22

F11

F12

F13

F14

F21

F19F20

F4

F2 F3

F1F1: emplacement des panneaux correspondant à la fiche 1

Aide au choix des fiches pédagogiques

F6

F21

F10

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Pour faciliter la recherche des élèves, voici quelques indications pratiques.

- chaque fiche comprend un titre se rapportant à un panneau de l’exposition, et éventuellement un sous-titre correspondant à un chapitre. Parfois, ce sont aussi les photos qui servent de guide de lecture, celles-ci figurant dans l’exposition.

- la plupart des réponses sont énoncées dans les premières lignes suivant ces titres ou ces photos. En effet, des textes ou schémas plus ardus, en plus petits caractères, sont nettement destinés à un public adulte.

- les fiches comprennent parfois un petit texte d’introduction pour présenter une notion nécessaire à la compréhension du thème du panneau et donc de la fiche ou bien une information complémentaire repérée dans un encadré avec la formule « le sais-tu ? »

- tous les plots enfants comportent également une part des réponses aux questions des fiches. Celles qui y font référence sont marquées du logo luciole.

- quelques questions invitent l’élève à se positionner sur un problème, à émettre un avis personnel sur une information donnée : il s’agit là d’ouvrir le dialogue sur des choix possibles, des ressentis sans qu’il n’y ait qu’une seule réponse possible.

Dans la pratique, ces fiches sont créées pour être photocopiées et remises aux élèves lors de leur visite de l’exposition. Comptez en moyenne 5 à 8 mn par fiche pour que l’élève y réponde. Selon vos objectifs, vous pouvez constituer des groupes qui travailleront sur des thèmes différents, afin que la classe recueille l’ensemble des informations ; à votre charge ensuite de mener un travail complémentaire en classe pour la communication des informations entre élèves. Vous pouvez aussi vous focaliser sur une partie seulement des thèmes, en fonction des connaissances déjà acquises par les élèves ou vos objectifs. En ce sens, il est conseillé de ne photocopier pour chaque élève qu’une partie des fiches.

Conseil pour la visite :

Il peut être intéressant de laisser un temps libre aux élèves d’1/4 heure pour parcourir l’exposition dans son ensemble, repérer des photos, des titres, des slogans qui les marquent avant de distribuer les fiches. Une discussion sur leurs premières impressions peut être l’occasion de mettre à jour des questionnements, des représentations, des remarques intéressantes dans le cadre de votre projet.

* Les notions de base sur le changement climatique ou les gaz à effet de serre abordées dans ces fiches sont primordiales pour mieux appréhender les fiches suivantes. Il est donc indispensable que ces notions aient été abordées (soit en classe en amont de la visite, lors d’un atelier pédagogique réalisé au Pavillon des énergies ou encore que tous les élèves travaillent sur ces 3 premières fiches).

Dans tous les cas, n’hésitez pas à nous contacter pour tout renseignement ou pour préparer votre visite. Nous sommes à votre disposition.

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Les thèmes liés à l’énergie et à l’habitat se retrouvent dans les programmes scolaires de collège de façon explicite en géographie et en technologie, en particulier en classe de 5e . De plus, ils s’intègrent plus largement dans le cadre de l’éducation au développement durable (EDD), généralisée depuis 2004 dans les programmes scolaires.

Liens avec le programme scolaire

« L’éducation à l’environnement pour un développement durable doit être une composante importante de la formation initiale des élèves, dès leur plus jeune âge et tout le long de leur scolarité, pour leur permettre d’acquérir des connaissances et des méthodes nécessaires pour se situer dans leur environnement et y agir de manière responsable. » (circulaire n°2004-110 du 8 juillet 2004).

Programme de 6e : extraits

Géographie

« en classe de 6e, l’accent est mis sur la diversité des modes d’occupation de la planète, lisible notamment dans les paysages »

- mon espace proche: paysages et territoire : lecture de paysages quotidiens et découverte du territoire proche, lieux, quartiers, réseaux de transports- habiter la ville- habiter le monde rural

Éducation civique

« les élèves apprennent que la vie en société impose des règles qu’il convient de connaître, de respecter et de comprendre ».

- l’habitant […] Les acteurs locaux et la citoyenneté : les habitants peuvent participer à la commune directement ou par le biais d’association. Ils doivent contribuer au respect de l’environnement et du cadre de vie »

Technologie

« l’enseignement s’articule autour d’un domaine d’application central, celui des moyens de transports »

- « les énergies mises en œuvre : il s’agit d’identifier les différentes énergies exploitées dans le fonctionnement de l’objet technique étudié et de comprendre que les choix des énergies sont liés à des contraintes techniques et humaines. Cette première approche conduit l’élève à une sensibilisation aux problèmes environnementaux et au développement durable ».

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Programme de 5e : extraits

Géographie

- humanité et développement durable« le programme de 5e est consacré à la poursuite de l’étude du développement durable. Une étude de cas […] permet en posant les trois dimensions du développement durable d’appréhender simplement le concept. »- les enjeux du développement durable (à partir d’une étude de cas aux choix)- des sociétés inégalement développées (dont inégalité devant les risques, la pauvreté dans le monde)- des hommes et des ressources dont

o Ménager l’atmosphère : la qualité de l’air : du global (réchauffement climatique) au local (pollutions urbaines), les activités humaines et économiques ont un impact sur l’atmosphère. Des politiques à tous les niveaux d’échelle sont mises en œuvre pour réguler cet impact.o la question de l’énergie : la ressource énergétique (pays consommateurs et pays producteurs, épuisement progressif des ressources fossiles, recherches de solutions)

- une question au choix pour développer un des thèmes du programme ou pour répondre aux questions que l’actualité peut susciter de la part des élèves

Technologie

en classe de 5e, l’enseignement de la technologie prend appui sur le domaine d’application « habitat et ouvrage » […] le logement, l’agencement des bâtiments publics et d’habitation […] l’isolation phonique et thermique […] sont autant d’applications sur lesquelles il est pertinent de faire s’interroger l’élève. » Les contenus sont vus à travers : - l’analyse du fonctionnement d’un objet technique - les matériaux utilisés - les énergies mises en œuvre - l’évolution de l’objet technique

Programme de 4e

Technologie

en classe de 4e, l’enseignement s’articule autour d’un domaine d’application :« confort et domotique ». L’équipement intérieur […] ou extérieur (éclairage, éolienne, installations solaires, […]), l’informatisation et l’automatisation des systèmes du quotidien (chauffage, éclairage, sécurité des biens et des personnes…) sont autant d’éléments proches des élèves et sur lesquels il est pertinent de les faire s’interroger.Les contenus sont vus à travers : - l’analyse du fonctionnement d’un objet technique - les matériaux utilisés - les énergies mises en œuvre - l’évolution de l’objet technique

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La Terre est si belle...

nº01

Aujourd’hui le changement climatique est enclenché sur notre planète Terre. Au cours de cette exposition, tu découvriras quelques causes et conséquences …Mais tu verras aussi comment les hommes peuvent agir maintenant pour en limiter les effets et garder ainsi une belle planète.

Tu peux lire des données sur l’augmentation de températures moyennes de la Terre.> Note la phrase qui correspond à une observation prouvée, vraie

……………………………………………………………………………………

> Note la phrase qui correspond à une prévision, montrant une incertitude dans la donnée

……………………………………………………………………………………

Si tu avais à créer ce panneau « La terre est si belle... », quels types de photos proposerais-tu pour illustrer la beauté de la Terre ? Cite 3 exemples.

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Le feu, l’eau, l’air, la terre...

Le changement climatique global aura des conséquences diverses sur la planète. Cite un exemple pour chaque type de conséquences.Conséquences climatiques

……………………………………………………………………………………Conséquences écologiques

……………………………………………………………………………………Conséquences humaines

……………………………………………………………………………………

Q1

Q2

Q3

Collèges - Pôle 1 Notre planète est déréglée

Le sais-tu?

La température de la Terre correspond à une moyenne: les météorologues la calculent à partir de millions de mesures de températures prises sur l’ensemble

des pays tout au long de l’année.

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Notre planète est déréglée

nº02Le changement climatique de la planète et la consommation d’énergie sont étroitement liés depuis 200 ans environ. De plus, les enjeux liés à notre consommation d’énergie sont immenses ce qui va modifier à l’avenir certains de nos modes de vie, de nos industries…

Quel enjeu et problème essentiel soulèvent ce graphique, sachant qu’aujourd’hui 85% de la consommation d’énergie reposent sur le pétrole, le gaz et le charbon? (NB: les dates indiquées sont calculées à partir de l’année de référence 2007)

.……………………………………………………………………………………

Pour les 3 sources d’énergie suivantes, indique l’âge que tu auras l’année où les réserves prouvées seront épuisées? (à calculer à partir de l’année de référence : 2007)

Source d’énergie âge

Pétrole ------------------------

gaz naturel ------------------

uranium ----------------------

Quel sentiment cela t’inspire?

Q4

Q5

Q6

Des ressources énergétiques trop sollicitées… et limitées

250 -

200 -

150 -

100 -

50

-

0 -charbon uranium gaz pétrole

218 ans

71 ans 63 ans

41 ans

Mais les hommes agissent. Ils ont des réserves d’intelligence, d’ingéniosité pour relever ce défi. À ton avis, que serait-il possible de faire?Imagine deux types d’actions pour limiter ou résoudre les problèmes que l’épuisement des sources d’énergie non renouvelables vont provoquer.

Mon idée n°1:

……………………………………………………………

……………………………………………………………

……………………………………………………………

……………………………………………………………

Mon idée n°1:

……………………………………………………………

……………………………………………………………

……………………………………………………………

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Collèges - Pôle 1 Notre planète est déréglée

inquiétude colère indifférence tristesse doute joie

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GES = gaz à effet de serre

nº03Tu as sans doute entendu parler de l’effet de serre. Ce phénomène qui participe au changement climatique actuel, est lié en partie à notre consommation d’énergie. Il fait référence à ce qui se passe dans une serre de jardin.

Une erreur s’est glissée dans une des phrases de la légende. > Cherche-la et barre-la puis corrige le texte.

Il existe plusieurs sortes de Gaz à Effet de Serre (GES). On parle beaucoup du CO2, le dioxyde de carbone, couramment appelé le gaz carbonique, mais il n’est pas le seul. Pour les types d’activités suivants, cite une cause d’émission de gaz à effet de serre et un exemple de GES :

Cause de l’émission GES émis

Énergie

Agriculture

Industrie

Parmi les phrases suivantes, barre celles qui sont fausses.

Q7

Q8

Q9

Un risque de déséquilibre

> Les gaz à effet de serre (GES) sont tous dus aux activités humaines> L’effet de serre est naturel : grâce à lui, la température moyenne est à 15°C et non pas -18°C.> Le secteur des transports produit peu de gaz à effet de serre> Le changement climatique actuel est dû à l’augmentation de la concentration de gaz à effet de serre dans l’atmosphère provoquée par les activités humaines : cela provoque une augmentation de l’effet de serre.> La combustion des énergies fossiles n’est qu’une cause parmi d’autres, sans plus d’importance, de l’augmentation de l’effet de serre.

Collèges - Pôle 1 Notre planète est déréglée

1 Une partie des rayons du soleil est réfléchie dans l’espace par l’atmosphère.2 Une autre partie traverse l’atmosphère. Arrivant à la surface de la Terre, elle est partiellement absorbée par celle-ci et la réchauffe.3 L’énergie non absorbée par la Terre est renvoyée vers l’espace.4 Les activités humaines réchauffent l’atmosphère.5 Une partie de cette chaleur traverse l’atmosphère et est émise dans l’espace.6 Une autre partie reste piégée par les Gaz à Effet de Serre (GES) et réchauffe l’atmosphère.

Ma correction : …………………………………………………………………………

effet de serre « additionnel »

effet de serre « naturel »

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L’éco-construction, une maison durable

nº04

Préserver la planète, être solidaire des hommes, cela peut aussi se faire lors de la construction de sa maison, lors de l’aménagement de son logement. Comment? Pars à la découverte de ces nouvelles façons de concevoir son habitation...

Retrouve la définition de l’éco-construction. > Note celle qui a été choisie dans cette exposition

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

On dit qu’un logement éco-construit respecte l’environnement. > Cite deux exemples.

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……………………………………………………………………………………

Une maison durable est construite dans le respect de l’humain. > Cite un exemple relié à l’aspect social et humain de l’éco-construction.

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

Q10

Q11

Q12

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

En quoi l’éco-construction favorise-t-elle l’emploi? > Cite un exemple

……………………………………………………………………………………………

Q13

Quels arguments sont mis en avant pour convaincre qu’il faut construire ou rénover durablement?> Cite-en deux.

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

Q14

L’éco-construction relève de plusieurs domaines. > Entoure ceux qui le concernent directement

• esthétisme (= beauté ) de l’architecture • emploi

• émission CO2 • énergie • santé

• environnement • jardinage

Q15

Page 12: FICHES pédago collège

L’éco-construction

nº05L’habitat bioclimatique est peu consommateur d’énergie grâce à des choix bien pensés lors de sa construction ou de sa rénovation: orientation par rapport au soleil, forme du bâtiment, emplacement et nombre des fenêtres, disposition des pièces...

À l’aide de la maquette, indique les types d’aménagement correspondant à chaque avantage bioclimatique

La serre solaireUne véranda n’est pas forcément une serre solaire.Quel élément d’architecture faut-il pour qu’une pièce située au sud et composée de baies vitrées puisse véritablement jouer le rôle de serre solaire ?

..............................................................................

Voici plusieurs plans de bâtiments/architecture. Lesquels présentent une disposition en accord avec les principes du bioclimatisme?

Q16

Q17

Q18

Le bioclimatisme: une maison dans le bon sens

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

• Ces espaces n’ont pas besoin d’être chauffés. De plus, ils protègent les pièces de vie, placées au sud, du froid extérieur : .......................................

• La maison est protégée des vents dominants qui refroidissent l’air : .......................................

• Ces ouvertures favorisent l’éclairage naturel et le réchauffement direct par la chaleur du soleil en hiver:..............................................................................

• La forme de la maison limite les pertes d’énergie:.............................................................................

Écran végétalvégétation persistante

VENTS DU NORD

Espace tampon

Protection solaire

Soleil d’été

Soleil d’hiver

Arbre caduque:ombre l’été

FAÇADE SUD

Serre solaire

cellier garage

cuisinebains chambre

wc

salon chambre

séjour

abri de jardin

serre

dégagement

mur capteur

NORD

cuisine

salle de bains

bureau

séjour

véranda

chambrechambre

cuisine

salle de bainsentrée

séjourchambre

chambre

garage

NORD

Maison n°1 Maison n°2 Maison n°3

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Le bâti ancien

nº06Dans la Manche, le bâti ancien est important. Faites pour durer, ces maisons sont construites avec des matériaux locaux et certains traits de conception rappellent les principes de lamaison bioclimatique.

Voici différentes maisons construites dans la Manche. Quelles sont celles qualifiées de« traditionnelles » ou bâti ancien? > Entoure-les

Cite 3 caractéristiques que les bâtiments traditionnels ont.

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Le bâti traditionnel emploie des matériaux locaux à forte inertie thermique c’est à dire qu’ils ont une capacité à se réchauffer et à se refroidir lentement. Ainsi, ils peuvent restituer la chaleur du soleil pendant la nuit, éviter les surchauffes des pièces dans la journée l’été..Quelle est leur spécificité dans l’architecture?

O Ils sont toujours en terre

O Ils forment des murs épais

O Il y a une couche d’air isolante entre deux épaisseurs de ce matériau

Q19

Q20

Q21

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

À ton avis, pourquoi à partir des années 1950, a-t-on arrêté de les utiliser dans la construction des logements? Donne au moins une raison.

……………………………………………………………………………………

Q22

Cite 3 points communs entre le bâti ancien, traditionnel et l’éco-construction d’aujourd’hui.

……………………………………………………………

……………………………………………………………

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……………………………………………………………

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Q23

Le bâti ancien et l’éco-construction

Bâti ancien Bâti moderne éco-construit

Page 14: FICHES pédago collège

construction ou rénovation :

la performance énergétique

nº07Rendre l’habitat moins gourmand en énergie tout en gardant le confort et agir ainsi contre le changement climatique, tel est le défi à relever aujourd’hui dans le secteur du bâtiment.Les techniques et les matériaux existent : il est donc possible de construire mieux dès aujourd’hui

Quelles actions sur la construction ou la rénovation correspondraient à ce slogan?

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Pour éviter les dépenses de chauffage, quelle est la priorité concernant les travaux à mener?> Coche la bonne réponse.

O S’équiper en chauffage performant et avec une source d’énergie renouvelableO Isoler le logement très efficacement

Q24

Q25

Q26

L’énergie la moins chère est celle que l’on ne consomme pas.

La réglementation évolue et incite de plus en plus à construire des logements peu gourmands en énergie.Voici différents termes. > Retrouve les noms donnés aux types de bâtiments suivants:

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

< 50

51 à 90

91 à 150

151 à 230

231 à 330

331 à 450

> 450

A

B

C

D

E

F

G

Logement économe

Logement énergivore

Consommation énergétique en kWh/m2/an d’énergie primaire

Logements neufs: la réglementation évolue

Q27 En quelle année le type de bâtiment A sera-t-il obligatoire pour les nouvelles constructions?

……………………………………………………………………………………

Q28 Depuis 2007, le diagnostic de performance énergétique (DPE) a été créé pour informer les nouveaux propriétaires ou locataires d’un logement sur sa consommation en énergie en la situant sur une échelle de référence.Une étiquette énergie traduit ses conclusions.À ton avis, quels sont les intérêts d’un tel diagnostic?> Trouve une réponse.

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Bâtiment A : il produit plus d’énergie qu’il n’en consomme grâce à une très bonne isolation, une architecture adaptée mais aussi grâce à l’usage de sources d’énergie renouvelable (solaire, petit éolien…) :

= bâtiment …………………………………………….

Bâtiment B : il a une consommation d’énergie très basse, voire qui est compensée par les apports solaires

= bâtiment ……………………………………………..

Page 15: FICHES pédago collège

Le matériau de construction et l’isolant idéal existent-ils?Éco-construire c’est à la fois choisir une architecture économe en énergie, en espace mais c’est aussi bien choisir ses matériaux …Le choix est de plus en plus large aujourd’hui, et il n’est pas facile de tout concilier: respect de l’environnement, respect pour la santé, efficacité, prix…

Une maison « durable », ce n’est pas seulement une maison construite dans le respect de l’environnement. Elle doit aussi répondre à des enjeux de bien-être des hommes et à des enjeux économiques. Pour chacun de ces 3 aspects, trouve une caractéristique concernant le choix des matériaux ou des isolants.Ex: « fabrication à partir d’un matériau renouvelable » est à mettre dans l’ensemble «environnement »

Diminuer la consommation d’énergie en France, c’est aussi possible en choisissant des objets, des matériaux qui ne consomment pas trop d’énergie pour les fabriquer et les transporter.Pour découvrir le nom donné à cette énergie « cachée », réponds aux questions ci dessous et tu liras le mot mystère dans la ligne grisée

Q29

Q30

1. nom d’une forme de matériau de construction très commun, souvent fabriqué en ciment

2. plante cultivée dont les tiges servent d’isolant

3. matériau de construction renouvelable s’il est issu de forêts gérées durablement

4. bon isolant fabriqué à partir de papier recyclés (laine de ...)

5. matériau traditionnel que l’on commence à réutiliser sous forme de brique par exemple

Pars à leur découverte… peut-être un jour choisiras-tu l’un d’entre eux...

En t’aidant du panneau et des fiches matériaux, complète les phrases ci-dessous

Pour la fabrication de la laine de verre, l’énergie …………… est …………………….

Pour la fabrication de la laine de chanvre, l’énergie …………est ……………………

Pour la fabrication de la laine de cellulose, l’énergie …………est ……………………

Q31

environnement économie Bien-être des hommes

nº08

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

1

2

5

4

3

le mot mystère est l’énergie...........................

Page 16: FICHES pédago collège

Le matériau de construction et l’isolant idéal existent-ils? (suite)

Pour chaque matériau, coche d’une croix les cases correspondantes à ses caractéristiques.

La laine de verre a été et est encore l’isolant le plus utilisé dans les bâtiments. Mais pourquoi cherche-t-on aujourd’hui à utiliser d’autres isolants ? > Cite une raison

……………………………………………………………………………………

Q32

Q33

nº09

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

La construction en bois, matériau naturel, est-elle toujours écologique?> Explique.

……………………………………………………………

……………………………………………………………

……………………………………………………………

Q34

Et toi, si tu avais à construire ta maison aujourd’hui, quels matériaux et isolants choisirais-tu?

> Indique aussi la raison de ton choix en une phrase

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Caractéristique >Type de matériaux ou isolant V

Parpaing

Ouate de cellulose

Bois

Brique de terre crue

Laine de verre

Laine de chanvre

Ressource renouvelableou recyclable

Impacts sur la santé faibles ou inexistants

Bon ou très bonisolant

Facilement disponible

Page 17: FICHES pédago collège

Un urbanisme durable

nº10Elles définissent des réglementations concernant les constructions (ex: hauteur, type d’architecture…). Elles peuvent ainsi agir pour lutter contre le changement climatique en incitant à construire de façon durable.

La maison individuelle, éco-construite ou non, présente des intérêts mais aussi des inconvénients au regard du développement durable par rapport à un habitat plus collectif (petits immeubles, maisons jumelées…).Parmi les propriétés et /ou effets suivants, > relie à la maison individuelle ceux qui la concernent. > Puis entoure ce qui est un inconvénient pour l’environnement.

En quoi la « consommation » d’espace par les constructions d’habitations et l’étalement posent problème?> Trouve une réponse.

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Dans un éco-quartier, les logements sont bâtis selon les principes de l’éco-construction mais pas seulement. On fait également attention à d’autres aspects de l’aménagement global du quartier et /ou à son fonctionnement. . > Lesquels? Cite deux exemples

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Et toi, quel type d’habitat préfères-tu? Pourquoi?

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Q35

Q36

Q37

Collèges - Pôle 2 Une maison durable, l’éco-construction

Les éco-quartiers

Consomme du terrain •

Espace intime préservé •

Économie de chauffage car une partie des murs extérieurs sont au contact d’autres logements chauffés •

• Grande proximité du voisinage

• Étalement des zones construites d’où un éloignement des zones de commerces, écoles et autres services...

• Gourmand en énergie

Les collectivités (= communes, communauté de communes…) ont de grandes responsabilités dans l’aménagement des villes, des quartiers.

Page 18: FICHES pédago collège

Chauffage •

Transports •

Produire de l’électricité •

• Cuisine

Pétrole

Charbon

Gaz naturel

• Industrie chimique(plastique)

Les énergies fossiles et fissiles :

nº11Les énergies fossiles sont les énergies issues du pétrole, du charbon, du gaz naturel.Ces matières premières sont extraites dans le sous-sol, parfois à très grande profondeur.Découvre leur importance dans notre vie quotidienne mais aussi les problèmes à venir...

Voici un schéma de la formation du pétrole. > Inscris ci-dessous la phrase du panneau qui résume cette formation (et celle du charbon, issu de la décomposition de vieilles forêts).

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Les utilisations des énergies fossiles sont multiples

> Relie chaque source d’énergie à son(ses) usage(s) possible(s)

aujourd’hui en France

Q38

Q39

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

> Indique 2 avantages et 3 inconvénients à l’utilisation de ces énergies fossiles.Q40Inconvénients

……………………………………………………………

……………………………………………………………

Avantages

……………………………………………………………

……………………………………………………………

Débris d’animaux et de végétaux Sables et vase s’accumulent, le sol s’enfonce Pétrole

Année 0 Des millions d’années plus tard

Énergies fossiles, énergie facile

Page 19: FICHES pédago collège

nº12

L’énergie nucléaire est très développée en France pour la production d’électricité. Cette énergie provient de l’énergie présente au cœur des atomes, grains de matières microscopiques constitués d’un noyau et d’électrons.

L’énergie nucléaire fonctionne à partir d’uranium. L’uranium est

Complète le texte par les mots manquants

En cassant les noyaux d’atomes d’…………………… et de …………………..….., une énergie gigantesque se dégage sous forme de ……………………… et de ……………………………….La chaleur sert à chauffer un circuit d’eau permettant de produire de la …………………..d’eau. Celle-ci est utilisée pour développer de l’énergie………………………… (avec une turbine ) qui entraine un alternateur, producteur d’électricité. Une centrale nucléaire existe à ……………………… dans le nord de la Manche.

Pourquoi dit-on que l’énergie nucléaire est une énergie fissile?

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Q41

Q42

Q43

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

O Un liquide O Une roche dure O Un gaz

Cet uranium provient de mines présentes:O En France O À l’étranger

Les énergies fossiles et fissiles :

Indique 2 avantages et 4 inconvénients à l’utilisation de cette énergie fissile.Q44Inconvénients

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

Avantages

…………………………

…………………………

Entre les avantages/inconvénients des énergies fossiles et de l’énergie fissile, pour toi, quelles sont les deux différences principales ?

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Q45

Carrière d’uranium en Afrique

L’énergie nucléaire, énergie fissile-les gisements d’énergie dans la Manche

Page 20: FICHES pédago collège

Les énergies renouvelables

nº13

La plupart des énergies renouvelables se régénèrent d’elles-mêmes en permanence. Quand on les utilise, on ne les épuise pas.L’énergie du bois est dite aussi renouvelable si on veille à remplacer les arbres coupés en plantant d’autres arbres, et à les laisser grandir.

Indirectement, plusieurs de ces énergies renouvelables proviennent du soleil. > Retrouve pour chaque effet du soleil le type d’énergie

• Le soleil participe à son cycle (évaporation, précipitation…) : ………………………

• Le soleil est indispensable à leur croissance : …………………………….

• Le soleil chauffe la terre en surface : ………………………….. (de surface)

• Le soleil chauffe de façon différente les masses d’air à l’origine de ce phénomène:

……………………………………………………………………………………………

Quelle est l’énergie renouvelable qui ne provient nullement du soleil ? (ni directement, ni indirectement)

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Outre le fait que les énergies renouvelables soient inépuisables, quels sont leurs 2 autres avantages principaux ?.

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

Q46

Q47

Q48

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

Vrai ou faux?Q49

Leur place en France

• Aujourd’hui, la France produit 20% de son énergie à partir de sources renouvelables O Vrai O faux

• On peut faire de l’électricité à partir des déchets urbains ……………………………… O Vrai O faux

• Le bois est la source d’énergie renouvelable qui produit le plus

d’énergie thermique aujourd’hui…………………………………………………………… O Vrai O faux

• C’est l’énergie éolienne qui produit la plus grande part

de l’énergie électrique d’origine renouvelable……………………………………………… O Vrai O faux

• La France s’est engagée à produire 20% de son énergie à partir de source

renouvelables pour 2020.………………………………………………………………… … O Vrai O faux

Page 21: FICHES pédago collège

Les énergies renouvelables dans la maison

nº14Dans son logement, on consomme beaucoup d’énergie: pour se chauffer, cuisiner, s’éclairer, faire fonctionner des appareils électriques, chauffer l’eau…Pour préserver la planète, il est possible d’utiliser directement des sources d’énergies renouvelables dans la maison!

À ton avis, dans une maison, pourquoi faut-il faire beaucoup d’efforts sur les économies de chauffage et/ou utiliser des énergies renouvelables pour se chauffer?

Dans et autour d’une maison, quelles installations utilisant les sources d’énergie renouvelable permettent de produire (si possible):

De l’électricité :

………………………………………………

De la chaleur :

…………………………………………………

Des carburants :

………………………………………………..

Pour une production d’énergie renouvelable de masse, distribuée ensuite à de nombreux consommateurs, quels moyens peuvent être développés pour produire :

De l’électricité : …………………………………………………………………………

……………………….……………………………………………………………………

De la chaleur : ……………………………………………………………………………

…………………….………………………………………………………………………

Des carburants :…………………………………………………………………………

…………………….………………………………………………………………………

Q50

Q51

Q52

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

Les énergies renouvelables à grande échelle

Page 22: FICHES pédago collège

Consomme du dioxygène (O2)

Absorbe du dioxyde de carbone (CO2)

Rejette du dioxyde de carbone (CO2)

Rejette du dioxygène (O2)

Le bois énergie

nº15Le bois est la première source d’énergie utilisée par les hommes depuis la découverte du feu.Aujourd’hui, des appareils modernes et performants permettent d’exploiter de façon très efficace cette source d’énergie pour se chauffer.

Relie chaque légende à la photo correspondante. Puis entoure les appareils qui suffisent à chauffer entièrement la maison.

Retrouve la phrase du panneau qu’évoque ce schéma

…………………….………………………………………

…………………………………………………….………

……………………………………………………………

…………………….………………………………………

…………………………………………………….………

Parmi les propositions suivantes, entoure ce qui correspond à un avantage de l’utilisation du bois comme source d’énergie pour le chauffage des bâtiments dans la Manche

Q53

Q54

Q55

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

• Source d’énergie locale abondante • Créateur d’emplois locaux

• Entretien des haies • Énergie peu coûteuse

• Source d’énergie renouvelable • Énergie neutre pour le rejet de gaz à effet

• Installation possible dans tous les logements • Récupération de déchets (vieux meubles…)

1 Moyen de chauffage très efficace. Nécessite un approvisionnement manuel

2 Moyen de chauffage agréable à voir mais très peu efficace et un peu polluant

3 Moyen de chauffage très efficace. Alimentation automatique en bois

4 Moyen de chauffage facile à poser, agréable à voir et efficace. Nécessite un approvisionnement manuel.

Cheminée ouverte Poêle à bois Chaudière moderne à bûches

Chaudière moderne à plaquettes

Page 23: FICHES pédago collège

Le solaire

nº16Même dans la Manche, l’énergie du soleil est suffisamment présente pour répondre en partie aux besoins énergétiques de nos logements !Selon le type de panneaux solaires installés, on peut > chauffer l’eau et/ou la maison, > produire de l’électricité.

Dans une installation solaire thermique, que fait l’énergie solaire?.O Elle chauffe l’eau directement utilisée pour se laver, faire la vaisselle, chauffer la maison.O Elle produit de l’électricité pour chauffer l’eau du ballon de stockage.O Elle chauffe un liquide eau+antigel situé dans des tubes qui, à leur tour, vont chauffer l’eau du ballon.

Dans le circuit liant le capteur solaire au ballon de stockage de l’eau, surligne en pointillé ce liquide quand il est froid, en trait plein quand il est chaud

Q56

Q57

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

À quoi sert l’énergie d’appoint? (chaudière, électricité…)

……………………….……………………………………………………………………Q58

Pour une famille de 4 personnes, quelle surface de capteurs faut-il installer pour satisfaire 50 à 70% des besoins

O 1 à 2 m2 de capteurs O 3 à 5 m2 de capteurs O 10 à 20 m2 de capteurs

Et si on utilise cette énergie solaire pour chauffer en partie sa maison, combien faut-il de surface de capteurs ?

……………………….……………………………………………………………………

Q59

Ces panneaux coûtent relativement cher à installer. Mais pourquoi peut-on dire qu’ils sont souvent rentablesau final?

……………………….……………………………………………………………………

……………………….……………………………………………………………………

Q60

Capteurs solaires

Eau chaude pour se laver...

Eau froide

Chaudière d’appoint

Liquide eau+antigel

Chauffer l’eau et la maisonEau chaude solaire

Ballon de stockage de l’eau

Page 24: FICHES pédago collège

ouest

panneaux photovoltaïques

panneaux photovoltaïques

sud est

nº17L’énergie solaire peut être transformée en électricité dans des panneaux spéciaux appelés photovoltaïques. Cette invention est récente et se développe de plus en plus dans le monde.

La cellule photovoltaïque convertit directement l’énergie du soleil en électricité. Pour la fabriquer, on utilise un matériau extrait de minéraux très présents dans la croûte terrestre. Ce matériau est le

O Magnésium O Silicium O Calcium

Les cellules sont assemblées en modules. Selon le type de module, la puissance (en W/m2) varie.À l’aide du graphique, indique les puissances obtenues :

pour le module le plus performant :……………..W/m2

pour le module le moins performant :………...…W/m2

Pour fournir l’électricité nécessaire à une famille de 4 personnes (hors chauffage, cuisine et eau chaude, ) il faut installer environ :

O 3 à 5 m2 de modules O 10 à 30 m2 de modules O 50 à 70 m2 de modules

Q61

Q62

Q63

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

Q64 Pour que les panneaux photovoltaïques fonctionnent au mieux, ils doivent être orientés de telle sorte qu’ils reçoivent un maximum de lumière Entoure le panneau qui serait le plus efficace pour cette maison.

Q65

+ --

Quel appareil permet de transformer le courant continu produit par les modules photovoltaïques en courant alternatif utilisé par nos appareils électriques?

……………………………………………………………………………………

Une installation efficace

Peux-tu citer 3 avantages et 2 inconvénients de cette source d’énergie?

Inconvénients

……………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………

Avantages

……………………………

……………………………

Savoir utiliser les énergies Le solaire - Produire de l’électricité

Page 25: FICHES pédago collège

La biomasse

nº18

La biomasse, c’est l’ensemble de la matière organique provenant des êtres vivants : végétaux, animaux, champignons, bactéries...

> Indique pour les utilisations d’énergie suivantes, le type de biomasse utilisé (bois-énergie/biogaz/ agrocarburants)Transports Production d’électricité Chauffage- - -- - -- - -

Dans le texte suivant, barre la (les) phrase(s) fausse(s).Le bois-énergie est dans tous les cas une source d’énergie renouvelable. Il peut permettre de chauffer des immeubles, voire des quartiers entiers grâce à de grandes chaufferies. Il valorise parfois des « déchets » de l’industrie forestière (sciure, écorce…). Mais c’est une ressource arrivée à son maximum de développement en France.

Le biogaz

Fabriqués à partir de plantes, les agrocarburants sont utilisés directement dans des moteurs adaptés ou en mélange avec l’essence ou le gazole. Pour les agrocarburants suivants, indique une plante servant à sa fabrication.Bioéthanol : ………………………….. Biodiesel : ……………………………...

Q66

Q67

Q68

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

Pour obtenir du biogaz, il faut laisser fermenter la matière organique c’est-à-dire la laisser évoluer dans un milieu sans oxygène. Parmi les matières suivantes, entoure ce qui peut devenir du biogaz et trouve un autre exemple.

Q70

Le bois-énergie

Les agrocarburants

Outre l’aspect renouvelable de cette ressource énergétique, quel autre avantage peut présenter la fabrication du biogaz?.......................................

Q71

Transformée ou non, la biomasse peut être utilisée pour produire de l’énergie. Ces ressources énergétiques sont le bois-énergie, le biogaz, les agrocarburants.

Source d’énergie renouvelable, les agrocarburants ont cependant des inconvénients. Lesquels? Cites-en deux……………………………………………………………………………………………

Q69

Fumier Sac plastique Épluchures Boîte de conserve tonte de pelouse Restes de viande

mon exemple : .......................................................

Page 26: FICHES pédago collège

Le grand hydraulique

nº19L’eau a une énergie du fait de son mouvement.On peut utiliser cette force dans les centrales hydroélectriques pour produire de l’électricité.

Retrouve les légendes de ce schéma et trace au crayon le trajet de l’eauQ72

Q73

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

Mais l’énergie hydroélectrique a aussi

des avantages. Cite-en deux.

……………………….……………………………………

……………………….……………………………………

Q74

Complète la phraseL’énergie cinétique du courant d’eau (= liée à son mouvement propre) se transforme dans la ………………...en…………………mécanique, qui se transforme à son tour en énergie électrique dans l’ ………………………....

Vrai ou faux?

• La production d’électricité à partir des grands barrages va fortement augmenter

dans les années à venir. ………………………………………………………………………… O Vrai O faux

• Un grand barrage hydroélectrique peut alimenter en électricité une grande ville………… O Vrai O faux

• Les grands barrages existent principalement en zone de montagne

où il y a de forts dénivelés ……………………………………………………………………… O Vrai O faux

• Le gisement hydraulique dans le département de la Manche est peu favorable

à l’implantation de barrages hydroélectriques ………………………………………………… O Vrai O faux

....................

....................

....................

....................

....................

....................

la force de l’eau

Le sais-tu?

Les grands barrages ont l’inconvénient de modifier considérablement les vallées qui se retrouvent inondées.De plus, ils sont aussi un obstacle à la

remontée des poissons migrateurs et perturbent la vie des cours

d’eau.

Page 27: FICHES pédago collège

Le grand éolien - Faire de l’électricité avec le vent L’éolienne, un fonctionnement simple

nº20L’énergie du vent est utilisée depuis l’Antiquité. Voiliers, moulins à vent, fonctionnent depuis des centaines d’années!Mais les éoliennes, productrices d’électricité, ont été inventées à la fin du XIXe siècle et ne se développent que depuis 40 ans environ.

Complète les légendes sur le dessin ci-dessousQ75

Q76

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

Cite 2 avantages et 2 inconvénients de l’énergie éolienne.Q77

Complète le texte suivantDans une éolienne, l’énergie cinétique (= liée au mouvement propre) du ……………………. se transforme en énergie mécanique (au niveau des pales et du rotor) qui se transforme à son tour en énergie ……………………………. dans le générateur. C’est la chaîne de l’énergie.

Parmi les affirmations suivantes, coche celles qui sont vraies.

O La France possède peu de zones favorables à l’implantation d’éoliennes,

ce qui explique qu’elle est le 5ème pays d’Europe en termes d’éoliennes installées.

O Les grandes éoliennes actuelles fonctionnent par vent fort ou très fort (entre 50 et 100km/h)

O Le département de la Manche est situé dans une zone où les vents sont favorables à l’installation d’éoliennes

O Une grande éolienne peut alimenter en électricité environ 5000 foyers (hors chauffage).

Inconvénients

……………………………………………

……………………………………………

……………………………………………

……………………………………………

Avantages

……………………………………………

……………………………………………

……………………………………………

……………………………………………

Appareil reliant les pales qui tournentau multiplicateur et générateur =....................

Multiplicateur

Appareil qui mesure la vitesse du vent =……………………....................

Appareil qui fabrique l’électricité entournant =……………………....................

câble électrique

..........................

..........................

..........................

Page 28: FICHES pédago collège

Pendant combien de siècles les énergies fossiles et fissile suivantes auront été utilisées de façon importante par les hommes? (en tenant compte des réserves connues de ces sources d’énergies-voir panneau « notre planète est déréglée»)

Pétrole …………………………………………………………………………

Charbon …………………………………………………………………………

Uranium (énergie nucléaire)……………………………………………………

Q78

nº21

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

Les énergies renouvelables sont finalement utilisées depuis plus de 2000 ans par les hommes…Aujourd’hui, elles redeviennent d’actualité et sont les énergies d’avenir. Les technologies ont évolué et continueront d’évoluer pour répondre à nos besoins futurs en énergie.

Pour chaque source d’énergie, retrouve un exemple de types d’installations pour chacun des temps passé/présent/ avenir en mettant en avant les inventions de chaque époque.

Q79

Source d’énergie renouvelable / Temps

Eau (eau douce/eau de mer)

Vent

Soleil

Biomasse

Passé Présent Futur

Des énergies qui font marcher le monde

Depuis la découverte du feu, les hommes ont appris à utiliser de plus en plus de sources d’énergie autres que celle de leur corps. Ces découvertes ont facilité leur vie et permis de développer de multiples activités à la base de notre civilisation.

Parmi les différentes énergies d’avenir brièvement exposées, laquelle te paraît la plus intéressante? Pourquoi?……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Q80

Des énergies pour notre avenir

Page 29: FICHES pédago collège

« Le peu, le très peu que l’on peut faire, il faut le faire quand même » Théodore Monod

Des énergies pour notre avenirLes hommes inventent, innovent sans cesse depuis la nuit des temps. Pour répondre aux défis de l’énergie et du changement climatique, de nombreuses recherches sont en cours afin de trouver de nouveaux moyens de production d’énergie renouvelable. Mais c’est aussi à chacun d’agir dans sa vie quotidienne pour réduire sa consommation énergétique...

Le développement de nouvelles technologies liées aux énergies renouvelables ne peut à lui seul répondre à tous les besoins futurs en énergie des hommes.> Quel autre défi doit-on relever pour limiter l’ampleur de la crise énergétique et lutter contre l’aggravation de l’effet de serre, en particulier dans les pays développés?

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Q81

nº22

Et toi, que peux-tu faire dès aujourd’hui?

Réfléchis bien et inscris ici une action que tu t’engages à faire (et que tu ne fais pas encore) pour participer à la lutte contre le changement climatique et aux économies

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Q82

Collèges - Pôle 3 Énergies renouvelables, énergies inépuisables

Page 30: FICHES pédago collège

Réponses

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

Q6

La terre est si belle...

phrase correspondant à une observation prouvée : « entre 1906 et 2005, la température moyenne de la Terre a augmenté de 0,74°C »phrase correspondant à une prévision: « d’ici à 2100, la température moyenne de la Terre pourrait encore s’accroître de 1,4°C à 5,8°C

à chacun d’apporter ses réponses. Il s’agit de permettre aux élèves de réfléchir sur les merveilles de la vie sur Terre d’après leurs expériences, leurs connaissances…

Le feu, l’eau, l’air, la terre

à choisir une des réponses possibles dans chacun des types de conséquences du changement climatiqueConséquences climatiques : régime des pluies perturbé / tornades, ouragans plus fréquents / phénomènes climatiques extrêmes (ouragans, cyclones, canicules, sécheresses) plus fréquents / en France, augmentation des pluies en hiver et diminution en étéConséquences écologiques : des animaux et des plantes en danger suite aux nouvelles conditions écologiques et climatiques/ disparition d’habitats naturels / migration des espèces pour occuper des espaces plus favorables / des oiseaux méditerranéens s’installent dans le centre ou le nord de la France/ apparition du chêne vert dans l’ouest de la France au détriment du hêtre/ fonte des glaces continentales et marines (= disparition d’habitats) / floraison d’arbres fruitiers plus précoceConséquences humaines : activités agricoles perturbées ou devant être modifiées/augmentation des maladies allergènes et respiratoires car modification de la qualité de l’air / déplacement de populations dans les deltas et autres zones littorales envahis par la mer

Notre planète est dérégléeDes ressources énergétiques trop sollicitées et limitées

problème : épuisement à moyen terme des sources d’énergies non renouvelables actuellement majoritairement utilisées /enjeu : faire face à la pénurie des énergies non renouvelables

à chacun de faire le calcul

question ouverte pour permettre aux enfants l’expression de leur sentiment face à cette information, parfois source d’inquiétudeTypes d’actions possibles pour limiter les problèmes d’épuisement des ressources non renouvelablesDévelopper les énergies renouvelables/ économiser l’énergie (augmenter l’efficacité énergétique) /

Fiche 1

Fiche 2

Page 31: FICHES pédago collège

Q7

Q8

Q9

Q10

Q11

Q12

Q13

Q14

Q15

GES = gaz à effet de serreUn risque de déséquilibre

phrase erronée : n° 4 à remplacer par : la surface de la terre s’échauffe et réémet de la chaleur

un exemple à choisir pour chaque type d’activités

Cause de l’émission GES émisÉnergie Combustion d’énergies fossiles Dioxyde de carbone (CO2) Énergie Exploitation pétrolières et gazières Méthane (CH4)Agriculture Élevage ruminants/ culture du riz Méthane (CH4)Agriculture Engrais azotés Protoxyde d’azote (N2O)Industrie Divers Dioxyde de carbone (CO2)Industrie Fabrication de l’aluminium Hydrocarbures perfluorésIndustrie Procédés chimiques Protoxyde d’azote (N2O)Industrie Industries plastiques Gaz fluorés ou composants d’ordinateurs

phrases fausses:> Les gaz à effets de serre (GES) sont tous dus aux activités humaines> Le secteur des transports produit peu de gaz à effet de serre (ce secteur en rejette 26%)> La combustion des énergies fossiles n’est qu’une cause parmi d’autres…

L’éco-construction, une maison durable

deux phrases sur ces panneaux en donnent une définition :« c’est construire dans le respect de l’humain et de l’environnement » ou bien« un logement éco-construit respecte l’environnement, s’intègre à son milieu et utilise des ressources locales »

ex : > consommer moins de ressources non renouvelables en faisant des économies d’énergie> Émettre moins de CO2 en faisant des économies d’énergie> Choisir des matériaux de construction respectueux de l’environnement> Choisir des méthodes de construction respectueuses de l’environnement

ex : > Apporter un meilleur confort> Utilisation de matériaux moins polluants et donc meilleurs pour la santé

Q13 : l’éco-construction favorise l’emploi car il développe de nouveaux savoir-faire / il utilise des matériaux produits localement

deux arguments à choisir parmi ceux indiqués dans les panneaux à savoir ...> Aujourd’hui, le secteur du bâtiment est responsable d’un grande part des rejets de CO (23%) et de la consommation d’énergie (43%) en agissant sur ce secteur, cela aura des effets significatifs sur la maîtrise de la demande en énergie.La majorité des logements en France ont été construits à une époque où il n’y avait pas de réglementation thermique et sont énergivores> Les solutions techniques existent aujourd’hui pour limiter la consommation en énergie d’un logementRénover avec les principes de l’éco-construction permet de gagner en confort et de dépenser moins

énergie / santé / environnement / emploi / émission de CO2

Fiche 3

Fiche 4

Réponses

Page 32: FICHES pédago collège

Réponses

Q16

Q17

Q18

Q19

Q20

Q21

Q22

Q23

Le bioclimatisme,

une maison dans le bons sens (panneau + plot enfant n°1)

ces espaces n’ont pas besoin d’être chauffés…..=> Garage et abri de jardin au nordla maison est protégée des vents dominants…..=> Haie située à l’ouest et au nordces ouvertures favorisent l’éclairage naturel et le réchauffement direct….. => grandes baies vitrées au sudLa forme de la maison limite les pertes d’énergie…=> maison compacte

une façade vitrée mais pas le toit / elle est séparée du logement par un mur à inertie percée de baies vitrées

maison n°1 et n°3. La maison n°2 a des pièces à vivre situées au nord et sa forme n’est pas compacte (véranda).

Le bâti ancien

photos 1 et 3

3 caractéristiques à choisir parmiImplantation à l’abri des vents dominants et des fonds de vallée humides/ pièces à vivre au sud/ façades nord presque aveugles/ espaces tampons ou zones fraîches au nord / simplicité des volumes / position inclinée des pierres des murs pour éviter la pénétration de l’eau de pluie

ils forment des murs épais

la réponse n’est pas directement donnée dans l’exposition; aux enfants de chercher par eux-mêmes des explications possiblesCoût de construction plus important que les nouveaux matériaux de l’époque parce que la mise oeuvre est plus longueNombreux logements à construire après la guerre: les matériaux locaux ne suffisent plusPlus grande facilité de construction avec les parpaings, homogènes…

Le bâti ancien et l’éco-construction

points communs:Orientation des ouvertures principales au sud / forme compacte / implantation à l’abri des vents

Fiche 5

Fiche 6

Page 33: FICHES pédago collège

Q24

Q25

Q26

Q27

Q28

Q29

Q30

Q31

Construction ou rénovation :

la performance énergétique

faire des économies d’énergie en limitant en priorité les besoins en chauffage (très bonne isolation…)

isoler le logement très efficacemen / Logements neufs : la réglementation évolue

Bâtiment A = bâtiment à énergie positiveBâtiment B = bâtiment passif

2020

une réponse à choisir parmi les suivantesIl informe les personnes sur la consommation d’énergie (et son coût)/ Il sensibilise à la lutte contre le changement climatique /aux économies d’énergie/ il incite à réaliser des travaux pour économiser l’énergie

Le matériau de construction

et l’isolant idéal existent-ils? (plot enfant n°2)

exemples de caractéristiques de matériaux répondant à des enjeux liés à l’environnement : bon isolant, bon capteur d’énergie / peu polluant lors de sa fabrication/ peu consommateur d’énergie à l’usage, lors de sa fabrication / recyclable ou matériau renouvelable/

répondant à des enjeux économiques : produit localement / économique /

répondant à des enjeux liés aux bien-être des hommes : sans danger pour la santé/ agréable à voir/

1: parpaing / 2: chanvre / 3: bois / 4: cellulose / 5: terreMot mystère: grise

laine de verre : énergie grise / importanteLaine de chanvre : énergie grise / moyenneOuate de cellulose : énergie grise / faible (recyclage du papier)

Fiche 7

Fiche 8

Réponses

Page 34: FICHES pédago collège

Q32

Q33

Q34

Q35

Q36

Q37

Le matériau de construction

et l’isolant idéal existent-ils? (plot enfant n°2)

(suite)

* Bois : ressource renouvelable si issue de forêt gérée durablement / impacts sur la santé faibles ou inexistants si bois non traité

une réponse parmi celles-ci : autres isolants plus performants/ autres isolants moins dangereux pour la santé / autres isolants produits plus localement / autres isolants renouvelables ou recyclables

non. La construction en bois n’est pas écologique quand le bois choisi nécessite des traitements insecticides ou contre l’humidité; de même, s’il provient d’essences provenant de pays lointains, le transport nécessite beaucoup d’énergie pour le transporter. Enfin, il doit être issu de forêts gérées durablement pour éviter d’épuiser la ressource.

Un urbanisme durable

consomme du terrain/ espace intime préservé/ étalement des zones construites/ gourmand en énergieInconvénients pour l’environnement : consomme du terrain/ étalement des zones construites/ gourmand en énergie

disparition de terres agricoles ou naturels/ réseaux (eau, électricité..) plus longs et plus coûteux /usage plus fréquent de la voiture et distances parcourues plus longues

une réponse à exprimer dans le sens des idées suivantes... organisation des transports et des déplacements étudiés pour minimiser les impacts sur l’environnement (ex : plans pour développer les déplacements à pied, à vélos, l’accès aux transports collectifs) / cibles sociales (mixité sociale et générationnelle, lieux de cultures et de sport) / cibles économiques (existence de commerces, services, bureau...) / gestion durable des espaces publics (ex entretien des espaces verts...)

Fiche 9

Fiche 10

Réponses

Caractéristique >Type de matériaux ou isolant V

Parpaing

Ouate de cellulose

Bois*

Brique de terre crue

Laine de verre

Laine de chanvre

Ressource renouvelableou recyclable

x

x

x

Impacts sur la santé faibles ou inexistants

x

x

xx

x

Bon ou très bonisolant

x

xx

x

x

Facilement disponible

x

x

x

Page 35: FICHES pédago collège

Q38

Q39

Q40

Q41Q42Q43Q44

Q45

Q46Q47Q48Q49

Les énergies fossiles et fissiles

Énergies fossiles, énergie facile

pour devenir pétrole, gaz naturel ou charbon, des débris animaux, végétaux et minéraux se sont transformés au cours des temps géologiques, pendant des millions d’années. Pétrole : chauffage/transports/production de l’électricité/ industrie chimiqueCharbon : production d’électricité / chauffageGaz naturel : chauffage/ transports/production d’électricité/ cuisine

Ces réponses correspondent aux grands usages de ces sources d’énergies indiqués dans les panneaux: il n’est pas tenu compte des usages anciens ou présents pour des pays lointains du charbon comme mode de chauffage ou de cuisine par exemple.

réponses pouvant être trouvées dans l’exposition :Avantages : faciles à employer/ fort rendement énergétique/utilisations multiples (carburant, production d’électricité, de chaleur)Inconvénients : ressources non renouvelables /stocks concentrés dans quelques pays (sauf pour le charbon)/ leur combustion rejette des gaz à effet de serre/

Les énergies fossiles et fissiles

L’énergie nucléaire, énergie fissile

roche dure / à l’étranger

uranium/ plutonium/ chaleur/ radioactivité/ vapeur/mécanique/ Flamanville

elle repose sur la fission d’atomes (uranium et plutonium)

réponses pouvant être trouvées dans l’expositionAvantages : émission faible de CO2 / autre avantage à trouver hors du texte de l’expo: forte puissance dégagéeInconvénients : ressource non renouvelable / risque de pollution nucléaire/ déchets produits radioactifs à très long terme/approvisionnement soumis au contexte international

forte différence dans le rejet de gaz à effet de serre/ production ou non de déchets dangereux à long très long terme

Les énergies renouvelables

eau (hydraulique) /bois-énergie (biomasse)/géothermie/ vent (éolienne)

géothermie profonde

leur usage ne produit pas (ou peu) de gaz à effet de serre/ de pollution /

faux / vrai / vrai / faux / vrai

Fiche 11

Fiche 12

Fiche 13

Réponses

Page 36: FICHES pédago collège

Q50

Q51

Q52

Q53

Q54

Q55

Q56

Q57

Q58

Q59

Q60

Les énergies renouvelables dans la maison

le chauffage est le poste le plus consommateur d’énergie dans le logement : aussi, les économies d’énergies ou l’utilisation des énergies renouvelables pour se chauffer auront un effet significatif dans la maîtrise de la consommation en énergie

Électricité : panneaux photovoltaïques/ petit éolienChaleur : poêle à bois/ chaudières à bois/ insert/ pompe à chaleur avec la géothermie de surface (mais besoin d’électricité pour fonctionner)/ panneaux solaires thermiquesCarburant : aucune installation

Énergies renouvelables à grande échelle

Electricité : parc éolien / parc ou ferme solaire /barrage hydroélectrique/ biogazChaleur : chaufferies collectives au bois / chaufferies au biogaz/ centrales géothermiquesCarburant : centre de production de biocarburants / de biogaz

Le bois énergie

cheminée ouverte-2/ poêle à bois moderne-4/ chaudière moderne à bûches-1/ chaudière moderne à plaquettes-3

le bois est une énergie neutre pour l’effet de serre: en brûlant, le bois libère le CO2 qu’il avait fixé lors de sa croissance.

Avantages: source d’énergie locale abondante/ entretien des haies/ énergie peu coûteuse/ énergie neutre pour le rejet de gaz à effet de serre/ source d’énergie renouvelable/ créateur d’emplois locaux

Le solaire : Chauffer l’eau et la maison

elle chauffe un liquide eau+antigel situé dans des tubes qui à leur tour vont chauffer l’eau du ballon

L’énergie d’appoint sert à chauffer l’eau du ballon quand l’énergie solaire n’est pas suffisante (temps nuageux,…)

3 à 5 m2 de capteurs pour l’eau chaude sanitaire/ 10 à 20 m2 pour chauffer aussi en partie la maison

le coût d’investissement est amorti avant les 20 à 30 ans de leur durée de vie grâce aux économies réalisées sur les achats d’autres sources d’énergies (fioul, électricité…)

Fiche 14

Fiche 15

Fiche 16

Réponses

Capteurs solaires

Eau chaude pour se laver...

Eau froide

Chaudière d’appoint

Liquide eau+antigel

Ballon de stockage de l’eau

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Savoir utiliser les énergies

Le solaire, produire de l’électricité

silicium

module le plus performant : 160W/m2module le moins performant : 40W/m210 à 30 m2 de modules

onduleur

Le panneau solaire le plus efficace est celui situé sur le toit de la maison en plein sud et avec une inclinaison de 45°

Avantages : ressource renouvelable/ présente partout/ usage non polluant / ne rejette pas de gaz à effet de serreInconvénients : production intermittente selon la météo / ne fonctionne pas la nuit/ investissement élevé

La biomasse

Transports : biogaz, agrocarburantsProduction d’électricité : biogazChauffage : bois énergie, biogaz

Le bois énergie est dans tous les cas une source d’énergie renouvelable : faux : il faut veiller à replanter et laisser croitre les arbres.C’est une ressource arrivée à son maximum de développement en France: faux: elle couvre 4% des besoins de chauffage aujourd’hui, elle pourrait en couvrir jusqu’à 30%.

Bioéthanol : betterave, canne à sucre, pomme de terre, céréales, paille , boisBiodiesel : huiles végétales telles colza, tournesol, palme, arachide, coprah, soja…

Occupation de terres agricoles utiles à l’alimentation/ production de gaz à effet de serre/ consommation d’hydrocarbures fossiles

Fumier/épluchures/tonte de pelouse/restes de viande

Réduction des volumes de déchets ménagers et industriels (quand ils sont organiques)/ valorisation énergétique de produits agricoles (lisier, déchets végétaux agricoles)/

Fiche 17

Fiche 18

Réponses

ouest

panneaux photovoltaïques

panneaux photovoltaïques

sud est

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Q75

Q76

Q77

Le grand hydraulique — la force de l’eau

faux/vrai/vrai/ vrai

énergie renouvelable, ne produit pas de gaz à effet de serre, les grands barrages produisent une très grande quantité d’électricité

Le grand éolien — faire de l’électricité

avec le vent (panneau + plot n°4)

L’éolienne, un fonctionnement simple

vent/électrique

Réponses vraies : n° 3 et 4(Le département de la Manche est situé dans une zone où les vents sont favorables à l’installation d’éoliennesUne grande éolienne peut alimenter en électricité environ 5000 foyers (hors chauffage))

Avantages: énergie renouvelable/ ne produit pas de gaz à effet de serre/ne produit pas de déchets polluants ou dangereuxInconvénients : énergie intermittente / peut poser des problèmes d’intégration paysagère /

Fiche 19

Fiche 20

Réponses

Appareil reliant les pales qui tournentau multiplicateur et générateur = rotor

Multiplicateur

Appareil qui mesure la vitesse du vent =anémomètre

Appareil qui fabrique l’électricité entournant = générateurcâble électrique

pales

mât

lac de retenue

barrage

conduite forçée

turbine

alternateur

ligne haute tension

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Q80

Q81

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Des énergies qui font marcher le monde

Des énergies pour notre avenir

Pétrole: 2,5 sièclesCharbon: 4,5 sièclesUranium : 1,5 siècles

question ouverte permettant d’ouvrir la réflexion et les échanges

Des énergies pour notre avenir

efficacité énergétique en consommant mieux et moins d’énergie

question ouverte permettant d’ouvrir la réflexion et les échanges

Fiche 21

Fiche 22

Réponses

Source d’énergie renouvelable / Temps

Eau (eau douce/eau de mer)

Vent

Soleil

Biomasse

Passé

Moulin à eau avec les rouesà aube

Moulin à vent/ voiliers/ Lumière naturelle

Feu (de cheminée…)

Présent

Barrages hydroélectriques

Éolienne

Panneaux solaires thermiques/photovoltaïques/serre solaire

Chaudière bois déchiqueté/poêle à bois moderne / chaufferiescollectives au bois/biocarburants

Futur

Hydroliennes/ houlomotrice

Éoliennes urbaines

Îles solaires

Algocarburants/biocarburants2ème génération