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S F Fiche pédagogique n°4 : Observation et découverte de l’effet de serre 1 2 C

S F Fiche pédagogique n°4 : Observation et découverte de l’effet de serre 1 2 COMPÉTENCES VISÉES COMPÉTENCES VISÉES : : Cette activité permettra aux élèves de participer activement à la démarche scientifique en observant et en interprétant différentes manipulations. Au terme de cette activité, les processus suivants seront exercés : • Expliquer et illustrer le phénomène de l’effet de serre, • Comprendre les causes et les conséquences du réchauffement climatique. MISE EN SITUATION : MISE EN SITUATION : Dans les années 80, le Programme de l’Environnement des Nations Unies (PNUE) et l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM) fondent le GIEC (Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat). Cette organisation essaie de comprendre l’effet de serre et de prédire l’impact de ce phénomène. Les scientifiques proviennent de domaines différents incluant la climatologie, l’écologie, l’océanographie. Le GIEC devient alors le plus grand projet de coopération scientifique de l’histoire. Les élèves sont invités à se mettre dans la peau de spécialistes de la problématique du réchauffement climatique (consultant(e) en environnement, ingénieur(e) de bureau d’études, ingénieur(e) contrôle qualité, chargé(e) d’études en environnement…) qui intègreraient le GIEC. Ils vont observer des phénomènes naturels et les interpréter afin d’apporter des explications pour une meilleure compréhension du phénomène de l’effet de serre. REMARQUES REMARQUES : : - L’enseignant doit s’assurer d’avoir le matériel nécessaire pour la mise en place de cette activité (voir la liste de matériel dans les outils pédagogiques ( 1) - Cette activité nécessite la préparation et le montage de 4 expériences ( 2) avant l’arrivée des élèves. Le déroulement de cette activité sera donc facilité si l’enseignant possède sa classe. COMPÉTENCE PRINCIPALE : COMPÉTENCE PRINCIPALE : UAA 11 : activités humaines et modifications environnementales Compétence : sur base d’une démarche d’investigation, analyser l’impact d’activités humaines rejetant des polluants dans un écosystème. 2 ½ 2 ½ périodes au cours de formation scientifique, + 1 période supplémentaire au cours de français. TOTAL - Cette activité nécessite la préparation et le montage de 4 expériences ( 2) avant l’arrivée des élèves. 3 DÉROULEMENT DE L’ACTIVITÉ : DÉROULEMENT DE L’ACTIVITÉ : PHASE 1 : • • Avant la découverte des expériences, brève description écrite description écrite par chaque élève de l’effet de serre et du réchauffement climatique (les causes et les conséquences). Cette étape permettra aux élèves de faire appel à leurs représentations initiales. Les élèves doivent conserver leur description pour y revenir ultérieurement. PHASE 2 : • • Distribution des documents Distribution des documents. Chaque élève reçoit une feuille comprenant des consignes et des questions relatives à l’expérience observée ( 3). Il pourra y indiquer ses observations et ses interprétations. Observations Observations. Le groupe classe observe (timing prédéfini par l’enseignant), tour à tour, chaque expérience. Les élèves doivent garder des traces de leurs observations. Cette activité permet aux élèves d’investiguer en observant différentes expériences autour d’un même sujet. Chaque expérience permettra aux élèves de comprendre une partie du phénomène. PHASE 3 : (FACULTATIF) • Afin d’expliquer le phénomène de l’effet de serre et ses conséquences, chaque élève réalise une synthèse (longueur du texte prédéfinie par l’enseignant) de l’ensemble de ses interprétations ( 4). COMPÉTENCES : COMPÉTENCES : Stratégie transversale : communiquer en utilisant un vocabulaire spécifique et un langage adéquat. COMPÉTENCES : COMPÉTENCES : UAA 2 : réduire, résumer et synthétiser résumer un texte, synthétiser un ensemble de textes portant sur un même sujet 1/2 période 1 période 1 période 1 période 1 période 4 DÉROULEMENT DE L’ACTIVITÉ : DÉROULEMENT DE L’ACTIVITÉ : PHASE 4 : • • Structuration Structuration : : mettre en commun les observations ( 5) afin de revenir sur les représentations initiales de chaque élève et compléter avec eux le schéma. • • Distribution des parcours de formation Distribution des parcours de formation liés aux métiers découverts dans cette activité (disponibles dans la boîte à métiers). Cette activité permet aux élèves de se mettre dans la peau de scientifiques spécialisés dans la problématique du réchauffement climatique en découvrant les métiers suivants. Vous pouvez trouver, dans la boîte à métiers, les parcours de formation permettant d’accéder à ces métiers : • Consultant(e) en environnement (PF4, PF9, PF14), • Technicien(ne)/Ingénieur(e) contrôle qualité (PF1, PF3, PF4, PF7, PF8, PF9, PF10, PF13, PF14, PF15), • Chargé(e) d’études en environnement (PF4, PF9, PF14), • … Pour plus d’informations, consultez les fiches métiers sur le site metier.siep.be metier.siep.be. Vous pouvez également découvrir ces métiers dans la Technosphère lors du choix du site pour l’implantation du parc éolien. RESSOURCES PÉDAGOGIQUES : RESSOURCES PÉDAGOGIQUES : • UCL. Vous avez dit énergie [en ligne]. 2014. Disponible sur : https://www.uclouvain.be/cps/ucl/doc/emediasciences/documents/Energie_en_pratique_FR.pdf (07/07/2016) • SVT lorraine. L’effet de serre [en ligne]. 2014. Disponible sur : www4.ac-nancy-metz.fr (02/07/2016). • Climat challenge. L’effet de serre naturel [en ligne]. 2015. Disponible sur : http://www.climatechallenge.be/fr/des-infos-en-mots-et-en-images/le-changement-climatique/leffet-de-serre/ leffet-de-serre-naturel.aspx (02/07/2016). • Intellego. L’effet de serre et le réchauffement climatique [en ligne]. 2015. Disponible sur : http://www.intellego.fr/soutien-scolaire--/aide-scolaire--/l-effet-de-serre-et-le-rechauffement-climatique/54175 (09/09/2016). 5 OUTIL PÉDAGOGIQUE OUTIL PÉDAGOGIQUE 1 : 1 : LISTE DE MATÉRIEL LISTE DE MATÉRIEL • 4 verres • De l’eau • 3 récipients en verre • 4 thermomètres • 1 lampe « chauffante » et du soleil • 1 feuille de papier blanc • 1 feuille de papier noir (ou peinte en noir) • 1 feuille d’aluminium (de même dimension que les feuilles de papier) • 1 feuille d’aluminium peinte en noir (de même dimension que les feuilles de papier) • 1 planche rectangulaire de 10 cm de large et 50 cm de long • 2 livres de mêmes dimensions • 2 grands récipients • Des glaçons ou 2 grands glaçons • Un petit morceau de feuille de plastique ou un petit support en métal ou en bois • Une bougie et des allumettes (ou un briquet) 6 OUTIL PÉDAGOGIQUE 2 : OUTIL PÉDAGOGIQUE 2 : MODES OPÉRATOIRES MODES OPÉRATOIRES Expérience 1 Expérience 1 : L’augmentation de la température dans une pièce en verre : L’augmentation de la température dans une pièce en verre Matériel : Matériel : • 2 verres • De l’eau • 1 récipient en verre • 2 thermomètres • le soleil Mode opératoire : Mode opératoire : • Remplir les deux verres d’eau et mettre les thermomètres dans les verres, • Recouvrir un des verres d’eau avec le récipient en verre. Expérience 2 Expérience 2 : L’augmentation de la température dans une pièce saturée en CO : L’augmentation de la température dans une pièce saturée en CO2 Matériel : Matériel : • 2 verres • De l’eau • 2 récipients en verre • 2 thermomètres • le soleil • Une bougie et des allumettes (ou un briquet) Mode opératoire : Mode opératoire : • Remplir les deux verres d’eau et mettre les thermomètres dans les verres, • Recouvrir chaque verre d’eau avec un récipient en verre, • Laisser une (des) bougie(s) brûler à l’intérieur d’un des récipients, pour le saturer en CO2. Expérience 3 Expérience 3 : L’augmentation de la température sur une feuille noire : L’augmentation de la température sur une feuille noire Matériel : Matériel : • 1 feuille de papier blanc • 1 feuille de papier noir (ou peinte en noir) • 1 feuille d’aluminium (de même dimension que les feuilles de papier) • 1 feuille d’aluminium peinte en noir (de même dimension que les feuilles de papier) • 1 planche rectangulaire de 10 cm de large et 50 cm de long • 2 livres de mêmes dimensions • 1 lampe chauffante 7 OUTIL PÉDAGOGIQUE 2 : MODES OPÉRATOIRES OUTIL PÉDAGOGIQUE 2 : MODES OPÉRATOIRES • Choisir un endroit bien ensoleillé ou chauffer avec une lampe. Sur le sol, disposer les feuilles côte à côte, sans qu’elles ne se touchent. À l’aide des deux livres et de la planche, construire un abri afin qu’une moitié de chaque feuille soit à l’ombre et l’autre au soleil, comme indiqué sur le dessin. UCL. Vous avez dit énergie [en ligne]. 2014. Disponible sur : https://www.uclouvain.be/cps/ucl/doc/emediasciences/documents/Energie_en_pratique_FR.pdf (07/07/2016). Expérience 4 Expérience 4 : Fonte des glaces ! : Fonte des glaces ! Matériel : Matériel : • 2 grands récipients • De l’eau • Des glaçons ou 2 grands glaçons • Un petit morceau de feuille de plastique ou un petit support en métal ou bois Mode opératoire : Mode opératoire : • Dans le premier verre, mettre les glaçons, • Remplir les verres aux 4/5 avec de l’eau, • Tenir la feuille en plastique ou le support légèrement au-dessus du deuxième verre, • Mettre des glaçons sur la feuille en plastique ou sur le support bien au-dessus du deuxième verre pour que l’eau goutte dans le verre. 8 OUTIL PÉDAGOGIQUE 3 : OUTIL PÉDAGOGIQUE 3 : OBSERVATIONS ET INTERPRÉTATIONS OBSERVATIONS ET INTERPRÉTATIONS Expérience 1 Expérience 1 : L’augmentation de la température dans une pièce en verre : L’augmentation de la température dans une pièce en verre Consignes : Consignes : • Mets le dispositif au soleil, • Observe la température des deux thermomètres pendant minimum 5 min. Observations : Observations : • Comment la température varie-t-elle dans les verres ? • Dans quel verre la température est-elle la plus élevée ? uploads/Management/ technosphere-1-07-fiche-peda-04.pdf