Mettre les items développés sur fond jaune. Envoyer le travail à Gwenaelle.Cuny@ac-nancy-metz.fr Les piles Mettre les items développés sur fond jaune. Exao Situations d’accroche Utilisation de vidéos ou d’animations Découverte de métiers Réinvestissement par l’investigation Liens avec le B2i Thèmes de convergence

Situation d’accroche n°1 Les piles Situation d’accroche n°1 Compétence 3 Emettre une hypothèse Deux camarades veulent trouver un trésor dans une cave. Ils disposent d'une lampe de poche qui brille très faiblement. N'ayant pas de pile de rechange, ils aimeraient en fabriquer une. Ils ont à disposition des citrons, des tubes de cuivre, des clous et du fil en fer, puis des morceaux de gouttière en zinc. Comment vont-ils s'y prendre ???

Situation d’accroche n°1bis Les piles Situation d’accroche n°1bis Compétence 3 Extraire et organiser l’information utile Avec du citron, l’horloge affiche l’heure Comment fonctionne l’horloge à fruit?

Situation d’accroche n°1ter Les piles Compétence 3 Emettre une hypothèse Situation d’accroche n°1ter Lames de cuivre Lames de zinc

Situation d’accroche n°2 Les piles Compétence 3 Emettre une hypothèse Situation d’accroche n°2 Noémie a reçu des chocolats pour Noël. Trop gourmande, elle se hâte de les déguster et reçoit soudain une décharge électrique dans la bouche. Que s’est-il passé ? Hypothèses personnelles, mise en commun, Proposition de protocoles expérimentaux, expérience, observations, conclusion.

Situation d’accroche n°2 Les piles Compétence 3 Emettre une hypothèse Situation d’accroche n°2 Dans quels dispositifs trouve-t-on des piles ? Quelles sont les « différentes » piles ? Quel est leur rôle ? Lister les réponses des élèves, et noter au tableau. Le problème des « piles rechargeables », et « batterie » de téléphone portable doit apparaître Images Internet cooliris, ou présentation de piles en classe. Peut-on les classer ? Quels sont les différences entre ces modèles, et leurs points communs ? distribution du document n°1 (en annexe). Quelle source d’énergie fournie-t-elle ? Quelle source d’énergie contient-elle ? Pourquoi une pile s’use-t’elle ?(questionnaire Volta éventuellement noté)

Situation d’accroche n°3 Les piles Compétence 3 Extraire et organiser l’information utile Situation d’accroche n°3 Comment est constituée une pile du commerce ? Images et questionnaire sur le document n°2 (en annexe)

Situation d’accroche n°3bis Les piles Situation d’accroche n°3bis Compétence 3 Extraire et organiser l’information utile Autopsie d’une pile: On ouvre une pile neuve et une usée. Observation: qu’arrive-t-il au zinc quand la pile est usée? Que trouve-t-on dans une pile?

Situation d’accroche n°4 Les piles Compétence 3 Extraire les informations utiles. Situation d’accroche n°4 Des grenouilles de Galvani à la pile de Volta   Une cuisse de grenouille se contracte vivement au contact de deux métaux : Luigi Galvani croit avoir découvert en 1791 " l'électricité animale " provenant des grenouilles. Alessandro Volta pense au contraire que c'est le couple de métaux qui crée l'électricité. Il a en partie raison, et c'est en cherchant à le prouver qu'il invente la " pile ", qui va révolutionner l'électricité ! Volta s’aperçut qu’en plaçant deux métaux différents (exemples ........................ et ...........................) au contact d’un..................... (exemple :.............................), il se produisait de l’électricité. Mais Galvani n'avait pas tort quant à la nature électrique de la conduction des nerfs...

Avoir des repères historiques Les piles Compétence 5 Avoir des repères historiques Situation d’accroche n°4bis Vidéo : Approche historique : l’expérience de GALVANI http://www.ampere.cnrs.fr/parcourspedagogique/zoom/video/galvani/video/galvani.php Que se passe-t-il si on stimule le nerf d’une cuisse de grenouille avec une machine électrique ? En absence d’orage ou de machine électrique, est-il possible de reproduire la contraction de la cuisse de grenouille  Si oui, comment ? Qu’est ce que la théorie de l’électricité à l’animal ? Qui s’oppose à cette théorie et que propose-t-il ?

Situation d’accroche n°4ter Les piles Compétence 3 Extraire d’un document les informations utiles. Situation d’accroche n°4ter http://www.volta-electricite.info A partir des découvertes de Volta, les élèves doivent reproduire une pile simplifiée avec 2 métaux et une solution saline

Situation d’accroche n°5 Les piles Compétence 3 Formuler un problème Situation d’accroche n°5 Moteur solaire Solution de sulfate de cuivre II

Utilisation de vidéos ou d’animations Les piles Utilisation de vidéos ou d’animations Compétence 3 Extraire d’un document les informations utiles. 1. C'EST PAS SORCIER SUR L'ELECTRICITE (piles et batteries) - démontage d'une pile - expérience citron zinc cuivre - Pile en série 2. http://www.apprendrefacile.com/cours-video-comment-fabriquer-pile-citron 3. http://pedagogie.ac-toulouse.fr/sc_phy/site_php/IMG/wmv/07video__pile_tension.wmv

Compétence 5: avoir des repères historiques Les piles Utilisation de vidéos ou d’animations Compétence 5: avoir des repères historiques Vidéo l’invention de la pile sur le site TV.fr : http://www.lesite.tv/index.cfm?nr=2&f=0697.0009.00 Vidéo : Approche historique : l’expérience de GALVANI http://www.ampere.cnrs.fr/parcourspedagogique/zoom/video/galvani/video/galvani.php

Découvrir les métiers et les formations Les piles Découverte de métiers Compétence 7 Découvrir les métiers et les formations - Electricien Ingénieur en énergétique, nouvelles technologies - Technicien électrochimiste pour les technologies de l’énergie - Orfèvre Métiers liés au recyclage des piles

Découvrir les métiers et les formations Les piles Découverte de métiers Compétence 7 Découvrir les métiers et les formations Les métiers de traitement des déchets : -techniciens de traitement des déchets (BTS chimie) Ingénieurs de traitement des déchets Conseiller en gestion des déchets Coordinateur de collecte sélective Éboueur Gardien de déchetterie valoriste Responsable de centre d’enfouissement…

Thèmes de convergence Thème: énergie technologie: voiture électrique Les piles Thèmes de convergence Compétence 3 Energie Thème: énergie technologie: voiture électrique Utilisation de piles ou de batteries dans les transports SVT: grenouille (galvani) Conversion d’énergie Développement durable, recyclage (éco responsabilité) - Anglais: vocabulaire batterie/battery

Liens avec le B2i Les piles Compétence 4 Créer une affiche avec une photo et une courte bibliographie de Volta et de Galvani Utiliser un moteur de recherche (historique de la pile etc...) Recherche sur les différents types de piles (saline, alcaline,…) Recherche sur les différences entre piles et accumulateurs Rechercher la signification des mots « zingage » , « galvanisation » « étamage », « placage » de bijou Compétences B2i évaluées : C.4.3 Je sais utiliser les fonctions principales d'un outil de recherche sur le web (moteur de recherche, ...) C.3.3 Je sais regrouper dans un même document plusieurs éléments (texte, image, tableau, son, graphique, …) Etc.

Réinvestissement par l’investigation Les piles Réinvestissement par l’investigation Compétence 3 Formuler un problème - Comment obtenir une tension suffisante pour faire briller une LED à partir des piles élémentaires obtenues précédemment? - Comment obtenir une pile de 4.5 V à partir de piles rondes élémentaires (1.5 V)? Observation d’une pile plate ouverte. Comment sont associées les piles? La pile de Bagdad Reproduire la pile de Volta et essayer de faire fonctionner, un moteur, une DEL ou un petit système électronique grâce à de l’énergie d’origine chimique…

La grenouille de Galvani Réinvestissement par l’investigation Compétence 3 Pratiquer une démarche expérimentale La pile maison Réalisons une pile avec : - des lames de cuivre ; des lames de zinc ; un citron un voltmètre et des fils électriques. Pour conclure Quels sont les éléments indispensables à la production d’électricité ? Premier métal Deuxième métal liquide La grenouille de Galvani La pile de Volta La pile au citron

Réinvestissement par l’investigation Compétence 3 Formuler un problème Problème : Julien prétend que, puisqu’il y a de l’énergie chimique dans les aliments et les boissons, on devrait pouvoir faire fonctionner un petit appareil électrique ou obtenir une tension avec eux. Est-ce possible ? oui/non Problème : Si julien a raison, est-ce que ce sont les aliments et les boissons les plus énergétiques (indication en kJ, ou kcal sur l’emballage) qui donne le meilleur résultat ? Un aliment « riche en calorie » donnera de meilleurs résultats : vrai/faux Problème : Julie nous rappelle qu’un circuit électrique doit être fermé pour qu’un courant circule. Elle sait aussi que ce ne sont pas les électrons qui circulent dans un liquide. Elle voudrait prouver que ce sont biens les ions qui se déplace dans le liquide de la pile, et trouver leur sens de déplacement. -Les ions se déplacent tous dans le même sens(précisez:……) -les ions ne se déplacent pas tous dans le même sens (précisez….)