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« Vous allez faire une expérience » lPrésentation du › saisie › upload › 151889 › BAT1_Class · PDF file 17 « Vous allez faire une expérience » lPrésentation du socle

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    « Vous allez faire une expérience » l Présentation du socle : « Vous avez sur votre table un socle avec une ampoule qui éclaire et qui chauffe, elle jouera le rôle de radiateur. Vous ne devez pas toucher cette ampoule pour deux raisons : la première est que pendant l'expérience elle sera très chaude et pourrait vous brûler, la seconde est que ces ampoules en doivent pas être en contact avec la peau, sinon elles se détériorent. » l « Vous allez tester trois types de matériaux : bois, plexiglas et carton plume. Pour tester les matériaux nous utiliserons des boîtes cubiques qui représenteront les maisons. Nous utili - serons plus tard des maquettes représentant de véritables maisons, mais pour l'instant nous n'en avons pas besoin, ce qui compte c'est le matériau. Toutes ces boîtes ont exactement les mêmes dimensions sinon nous ne pourrions pas comparer les résultats des diverses expérien - ces. » l « A votre avis quelle est la boîte qui va le plus chauffer ? » l Chaque groupe ou chaque élève va formuler son hypothèse qu'il pourra noter. l « Je ne veux pas vous donner la réponse. Qui pourra nous la donner ? C'est bien sûr l'ex - périence. » l « Chaque groupe va recevoir une boîte dans un matériau donné. » l « Nous voulons savoir quelle est la boîte qui se chauffe le mieux. De quel outil avons-nous besoin ? D'un thermomètre. » l Présentation du thermomètre : « Les thermomètres que nous utilisons sont des ther - momètres munis d'une sonde. De cette façon, nous mettons la sonde dans la boîte et nous pouvons sans déplacer la boîte connaître la température à l'intérieur en lisant la température qui s'affiche. Pour placer la sonde sans que le fil gêne les manipulations, nous allons utiliser le petit trou situé près de la lampe (attention à l'ampoule). La sonde est enfilée par dessous, elle doit ressortir jusqu'à l'extrémité du bout coloré en vert. Mettons maintenant le thermomètre en marche ; il suffit de tourner le bouton d'un demi-tour pour être en face de °C (degré Celcius). Vous voyez un nombre s'afficher. Que signifie-t-il ? Il nous donne la température de la salle. » l Placer la sonde. l « Avez-vous un thermomètre chez vous à l'extérieur de la maison ? Où est-il placé ? Il faut en effet le mettre à l'ombre car les résultats seraient faussés en plein soleil. C'est vrai aussi pour notre expérience, la lumière de la lampe ne doit pas arriver directement sur la sonde. Nous allons placer un cache destiné à maintenir la sonde à l'ombre de l'ampoule. Placez votre cache très près de la sonde, mais sans qu'il la touche. » l « Revenons à notre expérience. Pour comparer la température obtenue dans chaque boîte, il nous faut décider du temps pendant lequel nous allons chauffer. Choisissez une durée. (cette durée ne doit pas dépasser 10 minutes, elle doit cependant être suffisante pour obtenir des résultats intéressants, une durée de 6 à 7 minutes est très convenable). » l Présentation du chronomètre : « De quoi avons-nous besoin pour mesurer le temps ? Les chronomètres se mettent en route en appuyant une fois sur le bouton de droite. Si vous appuyez de nouveau sur ce bouton, le chronomètre s'arrête. Le bouton de gauche sert à remettre à zéro. » l Distribution des rôles : « Chaque groupe va maintenant s'organiser. Un responsable du thermomètre, un responsable du chronomètre, un (ou deux) secrétaires. »

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    l Les boîtes sont distribuées, elles sont placées pour que l'ampoule se trouve au centre de la boîte. l « Vous voyez la température affichée, c'est la température du début d'expérience, vous devez la noter. Vous allez ensuite noter la température précisément à chaque minute. C'est le responsable du chronomètre qui devra annoncer le changement de minute en faisant un petit compte à rebours. 4, 3, 2, 1, top. » l « Si vous n'avez pas de question particulière, vous allez pouvoir commencer votre expé - rience. Chaque groupe démarre lorsqu'il est prêt. Après les 6 minutes, vous arrêterez la lampe. Vous pourrez ensuite retirer avec précaution la boîte et vous la poserez délicatement à l'en - vers sur la table pour qu'elle refroidisse. » Déroulement de l'expérience : L'attitude des élèves pendant cet exercice est tout à fait remarquable. Très vite, les groupes essaient de savoir quelle température est atteinte par le groupe voisin. C'est à qui atteindra la température la plus élevée ; hélas, ceux qui ont fait le choix d'un matériau peu isolant (comme le plexiglas) déchantent alors que ce sont souvent ces élèves qui se sont manifesté les plus tôt pour, réclamer ce type de matériau. l « Maintenant que cette expérience est terminée, ouvrez délicatement les boîtes pour ne pas toucher l'ampoule et placez les boîtes à l'envers sur la table pour les laisser refroidir. Nous allons noter les résultats au tableau. Je demande à un secrétaire de chacun des groupes de venir écrire les résultats. » l « Nous pouvons observer les résultats des différents groupes et les comparer. Que pen - sez-vous ? Est-ce que cela correspond à l'hypothèse que vous avez notée au départ ? » Conclusion : Certains matériaux laissent passer moins de chaleur que d'autres, c'est ce qu'on appelle des isolants. Application : « En hiver ou quand il fait froid, il faut recouvrir son corps avec des vêtements isolants. De même, en hiver une maison bien isolée garde la chaleur à l'intérieur ; en été, cette maison reste fraîche en gardant la chaleur à l’extérieur »

    4 - Les matériaux isolants dans la construction : « Nous avons testé plusieurs matériaux ; celui qui garde le plus la chaleur est le carton plume. Peut-on construire une vraie maison en carton plume ? » « Pour construire une maison, divers matériaux sont nécessaires : l un matériau porteur pour soutenir le toit et les planchers l un matériau transparent pour laisser passer la lumière l un matériau isolant pour conserver la chaleur. » « Pour isoler les bâtiments on utilise souvent des matériaux légers avec des fibres comme de la laine, qui emprisonnent de l'air. Montrer laine de verre, laine de chanvre, laine de bois, polystyrène. » Présentation des plaques d'isolants qui peuvent circuler sur les tables. Conclusion : Il existe différents types de matériaux isolants pour construire les maisons. Récréation possible.

    5 - La mise en œuvre des matériaux dans la construction : La deuxième partie de la séance commence par l'observation de matériaux de constructions

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    disposés sur une table roulante les tables roulantes. Les enfants peuvent toucher ces maté- riaux, les nommer, les reconnaître les yeux fermés. « En quoi feriez-vous votre maison ? » (matériau de construction et matériau isolant). « Pour diminuer la perte de chaleur par les fenêtres et les baies vitrées, on a inventé le double vitrage qui emprisonne de l'air ou un autre gaz isolant. » Conclusion : Certains matériaux sont à la fois isolants et porteurs (brique creuse, bois). D'autres matériaux isolants sont utilisés en doublage d'un mur porteur.

    6 - Petits gestes et grands effets : Bien construire sa maison est important, bien l'utiliser est aussi essentiel pour préserver l'en- vironnement et diminuer les dépenses. Retour aux tables d'expériences. Les boîtes sont ramassées. Les maquettes de maisons avec des volets et fenêtres sont distribuées. Toutes les maquettes sont identiques pour permettre de comparer les résultats. Le paramètre qui va maintenant changer sera le fait que les volets soient ouverts ou fermés, que les fenêtres soient ouvertes ou fermées. Les 6 groupes sont partagés en trois ensembles : deux groupes fenêtres et volets fermés, deux groupes fenêtres fermées et volets ouverts, deux groupes fenêtres et volets ouverts. L'expérience se déroule sur le même principe que la première. Après écriture des résultats au tableau, l'analyse conduit à deux conclusions : l Il vaut mieux fermer les volets la nuit en hiver pour conserver davantage la chaleur, réa- liser des économies d'énergie et protéger la planète. l Quand on aère la maison, il faut couper le chauffage sinon une grande partie de l'éner- gie apportée par les appareils de chauffage s'en va dans l'atmosphère. Remarque : D'autres situations peuvent aussi être inventées. conclusion : Chacun de nous peut économiser l'énergie chaque jour par des gestes simples.

    Pour conclure : Les expériences réalisées, les observations permettent d'acquérir les grands principes de construction en même temps que les gestes éco-citoyens économes d'énergie. La dernière phase de la séance consiste en l'observation d'une maquette de maison traditionnelle et l'observation de la Maison du Parc grandeur nature. Dans la maquette de la maison traditionnelle, on parlera de l'isolation en évoquant la neige, la présence du foin en haut de l'habitat. Dans la Maison du Parc, on remarquera la double peau, la double baie vitrée de l'atelier, les matériaux de revêtement du mur extérieur, le double flux de ventilation. Sur les posters pendus au mur, on remarque que la Maison du Parc est chauffée avec des pla- quettes de bois.

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    L’objectif : La ferme du-Haut Jura présente des détails architecturaux bien caractéristiques, adaptés au cli- mat rude de la région. L’objectif de ce circuit est d’aborder ces grandes caractéristiques via l’ob- servation de quelques ¬maisons anciennes de Lajoux et de les comparer ensuite aux principes de construction climatique découverts en atelier et au bâtiment de la Maison du Parc.

    Le parcours : Le parcours s’étend sur une boucle d’environ 3,5 km qui part de la Maison du Parc, et suit le sen- tier pédestre (ba

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