des Granettes
École élémentaire
Aix en Provence
 

Défi 2010

dimanche 6 mars 2011, par direction

Défi 2010 :« Carnet de bord pour sauver les océans » de Maud Fontenoy Fondation

 

Dans le cadre du projet : « A l’école de la mer », en partenariat avec le conseil régional de la région PACA (voir projet annexe 9), les élèves en conseil de coopérative ont décidé de construire un phare, support à leurs textes et dessins pour retracer leur travail sur la mer  et de participer au défi  « le phare écologique » , qui consiste pour les deux classes à

Objectif : alimenter un phare en électricité pour le faire fonctionner au moyen d’une source d’énergie non polluante et renouvelable.

Compétences :

- Eduquer et sensibiliser les élèves à une préservation durable de l’environnement marin et littoral et de l’environnement en général

- Développer une attitude responsable face au monde du vivant

- Connaître l’impact de l’homme sur la nature pour susciter des changements de comportement

- Observer et mener des investigations à partir d’un questionnement

- Mener à bien une construction simple

Déroulement :

Ø Classe de CP

- Construction d’une hydrolienne , reliée à un alternateur et un accumulateur ( notions d’axe, rotation, transmission du mouvement, engrenages)

- Construction d’un circuit électrique avec interrupteur (Notion d’électricité, circuit ouvert, circuit fermé)

- Installation de l’hydrolienne dans un milieu aquatique simple (propriétés de l’eau, notion sur les caractéristiques des matériaux, leur assemblage)

Ø Classe de CE1

- Construction d’une structure représentant un phare (notion sur les caractéristiques des matériaux, leur assemblage)

- Installation d’un spot rotatif et d’un circuit électrique au sein du phare ( notions d’axe, rotation, transmission du mouvement, engrenages, notion d’électricité, circuit ouvert, circuit fermé)

Ø Classe de CP et CE1

- Raccordement des deux structures et mise en fonctionnement (conception d’un objet technique, valorisation artistique de la maquette)

Moyens :

Cahier des charges : Utilisation (principalement) de matériaux de récupération et respect des règles de sécurité (emplacement de l’objet, sécurité électrique et domestique)

Organisation de la classe : 2 x½ journée banalisée par semaine le jeudi et le vendredi après-midi sur 6 semaines pour des ateliers technologiques (puis artistiques pour l’installation de la maquette)

Intervenants : Etudiant ASTEP ( David HERAUD) , observateur de la classe et accompagnateur du défi scientifique

 Evaluation :

- Projet « Défi = Le phare écologique », abouti avec envoi du défi pour le concours sous forme d’un dossier papier A4 avec photographies- validation du défi- résultat du concours

- Exposition des travaux « A l’école de la mer » + « Défi= le phare écologique » sous forme de panneaux pour le Conseil régional et l’exposition de l’école

 

Le phare écologique

Dans le cadre du projet « A l’’école de la mer », les enfants ont cherché une solution écologique pour utiliser les courants marins afin d’allumer un phare.

L’idée est d’utiliser les courants marins profonds pour faire tourner une hélice qui va permettre de générer du courant électrique pour éclairer le phare.

Les courants marins étant « inépuisables », l’énergie serait renouvelée sans cesse. Le jour, les courants permettraient de charger un accumulateur et la nuit, le phare éclairerait les bateaux pour les guider.

Classe de CP= Les étapes du projet

Le principe de fonctionnement s’appuie sur le principe des barrages hydroélectriques et de leur turbo-alternateur.

1. le moulin à eau : de la force de l’eau à la rotation de l’axe (voir annexe 1)

Les élèves ont travaillé par groupes de 4, chacun ayant sa « mer » : un bac transparent, rempli d’eau par un tuyau d’arrosage simulant le courant marin. Les élèves se sont rendus compte, après divers essais, que les matériaux utilisés devaient être résistants pour pouvoir résister à la force de l’eau et ont choisi des matériaux en plastique et en bois. Ils ont inventé un système d’hélices fixé sur un axe posé sur un support maintenu par des pierres simulant le fond de mer.

 

2. de l’axe de rotation à l’alternateur (voir annexe 2)

Avec le matériel de la mallette mécanique disponible en classe, les élèves ont imaginé un système d’engrenages permettant de transmettre le mouvement de rotation de l’axe du moulin au moteur-alternateur ( type lego et dynamo de vélo),  qui créera de l’électricité.

3. de l’alternateur à l’accumulateur (partie prise en charge par les adultes)

Le courant généré par la rotation du moulin à eau est acheminé vers un accumulateur avec des piles rechargeables 9V. Cet accumulateur permet de délivrer un courant continu  et d’allumer l’ampoule du phare.

4. le circuit électrique  (voir annexe 3)

Après avoir découvert les premières notions d’électricité et les dangers de celle-ci, les élèves se sont attachés à construire un circuit électrique simple avec un interrupteur.

Lors du montage final de la maquette, la pile plate a été remplacée par le système alternateur + accumulateur en dérivation afin de contrôler l’allumage ou non du phare.

5. Le défi = le montage et les essais (voir annexe 4)

La classe du CP a ensuite relié toutes les différentes parties et a procédé aux essais.

Le montage, par manque de temps n’a été réalisé que sur « une seule mer » avec un mini phare en carton et une lampe style « led » pour les essais .

La totalité de l’installation avec les 6 bacs autour du phare construit par le CE1 sera réalisée pour l’exposition du 18 Juin.

Les enfants ont relié l’axe du moulin au système d’engrenages, puis à l’alternateur. Ils ont ensuite réalisé le circuit électrique avec le mini phare et l’ont relié à l’accumulateur. Les adultes ont finalisé le montage .

Les essais

1.  Le courant marin a été simulé par un jet d’eau provenant d’un tuyau d’arrosage.

Le bac s’est rempli d’eau et le moulin a bougé mais ne s’est pas mis à tourner régulièrement ni suffisamment pour entraîner les engrenages.

La force de l’eau insuffisante et de nombreux frottements dans le montage en sont la cause. Très vite, les enfants ont voulu voir si « ça marchait quand même » en supposant que le moulin tourne grâce à la force de l’eau comme ils ont pu le constater dans l’histoire et leurs précédentes recherches.

2. Ils ont donc fait tourner l’axe manuellemnt. Un des élèves du groupe était chargé après quelques minutes, de fermer l’interrupteur et là, le mini phare , à la grande joie des enfants s’est allumé.

 

Classe de CE1= Les étapes du projet

1. le circuit électrique (annexe 5)

Les élèves ont construit un circuit électrique simple avec pile + ampoule pour découvrir la circulation du courant. Ils ont ensuite construit un circuit dans lequel l’ampoule était éloignée de la source d’électricité ( l’accumulateur des CP)

2. Les engrenages (annexe 6)

Pour construire un cache rotatif autour de la lumière du phare, afin que celui-ci clignote, les élèves ont découvert les engrenages et élaboré un système de roues dentées tournant sur un plan, puis ont découvert la nécessité de construire un système de deux roues dentées tournant sur deux plans différents ( vertical et horizontal)

3. Le phare (annexe 7)

Les élèves ont, après observation de photos de phares existants, décidé de construire une structure en bois et contreplaqué. Ce phare, avec trois côtés fermés, le 4ème permettant de voir à l’intérieur le montage électrique et le fonctionnement de la lanterne, sera recouvert de papier imitant le crépi et les pierres. Il sera le support des « métiers de la mer » pour le projet « A l’école de la mer ».

Bilan

Le défi fonctionne en partie.

L’éducation scientifique et l’éducation au développement durable a été par le biais de ce défi un réel plaisir pour tous les acteurs qui se sont investis. Le questionnement et la démarche scientifique ont été très formateurs.

La partie artistique du défi , (représenter la mer avec sable, rochers, plantes, animaux, décorer le phare)  et l’écriture de la charte, incluant le « phare écologique » sera finalisée avec la poursuite du projet « A l’école de la mer ».

 

 

Documents CP

 

1. le moulin à eau : de la force de l’eau à la rotation de l’axe (voir annexe 1)

 

 

 

dessin d’ Antoine T

 schéma de Jeanne G

 Le moulin

 

2. de l’axe de rotation à l’alternateur ( voir annexe 2)

 

 dessin de Sireen 

 schéma d’Antoine V

 Les engrenages

 

3. le circuit électrique  (voir annexe 3)

 

CP Dessin de Marilou/

Schéma de Victor/ CP

Photo / CP

Montage électrique final avec l’alternateur, l’accumulateur, la lampe

 

 

 

 

 

4. Le défi = le montage et les essais ( voir annexe 4)

 

CP

CP

CP

CP

CP

CP

CP

 

 

Documents CE1

 

1° - Le circuit électrique ( annexe 5)

 

  

 

 

 

2° - Le système d’engrenages (annexe 6)

 

 

  

 

 

 

3° - Le phare (annexe 7)

 

 

   

 

Schémas des différentes vues du projet (annexe 8)

 

 

Annexe 9  :Projet scientifique : A l’école de la mer

Dans le cadre du projet d’école 2008-2011, dont une des priorités est l’éducation à la citoyenneté, nous nous proposons d’emmener nos élèves à "l’école de la mer".

Objectifs pédagogiques :

- Eduquer et sensibiliser les élèves à une préservation et une gestion durable de l’environnement marin et littoral et de l’environnement en général.

- Développer une attitude responsable face au monde du vivant

- Connaître l’impact de l’homme sur la nature pour susciter des changements de comportements

Description :

- Découverte et appropriation du milieu marin méditerranéen (espèces, habitat, biodiversité)

- Prise de conscience de l’impact de l’homme sur le mode de vie des espèces, sur l’évolution des paysages et sur la gestion de l’environnement marin

- Sortie au bord de mer avec lecture de paysages, découverte du bord de mer

- Création d’une charte de la mer ( actions à mettre en oeuvre pour préserver le milieu marin)

 

Ce projet s’insère dans notre projet d’école 2008-2011 , dont une des priorités est : "être citoyen respectueux"

En 2008-2009, le "jardin" a été un thème dans la démarche du développement durable,fédérateur du groupe scolaire.

En 2009-2010, "l’écriture" sera le thème principal de notre projet et nous nous proposons avec le projet " à l’école de la mer".......... pour les 2 classes du cycle 2 , ..........d’écrire la mer........ ,de travailler de manière transdisciplinaire les différentes priorités du projet d’école : élaboration d’articles pour le journal, la création d’une charte pour préserver ce milieu, la création de panneaux pour l’exposition de fin d’année, éducation scientifique avec la découverte du milieu marin et ses spécificités, et enfin d’aborder le milieu marin de manière artistique : écrire la mer dans toutes ses formes…

Un carnet de bord retracera le travail des enfants et constituera la mémoire du projet.

Calendrier  avec Gaëlle MOREL (AIEJE )

Séance 1

19/11/2009

Ø Prise de contact : situation ( école-mer,lieu des sorties)

Ø Thème de la mer : « A quoi cela te fait-il penser ? », création de l’organigramme

Ø Connaissance du milieu marin ( recherche, images, polycop, film)

- Etude de la faune

- Etude de la flore

Séance 2

14/12/2009

Ø Organigramme « la mer »

Ø Recherche des « métiers de la mer »

Ø Préparation de la sortie :

- rencontre d’un pêcheur et d’une garde ( questionnaires)

- visite de deux ports différents (pêche à Ensues la Redonne et plaisance à Carry le rouet)

- randonnée sur le sentier des douaniers, paysage côtier méditérannéen

Ø Mise en évidence des différentes pollutions marines (diaporama)

Séance 3

14/01/2010

 

 

SORTIE

Ø Arrivée 10 h, découverte d’Ensuès la redonne

Ø  visite du port de pêche

Ø Rencontre avec le pêcheur

Ø Randonnée sur le sentier des douaniers et pique nique dans la calanque des eaux salées, découverte du paysage côtier méditerranéen, de la faune et la flore maritime

Ø Rencontre avec la garde du parc marin

Ø Visite du port de Carry le rouet

Ø Retour 15h30

Séance 4

04/02/2010

Ø Elaboration d’un jeu ( quizz) sur le port de pêche, de plaisance

Ø Elaboration de la  « charte de la mer »

Ø Elaboration de fiches sur les métiers de la mer

Séance 5

12/03/2009

 

SORTIE

Ø Arrivée 10h et travail par ateliers :

Ø Récolte d’animaux marins (identification, classification, adaptation au milieu)

Ø Récolte de végétaux marins (identification, classification, adaptation au milieu)

Ø Pollution : étude de la laisse de mer et tri sélectif

Ø Retour 15h30

Séance 6

29/03/2010

Ø Productions à finaliser en lien avec le défi 2010 du concours de la fondation Maud Fontenoy

- le phare support des métiers de la mer pour les CE1

- la « mer » avec reconstitution du milieu marin pour les CP ( dans et autour des bacs du défi avec une mise en œuvre artistique de l’installation pour les CP

- la charte de la mer pour les CP et les CE1

RESTITUTION

 

Ø Exposition au Conseil régional le 4 Juin 2010, productions avant le 17 Mai 2010

Evaluation :

- Elaboration de la charte, Investissement des élèves, des enseignants, accueil des familles et des pairs

- Aboutissement du projet avec « écrire la mer », exposition de fin d’année

 
École élémentaire des Granettes – 210 chemin de Granet - 13090 Aix en Provence – Responsable de publication : Mme Marie-Christine Auger, IEN de Aix OUEST
Dernière mise à jour : vendredi 26 juin 2015 – Tous droits réservés © 2008-2020, Académie d'Aix-Marseille