sciences de la vie et de la Terre

A partir d'un plan simplifié du collège, les salles où réaliser les relevés de température sont identifées :

Remarque : le choix s'est porté naturellement sur certaines salles plus froides ou plus chaudes et au final l'enseignant tranche en prenant soin de choisir 4 salles (parmi celles évoquées) orientées aux 4 points cardinaux.
 

Dans la discussion avec les élèves sur la mise en place de l'activité, les élèves mobilisent certaines connaissances personnelles et interviennent : 

1. Selon eux, les salles orientées au sud devraient être plus chaudes que celles au nord.

2. Certains pensent que la température dépend des salles et qu'elle va changer s'il y a des élèves ou pas dans la salle.

3. Des remarques sont faites sur les thermostats des radiateurs qui ne sont pas tous au même "niveau".

4. D'autres encore indiquent qu'il ne faudra pas ouvrir les fenêtres.

5. Il faudra aussi tenir compte de la taille des salles car une salle plus petite est plus facile à chauffer.

 Un tableau permettant de noter les températures est fourni aux élèves chargés de faire les relevés : 
 

A partir des relevés de température effectués, les élèves reportent les données dans un tableur en vue de réaliser les graphiques correspondants : 
 

• Pour chaque salle, les élèves mettent la case portant le nom de salle d'une couleur choisie au préalable et le texte en blanc. Cela permet à certains élèves qui travaillent plus vite d'avancer sans être passif (ils doivent chercher seuls comment faire) mais cela permettra ensuite d'identifier plus facilement les courbes qui seront tracées de la même couleur.

• La technique sous tableur pour générer un graphique est expliquée aux élèves à partir d'un exemple simple ou directement à partir de leur tableau. Ils obtiennent alors le graphique suivant : 

Sur le graphique obtenu on remarque avec les élèves des "pics" de température correpondant à des mesures effectuées dans des salles où il y avait des élèves à l'heure précédente. On marque alors ces points du graphique au fluo (sur le graphique vidéo-projeté de l'enseignant) pour les repérer :

 Diverses remarques et commentaires des élèves en lisant le graphique : 

• dans les salles où il y avait cours avant (notées par les pastilles fluo) il fait plus chaud c'est normal, la présence humaine réchauffe la salle.

• la salle Le Clézio (en bleu) est au nord donc elle est froide, c'est logique mais pourtant c'est la plus petite !?

• la salle Fermat (en noir) est au sud, elle devrait être plus chaude que cela. cela vient peut être du fait qu'elle est grande et moins utilisée. Malgré tout elle est exposée au soleil et reste froide.

 L'enseignant peut ensuite diriger la réflexion des élèves vers "les données manquantes" de ce type de graphique. Pour être complet dans l'étude des températures des différentes salles, il manque effectivement de nombreuses valeurs.
Les élèves très vite comprennent que nous ne disposons pas de toutes les données du midi, du soir, de la nuit et aussi du week-end. Ces données pourraient permettre d'avoir une reflexion plus poussée puisque personne n'occupe les salles le week-end.
L'enseignant introduit alors la notion de capteurs de température programmables.

• Il existe ainsi de nombreux systèmes enregisteurs de température pour contrôler précisément et même parfois à distance la température de certaines pièces ou appareils de refroidissement commerciaux.

• Un exemple est présenté aux élèves : les clés d'enregistrement "datalogger". Il en existe désormais plusieurs types à des prix tout à fait abordables (une 20aine d'euros). Elles sont de plus en plus simples à paramétrer et permettent de faire des relevés précis et très nombreux. Les données enregistrées sont récupérables en fichier tableur avec même les graphiques déjà tracés.

  
  

Quatres clés de ce type ont été placés dans les 4 salles au début de ces séances sans que les élèves le sachent. Elles ont relevé les températures toutes les heures pendant une 10aine de jours. Les résultats obtenus et présentés aux élèves figurent ci-dessous :

Critique et bilan de l'activitéé

• L'activité nécessite d'avoir confronté au préalable les élèves à la construction de graphique et à sa lecture.

• L'activité de prime abord semble chronophage mais les élèves comprennent assez vite le fonctionnement du tableur. Il faut penser à réserver une salle multimédia sur au moins deux séances.

• Il faut anticiper la prise de mesure dans les salles et donner des "responsabilités" aux élèves chargés de faire les mesures.

• Les élèves ont mobilisé de nombreux acquis issus de leur expérience personnelle concernant le chauffage d'une pièce comme son orientation, sa taille, sa fréquentation et son isolation thermique.