Cette situation-problème s’intéresse au thème 3 : consommer en France. Après avoir travaillé sur la satisfaction des besoins en eau, le travail est centré sur la satisfaction des besoins en électricité.
- Concepts de second ordre : exploitation, échanges, échelle spatiale, acteurs géographiques
- Concept de premier ordre : besoins énergétiques, dépendance énergétique.
- Notion essentielle : énergie fossile, énergie renouvelable.
Consommer en France. Satisfaire les besoins en énergie, en eau.
La mise en œuvre du thème prend en compte les trois entrées du programme (énergie, eau, alimentation), abordées à partir d’études de cas ou d‘exemples de produits consommés. Pour chaque type de besoin, il s’agit ainsi, à partir de la consommation de la ressource ou du produit au quotidien, de repérer les lieux de son exploitation ainsi que son trajet (acheminement et distribution), de manière à articuler le lieu où l’on habite avec d’autres espaces, en mobilisant une autre échelle d’analyse. Cette démarche, qui part du consommateur et du produit consommé, permet d’identifier quelques acteurs (producteurs, transporteurs, distributeurs) et leurs logiques (Aides à la mise en œuvre des programmes).
1. Concepts et représentations
Les élèves ont travaillé sur les cycles de l’eau. Le cycle naturel comme le cycle domestique pourrait laisser penser que comme il y a cycle, la ressource eau est renouvelable à l’infini ou presque. Nous avons vu que la réalité est plus complexe. Par contre, pour ce qui concerne l’énergie, une telle approche est erronée. Il est intéressant de voir dans quelle mesure les élèves vont réinvestir cette connaissance acquise précédemment. Les adultes ne se comportent pas autrement car d’une manière générale, la consommation des habitants de la planète est largement supérieure à ce que celle-ci est capable de reconstituer. Et avouons-le, cela ne traçasse personne.
Ce qui nous importe c’est d’observer leur capacité de réinvestissement du concept « exploiter un territoire » : une ressource est exploitée pour satisfaire des besoins. Cette ressource est produite ou transformée, acheminée puis consommée. Elle est plus ou moins rare et conduit parfois à une dépendance. Ce raisonnement vaut aussi bien pour l’eau que pour l’électricité avec des nuances. Si construction des savoirs il y a eu, les élèves devraient être en mesure de refaire fonctionner une chaîne causale qui, cette fois-ci, serait : besoins -> exploitation de ressources -> fabrication d’électricité -> acheminement et fourniture -> consommation -> besoins plus ou moins satisfaits. Cette chaîne est en fait une boucle dialogique (Morin) qui, jointe à l’examen du bilan énergétique du pays ou de la planète, devrait conduire à un ajustement des besoins.
2. Phase 1 : quels sont les besoins en électricité ?
Mission 1 : Faites la liste de tous les besoins en électricité que vous avez, chez vous, à la maison.
Mission 2 : Maintenant, comparez votre liste avec ces deux schémas. Qu’en pensez-vous ?
Il n’est pas certain que les élèves auront fait le tour de tous les appareils qui consomment de l’électricité chez eux. Il est important qu’ils prennent conscience de notre dépendance vis à vis de l’électricité et du fait que nous considérons comme normal d’en être doté quasiment sans compter.
Un document complémentaire à distribuer aux élèves. Un parallèle avec le fait que les ménages ne sont pas non plus les seuls consommateurs d’eau.
Nous avons choisi de nous conformer au document d’aide à la mise en oeuvre des programmes qui conseille de s’appuyer sur les besoins électriques des domiciles des élèves, ou du moins de nous servir de ce dont ils peuvent avoir connaissance. Nous tenons à rappeler aux enseignants que les ménages sont loin d’être les seuls consommateurs d’électricité comme le rappelle ce schéma.
3. Phase 2 : Où produit-on de l’électricité ?
Projection de ces photographies sans aucune indication. Les élèves en groupes font des hypothèses sur le type de centrale représentée. Ce sont des paysages que nous n’avons pas nécessairement l’habitude de fréquenter mais ils doivent être pris en compte comme tels. Et les élèves peuvent les lire pour partie et en extraire des informations. Il s’agit qu’ils prennent conscience que des acteurs interviennent en amont qui leur permettent d’être approvisionnés en électricité.
Mission 3 : Comment produit-on de l’électricité dans ces six photographies ? De quoi se sert-on ?
Il s’agit d’exploiter les documents en tirant parti des paysages proposés. Il n’est pas évident de faire la différence entre les cheminées d’une centrale thermique et celles d’une centrale nucléaire. Avec les réponses des élèves, l’enseignant les relance en mettant en avant les notions : énergie renouvelable, énergie fossile et en identifiant la source énergétique. Il peut demander aux élèves d’où provient la source d’énergie qui permet de produire de l’électricté. La difficulté réside dans le fait que l’énergie (qu’elle soit électrique ou non) ne se crée pas, c’est une forme d’énergie qui est transformée en électricité. On peut éventuellement s’appuyer sur le programme e sciences et technologie (Matière, mouvement, énergie, information).
L’enseignant peut commencer à construire un tableau analogue à celui qui figure plus bas dans l’article.
Document projeté ensuite avec le tableau.
Ce document indique des % pour éviter d’expliquer aux élèves ce que sont les kW/h ou dans certains documents les TEP.
Conclusion : même si nous produisons de l’électricité de différentes manières, dans des installations de natures différentes, la France a fait le choix d’une dépendance importante par rapport au nucléaire, ce qui n’est pas un gage d’indépendance énergétique puisque nous devons importer de l’uranium pour produire cette électricité. Pour les centrales thermiques, l’enseignant peut rappeler qu’elles fonctionnent avec du gaz et du pétrole que nous devons importer. C’est l’occasion de situer sur un planisphère les principaux pays producteurs de gaz et de pétrole, ainsi que ceux qui produisent de l’uranium. Nous n’insisterons pas sur cet aspect puisque nous avons choisi de travailler sur l’électricité.
4. Phase 3 : comment arriver à consommer l’électricité ?
Mission 4 : Vous habitez une des villes indiquées sur la carte 1. Comment faites-vous pour arriver à consommer de l’électricité dans votre ville et à votre domicile ? Aidez-vous des 6 cartes jointes.
Carte des principales villes de France métropolitaine. La même démarche peut être appliquée pour les DROM.
L’utilisation des cartes est essentielle, non pas pour qu’ils localisent les principaux lieux de production d’électricité mais, d’une part, pour qu’ils mettent en relation leur domicile avec ces lieux de production, d’autre part, pour qu’ils se rendent compte que la production d’électricité ne peut se faire n’importe où : contraintes liées au vent et à l’ensoleillement, contraintes liées à la nécessité de l’eau pour les barrages hydroélectriques et pour les centrales nucléaires.
Les élèves prennent conscience de la non adéquation entre les lieux de production et les lieux de consommation qui nécessite d’imaginer un transport de l’électricité. Même si beaucoup de lignes sont enterrées notamment dans les métropoles quelques élèves ont déjà vu des lignes à haute tension ou des fils électriques.
Pour finaliser la discussion, l’enseignant distribue ou projette la carte et le schéma suivants.
| type de centrale | source d’énergie | nature de la source | renouvelable | dépendance |
|---|---|---|---|---|
| thermique | pétrole ou gaz | combustion | non | oui |
| nucléaire | uranium (minerai) | énergie atomique | non | oui |
| photovoltaïque | soleil | énergie solaire | oui | non |
| éolienne | vent | énergie du vent | oui | non |
| hydroélectrique | eau | courant, chute (gravité) | oui | non |
| biomasse | végétaux, déchets | combustion | + / – | non |
Conclusion
Boucle dialogique montrant que théoriquement les problèmes de production (quantité, durabilité et dépendance / étranger) devraient avoir une incidence sur les besoins, ce qui n’est pas le cas. On peut renvoyer les élèves à un graphique montrant la hausse inexorable de la consommation d’électricité. Cependant en 2019 la consommation a marqué le pas probablement en raison du confinement dû à la COVID 19.
Bibliographie succincte
Très peu de choses à lire. On peut éventuellement recourir à des manuels scolaires ou à des plaquettes d’EDF. Nous n’avons sélectionné qu’un seul ouvrage : Mérenne-Schoumaker, B. (2011). Géographie de l’énergie. Acteurs, lieux et enjeux, Belin.
| Durée | Nature du travail et attendus | Consignes et / ou missions |
|---|---|---|
| Phase 0 | Emergence des représentations | |
| 10 min. | Travail individuel Quelles sont les représentations que les élèves ont de l’énergie ? Quelles formes d’énergie vont-ils évoquer prioritairement ? Se sont-ils déjà posé la question de savoir comment elle était produite ? Quels rapports ont-ils avec leur territoire ? | Vous arrivez dans un nouveau territoire. Comment faites-vous pour vous procurer de l’énergie pour faire fonctionner vos machines, vos appareils ? |
| Phase 1 | Quels sont les besoins en électricité ? | |
| 20 min. | – Travail individuel : les élèves doivent faire la liste de tous les appareils qui consomment de l’électricité chez eux. – Travail de groupe : les élèves vérifient leur liste, la complète et doivent rédiger une phrase de conclusion | – Faites la liste de tous les besoins en électricité que vous avez, chez vous, à la maison. – Maintenant, comparez votre liste avec ces deux schémas. Qu’en pensez-vous ? |
| Phase 2 | Comment produit-on de l’électricité ? | |
| 30 min. | Travail de groupe Les élèves travaillent avec les photographies sans leur légende. Il s’agit d’interpréter les paysages en question pour repérer des éléments qui leur permettent d’identifier le type de production d’électricité. Les groupes confrontent leurs hypothèses. L’enseignant anime en mettant en avant les éléments objectifs. Il commence à construire une typologie. | Avec quelle énergie produit-on de l’électricité dans ces six photographies ? |
| Phase 3 | Comment arriver à consommer l’électricité ? | |
| Travail de groupe La juxtaposition de ces deux cartes (grandes villes et lieux de production de l’électricité) pose problème car il n’y a pas coïncidence. Le changement d’échelle est aussi une difficulté. L’enseignant synthétise le travail des groupes avec la carte de France, le schéma de l’acheminement et le tableau. | Vous habitez une des villes indiquées sur la carte 1. Comment faites-vous pour arriver à consommer de l’électricité dans votre ville et à votre domicile ? Aidez-vous des 6 cartes jointes. | |
| Exploitation | Travail individuel L’enseignant demande aux élèves de produire une conclusion en s’appuyant sur ce qu’ils avaient produit à propos de l’eau. En guise de conclusion, l’enseignant peut distribuer le schéma (boucle dialogue) et le commenter avec les élèves. | En vous aidant de ce que nous avions conclu à propos de la satisfaction des besoins en eau, rédigez une conclusion ou un résumé sous la forme que vous choisirez. |
Situations-Problèmes 
