GMSIE : Limiter sa consommation d’eau
jeudi 1er novembre 2018, par
La présence d’un récupérateur d’eau de pluie dans un logement ou une structure industrielle est devenue monnaie courante.
Dès lors que celui-ci a pour vocation de réduire de manière importante la consommation quotidienne en eau, certains paramètres entrent en ligne de compte (surface du toit, usage de l’eau récupérée, conditions météorologiques locales…) avant l’implantation définitive du dispositif.
Nature du sujet
- Cette activité en mathématiques d’une durée approximative de 2 heures (recherches + synthèse) peut être proposée dans le cadre du cours à une classe de seconde bac pro autour des thématiques « protéger la planète » ou « gérer les ressources naturelles »
- Les élèves doivent répondre à différentes problématiques aboutissant au choix d’un récupérateur d’eau adapté aux contraintes de la famille en s’appuyant de documents ressources (investigation) et de calculs utilisant les données récoltées.
Contenu du sujet
- géométrie et nombres (calculs de surfaces, conversions).
- représentations planes (utilisation des TIC et tracés sur papier )
- informations chiffrées, proportionnalité.
Objectifs
- Montrer que les outils mathématiques et, notamment les calculs de géométrie, permettent de répondre concrètement à une problématique de la vie quotidienne.
- Faire prendre conscience aux élèves des chiffres de la consommation d’eau d’une famille et de la nécessaire utilisation des ressources naturelles pour réduire ces dépenses.
- Donner un aperçu des diverses solutions techniques permettant d’utiliser ces ressources ce qui peut être utile pour leur vie future.
Les plus du sujet
- Ce sujet fait appel à de multiples notions comme la géométrie, les pourcentages, les calculs numériques.
- Le choix du récupérateur adapté découle d’un enchaînement de calculs et de déductions qui prennent appui sur le repérage de données chiffrées que les élèves doivent identifier dans différents supports didactiques ( plans, tableaux, graphiques, textes…)
- Plusieurs méthodes de calculs sont possibles pour aboutir à la réponse.
- Possibilité de constituer des groupes de niveaux pour l’avancée des travaux (pour les élèves en difficulté, rappels de formules de géométrie, de conversion…)
- Favorise le débat et l’échange (certains élèves possèdent peut-être ce type d’installation chez eux et peuvent témoigner des économies ou de la praticité au quotidien).
Pour aller plus loin
- En prenant appui sur le même contexte d’utilisation des ressources naturelles, on peut étendre les travaux sur une problématique d’implantation de panneaux solaires.
Quelques liens utiles :
- https://www.service-public.fr/particuliers/vosdroits/F31487
- https://conseils-thermiques.org/contenu/panneaux_solaires_photovoltaiques_prix_rentabilite.php
- https://www.consoglobe.com/panneaux-photovoltaiques-rentables-3574-cg
- https://www.guide-panneaux-solaires.be/panneaux-solaires-toiture-plate/
- L’utilisation des fonctions numériques peut être mise en œuvre en choisissant une largeur variable de l’ouverture de la partie C, son influence sur l’aire totale du toit et donc sur le volume d’eau récupérable.
- La forme assez simple des blocs constituant la maison permet une modélisation à l’aide d’un logiciel 3D ( Google Sketchup, Geogebra 3D ) et peut faire l’objet de calcul de volumes, d’un travail interdisciplinaire en arts appliqués…
- Le volume de la cuve étant déterminé, les élèves peuvent effectuer des recherches auprès de différents sites marchands et peuvent dresser des factures, des comparaisons de frais de livraisons… (travail avec le collègue d’éco-gestion).