On attend de l'élève qu'il croise les informations visuelles du Document 1 avec les données tabulaires du Document 2.

L'élève doit démontrer sa capacité à extraire l'information pertinente sans se tromper.

Il doit ensuite appliquer un vocabulaire scientifique rigoureux pour classer ces sources énergétiques.

L'élève doit maîtriser les notions d'énergie renouvelable et non renouvelable.

Il doit comprendre la distinction fondamentale liée au temps de reconstitution de la ressource naturelle concernée.

D'après le Document 2, j'identifie que l'installation A utilise le vent et l'installation B utilise le Soleil.

Le Document 3 m'indique formellement que ces sources se reconstituent très vite à l'échelle humaine.

Par conséquent, je peux affirmer avec certitude que le vent et le Soleil sont des énergies renouvelables.

À l'inverse, l'installation C utilise du charbon. C'est une ressource issue des sous-sols qui s'épuise et dont la combustion pollue.

J'en déduis donc logiquement que le charbon est une ressource non renouvelable (ou de nature fossile).

Une source primaire est ce que l'on trouve directement dans la nature avant toute transformation par l'Homme.

Par exemple, le vent est bien la source primaire qui fait tourner l'éolienne.

Il n'y a pas de calcul direct ici, mais une démarche logique de déduction qui s'écrit formellement ainsi :

Les données à prélever étaient purement textuelles dans le tableau de l'énoncé.

Il fallait relever les mots : "Vent", "Soleil" et "Charbon".

Aucune manipulation algébrique ou numérique n'est exigée pour cette question purement théorique.

L'élève a correctement posé le cadre de l'étude énergétique de la ville en triant les sources disponibles.

Au brouillon, l'élève pouvait faire une vérification simple en observant les fumées polluantes de l'installation C sur le schéma.

Cette observation confirme visuellement le caractère néfaste et non renouvelable du charbon.

Les élèves confondent souvent la machine "éolienne" (qui est un convertisseur d'énergie fabriqué par l'homme) avec "le vent".

Le correcteur sanctionnera légèrement cette confusion lexicale récurrente, car l'éolienne n'est pas la source primaire naturelle.

Il s'agit ici d'évaluer la compétence technique fondamentale : Réaliser un calcul simple.

L'élève de 6ème doit formuler une addition mathématiquement correcte et aligner les termes.

Il doit remplacer par les grandeurs chiffrées sans se tromper de ligne dans le tableau.

Enfin, l'unité physique finale est strictement exigée en fin de ligne pour valider le résultat.

L'élève applique ici le principe mathématique universel d'additivité des grandeurs physiques de même nature.

Dans ce document, la question me demande d'établir le bilan énergétique global de la ville étudiée.

Je dois donc cumuler les productions individuelles de chaque centrale électrique répertoriée dans le tableau de données fourni.

J'isole la grandeur recherchée d'un côté du signe égal. Je place la somme algébrique des trois autres énergies de l'autre côté de l'équation.

En physique-chimie, on ne peut additionner ensemble que des grandeurs qui possèdent strictement la même unité de mesure.

Ici, la vérification est facile car toutes les valeurs sont déjà exprimées en kilowattheures.

La formule générique de la somme des énergies partielles s'écrit de la manière suivante avec les indices adéquats :

Ici, \(E_{\text{totale}}\) représente formellement l'énergie globale recherchée pour alimenter la commune.

L'élève doit impérativement extraire du Document 2 la liste des grandeurs numériques suivantes :

• Énergie d'origine éolienne : \( E_{\text{éolien}} = 450 \text{ kWh} \)
• Énergie d'origine solaire : \( E_{\text{solaire}} = 250 \text{ kWh} \)
• Énergie d'origine fossile : \( E_{\text{charbon}} = 300 \text{ kWh} \)

Étape 1 : On commence par poser la formule littérale complète, qui traduit la loi d'additivité des énergies étudiées dans le chapitre.

Étape 2 : On substitue chaque grandeur physique littérale par sa valeur numérique exacte, que l'on a préalablement extraite du tableau de données.

Étape 3 : On réalise l'addition mentalement étape par étape. D'abord, on somme de tête les valeurs des énergies propres : \( 450 + 250 = 700 \).

Étape 4 : On ajoute ensuite la valeur restante correspondante à l'énergie fossile au résultat précédent : \( 700 + 300 = 1000 \).

Étape 5 : On rédige de manière claire le résultat final de l'équation mathématique, en n'oubliant surtout pas d'accoler l'unité légale du système.

Sur la copie, l'élève doit formuler une phrase réponse propre et bien structurée.

Par exemple : "L'énergie électrique totale produite pour alimenter la commune et la nouvelle école est de 1000 kilowattheures sur une journée entière."

Pour vérifier son calcul de tête au brouillon rapidement, l'élève pouvait utiliser la méthode des dizaines rondes : \( 45 + 25 = 70 \).

Puis rajouter les \( 30 \) restants. \( 70 + 30 = 100 \). On rajoute finalement le zéro écarté temporairement, et on retombe bien sur \( 1000 \).

Le piège classique de cette question est l'oubli total de l'unité à la fin de la ligne de calcul.

En physique fondamentale, un nombre nu n'a rigoureusement aucune signification concrète. L'élève perdra systématiquement les points dédiés à l'unité.

L'élève doit démontrer avec brio sa capacité à mobiliser une notion mathématique transversale (le calcul de pourcentage).

Cette notion mathématique doit être intelligemment appliquée dans un contexte purement scientifique et écologique.

L'objectif pédagogique final est de valider un modèle environnemental.

Une conclusion critique, rédigée en français correct, est impérativement attendue sur la copie pour clore ce bilan global.

Il est exigé ici la manipulation habile des fractions et des proportions mathématiques.

L'élève doit comprendre fondamentalement que le "tout" de référence correspond au \(1000 \text{ kWh}\) calculé dans la question précédente.

Je sais que la ville étudiée produit à la fois du renouvelable et du non renouvelable.

Pour faire mon calcul de pourcentage, je dois d'abord isoler spécifiquement l'énergie propre totale produite.

J'additionne donc la part éolienne et la part solaire de la commune.

Ensuite, je pose mon calcul de ratio en comparant cette somme restreinte avec le bilan global obtenu à la question 2.

Enfin, j'analyse le résultat chiffré : un pourcentage très élevé signifiera que la ville est sur la bonne voie écologique.

Un pourcentage représente mathématiquement une fraction dont le dénominateur est fixé à \(100\).

Pour l'obtenir, on divise toujours la "partie étudiée" par le "total absolu de référence", puis on multiplie par cent.

La formule générique de la proportionnalité en pourcentage s'écrit de la manière littérale suivante :

Ici, la lettre \(p\) désigne le taux final, qui sera obligatoirement exprimé en pourcents.

On réutilise logiquement les résultats des questions antérieures validées :

• \( E_{\text{totale}} = 1000 \text{ kWh} \)
• \( E_{\text{éolien}} = 450 \text{ kWh} \)
• \( E_{\text{solaire}} = 250 \text{ kWh} \)

Étape 1 : L'élève rassemble d'abord les flux énergétiques dits verts pour obtenir un nouveau bloc cohérent.

On additionne logiquement la valeur de l'énergie éolienne avec celle de l'énergie solaire.

Étape 2 : On pose la formule littérale qui correspond au calcul du pourcentage demandé par l'énoncé.

Étape 3 : On effectue la substitution par les valeurs numériques validées lors des étapes précédentes.

Étape 4 : On réalise la division interne. Le chiffre \(700\) divisé par \(1000\) équivaut mathématiquement à \(0,70\).

Étape 5 : On multiplie enfin ce résultat décimal par le facteur \(100\) pour obtenir un pourcentage lisible.

Le mix énergétique local alimentant le collège se compose majoritairement d'énergies propres, mesurées précisément à hauteur de 70%.

L'impact écologique général est donc plutôt positif.

Cependant, le système global n'est pas encore parfait.

Il repose malheureusement encore sur 30% de combustion de charbon émettant des gaz à effet de serre dans l'atmosphère.

L'élève astucieux se rendra compte que diviser par mille consiste très simplement à décaler la virgule vers la gauche de trois rangs.

Puis multiplier par cent revient à la redécaler vers la droite de deux rangs.

Finalement, \(700\) sur un total absolu de \(1000\), c'est l'équivalent direct et proportionnel de \(70\) sur un total de \(100\).

De nombreux élèves oublient d'additionner l'éolien et le solaire dans la première étape du raisonnement.

Ils calculent alors le pourcentage de l'éolien seul, ce qui fausse totalement l'analyse finale du correcteur.

Une lecture beaucoup trop rapide de la consigne d'examen est bien souvent en cause ici.

Il s'agit d'une question d'ouverture intellectuelle et d'esprit critique.

L'élève doit communiquer au correcteur une idée technologique nouvelle et argumentée.

Il doit démontrer qu'il a compris la problématique énergétique centrale imposée par les lois de la physique.

On ne peut pas simplement supprimer une centrale polluante sans compenser sa puissance électrique, sous peine de déclencher des pannes de courant dans la ville entière.

L'élève fait appel à sa culture générale scientifique, acquise méticuleusement en cours.

Cette culture concerne la diversité des dispositifs de production d'énergie propre existants sur notre planète Terre.

Pour atteindre un score écologique absolu pour cette commune, la mairie doit fermer définitivement l'installation polluante identifiée plus tôt dans le sujet.

Je sais que la centrale thermique à charbon fournit exactement la quantité de \(300 \text{ kWh}\).

Si le Maire ordonne sa fermeture brutale, la ville subira un manque fatal d'électricité chaque jour.

Il faut donc remplacer impérativement cette production manquante dans le réseau de distribution.

Je propose alors logiquement de construire un nouveau dispositif respectueux de la nature, qui soit capable de combler très exactement ces fameux \(300 \text{ kWh}\).

Un barrage ou des champs solaires additionnels seraient des idées parfaites pour pallier ce déficit d'énergie.

Le principe de conservation général de l'énergie impose une règle d'or d'ingénierie.

L'énergie électrique consommée par la population doit toujours être strictement égale à l'énergie électrique produite par les usines, et ce, à chaque instant.

L'équilibre du nouveau réseau rêvé s'écrira théoriquement de la façon équilibrée suivante :

Le chiffre pivot exigé pour résoudre cette réflexion analytique était le quota d'énergie manquant à combler en urgence.

Ce quota correspond directement à la production thermique effacée, qui est de \(300 \text{ kWh}\).

Aucune démarche algébrique complexe n'est requise dans cette section d'examen. Le jugement littéral et critique est privilégié.

La proposition finale idéale, rédigée par l'élève de 6ème, serait la suivante :

"Je conseille activement au Maire de construire un barrage hydroélectrique massif fonctionnant avec la force de l'eau, capable de générer spécifiquement \(300 \text{ kWh}\)."

"Cette action forte permettra d'arrêter sereinement la centrale au charbon sans priver les riverains fragiles d'électricité dans le futur."

L'élève s'assurera mentalement que la source proposée en remplacement sur sa copie correspond bien aux critères précis du Document 3.

Ce document affirme catégoriquement qu'une telle source verte ne s'épuise pas à l'échelle temporelle humaine.

L'erreur fatale rencontrée chez les élèves est la formulation d'une proposition magique déconnectée de la réalité.

Écrire : "Il suffit simplement de supprimer le charbon pour sauver la planète" oublie malheureusement le principe de réalité physique étudiée plus haut.

Cette réponse naïve engendrerait en effet des coupures massives et dramatiques de courant dans tout l'établissement scolaire étudié.