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Unité obligatoire

Les ressources énergétiques de la Saskatchewan  

Vue d'ensemble  

Le terme «ressource» peut avoir un sens large ou restreint. Il peut comprendre uniquement ce qu'on extrait du sol pour le bénéfice économique des êtres humains, ou s'appliquer à ce qui permet d'améliorer toutes les formes et tous les aspects de la vie. C'est la définition la plus large qui sert de principe directeur à l'idée de conservation dans les cours de sciences au niveau intermédiaire. Dans cette unité, les élèves identifient les ressources qui servent à la vie et reconnaissent leur présence et leur rôle en Saskatchewan. Ils étudient en détail les effets qu'ont trois industries minières sur la province: les mines de potasse, l'exploitation et la production du pétrole et du charbon. On prend aussi en compte l'influence de ces industries sur les autres ressources. Cette unité est reliée à l'unité de 7e année intitulée L'utilisation des ressources.

Le charbon est exploité dans une grande région au sud de la Saskatchewan. Le lignite est utilisé principalement pour le chauffage et la production d'électricité. Nous étudions la formation, l'extraction et la distribution du charbon; la production, la distribution, l'utilisation et la conservation de l'électricité en Saskatchewan. Nous allons aussi étudier l'effet de ces industries sur l'environnement de la Saskatchewan.

La Saskatchewan est un gros producteur de gaz naturel. Le gaz naturel est utilisé principalement pour chauffer les bâtiments. Les élèves planifient et examinent la construction des bâtiments afin de vérifier s'ils ne gaspillent pas l'énergie. Ce thème offre l'occasion aux enseignants et enseignantes d'explorer le concept des déplacements des courants d'air chaud.

Un grand pourcentage du pétrole produit en Saskatchewan est classifié comme du pétrole lourd. Qu'est-ce que le pétrole lourd? En quoi le pétrole lourd est-il différent du pétrole moyen et du pétrole léger? Pourquoi utilise-t-on en Saskatchewan l'éthanol comme carburant pour les engins de combustion interne? Quelles méthodes permettent d'économiser le pétrole?

La rédaction scientifique, comme on le voit à la page 2 du document Sciences Programme d'études pour l'intermédiaire, doit être intégrée dans chaque leçon. Le fait d'écrire son journal, de lire des journaux et de faire des rapports sur des activités de sciences ne constituent que trois stratégies pour mieux comprendre les concepts scientifiques et apprendre à mieux communiquer par l'écriture.

Le défi-sciences décrit à la page 3 du document Sciences Programme d'études pour l'intermédiaire, a pour but d'étoffer la créativité et le raisonnement critique des élèves dans le cadre des concepts scientifiques étudiés. Ce défi vise à permettre à chaque élève d'étudier un domaine de manière plus approfondie qu'il n'est possible de le faire en classe ou en groupe. Le défi-sciences est une stratégie essentielle pour introduire la pédagogie différenciée (dimension adaptation) en classe et inciter à l'apprentissage autonome.

À titre d'exemple de défi-sciences, organiser un débat où les élèves jouent le rôle de différents groupes de la société de la Saskatchewan pour débattre de la proposition suivante: «Les stratégies de conservation énergétique peuvent éliminer le besoin de produire davantage d'électricité en Saskatchewan».

Contenu relié au sujet de cette unité

4e année

5e année

6e année

7e année

9e année

Ressources clés

Concepts et vocabulaire clés

Une ressource, la conservation, une industrie extractive, l'exploitation du charbon, la production d'électricité, le gaz naturel, le pétrole lourd, le pétrole moyen, le pétrole léger, un carburant, l'éthanol, l'essence, un engin à combustion interne, une ressource renouvelable, une ressource non renouvelable, l'écosystème, l'énergie, la matière, un élément abiotique, une ressource minérale, une ère géologique, raffiner, la demande d'énergie, la consommation d'énergie, la circulation de la chaleur, le lignite, le charbon bitumineux, l'anthracite, l'isolation, l'éclairage, une ampoule fluorescente, une ampoule incandescente, une ampoule de sodium à pression basse (haute), une ampoule au mercure.

Facteurs de l'alphabétisme scientifique à développer

A2
A3

B1
B5
B11
B12
B15
B25

C2
C4
C9
C10
C12
C16

D1
D3

E2
E8

F2
F3
F4
F6

G2
G6

historique
holistique

le changement
la perception
la prévisibilité
la conservation
le modèle
le temps et l'espace

la communication
la coopération
l'inférence
la prédiction
l'interprétation des données
l'expérimentation

la science et la technologie
les effets de la science et de la technologie

savoir utiliser les environnements naturels
savoir mesurer le temps

la mise en question
la recherche des données et de leur signification
le respect des environnements naturels
la prise en considération des conséquences

devenir plus confiant
préférer les réponses scientifiques

Objectifs généraux et spécifiques des sciences et des apprentissages essentiels communs

1.Comprendre la formation, l'extraction et l'utilisation des ressources minérales telles que le pétrole, le gaz naturel et la potasse

  1.1Faire le lien entre le dépôt ou la formation des gisements et les ères géologiques qui y correspondent

  1.2Étudier la répartition de ces ressources en Saskatchewan

  1.3Décrire comment on a découvert la présence de ces ressources

  1.4Expliquer comment on extrait et on raffine ces ressources

  1.5Examiner les conséquences que la recherche, l'extraction, le raffinage et l'utilisation du pétrole, du gaz naturel etde la potasse ont sur l'environnement, en Saskatchewan et au Canada

  1.6Examiner les conséquences que la recherche, l'extraction, le raffinage et l'utilisation du pétrole, du gaz naturel et de la potasse ont sur la société, en Saskatchewan et au Canada

2.Étudier la création de la demande et les tendances de l'utilisation des combustibles fossiles (TEC)

  2.1Chercher à quoi servent les produits du processus de raffinage

  2.2Examiner la distribution des ressources en Saskatchewan

  2.3Étudier les infrastructures nécessaires pour subvenir aux besoins des industries du pétrole et du gaz naturel

  2.4Examiner les conséquences que l'utilisation du pétrole et du gaz naturel ont sur la société de la Saskatchewan et du Canada

  2.5Examiner les effets que l'utilisation du pétrole et l'utilisation du gaz naturel ont sur l'environnement de la Saskatchewan et du Canada

3.Identifier et évaluer diverses façons de conserver le pétrole et le gaz naturel et l'énergie dérivée de ces ressources

  3.1Suggérer et analyser des façons pour réduire la demande et la consommation d'énergie dérivée du pétrole et du gaz naturel

  3.2Chercher des façons de faciliter et de ralentir la circulation de la chaleur

  3.3Discuter de la conservation de la chaleur dans l'industrie de la construction immobilière

  3.4Discuter du processus utilisé pour convertir l'énergie chimique du charbon en électricité.

  3.5Recommander plusieurs façons pour réduire la demande en électricité

4.Former des élèves soucieux d'autrui et épris de justice, qui pourront faire des contributions positives à la société, en tant qu'individus ou en tant que membres d'un groupe (VAL)

  4.1Étudier les conséquences que des décisions individuelles ou collectives concernant l'emploi des ressources peuvent avoir sur toute vie

  4.2Comprendre l'équilibre nécessaire entre les droits de l'individu et le bien-être du groupe

  4.3Apprendre à avoir le souci d'autrui, en comprenant mieux les besoins des êtres humains et en devenant capable de se mettre à la place des autres

  4.4Reconnaître l'importance de la communication pour maintenir le respect et l'harmonie en société

Activités suggérées

Voir la trousse intitulée Les ressources naturelles de la Saskatchewan — Le pétrole. (BB)

Voir également l'unité modèle intitulée Les minéraux et les mouvements de l'écorce terrestre. (BB)

Il y aussi du matériel disponible auprès de l'Association charbonnière canadienne à Calgary. Cette trousse contient des informations concernant l'extraction, la distribution et l'utilisation du charbon au Canada. Des échantillons de charbon sont aussi disponibles gratuitement.

1.Faire une recherche sur la technologie moderne qui rend la production d'électricité à partir du gaz naturel plus efficace et plus propre. Aborder le concept de cogénération. Pouvez-vous donner d'autres exemples de cogénération dont le but est de conserver l'énergie? Discuter de l'impact que la technologie moderne a sur la demande en ressources énergétiques dans le monde. Discuter de l'impact que la technologie moderne a sur l'environnement lorsque nous découvrons des façons plus efficaces d'utiliser l'énergie. Pour des suggestions sur cette activité, voir Je me petit débrouille, janvier 1991.

Facteurs: A3, B12, C2, C6, D1, D2, D3, D4, D9, F1, F2, F3, F6, G1, G8, G9.

Objectifs: 1.5, 1.6, 1.7, 2.1, 2.4, 2.5, 3.1, 3.3,

Méthodes d'enseignement: enquête, discussion, apprentissage coopératif, recherche

Méthodes d'évaluation: présentation écrite et orale, évaluation de la performance, grilles d'observation

2.Faire des recherches afin de comparer les divers matériaux utilisés comme isolants. Diviser la classe en groupes. Chaque groupe répond à l'une des questions suivantes et est responsable de la présentation de sa découverte aux autres membres de la classe.

Est-ce que la variation de température entre les deux côtés d'un isolant a un effet sur l'efficacité de l'isolation?

Est-ce que l'efficacité de l'isolant double si l'on double son épaisseur? Est-ce qu'elle triple si l'on triple son épaisseur?

Est-ce qu'il y a une différence dans l'efficacité de l'isolant si on utilise un morceau de plastique entre le mur et l'isolant? sur les deux côtés de l'isolant?

Est-ce qu'il y a une différence dans l'efficacité de l'isolant si l'on utilise un morceau de papier, de carton, etc. entre l'isolant et l'air ambiant?

Facteurs: A1, A4, A5, A8, B5, B9, B10, B11, B12, B13, C2, C3, C4, C8, C10, C11, C12, C16, D1, D4, D6, E10, F2, F3, F4, F6, G1, G8.

Objectifs: 1.5, 2.1, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4.

Méthodes d'enseignement: enquête, discussion, apprentissage coopératif, centres d'apprentissage, enseignement mutuel

Méthodes d'évaluation: présentation écrite et orale, évaluation de la performance, grilles d'observation

3.Débattre de la proposition: «Le charbon est la meilleure source d'électricité en Saskatchewan». Écrire à SaskPower, Saskatchewan Coal Association d'Estevan, Saskatchewan Energy Conservation and Development Authority (SECDA), Solar Energy Society of Canada et Dutch Industries (manufacturier de moulins à vent) afin de recevoir de la documentation.  

Facteurs: A1, C2, C6, C8, C9, C12, C14, C15, C19, F1, F2, F3, F6, G8.

Objectifs: 1.5, 2.5, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4.

Méthodes d'enseignement: débat, apprentissage coopératif, projets de recherche, discussion, entrevues, sondage

Méthodes d'évaluation: fiches anecdotiques, échelles d'appréciation, présentations

4.Comparer l'utilisation du gaz naturel à celle du charbon, du bois et du pétrole pour chauffer les maisons. Quels sont les avantages et les désavantages de chaque méthode? Quelle est la consommation en Saskatchewan pour chacun de ces combustibles pour les années 1993, 1975, 1950, 1925, 1900, 1875? Utiliser un graphique pour montrer les résultats obtenus.

Facteurs: B8, B12, C7, C8, C9, C12, C15, C17, D2, D3, D4, D5, E13, F2, F3, F6.

Objectifs: 1.5, 1.6, 1.7, 2.1, 2.4, 2.5, 4.1, 4.3.

Méthodes d'enseignement: projets de recherche, présentation, travaux écrits, recherche, sondage

Méthodes d'évaluation: travaux écrits, devoirs

5.Le gaz naturel, le pétrole et le charbon sont des ressources non renouvelables. Trouver des informations sur la disponibilité de ces ressources. Quelle quantité de ces ressources utilisons-nous quotidiennement pour le chauffage en Saskatchewan? Quelle quantité utilisons-nous quotidiennement pour la production d'électricité en Saskatchewan? Calculer la quantité de gaz naturel en mètres cubes, de pétrole en barils et de charbon en tonnes. Calculer le nombre d'années que dureront les réserves de ces trois ressources si nous continuons à les utiliser au rythme actuel. Présenter ses réponses sous forme de graphique. Procéder à une séance de remue-méninges pour répondre à la question suivante: que faire pour réduire la consommation d'énergie pour le chauffage et l'électricité en Saskatchewan? Afficher les idées des élèves.

Supposez que nous diminuions de 20% notre consommation d'énergie pour le chauffage. Quel effet est-ce que cela aura sur l'utilisation totale des ressources non renouvelables?

Facteurs: A1, B8, B11, B12, B13, C2, C6, C8, C9, C12, C15 C17, D1, D4, E3, F2, F3, F6.

Objectifs: 1.5, 1.6, 1.7, 2.1, 2.4, 3.1, 3.2, 3.3, 4.1.

Méthodes d'enseignement: enquête, recherche, remue-méninges, apprentissage coopératif, projets de recherche, sondage

Méthodes d'évaluation: travaux écrits, présentations, devoirs

6.Pourquoi n'utilisons-nous plus le charbon pour chauffer nos maisons? Interviewer quelqu'un qui utilisait le charbon comme source d'énergie: quels étaient les avantages et les désavantages du chauffage au charbon?

Prolongement: Interviewer des gens qui utilisaient le bois et le charbon pour se chauffer et pour faire la cuisine. Comparer les avantages et les désavantages de ces deux formes d'énergie. Ne pas oublier de considérer leurs effets sur l'environnement.

7.Concevoir le plan d'une maison qui utiliserait un minimum d'énergie pour le chauffage. Expliquer comment vos suggestions contribueraient à une utilisation minimale d'énergie. Quelles sources d'énergie utiliseriez-vous?

Expliquer pourquoi cette source (ou ces sources) d'énergie sont les meilleures.

8.Questions de recherche afin de se documenter sur le charbon de la Saskatchewan.Quelle est la quantité de charbon extraite chaque année?

Comparer la chaleur produite par le charbon à la chaleur produite par le gaz naturel?

Quelle est la principale utilisation du charbon en Saskatchewan?

Comment le lignite s'est-il formé? Comparer le lignite au charbon bitumineux et à l'anthracite.

Décrire les caractéristiques et les avantages de chacun de ces charbons.

9.Quel principe relatif au bon rendement de l'énergie utilisée pour l'éclairage a été développé dans les années 1980 à 1989? Pourquoi les ampoules fluorescentes sont-elles plus efficaces que les ampoules incandescentes? Pourquoi les ampoules au sodium à pression basse et à pression haute remplacent-elles les ampoules au mercure pour éclairer les rues des villes?

10.Utiliser un remue-méninges afin de dresser la liste des appareils ménagers qui fonctionnent à l'électricité aussi bien dans nos foyers que dans nos écoles.

Diviser la feuille de papier en trois colonnes. La première colonne s'intitule «Appareil»; dans cette colonne, on écrit le nom de l'appareil en question. La deuxième colonne s'intitule «Substitut»; dans cette colonne, on écrit le nom d'un appareil ou d'un objet que l'on peut utiliser à la place de l'appareil de la première colonne. La troisième colonne s'intitule «Économies d'électricité»; dans cette colonne, on indique si oui ou non le produit substitut fait faire des économies d'électricité. Exemples:

Appareil  Substitut  Économies d'électricité 
four à micro-ondes  poêle électrique  non 
four à micro-ondes  poêle à bois  oui 
brosse à dents électrique  brosse à dents manuelle  oui 

Diviser la classe en groupes; chaque groupe d'élèves fait de la recherche sur la possibilité

de substituer un appareil électrique à quelque chose d'autre. Est-ce que nous économisons

vraiment de l'électricité, si on remplace un appareil par un autre? Les élèves présentent oralement leurs conclusions au reste de la classe.

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