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Réflexions d’ordre général Les sables bitumineux représentent une problématique complexe qui a avantage à être examinée sous plusieurs angles. Tel que prescrit par le biais de la 2ème compétence disciplinaire, vous êtes invités à présenter à vos élèves des SAE qui favorisent la considération d’aspects divers (économique, environnemental, éthique, historique, politique, etc.) en vue de mettre en place des conditions propices à la construction d’une opinion éclairée au regard d’une problématique complexe. Il s’agit bien d’enseigner des connaissances disciplinaires tout en structurant une représentation interdisciplinaire et située. Considérant les prescriptions des programmes scolaires au 2ème cycle du secondaire et l’accent qui y est mis sur un enseignement des sciences devant contribuer à l’analyse de questions environnementales actuelles, dans un souci de situer l’enseignement des sciences dans ce contexte contemporain pour mieux en souligner la pertinence, mais aussi les limites, voici une démarche rigoureuse d’enseignement interdisciplinaire qui conjugue l’apprentissage de notions scientifiques et technologiques à l’explicitation de considérations culturelles, politiques, sociales, économiques, éthiques, pour documenter la problématique des sables bitumineux. Ce document représente un exemple possible d’une démarche d’enseignement/apprentissage d’îlot de rationalité. Il est le résultat de différents choix faits par les auteures. Lors de la réalisation de la SAE en classe, dans le cas où vous choisiriez d’adapter cet exemple, il est important de suivre rigoureusement chacune des grandes étapes de la démarche d’enseignement/apprentissage de l’îlot de rationalité afin de favoriser, chez les élèves, la construction d’une représentation interdisciplinaire et une réflexion critique sur la problématique des sables bitumineux, tout en contribuant à l’acquisition de connaissances scientifiques et au développement de compétences disciplinaires. De plus, il est à espérer que vous serez un acteur important pour amener vos élèves à réfléchir aux conditions de production des connaissances scientifiques et à leur mise en perspective en fonction des contextes culturels, politiques et économiques, dans lesquels elles s’appliquent. La démarche de structuration d’un îlot de rationalité est intéressante pour initier avec les élèves à une réflexion métacognitive de type épistémologique sur le caractère négocié et situé de la construction des connaissances scientifiques. Contexte L'exploitation des sables bitumineux ne peut être vue sous un seul angle. Le contexte comporte de multiples facettes, passant de la complexité des processus d'extraction aux implications politiques et environnementales. Le problème mérite donc qu'on s'y attarde, tant pour les aspects purement scientifiques (analyse des sols, processus d'extraction, destruction et restauration d'habitats) que pour les questions science-technologie-environnement-société. Dans un premier temps, on tentera de faire saisir aux élèves la complexité du problème par l'approche des ilots de rationalité. L'utilisation des technologies de l'information et des médias traditionnels sera essentielle; c'est par leur usage et en analysant ces diverses sources d'information sous un regard critique que l'élève sera amené à construire ses connaissances sur le sujet et qu'il développera son opinion sur la problématique. Dans un second temps, l'élève aura à faire un court vidéo, qu'il devra téléverser sur Internet à la toute fin de l'activité. Finalité Nous souhaitons que la démarche amène l'élève à comprendre le sujet dans toute sa dynamique et sa complexité et qu'il construise son opinion à l'égard des pratiques actuelles et des rôles des différents acteurs. Nous croyons que ces connaissances permettront à l'élève d'avoir un plus grand pouvoir d'action dans la société et de mieux en comprendre les enjeux. Les finalités de l'activité sont donc premièrement démocratiques, avec une teinte humaniste. Destinataires La clientèle visée est, comme nous l'avons mentionné, le quatrième secondaire en sciences et technologie. Le vidéo que les élèves auront à produire, par contre, s'adresse à n'importe qui. Nous croyons que les sites comme YouTube, MySpace ou Facebook se prêtent bien à la diffusion à grande échelle de vidéos et qu'il peut s'agir d'une façon moderne d'essayer de rejoindre et de conscientiser le plus de gens possible. En plus, les élèves manifestent souvent un grand intérêt pour ces communautés virtuelles. L'élève aura donc à téléverser son vidéo sur une telle plateforme. Le vidéo devrait également convenir à des personnes de tous âges et de toutes origines (vidéo « grand public » ). Produit Il s'agira de faire un documentaire engagé d'environ 5 minutes sur le sujet. L'élève aura à traiter du sujet de façon aussi neutre que possible : bien qu'il lui soit permis de laisser des traces de son opinion (ce qui est vraisemblablement inévitable), il lui sera demandé de considérer les "deux côtés de la médaille", tant au niveau de sa recherche d'information qu'à l'intérieur du vidéo lui-même. Le cliché représente les conceptions d’élèves. Il est important d’en tenir compte car les élèves complexifieront ces représentations au fur et à mesure de la démarche d’îlot de rationalité. De quelle façon? Par un remue méninges et des opérations de recadrage : dresser un inventaire des représentations initiales, savoirs disponibles, connaissances préalables et des questions spontanées des élèves face à la situation. « La première étape de cette séquence didactique consiste à recueillir les connaissances et idées de départ des élèves, leurs préoccupations et les questions que soulève pour eux ce thème ». [1] On peut en garder une trace concrète, sur affiche par exemple, de manière à réfléchir avec les élèves en fin de démarche à la manière dont ils ont enrichi ces idées de départ grâce à leur îlot de rationalité. Mais d’abord, tout enseignant a la responsabilité de se positionner sur la question. On ne peut prétendre à une dite « neutralité » par rapport à ce sujet. Vous devez prendre conscience que votre position orientera inévitablement votre approche de la question en classe. Voici un cliché possible qu’un enseignant pourrait avoir sur la question des sables bitumineux (nous avons mis nos idées en commun pour dresser le cliché) :
ACTEURS ET ACTANTS Chaque équipe établit sa grille d’analyse des sables bitumineux en précisant la liste des acteurs, actants, contraintes (valeurs, normes, intérêts), enjeux, tensions et controverses. Il s’agit de commencer à se documenter sur ces différents éléments pour enrichir le cliché qui a permis de cerner les connaissances de départ des élèves. On distingue ici les jugements de fait des jugements de valeurs. En tant qu’équipe, on peut identifier ses propres valeurs lorsqu’il est question d’environnement et discuter du rôle des sciences dans ces questions. On établit enfin la liste des scénarios envisageables pour une action. Ce travail peut se faire en dehors des heures de cours. Il s’agit d’identifier les personnes, les groupes de personnes ou les structures matérielles qui sont impliqués dans la problématique des sables bitumineux. Dans cette section, nous présentons les acteurs et actants qui participent de près ou de loin à la problématique que nous avons choisie. Mentionnons d’abord que les intervenants peuvent être des individus, des groupes ou des compagnies. Après avoir pris connaissance de plusieurs textes traitant du sujet, nous avons décidé de ratisser très large et d’inclure un grand nombre d’acteurs et d’actants. Certains d’entre eux sont beaucoup plus actifs que d’autres dans notre problématique alors que d'autres sont impliqués moins directement. À notre avis, les acteurs principaux du monde des sables bitumineux sont les compagnies pétrolières qui profitent de l’exploitation. Il y a les compagnies qui ne participent pas à l’extraction même du bitume mais qui profitent de cette exploitation par le raffinage ou la vente au détail. Il y a aussi les compagnies qui travaillent sur le terrain, c’est-à-dire les compagnies qui exploitent les mines. Voici une liste non exhaustive des compagnies pétrolières qui sont impliquées : Suncor, Syncrude, Shell, EnCana, TotalSA, Exxon, Imperial Oil Ltd, Husky Oil, Chevron et Petro-Canada. L’association canadienne des producteurs de pétrole « encadre » cette industrie et Pierre Alvarez en est le président. Au niveau de la politique, nous tenons à mentionner qu'il y a principalement trois gouvernements impliqués. Le gouvernement de l’Alberta est fortement impliqué dans l’exploitation des sables bitumineux. Il met en place des politiques particulières pour l’industrie et tire une partie de ses revenus de l’exploitation de cette ressource naturelle. Le gouvernement du Canada est lui aussi impliqué dans cette problématique. En effet, il entretient à cet égard une relation « d’affaires » avec le gouvernement des États-Unis d’Amérique. Puisque ce dernier est le plus gros client de pétrole canadien, cela fait des gouvernements de ces deux pays des acteurs importants, leur économie étant largement basée sur cette ressource. Dans une moindre mesure, les gouvernements des pays producteurs de pétrole sont aussi impliqués, via le monde du lobbying. Des négociations et des tractations doivent être faites entre le Canada et les pays membres de l’OPEP, car le Canada ne fait pas partie de cette organisation. Les pays les plus importants de ce regroupement sont l’Arabie Saoudite, le Venezuela, l’Iran, l’Irak, le Koweït, le Nigéria et l’Algérie. Il est intéressant de mentionner que le Venezuela possède aussi des réserves de pétroles stockées dans des sables bitumineux. Certains acteurs sont opposés à l’industrie des sables bitumineux en Alberta, majoritairement pour des raisons environnementales. En tête de liste, nous retrouvons l’organisation Greenpeace. Quelques autres groupes environnementaux sont bien actifs dans ce dossier : Défense environnementale, Institut Pembina, Fonds Mondial de la Nature, Club Sierra du Canada et Ecojustice, pour ne nommer que ceux-ci. Ces groupes font des actions de sensibilisation et des manifestations et ils dirigent des études scientifiques sur le sujet. Le comité de révision est un comité gouvernemental qui encadre les compagnies qui exploitent les sables bitumineux et qui s'assure de la conformité des projets d'exploitation soumis. Puisque le gouvernement représente la population de son territoire, il est évident que les populations de l’Alberta, du Canada et des États-Unis d’Amérique sont des acteurs dans le dossier. Les gens ont besoin de pétrole et en consomment. Une part de plus en plus importante de ce pétrole provient de l’exploitation des sables bitumineux. Il y a aussi le phénomène de boom économique de l’Alberta qui fait en sorte que beaucoup de gens déménagent dans cette région pour y travailler. Cela a comme impact d’élever considérablement le coût de la vie de la province, au détriment de la qualité de vie des habitants « de souche ». Les personnes qui vivent directement ou indirectement de cette industrie (travailleurs, entrepreneurs, représentants, …) sont aussi des acteurs de la première ligne. Enfin, les sables bitumineux sont situés à proximité des populations autochtones. Ils sont donc devenus, bien malgré eux, des acteurs dans cette problématique. Les médias jouent un rôle important dans le monde des sables bitumineux, car, dans notre société, la population reçoit l’information en grande partie grâce aux différents médias (radio, télévision, presse écrite, Internet,…). La cour fédérale du Canada est un tribunal actif dans le dossier. Elle doit émettre des jugements lorsque des conflits surviennent entre les différents acteurs et actants impliqués. CONTRAINTES (valeurs, normes, codes, modèles, obstacles, etc.) Nommer ici les contraintes concernant les sables bitumineux, c’est à dire les obligations qui sont créées par des règles, des valeurs, des normes, des codes, des modèles ou des obstacles. Les compagnies exploitantes sont soumises à plusieurs contraintes. La plus importante est sans doute le comité de révision. Ce comité doit approuver ou rejeter les projets d’exploitation minière. C’est ce comité qui a le dernier mot sur tous les projets en cours dans la province. Des lois environnementales doivent être respectées par les compagnies. Il faut aussi avoir en tête le protocole de Kyoto, quoi qu’il n’y ait pas vraiment de conséquences légales à ne pas le respecter. Il s’agit plus d’une valeur morale et ce protocole fait appel à l’aspect éthique de la problématique. L’image publique des compagnies est mise à l’épreuve dans ce contexte d’exploitation. Dans l’opinion publique, les compagnies dites « vertes » sont plus estimées et acceptées. Il s’agit d’une question d’éthique, autant de la part des consommateurs que de la part des multinationales. Comme tout état, l’Alberta s’est dotée d’une politique de gestion du territoire. Cette politique doit être respectée par les exploitants et le comité de révision doit s’assurer que les projets proposés vont en ce sens. ENJEUX Quelles sont les questions importantes associées à l’étude des sables bitumineux ? L’exploitation des sables bitumineux de l’Alberta soulève de nombreux enjeux touchant à plusieurs aspects de la société. Il y a, évidemment, des enjeux économiques, mais il y a aussi plusieurs enjeux politiques, sociaux et environnementaux. Les enjeux économiques concernent le vaste boum économique qui a présentement lieu en Alberta ainsi que son influence sur le reste du Canada (emplois, produit intérieur brut (PIB), hausse du dollar...). Bien sûr, il y a aussi plusieurs enjeux politiques tant au Fédéral qu’au Provincial. Il y a premièrement une certaine lutte de pouvoir entre les deux gouvernements. Il y a aussi les relations avec les autres pays exportateurs et consommateurs de pétrole, particulièrement les États-Unis. Notre image mondiale est aussi mise en jeu en ce qui concerne le protocole de Kyoto. Cette industrie a aussi des impacts sociaux majeurs: les emplois créés, les impacts sur les habitants de l’Alberta et sur les autochtones du nord de cette province. Finalement, il y a les nombreux enjeux environnementaux. Il y a les impacts sur l’atmosphère (pluies acides, gaz à effet de serre, etc.), sur la forêt (déforestation, sécheresse, rétablissement de la biomasse, etc.) et sur l’eau (utilisation pour l’extraction des sables bitumineux, traitement des eaux usées, contamination des sols, etc.). TENSIONS ET CONTROVERSES Repérer différents arguments autour de la question des sables bitumineux et les controverses qui en découlent. Ces controverses peuvent concerner un débat au sein d’une même discipline scientifique, entre des chercheurs de disciplines différentes, ou encore entre des groupes de pression qui ne partagent pas les mêmes positions. Parmi les enjeux cités dans la section précédente, on peut soulever à l'aide des médias plusieurs tensions et controverses autour de la problématique des sables bitumineux. Dans cette section, nous présentons les principales tensions reliées aux enjeux économiques, politiques, sociaux et environnementaux. À qui profite le pétrole des sables bitumineux du Canada? Lorsqu'il est question de l'exploitation du pétrole, on parle souvent de l'enrichissement du pays exploiteur. La récente envolée des prix du pétrole a poussé les profits des entreprises de ce secteur à des niveaux record et a enrichi en même temps les pays producteurs. Mais ce n'est pas nécessairement le cas du Canada. L'Alberta, où l'exploitation du pétrole des sables bitumineux est la plus élevée au pays, a le régime de redevances pétrolières le plus généreux de tous les pays producteurs de pétrole. Si généreux que, pendant que les entreprises augmentent leurs profits, les retombées économiques de l'or noir diminuent au pays! C'est la raison pour laquelle le gouvernement albertain a mandaté un comité pour consulter la population et trouver une façon d'enrayer cette diminution. Sans surprise, le comité a recommandé au gouvernement d'augmenter les redevances, de les lier plus étroitement au prix du marché et d'imposer une nouvelle taxe sur l'exploitation des sables bitumineux. L'industrie pétrolière canadienne est montée aux barricades et a accusé le gouvernement de l'Alberta de vouloir saccager le développement économique de la province. Un nouveau régime de redevances s'appliquera en janvier 2009 ; la lutte n'est pas terminée! Les environnementalistes contre les pétrolières... et les gouvernements. C'est un fait, l'exploitation des sables bitumineux est une activité hautement polluante. Que l'on parle des dommages causés à la forêt boréale, aux sources d'eau dans la région d'exploitation ou en ce qui a trait aux changements climatiques (avec l'émission des gaz à effet de serre), les torts causés par cette industrie sont énormes. Les environnementalistes unissent leurs forces pour essayer de contrer la croissance de l'exploitation. Greenpeace est l'un de ces groupes environnementalistes qui posent des actions contre les pétrolières et qui exhortent les gouvernements d'imposer des normes plus sévères sur le plan de l'environnement. Bien que certaines pétrolières posent des actions pour assainir d'anciens sites d'exploitation, les résultats bénéfiques pour l'environnement semblent trop faibles, selon les environnementalistes, en comparaison avec la croissance de l'exploitation des sols. Ce n'est pas ce qu'en disent les pétrolières. Devant cette lutte, les gouvernements fédéral et des provinces doivent trouver des terrains d'entente. La tâche n'est pas facile puisque d'un côté, il y a le désir de faire prospérer l'économie du pays en répondant aux demandes des pétrolières et des pays acheteurs de pétrole, comme les États-Unis, et de l'autre, il y a les environnementalistes et une grande partie de la population qui demandent des normes environnementales sévères afin de protéger les milieux naturels, de réduire la pollution engendrée par cette industrie et de rencontrer les exigences du protocole de Kyoto. Les enjeux sociaux La mise en valeur des sables bitumineux a amené une effervescence économique sans précédent dans la vaste région de Fort McMurray. Si un tel niveau de production a un impact économique majeur pour la région et l’ensemble du Canada, il se traduit aussi par des bouleversements tout aussi importants au plan municipal et social. De plus, le développement des sables bitumineux est réalisé dans une région où la présence autochtone s’avère importante. Les premières nations ont réussi dans une certaine mesure à tirer profit de cette activité, notamment grâce aux nouvelles occasions d’emploi et d’affaires qui s’offrent aux autochtones là où aucune n’existait auparavant. Certaines sociétés comme Syncrude font un effort délibéré pour rejoindre les Autochtones et soutenir leur participation à l’industrie des sables bitumineux. Malheureusement, la richesse économique des sables bitumineux n’est pas bien distribuée, et de nombreux résidents des collectivités des premières nations continuent de vivre dans la pauvreté en dépit de la richesse considérable de la région. L’exploitation des sables bitumineux compromet aussi le mode de vie traditionnel des Autochtones, et peut-être même leur santé. L’extraction et le traitement in situ des sables bitumineux occupent des segments de plus en plus vastes des territoires traditionnels des premières nations et endommagent les terrains et les écosystèmes à partir desquels les premières nations tirent depuis toujours leur subsistance. Le coût des loyers est le plus élevé du Canada et ceux de l’immobilier sont les plus hauts en Alberta. Par exemple, il en coûte présentement environ 485 000 dollars pour une maison unifamiliale de catégorie moyenne dans la région de Fort McMurray. L’offre de nouveaux logements est considérablement ralentie par le manque de terrains et la pénurie de main-d’oeuvre en construction. La municipalité régionale connaît des congestions routières dignes des grands centres urbains du pays, faute d’infrastructures de transport, collectif ou privé, adaptées aux nouveaux besoins engendrés par la croissance rapide des activités. Par ailleurs, la municipalité manque d’écoles, d’enseignants et de ressources pédagogiques, et les programmes, services et installations à vocation sociale ne répondent plus aux besoins actuels sur le plan de la garde des enfants et des problèmes que posent la toxicomanie, la violence familiale et l’itinérance. Résumé L es tensions et les controverses entourant l'exploitation des sables bitumineux sont nombreuses. En voici une liste non exhaustive :
SCÉNARIOS ENVISAGEABLES Il s’agit que chaque équipe repère les possibilités d’action qu’elle privilégierait ou pas face à la problématique des sables bitumineux. La croissance de l’exploitation L'Alberta possède les deuxièmes plus grandes réserves de pétrole au monde, après l'Arabie Saoudite. Avec la demande croissante pour le pétrole de la part des États-Unis, la production de pétrole brut au Canada devrait passer de 2,5 millions à 4,9 millions de barils par jour d'ici 2020. En effet, la production des sables bitumineux triplera, selon le gouvernement. Elle quadruplera, selon l'industrie pétrolière. À ce rythme, le Canada pourrait défoncer son objectif de Kyoto de plus de 44%. Le statu quo n’est pas à considérer. D’après les gouvernements et les pétrolières, les sables bitumineux confèrent au Canada un important avantage économique et stratégique. Le développement des sables bitumineux a eu des retombées économiques bénéfiques non seulement en Alberta, mais aussi ailleurs au Canada. Cependant, l’essor rapide de cette industrie pose aussi un certain nombre de défis que les gouvernements concernés n’ont pas fini de régler. On peut penser à la hausse des coûts, aux pénuries de main-d’œuvre, aux émissions de gaz à effet de serre, à l’accroissement de la consommation de gaz naturel (une ressource précieuse), à la consommation d’eau, aux conséquences environnementales cumulatives et aux répercussions sociales de ces activités, pour ne nommer que ceux-là. Selon eux, toutes les parties concernées, dont le gouvernement fédéral et l’industrie, doivent redoubler d’efforts pour régler ces graves problèmes. Le statu quo semble exclu. Mais, sauront-ils établir un équilibre entre les demandes des environnementalistes et celles des pétrolières? Des normes environnementales plus élevées. Est-ce que le Canada doit carrément interdire la production de pétrole bitumineux s'il veut agir de manière responsable? Non, de répondre l'Institut Pembina, une organisation hautement impliquée dans les débats sur l’exploitation des sables bitumineux. Selon cet institut, le gouvernement fédéral devrait plutôt mettre les bouchées doubles en favorisant l'échange de crédits de carbone et en accélérant la mise en place d'usines de captage et de séquestration du dioxyde de carbone. Les écologistes contredisent d'ailleurs l'industrie pétrolière, selon qui cette technologie ne peut être appliquée avant 2018. Les études de l’Institut Pembina montrent que pour quelques dollars par baril, l'industrie pourrait réduire à zéro ses émissions de gaz à effet de serre d'ici 2020. Selon les environnementalistes, c’est une petite demande à une époque où les pétrolières engrangent des profits faramineux. Afin de rencontrer les normes environnementales fixées par le protocole de Kyoto et de développer un partenariat pour la sécurité et la prospérité, certains analystes proposent de nationaliser l’industrie du pétrole au Canada pour suivre l’exemple de la Bolivie et de la Norvège. Les chercheurs ont estimé les dommages économiques résultant de cette activité afin de savoir si les compagnies pétrolières seraient encore rentables dans l’éventualité où elles devraient payer le coût des dommages environnementaux de ces activités. Si l’industrie devait payer le coût des dommages causés par les émissions de GES, les bénéfices chuteraient d’environ 27 pour cent par baril. Qui plus est, cet estimé ne tient pas compte de toute l’eau utilisée par ces sociétés pour l’extraction du pétrole, un phénomène de plus en plus controversé en Alberta en raison du déclin continu des réserves d’eau potable de la province. Ces travaux laissent entendre que les coûts d’exploitation des sables bitumineux dépassent peut-être de beaucoup tous les bénéfices qui en sont attendus. BOÎTES NOIRES À OUVRIR Cette section permet d’identifier les différents aspects du problème que l’on décidera d’étudier plus en profondeur, ainsi que les connaissances qu’il faudra acquérir pour pouvoir analyser ces différents aspects. Une boîte noire représente un concept que l’on utilise sans savoir nécessairement comment il fonctionne. Dans cette section, il s’agit de choisir les concepts que l’on trouve pertinents à connaître pour mieux réaliser le projet final. Sables bitumineux La première boîte noire à ouvrir serait les sables bitumineux. L’analyse de leur composition chimique et de leurs propriétés physiques serait à propos. La provenance de ce type de sol ainsi que sa localisation pourraient terminer cette étude. Bitume et hydrocarbures Les sables bitumineux tirent leur nom du fait qu'ils contiennent du bitume. Il peut donc être intéressant de s'attarder à la nature de cette substance. Pour aborder ce sujet, on devra aussi explorer le monde des hydrocarbures et de la pétrochimie. Mines Les mines représentent une boîte noire intéressante. Différents aspects peuvent être abordés : les types de sol, les minéraux et les roches. La localisation des gisements ainsi que les horizons du sol sont aussi en lien avec cette boîte noire. Extraction La boîte noire des procédés d’extraction pourrait être ouverte. Les procédés physiques et chimiques de séparation des substances seraient alors étudiés. Pétrole Évidemment, le pétrole en tant quel tel représente une boîte noire importante, car c’est le produit clé de cette industrie qui exploite les sables bitumineux. Raffinage Le raffinage du pétrole est aussi une boîte noire qui pourrait être ouverte. Les concepts de température et de changements de phase seraient à la base de cette boîte noire. Exploitation des ressources La boîte noire de l’exploitation pourrait être ouverte. Cette boîte comporterait des aspects culturels, politiques et sociaux. Les sujets suivants pourraient être abordés : systèmes, intrants et extrants. Le protocole de Kyoto Depuis quelques années, on parle beaucoup du protocole de Kyoto dans les médias. Bien que plusieurs environnementalistes considèrent que les cibles des pays signataires sont trop basses, ce protocole représenterait une première entente internationale pour la lutte au réchauffement climatique. Cette boîte noire touche également plusieurs concepts politiques et environnementaux. L'étude pourrait inclure des données sur l'origine de ce protocole et les grandes lignes qui ont mené à sa signature par les pays impliqués. Les gaz à effet de serre Pour comprendre les enjeux entourant la lutte aux changements climatiques et l'exploitation des sables bitumineux, il est impératif d'ouvrir la boîte noire des gaz à effet de serre. Leur composition, leur concentration dans l'atmosphère et leur origine pourraient conclure cette boîte noire. L'effet de serre Cette boîte noire est essentielle à la compréhension d'autres concepts comme le réchauffement climatique. Il est au coeur des débats sur la déforestation et l'accroissement de l'exploitation des sables bitumineux. C’est un concept relativement facile à comprendre puisqu'on peut observer plusieurs exemples de la vie courante. Réchauffement climatique Cette boîte noire est chargée de sous-concepts et son analyse peut être fastidieuse. Les scientifiques ont produit de nombreux graphiques illustrant le réchauffement et le refroidissement des températures sur la Terre depuis des millions d'années. Comment en sont-ils arrivés à ces résultats? Il peut être intéressant d'aborder cette boîte noire sous l'angle de la communication graphique. Changements climatiques L'ouverture de cette boîte noire implique la compréhension d'autres phénomènes. Il serait préférable de l'aborder dans une optique d'intégration des concepts vus préalablement. La modélisation climatique et les différentes problématiques qui y sont associées pourraient être une bonne façon d'aborder cette boîte noire. Circulation atmosphérique Cette boîte noire permet de comprendre pourquoi on parle de climat et quelles sont les caractéristiques de ces climats. La Terre est donc représentée comme plusieurs systèmes interreliés. Il peut être bon de rappeler certains concepts de pression, de température et d'humidité afin de mieux saisir la portée de cette boîte noire. Circulation océanique La circulation océanique joue un rôle essentiel dans la régulation du climat. Il peut être intéressant de faire un retour sur les concepts de densité, de salinité et de température de l'eau pour expliquer les grands courants océaniques. Un lien peut être fait avec la physique en expliquant brièvement l'effet de Coriolis. Cyclone et anticyclone L'un des effets prévus du réchauffement climatique est l'augmentation des tempêtes par un renforcement du cycle hydrique planétaire. Cette boîte noire peut donc être abordée sous cet angle. La forêt boréale L’analyse de cette boîte noire permet d’introduire plusieurs concepts prescrits de l’univers vivant. Le concept de dynamique des populations pourrait être vu sous l’angle de l’influence des divers facteurs abiotiques et biotiques. La biodiversité d’un territoire est déterminée par les liens, plutôt fragiles, qui existent entre les différentes composantes de l’environnement. Tourbières Ce type d’écosystème est caractérisé par les relations qu’entretiennent les organismes de cette communauté avec les facteurs abiotiques du milieu. On pourrait ainsi parler de la dynamique de cet écosystème sous l’angle des relations trophiques, des flux de matière et d’énergie et du recyclage chimique. Utilisation de l'eau Avec cette boîte noire, le concept de biome pourrait être touché. Les biomes aquatiques s’influencent entre eux et leur répartition est fonction de la latitude géographique, et d’autres facteurs tels que l’altitude, la température et le type de sol, ces concepts pourraient donc être abordés. Le déséquilibre causé par l’utilisation et la pollution de l’eau dans les régions d’extraction peuvent avoir des répercussions sur les écosystèmes et finalement sur un grand nombre d’activités humaines. La déforestation La déforestation est une des quatre problématiques environnementales du programme de deuxième année du deuxième cycle. Avec cette boîte noire, nous pouvons aborder le cycle que forment la photosynthèse et la respiration qui est essentiel à la compréhension des enjeux environnementaux entourant les thèmes de la déforestation et des changements climatiques. Il peut être très intéressant d’étudier les équations et les quantités des réactifs mises en jeux dans ces processus. Les cycles biogéochimiques du carbone et de l’azote peuvent aussi être abordés.
DISCIPLINES À MOBILISER Dresser la liste des disciplines qui s’appliquent à l’étude des sables bitumineux. La géologie L'exploitation des sables bitumineux est du domaine de la géologie. Il peut être intéressant de comprendre la formation des sables pétrolifères et où l'on peut les retrouver dans le sol. La chimie Du côté de la chimie, les équations chimiques, le traitement des ressources (eau, sables,…) et les différents procédés associés à la problématique pourraient être abordés. La biologie L’impact qu'a cette industrie sur la santé (stress, physique et mentale) des habitants, de la faune et de la flore du secteur. L’écologie Les aspects des interactions entre l’environnement et les individus seront étudiés. Le côté de la protection environnementale sera aussi abordé. L'économie Plusieurs enjeux économiques peuvent être soulevés en abordant le sujet de l'exploitation des sables bitumineux. La politique Les gouvernements jouent un grand rôle de médiation entre la population et l'industrie pétrolière. SPÉCIALISTES À CONSULTER Nommer les spécialistes qui pourraient être consultés. Un spécialiste est une personne qui peut aider à la compréhension de la problématique grâce à ses connaissances disciplinaires ou à sa familiarité avec la situation. Quelques spécialistes pourraient être consultés lors de l’étude de la problématique :
SÉLECTIONNER LES ASPECTS À INTÉGRER À LA SYNTHÈSE FINALE Dans cette section, chaque équipe précise, avec la supervision de l’enseignant, ce qu’elle décide de prendre effectivement en compte pour structurer sa représentation interdisciplinaire selon le projet qu’elle s’est donné et le contexte de classe. On restreint l’étude de la problématique à certains aspects seulement, qui sont choisis en fonction du message que l’on veut faire apparaître sur l’affiche. On garde une trace écrite des choix qui sont faits pour orienter la création de l’îlot. a) Sélectionner les aspects à intégrer dans la synthèse finale Il s’agit pour vos élèves de sélectionner les aspects de la problématique des changements climatiques que l’on veut intégrer dans l’affiche. Cet îlot de rationalité touche beaucoup à la perspective démocratique abordée dans le programme. On espère développer le sens critique des élèves et la construction d’une opinion éclairée. Il s’agit donc de développer leur expertise citoyenne. On touche aussi un peu à la perspective humaniste, en développant leur potentiel intellectuel. Les élèves seront amenés à approfondir de nombreuses connaissances. Il y aura donc un développement de leur culture personnelle. Cet îlot permettra d’évaluer les compétences disciplinaires deux et trois. La deuxième compétence met l’accent sur la conceptualisation et sur le réinvestissement des apprentissages. Dans cette activité, les élèves auront à s’approprier plusieurs concepts touchant aux sables bitumineux afin de comprendre les problématiques soulevées par leur exploitation. Les composantes de cette compétence qui sont particulièrement visées sont premièrement de parvenir à situer une problématique, l’exploitation des sables bitumineux, dans son contexte. Les élèves seront amenés à comprendre les principes scientifiques liés à la problématique et finalement à construire leur opinion sur la problématique à l’étude. Cette opinion teintera certainement leur documentaire. La troisième compétence fait appel aux divers langages utilisés en science et technologie qui peuvent être abordés en parlant des sables bitumineux. Dans ce travail, les élèves ont d’ailleurs à produire une vidéo de type documentaire où ils auront à utiliser le langage adéquat. Les trois composantes de cette compétence seront exploitées. Les élèves auront à participer à des échanges d’information à caractère scientifique et technologique avec leur enseignant, mais aussi entre eux. Ils auront aussi à interpréter des messages à caractère scientifique et technologique surtout lors de l’ouverture des différentes boîtes noires. Finalement, ils auront à transmettre dans un document de l’élève, et aussi à l’aide d’un petit film, des messages à caractère scientifique et technologique. La problématique de l’exploitation des sables bitumineux se rattache davantage au domaine général de formation Environnement et consommation. Bien sûr, l’exploitation des sables bitumineux a des impacts très importants sur l’environnement, mais il s'agit d'une ressource très importante pour l’économie canadienne et un produit de consommation très en demande (produits du pétrole). Ce projet touche aussi au domaine général de Médias. Les élèves auront à consulter plusieurs sources d’informations (documentaires, articles scientifiques, articles de journaux...). Ils auront aussi à produire un documentaire vidéo sous une forme qui s'inspire des documentaires existant sur le sujet. La démarche visée pour ce projet est celle de la construction d’opinion. Les élèves auront à prendre connaissance des différentes facettes de cette industrie et à se construire une opinion en pesant les pour et les contre reliés à l’exploitation des sables bitumineux. Comme le documentaire qu’ils auront à produire sera certainement empreint de cette opinion, ils auront à construire une argumentation solide afin de la défendre tout en prenant conscience des croyances et valeurs qui se dégagent de leur documentaire. De nombreuses stratégies d’exploration et d’analyse pourraient être utilisées dans ce projet. Les élèves auront à inventorier un grand nombre d’informations scientifiques, technologiques et contextuelles afin de bien cerner la problématique. Il leur faudra aussi réussir à élaborer divers scénarios possibles ainsi que diverses pistes de solutions qui pourraient être considérées pour l’avenir de cette industrie. Ils auront aussi à dégager les divers points de vue liés à l’exploitation des sables bitumineux. Ils devront également parvenir à diviser ce problème très vaste et complexe en sous-problèmes plus simples, ce qui facilitera l'approche et la compréhension du sujet. Bien sûr, divers modes de raisonnement devront être utilisés afin de traiter le grand nombre d’informations disponibles sur le sujet. Finalement, comme il s’agit d’un sujet très chaud, les élèves auront à être très critiques et parvenir à bien sélectionner les critères pertinents qui leur permettront de bien se situer au regard de la problématique. De plus, nous considérons que la grande majorité des attitudes intellectuelles et comportementales mentionnées dans le Programme de formation de l’école québécoise sont sollicitées dans le cadre de cette activité. Le contenu du programme de science et technologie de deuxième année du deuxième cycle est organisé autour de quatre problématiques environnementales et l’exploitation des sables bitumineux permettra de toucher à des orientations de ces quatre problématiques. La première problématique touche le sujet des changements climatiques. Le projet discuté dans ce travail permet d'aborder plusieurs orientations de cette problématique, plus spécifiquement ce qui concerne l’effet de serre (quantité de CO2 généré) et l’impact de la déforestation. La deuxième problématique touche le défi énergétique de l’humanité et c'est d'ailleurs dans ce cadre que s'inscrit particulièrement la problématique des sables bitumineux. Bien sûr, l’exploitation des sables bitumineux et la consommation du pétrole produit à partir de ceux-ci ont des impacts écologiques importants, notamment sur le climat. La troisième problématique soulevée concerne l’eau potable. L’eau douce étant une ressource rare, son utilisation dans l’exploitation dans des sables bitumineux soulève de nombreux débats. Finalement, il y a la problématique de la déforestation. Lors de la préparation du terrain pour l’extraction des sables bitumineux, d’immenses surfaces de forêt viable sont rasées. Bien sûr, ces coupes ont des conséquences considérables sur l’environnement et sur les sociétés. Il y a des effets négatifs sur la biodiversité et sur les changements climatiques. Cet îlot de rationalité permettra d’explorer de nombreux concepts du Programme de formation de l’école québécoise. Ces concepts seront abordés à l’aide des différentes boîtes noires traitées. Dans la section précédente, on retrouve vingt boîtes noires qui pourraient être ouvertes. Cependant, on considère que quatre de ces boîtes noires sont susceptibles d’être traitées en priorité afin de parvenir à bien cerner la problématique. En fait, il s’agit plutôt de thèmes majeurs où l’on retrouve plusieurs concepts. Ces thèmes sont les sables bitumineux, les ressources énergétiques, le protocole de Kyoto et l’utilisation de l’eau. Le thème des sables bitumineux permettra d’avoir une première introduction sur le sujet de ce travail et de toucher à d’autres boîtes noires qui sont le bitume, les méthodes d’extraction et le pétrole. Le thème de ressources énergétiques permettra de toucher à la boîte noire des hydrocarbures et celle de l’exploration des ressources, le troisième thème porte sur le protocole de Kyoto et laisse place à l’ouverture des boîtes noires traitant des gaz à effet de serre, de l’effet de serre lui-même et du réchauffement climatique. Finalement, le dernier thème aborde la problématique de l’utilisation de l’eau. À partir de celle-ci, il serait possible d’explorer la boîte noire liée à l’exploitation des ressources ; on pourrait y parler entre autres de pollution de l’eau et des impacts sur les populations et sur l’environnement. Les concepts que cet îlot de rationalité pourrait permettre de voir sont les suivants : biome (biomes aquatiques), combustion, lithosphère, successions géologiques, ressources énergétiques, minéraux, systèmes de pompes, propriétés physiques, transformation de l’énergie, cycle biogéochimique, l’étude des populations, cycles biologiques, circulation atmosphérique, réactions chimiques, flux d’énergie, horizons du sol, contamination, bioaccumulation, l’effet de serre, balancement des équations chimiques, mole, nature des liens chimiques et règles de nomenclature et d’écriture. En terminant, ce projet pourrait facilement être multidisciplinaire. Le texte d’opinion pourrait faire l’objet d’une collaboration avec les enseignants de français et il serait aussi possible de solliciter la participation, pour les écoles ayant cette option, des enseignants des cours de cinéma.
HIÉRARCHISER LES DONNÉES LISTÉES Il s’agit pour vous et vos élèves de classer les données sélectionnées au sein de chacune des équipes selon leur pertinence et leur utilité pour structurer leur représentation interdisciplinaire en fonction de leur prise de position sur la question. Négocier la hiérarchisation des données listées en fonction des contextes pédagogiques et des priorités à investiguer de manière plus approfondie. Au sein de chaque équipe, chaque élève est responsable de documenter un point parmi la liste des contraintes, enjeux, acteurs, actants, etc. concernés par la question. Il n’y a pas vraiment un ordre à respecter, un travail en équipe d’experts serait à privilégier, suivi d'un retour, premièrement, en équipe et, ensuite, en grand groupe. Les boîtes noires seraient donc explorées en parallèle par chacun des experts, à l'intérieur de chacune des équipes. Lors du retour en plénière, nous suggérons à l'enseignant d'aborder les concepts dans l'ordre suivant, pour qu'il y ait progression logique :
1) Sables bitumineux
2) Ressources énergétiques
3) Protocole de Kyoto
l’effet de serre et les gaz à effet de serre
4) Utilisation de l’eau
CHOISIR LES BOÎTES NOIRES À OUVRIR Il s’agit pour vous et vos élèves de choisir les boites noires à ouvrir pour pouvoir analyser les aspects sélectionnés pour réaliser l’affiche. « Pour en arriver à une représentation interdisciplinaire de la question, des choix devront être faits en fonction du temps dont on dispose et des intentions précises du programme scolaire : on ne peut tout dire sur la question. Ces choix orientent alors les contenus disciplinaires qui seront approfondis, ceux qui seront mis de côté… ». [1]
Sables bitumineux
Ressources énergétiques
Protocole de Kyoto
Utilisation de l’eau
[1] Référence : Une démarche d’enseignement interdisciplinaire en science au secondaire. B. Bader et S. Barma, Spectre : L’intégration des préoccupations environnementales en Science et en technologie, février 2008.
OUVRIR DES BOÎTES NOIRES ET DÉCOUVRIR DES PRINCIPES DISCIPLINAIRES Chaque membre de l’équipe choisit une boîte noire à ouvrir et réalise une recherche sur ce sujet. Les informations seront ensuite mises en commun pour réaliser l’affiche. Voici un document couvrant les boîtes noires que nous avons décidé d'ouvrir : Exemple de démarche à suivre en classe. Cours 1 Document cours 1 : Dossier de l'élève Cours 2 Document 1 : les boîtes noires Cours 3 Cours 4 Document 1 : autoévaluation (début du projet) Document 2 : confrontation du cliché Cours 5 Document 1 : éléments importants d'un documentaire Document 2 : production et distribution d'un documentaire Document 3 : tempête d'idées et gestion du temps Cours 6 Document 3 : Grille d'appréciation du documentaire Cours 7-8 Cours 9 Cours 10-11 Sites Internet Articles de revues ou de journaux Autres Le rapport des ressources naturelles du Canada sur l'exploitation des sables bitumineux Le stress des travailleurs dans l'industrie des sables bitumineux Vous pouvez télécharger, d’un seul clic, tous les fichiers accompagnant la SAÉ. | |||
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Les sables bitumineux  |
