Le cycle de vie des appareils électroniques représente une problématique complexe qui a avantage à être examinée sous plusieurs angles. Tel que prescrit par le biais de la 2^ème 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 2^ème 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 et éthiques pour documenter la problématique du cycle de vie des appareils électroniques.

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 du cycle de vie des appareils électroniques, 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 les élèves à une réflexion métacognitive de type épistémologique sur le caractère négocié et situé de la construction des connaissances scientifiques. 

La construction d’un îlot de rationalité a pour but de répondre à la question « De quoi s’agit-il ? » en faisant appel à des connaissances provenant de différentes disciplines concernées par cette problématique.

L'objectif du travail est d'amener les élèves à découvrir que les composantes de différents appareils électroniques sont faites de différents matériaux dont certains sont dangereux. Cette découverte, qui sera faite en démontant un appareil électronique, leur permettra de comprendre l'influence qu'ils ont sur divers aspects de la vie (environnementaux, économiques, culturels, médicaux, etc.), ce qui développera leur esprit critique et les orientera vers l'élaboration de différentes solutions pouvant diminuer les impacts négatifs.

Contexte

Le cycle de vie des appareils électroniques est un sujet d’actualité. Tout le monde a plus ou moins une idée sur la question. C’est dans ce contexte que cette SAE prend sa place, puisque le but de celle-ci est de permettre à vos élèves de faire un premier tour de la question de manière à ce qu’une représentation interdisciplinaire émerge de leur activité d’apprentissage. 

Le cycle de vie des appareils électroniques est un sujet de plus en plus traité dans l'actualité. Les réseaux de recyclage de ces appareils ne sont pas très bien organisés ni très bien connus du grand public. Très peu de commerces d'appareils électroniques offrent de les récupérer lorsqu'ils sont désuets. De plus, les gens ne sont pas très au courant de la destination et du danger que peuvent avoir leurs appareils électroniques sur la santé humaine et sur l'environnement lorsqu'ils s'en débarrassent. De plus en plus de gens, donc, s'inquiètent du sort réservé à des travailleurs dans les pays en voie de développement qui doivent démonter nos vieux appareils électroniques dans des conditions misérables.

Finalités

Cette activité devrait permettre aux élèves de construire une représentation interdisciplinaire de la question du cycle de vie des appareils électroniques et de se forger une opinion personnelle sur la base de critères que chacune des équipes se sera donnés. De ce point de vue, la finalité poursuivie par cette activité d’enseignement se veut démocratique, car elle vise à préparer des citoyens à participer à des débats liés aux questions socialement vives. En abordant la question sous l’angle de plusieurs disciplines scientifiques ainsi que de différentes perspectives et points de vue sur le sujet, les élèves sont appelés à prendre position de manière éclairée.  

De plus, l'élève est amené à enrichir sa culture personnelle sur ce sujet, ce qui rejoint une finalité humaniste.

• Finalité démocratique : construction d'opinion à partir d'un sujet scientifique, plus particulièrement sur un enjeu à dimension planétaire pouvant être géré par les outils de la politique et de l'économie.

• Finalité utilitariste : en démontant un appareil électronique, l'élève se familiarise avec le procédé de démontage et ses constituants (fils électriques, composantes électriques, outils nécessaires, etc.) et, conséquemment, il lui devient plus accessible de réparer ou d'utiliser divers objets techniques. 

Destinataire(s)

Le projet est destiné à des jeunes de secondaire 4 en ATS, mais il pourrait également être fait par des élèves de sciences et technologie du même niveau scolaire.

L'exposition que les élèves auront à monter sera ouverte à tous. En effet, les gens de la communauté où est située l'école ainsi que tous les élèves de l'école pourront voir l'exposition. De cette façon, l'exposition sera un bon moyen de conscientiser les gens à la problématique présentée et notamment au recyclage.

Produit(s) 

Il est demandé aux élèves de produire un article sur une composante qu'ils jugent dangereuse dans leur appareil électronique. Dans cet article, les élèves doivent préciser les impacts que cette composante a par rapport à différents aspects (économique, environnemental, santé).

Les élèves devront, à partir de cet article, préparer un support visuel de leur choix qui sera présenté lors de l'exposition avec leurs composantes dangereuses ou potentiellement dangereuses.

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, des savoirs disponibles, des 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 du cycle de vie des appareils électroniques :

Audrey Julien

Le cycle de vie des appareils électroniques peut être relié à deux variables et il varie d'un objet à l'autre. Il est possible de considérer son cycle de fonctionnement, c'est-à-dire lorsqu'il est utile à l'humain. À la suite de cet usage, l'appareil devient inutile. Le cycle de dégradation prend forme. La destruction ou la dégradation naturelle de ces appareils affectent plusieurs aspects du quotidien de différentes populations. Les batteries, par exemple, une fois utilisées, peuvent s'écouler. Les produits chimiques de ces objets peuvent enflammer certains sites.

Maxime Gignac

Le cycle de vie des appareils électroniques peut différer selon l’utilisation que l’on en fait. Par exemple, le recyclage des composantes est souvent possible. Ainsi, si l’on change un ordinateur, on peut en garder la carte réseau pour la réutiliser. Dans d’autres cas, ils seront envoyés dans les ordures ménagères et pollueront la planète, car les composantes électroniques ne sont pas biodégradables et certaines composantes contiennent des produits chimiques nocifs pour l’environnement (piles, batteries, etc.).

Sandra Tanguay

D’après moi, le cycle de vie des appareils électroniques peut prendre plusieurs voies. En effet, je crois que certaines entreprises offrent le service de récupération des appareils. Ainsi, les matériaux sont tout recyclés. Cependant, la plupart des appareils électroniques terminent leur vie dans les dépotoirs. De cette façon, il y a beaucoup de pollution des sols. Je sais également qu’une partie des appareils est acheminée à la fin de leur vie dans des pays, comme l’Inde. Ces appareils sont alors démontés par de jeunes enfants pour recueillir les fils de cuivre. Cela est alors très dommageable pour la santé des enfants.

Christian Perreault

Travaillant dans le domaine de l'informatique, j'ai souvent eu à débarrasser une PME de son matériel électronique désuet. À plusieurs reprises, j'ai contacté des organismes de bienfaisance qui en font fait la cueillette (exemple : MIRA, pour les cartouches d'encre). Dans le cas des appareils inutilisables, je me suis rendu compte qu'ils ne peuvent pas être récupérés par des organismes pour les démunis. Leur vie utile est terminée et il m'a été difficile de trouver où aller les porter, en m'assurant qu'ils seraient démontés et recyclés, et non pas seulement enfouis dans un dépotoir. Mes présupposés à ce sujet sont donc principalement autour d'un système de récupération défaillant. Je pense qu'il n'y a malheureusement pas beaucoup de lois qui encadrent ce processus et que la responsabilité en est remise aux initiatives des détaillants de matériel informatique et aux entreprises de récupération. De plus, j'ai l'impression que la gestion de ces déchets rendus aux endroits de démontage/recyclage se fait de manière hasardeuse. Bref, selon mes connaissances actuelles, beaucoup plus pourrait être fait à cet égard dans les pays industrialisés.

[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.

Acteurs et actants

Chaque équipe établit sa grille d’analyse du cycle de vie des appareils électroniques 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 du cycle de vie des appareils électroniques.

ACTEURS (spécialistes pouvant être utiles à notre quête)

Scientifiques

• écologistes
• biologistes
• chimistes

Professionnels

• ingénieurs des eaux
• ingénieurs électriques
• informaticiens
• électriciens
• économistes
• médecins
• sociologues
• politiciens

Autres

• consommateurs
• fabricants

ACTANTS

• population
• faune
• flore
• ressources naturelles

Contraintes (valeurs, normes, codes, modèles, obstacles, etc.)

Nommer ici les contraintes concernant le cycle de vie des appareils électroniques, c’est-à-dire les obligations qui sont créées par des règles, des valeurs, des normes, des codes, des modèles ou des obstacles.

• Responsabilité des fabricants et des commerces.
• Il y a un marché pour le recyclage : les propriétaires paient des entreprises pour s'en débarrasser et elles le revendent à des pays comme l'Inde.
• Il y a des coûts élevés pour démonter un appareil électronique.

Enjeux

Quelles sont les questions importantes associées à l’étude du cycle de vie des appareils électroniques ?

• Responsabilité des fabricants et des commerces
• Lois environnementales déficientes
• Dangers pour la santé des travailleurs
• Surconsommation, produits de piètre qualité (durée de vie courte)
• Dangers pour l'environnement (polluants)

Tensions et controverses

Repérer différents arguments autour de la question du cycle de vie des appareils électroniques 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.

• Doit-on recycler notre matériel informatique s'il est exporté vers des pays en voie de développement sachant que nous mettons en danger la santé de ces travailleurs?
• Devrait-il y avoir plus de responsabilités attribuées aux détaillants d'appareils électroniques au regard du recyclage?
• Devrait-on interdire la vente d'appareils électroniques de piètre qualité sachant que leur durée de vie est courte et que, par conséquent, leur empreinte écologique très grande?
• S'agit-il d'une responsabilité gouvernementale ou sociale?

Scénarios envisageables

Il s’agit que chaque équipe repère les possibilités d’action qu’elle privilégierait ou pas face à la problématique du cycle de vie des appareils électroniques.

Divers scénarios auraient pu être envisagés pour notre projet. Cependant, nous avons décidé de choisir l'exposition, car les élèves qui font le projet ne seront pas les seuls à être informés des dangers de certaines pièces ou composantes des appareils électroniques et cela leur permet d'échanger avec leur entourage sur le sujet. Dans ce cas, nous pouvons aussi évaluer la compétence 3. Un autre projet qui aurait pu être possible et qui poursuit les mêmes buts que l'exposition aurait été de faire une campagne de sensibilisation dans l'école. En effet, les élèves auraient pu faire des dépliants ou des affiches avec les dangers de certaines pièces ou composantes des appareils électroniques.

Un autre scénario qui aurait été envisageable est que les élèves développent des solutions au problème de « recyclage » des appareils électroniques. En ce sens, il serait intéressant de faire un projet en association avec les cours d'univers social.

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. 

Tous les concepts cités dans la section « Concepts prescrits » peuvent constituer des boîtes noires à ouvrir. D’autres boîtes noires plus spécifiques à la question du cycle de vie des appareils électroniques peuvent être ajoutées.

Plusieurs boîtes noires sont importantes à ouvrir pour amener les élèves à se construire une opinion concernant le cycle de vie des appareils électroniques :

1. L'incidence du comportement des gens des pays industrialisés sur la santé des personnes des pays en voie de développement (biologie, sociologie);
2. Les maladies développées et les blessures causées par la manipulation d'objets technologiques (chimie, biologie);
3. L'évolution rapide de la technologie (technologie, physique, électronique, chimie);
4. La composition des appareils électroniques (technologie, chimie, physique);
5. La concurrence entre les compagnies de produits électroniques (économie);
6. Les matériaux utilisés pour fabriquer les pièces des divers appareils électroniques (ingénierie, économie, physique, chimie);
7. Le processus de démontage d'un appareil électronique et leur fonctionnement (rétroingénierie, chimie);
8. Le recyclage de pièces (environnement, droit, économie);
9. Les coûts associés au recyclage et à l'exportation (économie, droit);
10. L'influence de la société sur la consommation d'appareils électroniques (environnement, économie, sociologie);
11. Les failles législatives et normatives encadrant le recyclage, l'exportation et l'importation d'objets électroniques (droit, économie, géographie).

Disciplines à mobiliser

Dresser la liste des disciplines qui s’appliquent à l’étude du cycle de vie des appareils électroniques.

Les disciplines mobilisées sont énumérées dans la section « Boîtes noires à ouvrir ». Voici une liste un peu plus exhaustive.

Biologie : Plusieurs systèmes de l'humain sont touchés par ce sujet tels que le système respiratoire, le système cardiovasculaire, le système urinaire, etc. Par exemple, les élèves doivent être en mesure de se plonger dans leur bassin de connaissances sur l'anatomie et le fonctionnement du système respiratoire pour comprendre les maladies qui s'y rattachent et qui découlent de la manipulation de pièces d'appareils électroniques composées de substances nocives.

Chimie : Cette discipline se rattache à ce sujet, car elle permet aux élèves de comprendre la signification de termes tels que cadmium, cuivre, plomb, etc. Ils peuvent par la suite comprendre leurs impacts sur la santé en faisant ressortir les différentes réactions chimiques pouvant se produire entre ces éléments.

Physique : La mobilisation de cette discipline amène l'élève à utiliser différentes stratégies pour réussir à démonter leur appareil électronique et à comprendre son fonctionnement.

Sociologie : Cette discipline se rapportant aux rapports sociaux entre les individus amène les élèves à comprendre pourquoi notre société consomme autant. Ils peuvent se référer tout simplement à leur entourage pour les aider dans leur réflexion, ce qui les amène à faire ressortir certaines valeurs des pays industrialisés.

Économie : L'élève doit être en mesure d'analyser cette situation en considérant les coûts affectant les compagnies ou l'État et les profits qu'ils peuvent faire.

Droit : En mobilisant cette discipline, l'élève peut être plus en mesure de juger de la justesse et de l'égalité des différentes lois se rattachant aux appareils électroniques.

Environnement : L'élève doit pouvoir se rendre compte comment notre société de consommation a un impact sur l'environnement dans lequel nous vivons.

Technologie : L'élève réussit à déterminer les composantes d'un objet et à savoir comment le démonter et le remonter.

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.

Liste de spécialistes

Biologie

• Médecin
• Enseignant de l'anatomie humaine
• Biologiste

Chimie

• Chimiste
• Ingénieur chimique

Physique

• Électricien

Sociologie

• Sociologue

Économie

• Économiste
• Politicien

Droit

• Avocat
• Politicien

Environnement

• Biologiste
• Médecin
• Microbiologiste

Technologie

• Informaticien
• Ingénieur électrique

Sélectionner les aspects à intégrer dans 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.

Il s’agit pour vos élèves de sélectionner les aspects de la problématique du cycle de vie des appareils électroniques  que l’on veut intégrer.

Une fois l'étape du recensement des boîtes noires pouvant être ouvertes, nous pouvons amorcer la clôture de la démarche. Il faut tenir compte de la clientèle visée : le cours ATS de secondaire 4. En ce sens, il faut choisir des boîtes noires à ouvrir en fonction des concepts prescrits du cours et des domaines généraux de formation que nous souhaitons aborder, des finalités (perspectives) du cours et de la formule pédagogique choisie (pédagogie du projet).

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. Il faut aussi 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 et actants concernés par la question.

Afin de bien comprendre la relation entre tous les concepts prescrits que notre situation d'apprentissage nous permet de faire, ces derniers ont été regroupés sous forme d'un réseau.

Réseau de concepts (AppareilsElectroniques.gif)

Choisir les boîtes noires à ouvrir

Il s’agit pour vous et vos élèves de choisir les boîtes 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]

Voici la liste des boîtes à ouvrir qui ont été sélectionnées :

1 - L'incidence du comportement des gens des pays industrialisés sur la santé des personnes des pays en voie de développement (biologie, sociologie);

2 - Les maladies développées et les blessures causées par la manipulation d'objets technologiques (chimie, biologie);

3 - L'évolution rapide de la technologie (technologie, physique, électronique, chimie);

6 - Les matériaux utilisés pour fabriquer les pièces des divers appareils électroniques (ingénierie, économie, physique, chimie);

7 - Le processus de démontage d'un appareil électronique et son fonctionnement (rétroingénierie, chimie);

8 - Le recyclage de pièces (environnement, droit, économie);

10 - L'influence de la société sur la consommation d'appareils électroniques (environnement, économie, sociologie);

11 - Les failles législatives et normatives encadrant le recyclage, l'exportation et l'importation d'objets électroniques (droit, économie, géographie).

[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 les 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. 

(1) Pour mieux distinguer l'incidence du comportement des gens des pays industrialisés sur la santé des personnes des pays en voie de développement, il serait intéressant que les élèves fassent appel dans un premier temps à un sociologue. L'enseignant pourrait inviter un spécialiste en classe pour parler de cette incidence. Les élèves découvriraient comment la société dans laquelle nous vivons influe sur nos valeurs. Malgré nos bonnes intentions, nous nous laissons guider par les valeurs de la société qui nous amènent à adopter des attitudes ne correspondant pas nécessairement à notre pensée. Vivant dans un pays industrialisé, les élèves découvriront que les valeurs de la société sont orientées vers l'économie. Ces valeurs nous encouragent à envoyer nos objets inutilisables dans les pays en voie de développement au lieu de les recycler dans notre pays. Le discours d'un biologiste pourrait aider les élèves à comprendre les impacts de nos comportements sur les populations des pays en voie de développement, ce qui met en relief le concept de perturbations sur les communautés. Ces deux types de rencontre, dont les discours sont complémentaires, favorisent le développement de la compétence 2, Mettre à profit ses connaissances scientifiques et technologiques, car les élèves doivent mobiliser certains savoirs pour réussir à comprendre comment ces perturbations affectent le corps de l'humain et, par conséquent, ils amènent les élèves à situer l'application dans son contexte. Ils doivent faire un retour sur le fonctionnement des différents systèmes de l'organisme vu lors de leur cours de science et technologie de troisième secondaire. Leur manque de connaissances peut les encourager à utiliser des stratégies de sorte à réussir à trouver une façon de compléter leurs informations. Ils peuvent, par exemple, recourir à des revues ou à des documentaires. Le discours des deux spécialistes peut aussi favoriser le développement de l'esprit critique. Les élèves comparent les informations trouvées avec ces discours. Ils apprennent à sélectionner ce qui leur semble plausible. Ce cheminement mental touche à l'acquisition d'une des compétences transversales, soit exercer son esprit critique.

Réseau de concepts (IncidenceDuComportement.gif)

(2) L'ouverture de la boîte noire se rattachant à la santé, « Les maladies développées et les blessures causées par la manipulation d'objets technologiques », peut se faire de différentes façons. L'élève peut tout simplement recourir à un guide médical pour comprendre les maladies et leurs causes ou aller rencontrer un médecin. Les différentes maladies et les risques de blessures sont cités à travers les différentes références que nous procurons à l'élève. Comme exemple de maladie, on peut y retrouver le cancer du poumon, la tuberculose, les dommages au système nerveux, etc. La liste est longue. On peut aussi y retrouver des risques de blessures corporelles, car certaines pièces sont très tranchantes, d'autres contiennent de l'acide et peuvent causer des brûlures corporelles, etc. Cette recherche d'information lui permet donc encore une fois de découvrir le concept de perturbations par lui-même. Chaque membre d'une même équipe ayant recueilli des informations sur les substances pouvant affecter la santé peut partager ses impressions avec les autres, ce qui amène souvent l'équipe à réfléchir et à débattre. Ils essaient ensemble de se construire une opinion qu'ils pourront élaborer lors de leur exposition. Cette étape correspond à un moment pour exprimer un message et sensibiliser les gens. Les élèves peuvent ainsi développer leur compétence 3, Communiquer à l'aide des langages utilisés en science et technologie. Le support visuel utilisé, soit un objet technologique qu'ils ont démonté, rend leur message plus concret. L'action de démonter un objet leur permet de mieux visualiser certains concepts prescrits, soit les matériaux de construction, les matériaux composites, les matériaux plastiques et les céramiques. En se référant à certains schémas préalablement trouvés dans des livres de matériaux, ils sont en mesure de distinguer les matériaux composant les différentes pièces. Les élèves sont dans une étape d'acquisition du niveau conceptuel des niveaux d'abstractions. Toutes ces tâches permettant l'ouverture de cette boîte noire amènent les élèves à prendre conscience des conséquences de leurs actions sur leur santé et sur la santé des autres. Cette prise de conscience est reliée à un des domaines généraux de formation Santé et bien-être.

(3) L'ouverture de la boîte noire évolution rapide de la technologie permet aux élèves de découvrir plusieurs concepts prescrits. La comparaison entre les différentes pièces des objets des différentes équipes, lors de leur démontage, permet aux élèves de voir qu'il y a de nombreuses modifications possibles pour fabriquer un même appareil électronique. Ils pourront découvrir que les matériaux utilisés pour leur fabrication changent et que ces derniers se dégradent avec le temps. C'est pour cette raison qu'il faut les protéger par le revêtement et le traitement des surfaces. Ce démontage, qui les amène à comparer des pièces et à découvrir des matériaux, leur permet de comprendre ce qu'est une matière plastique, une céramique ou un matériau composite tout en considérant les propriétés mécaniques de chacune.

(6) Cette découverte ouvre en même temps la boîte noire sur les matériaux utilisés pour fabriquer les pièces des divers appareils électroniques. Ils découvriront que certains des matériaux ont des fonctions de conduction ou d'isolation, ce qui leur permettra de comprendre ces deux concepts. Toutes ces tâches permettant l'ouverture de cette boîte noire amènent les élèves à développer la compétence 2, Mettre à profit ses connaissances scientifiques et technologiques. En manipulant et en démontant un appareil électronique, ils réussissent à dégager des principes scientifiques et technologiques. Ils peuvent même avoir tendance à essayer de trouver des solutions pour construire des appareils avec des matériaux moins dangereux pour la santé. La prise de conscience de l'impact de cette évolution rapide par le démontage pourrait aussi être rehaussée par la rencontre d'un chef d'entreprise et d'un ingénieur. La vision de ces deux personnes pourrait les amener à développer une des compétences transversales, soit la construction d'un jugement critique. Les élèves pourraient avoir un aperçu des deux côtés de la médaille qui se rattachent au domaine de l'environnement et de la consommation.

(7) L'étape du démontage permet aussi aux élèves d'ouvrir la boîte noire le processus de démontage des appareils électroniques et leur fonctionnement. Cette étape stimule l'élève en l'amenant à mobiliser des stratégies pouvant l'aider à démonter l'appareil. Il peut se référer à des cas semblables où il avait à réparer un appareil. Pour ce faire, il devait séparer les différentes pièces en utilisant des outils appropriés et en se référant à un schéma de principe. L'ouverture d'un appareil permet à l'élève d'analyser son fonctionnement. Cette analyse se rattache à la compétence 2, Mettre à profit ses connaissances scientifiques et technologiques, car il doit essayer de mettre en relation différents principes technologiques. Ces principes lui permettent de comprendre pourquoi les fabricants ont opté pour certains matériaux plutôt que d'autres. Par cette analyse, l'élève s'approprie les concepts suivants :

• Machines-outils
• Circuits électriques
• Champ magnétique d'un fil parcouru par un courant

(8) Le recyclage de pièces est une boîte noire qui fait référence au domaine de l'environnement et de la consommation et se rattache spécifiquement au concept de recyclage chimique. L'ouverture de cette boîte demande à l'élève de mobiliser certaines attitudes et stratégies. L'élève doit faire appel à sa curiosité pour rechercher le plus d'informations possible de sorte à se faire une idée de l'importance du recyclage et de son impact sur l'environnement. Cette recherche sur le recyclage incite l'élève à interpréter les messages écrits par différents spécialistes tels que des biologistes, des politiciens et des économistes. Il doit essayer de trier l'information en utilisant son jugement critique, ce qui l'amène à développer à la fois la compétence disciplinaire 3, Communiquer à l'aide des langages utilisés en science et technologie, et une des compétences transversales d'ordre intellectuel, Exercer son jugement critique. Lors de l'exposition de leurs pièces, les élèves auront aussi à mettre en pratique la compétence 3 en parlant du recyclage de celles-ci et du fait de ne pas en faire. Afin de bien informer et de sensibiliser les gens sur le recyclage d'appareils électroniques, ils devront s'attarder aux éléments significatifs et structurer leur message. L'élaboration d'un message sur le recyclage et la recherche d'information sur ce sujet amènent l'élève à s'approprier les concepts suivants reliés aux matériaux : céramiques, plastiques, composites. Il découvre aussi les perturbations que tous ces matériaux non recyclés provoquent sur les communautés les important.

(10) Une autre boîte noire qu'il est intéressant d'ouvrir est celle de l'influence de la société sur la consommation d'appareils électroniques. Les élèves, en ouvrant cette boîte, pourront découvrir que l'évolution et la propagation de la technologie et, plus précisément, de l'évolution de l'accessibilité des appareils électroniques pour tous et chacun. En effet, les élèves auront donc la chance de s'approprier des connaissances historiques sur la science et la technologie. Ainsi,, les élèves seront en mesure de voir que, depuis la venue de l'électricité, les gens ont adopté de nouveaux appareils et que la demande n'a fait qu'augmenter depuis. En fait, la publicité et le marketing faits autour des appareils électroniques sont tels que les citoyens se sont créé de nouveaux besoins. Cette boîte à ouvrir est directement en lien avec le concept prescrit des perturbations de la dynamique des communautés dans l'univers vivant. En effet, l'arrivée de la technologie fait que la société doit s'adapter à tous ces changements. Il est donc évident que les domaines généraux de formation Environnement et consommation ainsi que Médias sont directement touchés par cette boîte noire. Plus particulièrement, les éléments de consommation et d'utilisation responsables des biens et services et celui du constat de la place et de l'influence des médias dans la vie quotidienne et dans la société expriment les idées principales qu'il est souhaitable que les élèves comprennent en ouvrant la boîte. Donc, cette boîte permet aux élèves de développer la compétence disciplinaire 3, Communiquer à l'aide des langages utilisés en science et technologie, afin d'exercer son jugement critique, tel que prévu par la compétence transversale 3.

(11) Finalement, la dernière boîte noire que nous désirons ouvrir est Les failles législatives et normatives encadrant le recyclage, l'exportation et l'importation d'objets électroniques. Celle-ci ne correspond pas vraiment à un concept prescrit, mais elle pourrait être associée aux perturbations de la dynamique des communautés, à l'échelle de l'humanité. Nous l'avons choisie étant donné la finalité démocratique retenue et parce qu'il est important que l'élève situe l'application dans son contexte (compétence disciplinaire 2). Le développement durable  est de plus en plus présent dans les pays en voie de développement. Il sera donc pressant que les gouvernements et les fabricants agissent de manière respectueuse de l'environnement et des humains. En ce sens, cette boîte noire correspond aux domaines généraux de formation  Environnement et consommation et  Vivre ensemble et citoyenneté.

Exemple de démarche à suivre en classe.

Cours 1

1. Investiguer les conceptions initiales des élèves concernant le cycle de vie des appareils électroniques en les questionnant sur divers aspects.
2. Former les équipes.
3. Déstabiliser les élèves quant à l'impact des appareils électroniques en leur faisant lire en équipe un article de revue dans lequel il est question de l'empoisonnement de la planète. L'article se trouve à l'adresse suivante :

« Inde, poubelle de notre planète » (Québec science - septembre 2007) (extrait)

Il est possible de les déstabiliser aussi à partir d'un court vidéo abordant le même sujet.

Cours 2, Cours 3

1. Recherche d'informations

Cours 4

1. Démonter l'appareil électronique qu'ils ont apporté de leur maison.
2. Identifier les pièces dangereuses et leurs impacts.
   Exemple : (Moniteur.gif)

Cours 5, Cours 6

1. Composer un article.

Cours 7

1. Préparer leur exposition.
2. Mettre les pièces dans une vitrine.

Cours 8

1. Exposition

Cours 9

1. Retour sur le contenu de formation en plénière avec une formule magistrale.

Auffray, Christopher. « Greenpeace dénonce la toxicité de certains portables », Journal du Net/Solutions, http://www.journaldunet.com/solutions/acteurs/actualite/07/1026-greenpeace-brome-ordinateur-portable.shtml, 3 avril 2008.

Mercier, Noémie. « Inde, poubelle de la planète techno », Québec Science, septembre 2007, 10 p.

Mercier, Noémie. « Mon ordinateur au recyclage », Québec Science, octobre 2007, 3 p.

Serries, Guillaume. « Recyclage des PC : le cauchemar informatique », Tom's Harware, http://www.presence-pc.com/actualite/ordinateur-recyclage-13652/, 2 avril 2008, 1 p.

Thérien, Yvon. « Recyclage des vieux ordinateurs », Le bulletin des agriculteurs, avril 2008, 3 p.

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