Consommation et économie d énergie ÉNERGIE SUR LE POUCE Pleins feux sur l énergie

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1 Page 1 de 10 Volet 1 : Formulation de questions Durée suggérée : 30 minutes Les données qui seront recueillies se prêtent à de nombreuses questions. Dans ce volet, les élèves auront l occasion d établir ce qu ils veulent apprendre en choisissant eux-mêmes les questions qu ils souhaitent poser. Connaissances et compétences antérieures Être en mesure de s inscrire à un programme en ligne (c est-à-dire créer un nom d utilisateur et un mot de passe) et d ouvrir une session Critères de réussite Les élèves formulent des questions à approfondir Les questions des élèves sont raisonnables compte tenu des variables dont ils disposent Projet d action Énergie sur le pouce [.html] Vidéo sur le Projet d action Énergie sur le pouce (sur le site de CurioCité) [.html] Projecteur ou tableau blanc interactif (ou tablette, ordinateur portable, téléphone intelligent, etc.) Toute la classe En guise d introduction au projet, demandez aux élèves de visionner cette vidéo d introduction (3 min 54 s) sur le site de CurioCité. Expliquez aux élèves qu ils recueilleront des données sur leur utilisation des moyens de transport et qu ils seront en mesure de comparer leurs données avec celles d autres élèves dans tous le pays. Ouvrez une session et allez à la page Enregistrer les données du projet d action. Projetez cette page (ou demandez aux élèves de la consulter sur un appareil électronique, comme une tablette ou un ordinateur portable) et montrez aux élèves le type de données qu ils devront cueillir (voir la page suivante pour les captures d écran). Les données comprendront de l information sur le motif du déplacement, le temps de la journée, la température, les conditions météorologiques et le moyen de transport. Remarque : Ce projet utilise également une calculatrice en ligne qui fournit aux élèves un résumé de chaque déplacement, dont la quantité de carburant consommé, l énergie utilisée et les émissions de GES (voir la page suivante pour une capture d écran). Petits groupes Divisez ensuite la classe en petits groupes. Chaque groupe nomme un secrétaire qui sera chargé d inscrire les trois catégories suivantes sur une feuille : Mes données Les données de notre classe Les données pour l ensemble du Canada Puis, chaque groupe échange des idées afin de formuler autant de questions que possible pour chacune des trois catégories en 10 minutes tenant compte de différentes variables (par exemple, le type de véhicules, les conditions météorologiques, le jour de la semaine, l énergie utilisée, les émissions de gaz, etc.). Rappelez aux élèves que des groupes de partout au Canada soumettront également des données et qu ils pourront les comparer avec celles qu ils ont recueillies. Par la suite, demandez à un membre du groupe de faire part aux autres des questions formulées par son groupe. Dressez une liste de questions pour la classe pour chacune des trois catégories (éliminez les questions répétitives). À partir de la liste complète de questions, demandez aux élèves, individuellement ou en petits groupes (ou à l ensemble de la classe), de proposer une courte liste de questions auxquelles ils répondront à l aide des données cueillies. Le nombre de questions choisies dépend de l enseignant (e) et de sa classe. Demandez aux élèves de prédire les réponses aux questions et de prendre ces prédictions en note. Suggestions pour le déroulement de l activité Utilisez l image de la page suivante si vous n êtes pas en mesure de consulter le site Web en classe.

2 Page 2 de 10 Capture d écran : «Enregistrer les données» Capture d écran : «Résumé des déplacements»

3 Page 3 de 10 Partie 2 : Cueillette de données Durée suggérée : 30 minutes Une fois que les élèves ont choisi leurs questions, ils commenceront la cueillette de données. Dans ce volet, les élèves apprendront comment saisir des données dans le module d enregistrement de données du Projet d action Énergie sur le pouce. Connaissances et compétences antérieures Aptitude à suivre des instructions Aptitude à remplir les champs d un formulaire en ligne Critères de réussite Les élèves recueilleront des données sur leur utilisation personnelle des transports Les élèves recueilleront une quantité de données préétablie suffisante Projet d action Énergie sur le pouce [.html] Projecteur ou tableau blanc interactif Toute la classe Ouvrez une session et allez à la page «Enregistrement des données» du projet d action. Utilisant votre propre compte, démontrez aux élèves comment remplir les champs à l aide des zones de texte et des menus déroulants. Déterminez une période pour la collecte de données. On recommande une période d une semaine (sept jours), du lundi jusqu au dimanche. Expliquez aux élèves qu ils devront cueillir des données en rapport à tous leurs déplacements pendant la période de cueillette de données. Un déplacement représente tout trajet effectué par un élève. Il peut s agir d un court trajet à proximité de la maison ou d une distance plus longue, comme un voyage. Si possible, encouragez les élèves à consigner les données en temps réel sur un appareil mobile. Sinon, encouragez les élèves à entrer les données quotidiennement sur un ordinateur à la maison ou à l école. Si un élève ne peut pas entrer les données sur un appareil mobile en temps réel, remettez-lui un exemplaire du Formulaire d enregistrement des données Énergie sur le pouce (voir la page suivante), qui est une version en format MS Word de la page Enregistrer les données. Examinez le formulaire d enregistrement des données avec les élèves s ils l utilisent. Conseil Exercez-vous à entrer des données avant de le faire avec les élèves. Conseil Pour en savoir davantage sur comment remplir chaque champ, notamment le type de véhicules compris dans une catégorie donnée, consultez la page FAQ sur le projet. Conseil Si les élèves consignent tous leurs déplacements sur papier, il pourrait être nécessaire de leur allouer du temps pour entrer ces données sur le site de CurioCité. Pour chaque déplacement, les valeurs seront calculées automatiquement afin d établir la quantité de carburant consommé (ou l équivalent d essence), la quantité d énergie produite par la consommation de carburant et la quantité d émissions de GES associées à la consommation de carburant. Il est à noter que ce projet porte seulement sur les carburants comme l essence, le carburant diesel et les équivalents de carburant, comme l électricité. Il ne tient pas compte de l énergie que nous utilisons pour nous déplacer lorsque nous consommons de la nourriture. Les élèves qui utilisent des moyens de transport autopropulsés, comme la marche ou le vélo, obtiendront une valeur de zéro pour le carburant, l énergie et les émissions, puisqu ils ne consomment ni carburant ni équivalent. Les données pour la marche, le vélo, la planche à roulettes, etc. sont tout de même enregistrées. Suggestions pour le déroulement de l activité Veuillez à ce que les élèves apprennent comment les diverses valeurs ont été calculées (les litres consommés, l énergie utilisée et les émissions produites) en effectuant eux-mêmes certains calculs. Les élèves peuvent utiliser le Guide de référence des sources de valeurs et formules utilisées et la fiche reproductible Faites le calcul (pages 6 et 7 de ce guide du projet) pour résoudre les problèmes écrits. Se reporter à Faites le calcul Page de réponses pour obtenir les réponses.

4 Page 4 de 10 Formulaire d enregistrement des données du projet d'action Énergie sur le pouce Nom : Période de de cueillette de données : Remplissez le tableau pour chacun de vos déplacements (c est-à-dire le trajet vers l école, le trajet de la maison vers le lieu d une activité sportive, le trajet de la maison vers le centre commercial, etc.). Consultez la page suivante pour connaître les catégories. Déplacement n o Principale raison du déplacement 1 Date du déplacement (début) Heure de la journée 2 Lieu de départ Lieu d arrivée Distance parcourue (en km) Durée (en min) Température 3 Conditions météo 4 Moyen de transport Transport terrestre, maritime ou aérien? 6 Type de véhicule 7 Carburant ou source d énergie 8 Nombre maximal de passagers dans le véhicule 9

5 Page 5 de 10 Formulaire d enregistrement des données pour Énergie sur le pouce 1 Principale raison du déplacement CHOISISSEZ UNE RÉPONSE : Aller à l école, aller au travail, participer à un entraînement ou à un match, voir des amis ou la famille, faire des achats, manger au restaurant, aller en vacances ou autre (préciser). 2 Heure de la journée 3 Température CHOISISSEZ UNE RÉPONSE : Matin, après-midi ou soirée la semaine ou en fin de semaine. CHOISISSEZ UNE RÉPONSE : Moins de -20 C, entre -19 C et - 10 C, entre -9 C et 0 C, entre 1 C et 10 C, entre 11 C et 20 C, entre 21 C et 30 C ou plus de 30 C. 4 Conditions météo CHOISISSEZ TOUTES LES RÉPONSES QUI S APPLIQUENT : Ensoleillé, partiellement nuageux, ciel couvert, brouillard, pluie, neige, vents forts ou humidité élevée. 5 Moyen de transport CHOISISSEZ UNE RÉPONSE : Véhicule public (p. ex. autobus ou train), voiture particulière (p. ex. véhicule familial) ou moyen de transport non motorisé (p. ex marche, vélo, planche à roulettes, skis, scooter ou canot). 6 Transport terrestre, maritime ou aérien? CHOISISSEZ UNE RÉPONSE : Terrestre, maritime ou aérien. 7 Type de véhicule CHOISISSEZ UNE RÉPONSE : Automobile, camionnette, fourgonnette, véhicule utilitaire sport, motocyclette, scooter, bicyclette électrique, taxi (automobile ou fourgonnette), autobus scolaire, autobus de ville, motoneige (moteur deux temps ou quatre temps), tramway, système léger sur rail, métro, train de banlieue, petit bateau à moteur, gros bateau à moteur, traversier (courte ou longue distance), petit avion à hélice, petit avion à turbopropulseur, gros avion à turbopropulseur, avion à réaction de transport régional, gros avion à réaction (couloir unique ou deux couloirs) ou hélicoptère. 8 Carburant ou source d énergie CHOISISSEZ UNE RÉPONSE : Essence, diesel, hybride essence et électricité, électricité, propane, diesel marin, essence d aviation ou carburéacteur. 9 Nombre maximal de passagers dans le véhicule (y compris vous-même) Pour les très gros véhicules, estimez le nombre de personnes.

6 Page 6 de 10 Faites le calcul Name: Date: Servez-vous du le Guide de référence des sources de valeurs et formules utilisées pour répondre aux questions suivantes. 1. Lors d une excursion scolaire, ta classe prend un autobus scolaire au diesel pour se rendre dans un musée situé dans votre localité. Tes amis et toi parcourez 12 km avant d arriver à destination. Calculez (aller seulement) : a. La quantité totale de carburant consommé (en litre) b. La quantité totale d énergie utilisée (en MJ) c. La quantité totale de N 2 O (oxyde de diazote) émise par l autobus (en kg et en g) 2. Ta famille et toi faites un voyage sur un traversier entre North Sydney, en Nouvelle-Écosse, et Port aux Basques, à Terre-Neuve, un voyage aller-retour de 178 km. Il y a 225 passagers à bord, toi y compris. Calculez (aller-retour) : a. La quantité de carburant consommée par personne (en litre) b. La quantité d énergie utilisée par personne (en MJ) c. La quantité de CO 2 (dioxyde de carbone) émise par personne (en kg)

7 Page 7 de 10 Faites le calcul 3. Ton père, toi et deux de tes amis utilisez le VUS de ta famille pour aller à un match de hockey et en revenir, une distance aller de 6,5 km. Sur le chemin, ton père fait un arrêt à une station-service pour mettre de l essence. Calculez (aller-retour) : a. La quantité de carburant consommée par personne (en litre) b. La quantité d énergie utilisée par personne (en MJ) c. La quantité de CO 2 (dioxyde de carbone) émise par personne (en kg) d. La quantité de CH 4 (méthane) émise par personne (en kg) 4. En visite à Montréal, tu prends le métro pour aller visiter un ami. Ton arrêt se trouve à 9 km de ton point de départ. La rame de métro compte 6 wagons et il y a 35 personnes dans le wagon (présumez que chaque wagon compte le même nombre de personnes). Calculez (aller seulement) : a. La quantité d énergie utilisée par la rame de métro par personne (en MJ) b. La quantité de CO 2 émise par personne (en kg) c. La quantité de CH 4 émise par personne (en kg) d. La quantité de N 2 O émise par personne (en kg)

8 Page 8 de 10 Faites le calcul - Page de réponses 1. Lors d une excursion scolaire, ta classe prend un autobus scolaire au diesel pour se rendre dans un musée situé dans votre localité. Tes amis et toi parcourez 12 km avant d arriver à destination. Calculez (aller seulement) : Élément connu : La consommation de carburant d un autobus scolaire au diesel = 0,22 L/km, distance = 12 km, contenu énergétique du diesel = 38,3 MJ/L, N 2 O émis par le diesel = 2,2x10-4 kg/l a. La quantité totale de carburant consommé (en litre) Carburant total = consommation de carburant x distance parcourue = 0,22 L/km x 12 km = 2,64 L b. La quantité totale d énergie utilisée (en MJ) Énergie totale = Litres de carburant x contenu énergétique du carburant = 2,64 L x 38,3 MJ/L = 101,11 MJ c. La quantité totale de N 2 O (oxyde de diazote) émise par l autobus (en kg et en g) Émission totale de N 2 O = Litres de carburant x valeur des émissions de N 2 O pour le diesel = 2,64 L x 0,00022 kg/l = 5,81 x10-4 kg = 0,581 g 2. Ta famille et toi faites un voyage sur un traversier entre North Sydney, en Nouvelle-Écosse, et Port aux Basques, à Terre-Neuve, un voyage aller-retour de 178 km. Il y a 225 passagers à bord, toi y compris. Calculez (aller-retour) : Élément connu : La consommation de carburant d un traversier = 43,97 L/km, distance =178 km, contenu énergétique du mazout lourd = 42,5 MJ/L, CO 2 émis par le mazout lourd = 3,12 kg/l a. La quantité de carburant consommée par personne (en litre) Carburant par personne = (consommation de carburant x distance parcourue)/nombre de personnes = (43,97 L/km x 178 km)/225 = 7826,66 L/225 personnes = 34,78 L par personne b. La quantité d énergie utilisée par personne (en MJ) Énergie par personne = Litres de carburant par personne x contenu énergétique du carburant = 34,78 L x 42,5 MJ/L = 1478,15 MJ par personne c. La quantité de CO 2 (dioxyde de carbone) émise par personne (en kg) CO 2 par personne = Litres de carburant par personne x valeur des émissions de CO 2 pour le mazout lourd = 34,78 L x 3,12 kg/l = 108,51 kg par personne

9 Page 9 de 10 Faites le calcul - Page de réponses 3. Ton père, toi et deux de tes amis utilisez le VUS de ta famille pour aller à un match de hockey et en revenir, une distance aller de 6,5 km. Sur le chemin, ton père fait un arrêt à une station-service pour mettre de l essence. Calculez (aller-retour) : Élément connu : La consommation de carburant d un VUS à essence = 0,12 L/km, distance = 13 km, contenu énergétique de l essence = 35 MJ/L, CO 2 émis par l essence = 2,29 kg/l, CH 4 émis par l essence = 1,4 x10-4 kg/l a. La quantité de carburant consommée par personne (en litre) Carburant par personne = (consommation de carburant x distance parcourue)/nombre de personnes = (0.12 L/km x 13 km)/4 personnes = 0,39 L par personne b. La quantité d énergie utilisée par personne (en MJ) Énergie par personne = Litres de carburant par personne x contenu énergétique du carburant = 0,39 L x 35 MJ/L = 13,65 MJ par personne c. La quantité de CO 2 (dioxyde de carbone) émise par personne (en kg) CO 2 par personne = Litres de carburant par personne x valeur des émissions de CO 2 pour l essence = 0,39 L x 2,29 kg/l = 0,89 kg par personne d. La quantité de CH 4 (méthane) émise par personne (en kg) CH 4 par personne = Litres de carburant par personne x valeur des émissions de CH 4 pour l essence = 0,39 L x 0,00014 kg/l = 5,46 x 10-5 kg par personne 4. En visite à Montréal, tu prends le métro pour aller visiter un ami. Ton arrêt se trouve à 9 km de ton point de départ. La rame de métro compte 6 wagons et il y a 35 personnes dans le wagon (présumez que chaque wagon compte le même nombre de personnes). Calculez (aller seulement) : Élément connu : La consommation de carburant (équivalent en litre) d un métro = 0,38 L e /km, distance = 9 km, contenu énergétique de l essence = 35 MJ/L, CO 2 émis par le véhicule électrique = 0 kg/l, CH 4 émis par le véhicule électrique = 0 kg/l, N 2 O émis par le véhicule électrique = 0 kg/l, six wagons contenant 35 personnes chacun (210 personnes au total) a. La quantité d énergie utilisée par la rame de métro par personne (en MJ) Équivalent en carburant par personne = (équivalent en carburant x distance parcourue)/nombre de personnes = (0,38 L e /km x 9 km)/210 = 0,016 L e /personne, énergie par personne = L e par personne x contenu énergétique de l essence = 0,016 L x 35 MJ/L = 0,67 MJ par personne b. La quantité de CO 2 émise par personne (en kg) La quantité de CO 2 émise par personne = 0 kg/l c. La quantité de CH 4 émise par personne (en kg) La quantité de CH 4 émise par personne = 0 kg/l d. La quantité de N 2 O émise par personne (en kg) La quantité de N 2 O émise par personne = 0 kg/l

10 Volet 3 : Présentation et analyse des données Page 10 de 10 Durée suggérée : 30 minutes Dans ce volet, les élèves examineront et présenteront les données qu ils ont recueilles, en plus de les interpréter afin de répondre à la courte liste de questions qui ont été formulées au volet 1. Connaissances et compétences antérieures Bonne connaissance de l objet des différents types de graphiques Bonne connaissance de la création de graphiques selon différentes méthodes Critères de réussite Sélectionnez la méthode la plus appropriée pour présenter les données et justifiez ce choix Faites des déductions s appuyant sur les données présentées Tirez des conclusions à partir des données pour répondre aux questions Évaluez les arguments et les différentes interprétations qui sont fondées sur l analyse des données Projet d action Énergie sur le pouce [.html] Appareil doté d un accès Internet Accès à Microsoft Excel Calculatrices (optionnel) Papier quadrillé ou logiciel graphique Toute la classe Les élèves utiliseront les données qu ils ont recueillies de même que les données accessibles sur CurioCité qui ont été recueillies par d autres élèves au Canada pour répondre aux questions qui ont été formulées au volet 1. Sur la page Examiner les données, les élèves seront en mesure de voir les données qu ils ont cueillies de même que de transférer leurs données dans une feuille de calcul Microsoft Excel. À l aide d un fichier Excel, chaque élève pourra manipuler individuellement ses données pour répondre à toute question concernant ses propres déplacements. Sur la même page (Examiner les données), les élèves seront aussi en mesure de voir les données de la classe (groupe) et de les comparer aux données d autres classes (groupes). Les élèves devront repérer les données qui les aideront à répondre aux questions qui ont été formulées au volet 1. Lorsque les élèves auront l information nécessaire pour répondre aux questions formulées, dites aux élèves de choisir un mode de représentation approprié pour présenter les données. Vous voudrez peut-être discuter avec les élèves de la meilleure façon de présenter les données aux fins d analyse, soit le type de graphiques (diagramme en bâtons, diagramme linéaire, diagramme de dispersion, etc.) qui convient le mieux, etc. Il faut encourager les élèves à choisir la méthode de représentation graphique qui convient le mieux pour le type de données. Après avoir organisé les données pour une question, demandez aux élèves de décrire ce qu ils ont observé et ce qu ils en déduisent. Par exemple : Y a-t-il des points exceptionnellement haut ou bas? Y a-t-il des tendances, comme des tendances régionales? Certaines données sont-elles surprenantes? Si oui, lesquelles et pourquoi? Comment les résultats se comparent-ils aux prédictions? Demandez aux élèves de tirer des conclusions à partir des données, c est-à-dire non seulement ce qu ils ont observé directement (haut, bas, tendances, points surprenants), mais aussi les raisons possibles pour l obtention de résultats variables, comme les différences régionales, les écarts entre les zones urbaines et rurales, le moment de la journée, etc. Dites aux élèves de partager leurs conclusions avec les autres afin d évaluer l interprétation qu ils font des données. Implementation Options GARE AUX MÉPRISES SUR LE SENS Pour les besoins du projet, une valeur de zéro est attribuée à la consommation énergétique et aux émissions de GES des moyens de transport autopropulsés car ce projet vise à mesurer la consommation d énergie et les émissions de GES des véhicules motorisés. Dans les faits, lorsque nous nous déplaçons, nous utilisons l énergie provenant de la nourriture et émettons du dioxyde de carbone chaque fois que nous respirons. Les élèves pourraient choisir une autre série de données à analyser ou d autres façons de présenter les mêmes données. Demandez aux élèves de trouver et d utiliser un outil de représentation graphique en ligne pour présenter leurs données, comme celui sur la page Examiner les données. La classe pourrait élaborer un plan d action individuel ou collectif pour réduire la consommation d énergie et les émissions de GES. Les élèves pourraient élaborer un programme d information à l intention de l école ou de la collectivité pour encourager les gens à réduire l énergie utilisée pour les transports.