Sirop d'érable et changements climatiques

Cette activité présente aux élèves les structures des arbres, les questions relatives aux changements climatiques et les effets de ces changements sur les éléments qui composent le paysage (par exemple, les érables).

Les enseignants montrent une coupe transversale d'un arbre sur le tableau interactif ou un autre appareil de projection. 

OU

Les enseignants peuvent expliquer qu'en raison du climat qui se réchauffe (changements climatiques) dans les régions riches en érables à sucre, la capacité à recueillir de grands volumes d'eau d'érable diminuera. Par exemple, les érables du Québec ne peuvent pas pousser plus au nord, d'où l'importance qu'auront les changements climatiques à long terme sur la production de sirop d'érable au Canada.

- Utiliser le lien Maple Trees Have Nowhere to Go (fourni dans cette activité) pour expliquer aux élèves les problèmes relatifs au changement climatique. 

- Utilisez des questions-guides pour stimuler la réflexion et la discussion :  « Que remarquez-vous ? »; « À quoi pensez-vous ? »

Question-guide pour l'enseignant :

« Comment vos élèves se positionnent-ils dans cette vision? »

Apprenants physiques - Peuvent interagir en voyant l'image d'une coupe transversale d'un arbre, ce qui suscitera des questions par le biais de l'enquête.

Apprenants intellectuels - Pour les changements climatiques, la lecture d'un article à haute voix rendra le contenu accessible aux apprenants, en particulier lorsqu'il s'agit d'une discussion en classe avec des questions-guides.  

Cette activité permet à l'élève d'étudier l'érable et de reconnaître les différentes structures qui le composent.  C'est également une activité qui permet de comprendre l'incidence des changements climatiques sur les érables.

Les élèves examinent une coupe transversale du tronc d'un érable (si vous n'avez pas accès à des coupes d'érable, utilisez une image numérique, comme celle qui a été fournie lors de la première activité). Les élèves peuvent ensuite reconnaître :

• Bois de cœur - c'est le bois sombre non vivant qui se trouve au cœur du tronc de l'arbre. Le bois de cœur se forme lorsque les cellules du xylème sont bouchées par des résines et des minéraux. Il est la colonne vertébrale de l'arbre.
• Le xylème - il transporte l'eau d'érable (sève d'érable) des racines aux feuilles. Il est également connu sous le nom d'aubier.
• Le cambium - c'est la couche de cellules en croissance. Les cellules se divisent, produisant du phloème à l'extérieur et du xylème à l'intérieur de l'arbre.
• Le phloème - c'est le tissu de l'arbre qui transporte l'eau d'érable (sève d'érable) des feuilles vers les racines. Lorsque le phloème meurt, il se transforme en écorce.
• L'écorce - c'est la couverture extérieure morte des arbres. L'écorce protège les arbres contre les pertes d'eau excessives, les blessures, les insectes, les maladies, les intempéries, les herbivores, etc.

Les élèves peuvent créer leur propre coupe transversale d'un tronc d'érable, reconnaître chacune des structures et énumérer leurs fonctions. Les élèves peuvent travailler individuellement ou en équipe. Leurs sections transversales peuvent être de simples dessins ou des représentations plus créatives en deux ou trois dimensions.

Pour l'enquête sur les changements climatiques, les élèves déterminent les endroits où les érables à sucre poussent naturellement (par région par exemple). Les élèves peuvent se demander : « Pourquoi les érables à sucre poussent-ils plus facilement dans des régions de forêts à feuilles caduques plutôt que dans des régions plus au nord ou au sud? »; « Les animaux, le sol et la température sont-ils des facteurs qui influencent leur croissance? »; « Y a-t-il d'autres facteurs à considérer? »

À la lumière des ressources vidéo fournies avec cette série d'activités, demandez aux élèves ce qui pourrait se passer si les populations autochtones ne pouvaient pas récolter et traiter l'eau d'érable chaque printemps.

Questions-guides pour l'enseignant :

- « Comment vos élèves se perçoivent-ils dans cette vision? »

- « Comment vos élèves interprètent-ils cette vision? »

Les apprenants physiques pourront manipuler le tronc d'arbre pour examiner les éléments structurels à partir de la coupe transversale.

Les apprenants intellectuels pourront examiner les fonctions des différentes structures de l'arbre et le rôle que ces fonctions jouent dans la production de l'eau d'érable.  L'activité liée au changement climatique implique une recherche scientifique, qui sera intellectuellement stimulante lors de l'exploration de différentes régions. 

Cette activité permet aux élèves d'étudier :

i) les diagrammes de dispersion maximum-minimum; et

ii) les effets de la température sur le débit de l'eau d'érable.

Option 1 - Changements climatiques et mathématiques :

Les élèves examinent les graphiques des températures maximales et minimales; les enseignants peuvent faire le lien avec le débit de l'eau d'érable. Demandez aux élèves de faire des prédictions sur le moment où le débit de l'eau d'érable sera à son maximum selon les graphiques de dispersion pour la saison de récolte.

Vous trouverez des exemples de diagrammes de dispersion dans Finding the sweet spot: Shifting optimal climate for maple syrup production in North America. Ce document en libre accès est une lecture de base utile pour rendre compte des incidences des changements climatiques sur la production de sirop d'érable.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378112719303019

Pour établir des données de comparaison, les élèves peuvent collecter et représenter leurs propres données de températures maximales et minimales sur une courte période de temps. Il est conseillé de faire cette activité pendant la saison de production du sirop d'érable afin que les élèves puissent identifier les jours et les semaines susceptibles de produire de grands volumes d'eau sucrée.

Option 2 - Sciences (coupe transversale) :

- La classe tout entière se familiarise avec une coupe transversale d'un arbre.

- Les élèves se divisent ensuite en petits groupes pour analyser les différentes composantes de la structure d'un arbre et le rôle que chaque élément joue dans le maintien de la vie de l'arbre, comme entre autres l'écorce, les racines et les feuilles.

Questions-guides pour l'enseignant :

- « Comment vos élèves se perçoivent-ils dans cette vision? »

- « Comment vos élèves interprètent-ils cette vision? »

Les apprenants physiques pourront manipuler les graphiques et collecter leurs propres données de température à l'extérieur de leur école. Tout en faisant des recherches sur un des éléments de l'arbre (p. ex., l'écorce) qui a été attribué à leur petit groupe, les élèves peuvent également afficher leurs résultats sur une coupe d'arbre grandeur nature dans la classe.

Les apprenants intellectuels pourront examiner comment la température maximale et minimale nous permet de faire des prédictions sur le meilleur moment pour récolter l'eau d'érable et sur le moment où les volumes seront plus élevés. 

Cette activité laisse le temps aux élèves à réfléchir à leur apprentissage et à renforcer leurs acquis.

i) Les enseignants commencent par une discussion guidée avec toute la classe afin que les élèves réfléchissent à leur apprentissage.

ii) Leurs concepts liés à l'apprentissage, acquis lors de la discussion en classe, peuvent être résumés à l'aide des sciences ou des mathématiques.

Questions-guides pour les élèves :

« Qu'est-ce qui a retenu votre attention et qu'est-ce qui était nouveau pour vous? » Cela s'applique aux projets de recherche sur le graphique, la coupe transversale et l'enquête sur les changements climatiques.

« Considérez les effets des changements climatiques à la lumière de l'étude des températures maximales et minimales. En se référant aux vidéos du NCCIE et à l'histoire de Nanabozho et des érables (voir les bases de l'activité), quelles pourraient être les conséquences ou les effets des changements climatiques sur les érables ? Comment une baisse de la pratique de la récolte d'eau d'érable, en raison des changements climatiques, pourrait-elle être problématique pour les Anishinaabe et les autres peuples autochtones qui sont très liés à leur territoire? 

Question-guide pour l'enseignant :

« Comment vos élèves mettent-ils cette vision en pratique? »

Les apprenants spirituels et émotionnels peuvent relier les changements climatiques à : i) la relation des humains avec les érables; et ii) les enseignements autochtones communiqués lors de la collecte et du traitement de l'eau d'érable.

Les apprenants intellectuels peuvent s'interroger sur les effets des changements climatiques sur le rendement en eau d'érable, tant pour les peuples autochtones que pour l'industrie acéricole canadienne.

Les apprenants physiques peuvent donner leur point de vue en manipulant l'objet physique (coupe d'arbre grandeur nature) qu'ils ont produit en classe, qui permet d'expliquer la fonction de chaque élément de l'arbre par rapport à sa capacité à vivre.