Future City Lab: New York's Water II

Leçon deux: Ingénierie de l'utilisation de l'eau

Interdisciplinaire

Mots clés: conservation, ingénierie, efficacité
Vignette
Source : www.flickr.com/thetejon

Estimation du temps: 60 minutes 

Connection à Laboratoire de la future ville : Vivre avec la nature: Comment New York peut-elle améliorer son environnement naturel et faire face au changement climatique? 

Objectifs

Les étudiants vont: 

  • Comprendre que les petits choix peuvent s'additionner lors de l'utilisation des ressources naturelles 

  • Voir que l'ingénierie peut être utilisée pour résoudre des problèmes environnementaux 

  • Interpréter un graphique de base pour soutenir la discussion en classe 

Matériaux

  • Feuille 
  • Grand récipient, comme une rôtissoire à dinde jetable ou une cuve Tupperware 
  • Tasse à mesurer pour de grandes quantités 
  • Deux cruches de gallons vides 
  • Graphique de l'utilisation de l'eau à New York 

Normes: 

  • CCSS.ELA-LITERACY.SL.2.2: Racontez ou décrivez des idées ou des détails clés d'un texte lu à haute voix ou d'informations présentées oralement ou par d'autres médias. 
  • CCSS.ELA-LITERACY.SL.2.3: Posez et répondez à des questions sur ce que dit un orateur afin de clarifier la compréhension, de recueillir des informations supplémentaires ou d'approfondir la compréhension d'un sujet ou d'un problème. 
  • CCSS.MATH.CONTENU.2.MD.D.10 : Dessinez un graphique et un graphique à barres (avec une échelle à une unité) pour représenter un ensemble de données avec jusqu'à quatre catégories. Résolvez des problèmes simples à assembler, démonter et comparer à l'aide des informations présentées dans un graphique à barres. 

Questions d'orientation

  1. Comment conserver l'eau? 

  2. Comment l'ingénierie peut-elle avoir un impact positif sur l'environnement? 

    Procédures

    Dans cette leçon, les élèves sont invités à réfléchir à la façon dont ils utilisent l'eau tout au long de la journée et aux mesures qu'ils peuvent prendre pour économiser l'eau. On leur offre une démonstration pour montrer comment l'eau peut être gaspillée par des actions ordinaires comme se laver les mains, puis on leur explique comment des articles de consommation améliorés comme des toilettes à faible débit et des pommes de douche peuvent réduire la consommation d'eau. Enfin, on leur demande d'examiner un graphique linéaire de base et de l'interpréter pour voir comment ces articles de consommation ont eu un impact sur l'utilisation de l'eau de la ville dans son ensemble. 

    Téléchargez la feuille de travail de l'élève

    Téléchargez le graphique de l'utilisation de l'eau à New York

     

  1. Introduction
  2. Expliquez aux élèves qu'une des façons dont les gens peuvent garder l'eau propre et salubre est de ne pas en utiliser trop: nous pouvons aider les processus naturels du cycle de l'eau en veillant à ce qu'il y en ait assez pour tout le monde. 

  3. Activité: Comment utiliser l'eau tout au long de la journée?
  4. Demandez aux élèves de remplir la feuille de travail ci-jointe. Encouragez-les à réfléchir à la façon dont ils utilisent l'eau pour leurs activités quotidiennes comme se laver, se brosser les dents, aller aux toilettes ou nettoyer leur animal. 

    Demandez aux élèves de réfléchir à la façon dont ils pourraient éviter de gaspiller de l'eau propre et de la jeter dans les égouts. Introduire l'idée de préservation. 

  5. Démonstration: Quelle quantité d'eau utilisons-nous lorsque nous nous lavons les mains?
  6. Remarque: après avoir exécuté les démonstrations ci-dessous, n'envoyez pas d'eau dans les égouts! 

    Demandez aux élèves combien d'eau ils pensent utiliser lorsqu'ils se lavent les mains. Expliquez qu'aujourd'hui vous allez comparer la quantité d'eau utilisée si l'eau est coupée pendant qu'ils frottent et la quantité utilisée s'ils la laissent couler. 

    Mettez le grand récipient sous le robinet et lancez une expérience simple: demandez à un volontaire de se laver les mains. Laissez couler l'eau pendant que l'élève se frotte les mains. Utilisez une forme de contrôle pour le chronométrer - chantez une chanson (ABC) ou quelque chose de similaire. Une fois que l'élève a terminé, prenez l'eau utilisée et mesurez. Exécutez ensuite la même expérience mais fermez l'eau pendant le lavage. Quelle quantité d'eau est utilisée? Quelle est la différence et l'échelle? 

    Facultatif: selon la taille de la classe, vous voudrez peut-être que tous les élèves aient un tour. (Vous pourriez être en mesure de le faire si vous avez déjà mis en place des routines de classe qui impliquent le lavage des mains.) Si vous pouvez penser à un moyen de contenir toute l'eau utilisée pendant le lavage des mains, cela pourrait être une démonstration visuelle efficace de la façon dont les petits choix s'ajoutent à de plus grandes quantités de déchets (ou des opportunités de conservation!)  

  7. Discussions
  8. Éducation sur l'utilisation de l'eau: expliquez que les gens ont trouvé des moyens de faire en sorte que les choses que nous utilisons déjà utilisent moins d'eau - nous appelons ce processus ingénierie. L'ingénierie est la résolution de problèmes pour améliorer ou améliorer le fonctionnement des choses efficacement. Nous appelons ces types de produits "économe en eau. » 

    Exemples : 

    Toilettes: Avant 1994, les toilettes utilisaient 3.5 gallons d'eau par chasse. Par la suite, les toilettes devaient utiliser 1.6 gallon d'eau par chasse. Combien moins d'eau est-ce? (Réponse: 1.9 gallon, ou environ 2 gallons. Mesurez cette quantité dans des cruches de gallon pour le démontrer aux élèves.) Les nouveaux modèles peuvent économiser encore plus d'eau. 

    Tête de douche: Les nouvelles pommes de douche peuvent rendre l'eau tout aussi forte, mais n'utilisent pas autant d'eau - en fait, elles peuvent économiser jusqu'à 5 gallons d'eau par minute. Pouvons-nous estimer combien de gallons ce serait dans une douche habituelle? (Réponse: conduisez les élèves vers quelque chose comme une douche de 10 à 15 minutes. Ensuite, en utilisant des mesures de comptage adaptées à l'âge, comptez par groupes de cinq et additionnez le total pour quelque chose dans la plage de 50 à 75 gallons. Avec 2 gallons déjà mesurés par ci-dessus, les élèves devraient commencer à comprendre un sens de l'échelle.) 

  9. Historique
    • Montrez aux élèves le graphique de l'utilisation de l'eau à New York (données tirées des données ouvertes de New York: https://data.cityofnewyork.us/Environment/Water-Consumption-In-The-New-York-City/ia2d-e54m). Regardez les axes et définissez les termes. Demandez: La consommation d'eau augmente-t-elle ou diminue-t-elle? 

    • Quand voyez-vous la ligne commencer à pointer vers le bas? Pouvons-nous déterminer vers quelle année cela s'est produit? (Réponse: les élèves devraient pouvoir proposer quelque chose vers 1990.) 

    • Si je vous dis que la ville a commencé à cesser d'autoriser la vente de pommes de douche à haut débit vers 1990, puis que des toilettes à faible consommation d'eau ont été nécessaires quelques années plus tard, est-ce que cela correspond à ce que nous dit le graphique? Qu'est-ce que cela pourrait nous dire sur la valeur de l'ingénierie pour résoudre les problèmes publics? 

    • Environ combien d'eau utilisons-nous par personne et par jour maintenant? D'après nos expériences d'aujourd'hui, cela vous surprend-il? 

  10. Conclusion
    • Concluez la session en indiquant toute l'eau que vous avez utilisée. Les élèves peuvent-ils réfléchir à des moyens de le réutiliser pour le rendre utile plutôt que de l'envoyer dans les égouts? Les réponses peuvent être comme arroser les plantes ou utiliser pour laver les tableaux plus tard dans la journée. 

    • Extension facultative: si le temps et l'espace le permettent, vous pouvez essayer de laisser les conteneurs à l'extérieur pour voir combien de temps il faut pour que l'eau s'évapore.  

Ressources additionnelles 

Plan de gestion de la demande en eau de New York: http://www.nyc.gov/html/dep/pdf/conservation/water-demand-management-plan-single-page.pdf 

Calculateur d'empreinte eau: https://www.watercalculator.org/intro/ 

Fieldtrips: ce contenu est inspiré de la Laboratoire de la future ville galerie dans l'exposition phare du Musée, New York à son noyau. Si possible, pensez à emmener vos élèves en excursion! Visite http://mcny.org/education/field-trips pour en savoir plus. 

Remerciements

Cette série de plans de cours pour New York à son noyau a été développé en collaboration avec un groupe de discussion composé d'enseignants des écoles publiques de New York: Joy Canning, Max Chomet, Vassili Frantzis, Jessica Lam, Patty Ng et Patricia Schultz.

Ce projet a été rendu possible en partie par le Institut des services des musées et des bibliothèques.

Les opinions, constatations, conclusions ou recommandations exprimées dans ces leçons ne représentent pas nécessairement celles de l'Institut des services des musées et bibliothèques.