Contexte:

Les minéraux sont les éléments de base de notre société. On les trouve dans les roches et les minerais. Il existe près de 5000 minéraux différents connus dans le monde, mais seuls quelques-uns d'entre eux peuvent former des roches. Ces types de minéraux sont appelés minéraux formateurs de roches. Certains de ces minéraux ont une valeur particulière car nous en faisons des produits. Les géologues appellent ces minéraux des minerais.

La croûte terrestre est constituée de différents types de roches qui sont composées d'un ou de plusieurs types de minéraux différents. Les roches précieuses qui sont extraites dans un but de valeur économique sont appelées des minerais. Le nom de minerai est un terme économique, qui signifie que les roches contiennent une quantité suffisante d'un minéral précieux - le minerai - et peuvent être vendues avec profit.

Avant de pouvoir commencer à extraire des minéraux de la croûte terrestre, les géologues doivent d'abord localiser ces gisements. Le processus de localisation de nouveaux minéraux est appelé exploration minière et est effectué par des équipes spécialisées de géologues qui utilisent des techniques modernes, telles que la cartographie, la géophysique et le forage. Une fois qu'une ressource est définie, l'exploitation minière peut être effectuée. Lorsque le minerai est extrait, il doit être traité afin de séparer les minerais du reste des minéraux. Cela se fait par des procédés tels que le concassage et le broyage mécaniques ainsi que le traitement chimique ou thermique. On obtient ainsi des matières premières, comme le cuivre, l'or, le fer ou le lithium.

Les matières premières sont essentielles dans la fabrication des outils et des technologies que nous utilisons tous les jours. Les matières premières primaires sont les matériaux que nous obtenons en extrayant des minerais directement de la croûte terrestre. Les matières premières secondaires peuvent être des rebuts ou des déchets produits lors du traitement des matières premières primaires ou collectés par recyclage et retournés à l'économie. Presque tout ce qui nous entoure est fabriqué à partir de matières premières.

Préparation de l’exercice:

Avant l'exercice, répartissez les briques Lego dans des sacs, un pour chaque groupe. Mettez le même nombre de chaque couleur dans chaque sac. Préparez également des sacs plus petits avec 2, 4 ou 8 briques Lego rouges pour chaque groupe. Celles-ci seront utilisées pour calculer la proportion de minerai. Les élèves les recevront vers la fin de l'exercice. Divisez la classe en groupes (4 élèves par groupe sont recommandés).

Contenu de l’exercice:

Les enseignants peuvent choisir de suivre une instruction pas à pas écrite ci-dessous ou d'ajuster et d'extraire des parties de l'exercice, en fonction du temps qu'ils consacrent au sujet. Les enseignants peuvent également ajuster la difficulté des tâches et des exercices. Il est important de s'appuyer sur les connaissances préalables des élèves pour établir les liens entre les différentes matières de l'exercice.

Instructions pas à pas

Étape 2:

INTRODUCTION DU JEU MINECRAFT ET DU MOD BETTERGEO – SLIDE 2

Présentez le jeu Minecraft et le mod BetterGeo dans la diapositive 2. Si vous le souhaitez, vous pouvez présenter le mod BetterGeo dans Minecraft avec la vidéo (le lien vers celle-ci se trouve dans la présentation).

Étape 3:

MATIÈRES PREMIÈRES – SLIDE 3

Donnez aux élèves une introduction rapide aux matières premières. Connectez les matériaux utilisés dans le jeu Minecraft avec les matières premières dans la vie réelle. Continuez avec l'idée que nous devons d'abord trouver les matières premières avant de pouvoir les extraire et les exploiter. Cela nous amène à l'exploration sur la prochaine diapositive.

Étape 4:

EXPLORATION - MINERAUX ET ROCHES – SLIDE 4

Avant de pouvoir commencer l'exploration, nous devons savoir ce que nous cherchons. Expliquez ce que sont les minéraux et les roches. Insistez sur le fait que les roches sont constituées de minéraux formant des roches. Reliez ces vrais minéraux formateurs de roches aux briques Lego. Si nous combinons différentes briques Lego représentant des minéraux, nous obtenons alors une roche.

Première tâche: Remettez aux élèves les feuilles de travail, les briques Lego dans les plus grands sacs et des échantillons réels de Gabbro. Les élèves construisent une pierre à partir de briques Lego.

Étape 5:

EXPLORATION – MINERAIS – SLIDE 5

Expliquez aux élèves ce qu'est un minerai et que la société a besoin de minéraux – des minerais comme le cuivre ou le lithium - pour le mode de vie moderne.

Deuxième tâche: les instructions sont les mêmes qu'avant, mais il faut maintenant ajouter des briques rouges qui représentent le minerai.

Étape 6:

Exploitation minière – Slide 6

Donnez aux élèves une brève introduction à l'exploitation minière à l'aide de la diapositive 6.

Troisième tâche: Session de questions et réponses (Q&R) sur l'exploitation minière.

Montrez aux élèves la vidéo sur l'exploitation minière dans le Minecraft BetterGeo (le lien vers la vidéo est dans la présentation) ou jouez vous-même au jeu. Donnez des commentaires et posez les questions lorsque vous montrez la vidéo ou jouez au jeu. Mettez la vidéo en pause si nécessaire.

Pendant la vidéo ou la lecture, posez les questions suivantes:

Utilisez une boussole magnétique comme outil d'exploration. Elle aide à localiser le minerai de fer car elle commence à réagir lorsque vous êtes à proximité du minerai. Trouvez du minerai de fer.

O&R: Sur le site du minerai de fer, demandez aux élèves s'ils voient la différence entre la roche du dessus (plus claire et tachetée) et le minerai de fer (plus foncé et rayé).

• Récoltez une partie du minerai de fer.

Q&R: Que voient les élèves dans le sol après l'extraction ? Que pouvons-nous faire dans le jeu ? Que pouvons-nous faire dans la vie réelle ?

• Passez à la transformation du minerai – rendez-vous à la fonderie.

Q&R: Que faut-il pour commencer à fondre ? (indice : la source de chaleur).

• Dans ce cas, le charbon est déjà dans la fonderie. Mettez le minerai dans la fonderie et fermez-la. Regardez le gaz qui sort de la fonderie. De plus, des cendres apparaissent à proximité.

Q&R: Demandez aux élèves s'ils pensent que le gaz et les cendres sont bons pour l'environnement ? Que pouvons-nous faire à ce sujet dans le jeu et dans la vie réelle ?

• Montrez-leur le nettoyeur de gaz de combustion. Il peut être installé sur la fonderie et empêche la pollution de se propager.

Q&R: Qu'est-il arrivé au gaz maintenant ? Pouvons-nous faire quelque chose de similaire dans la vie réelle ?

• Ouvrez la fonderie et regardez nos produits fondus. Nous en sortons du fer qui est une matière première. Nous obtenons aussi des sous-produits.

Étape 7:

TRAITEMENT – SLIDE 7

Expliquez brièvement aux élèves comment et où nous pouvons traiter les minerais.

Quatrième, cinquième et sixième tâches: Ces tâches contiennent des mathématiques. Rafraîchissez les concepts mathématiques au début d'une tâche spécifique, si vous pensez que c'est nécessaire. Chaque groupe reçoit un petit sac contenant des quantités différentes de briques rouges (2, 4 ou 8). Les élèves doivent suivre les instructions de la fiche de travail.

Ensemble, ils vérifient les résultats qu'ils ont obtenus par groupe (proportion et prix du minerai). Sur les diapositives se trouvent des animations et des résultats pour chaque nombre différent de briques rouges (2, 4 ou 8). Parlez des différentes teneurs en minéraux du minerai et du moment où il est économiquement rentable d'exploiter le minerai.

Étape 8:

TRAITEMENT – Slide 8

Expliquez brièvement aux élèves ce que sont les matières premières primaires et secondaires et quelle est la principale différence entre elles. Rappelez aux élèves le traitement décrit dans la vidéo vue auparavant.

Montrez aux élèves une vidéo sur la disparition du cuivre. Discutez et analysez avec les élèves l'importance de l'exploitation minière pour la société moderne.