Zoom sur les tests de littératie énergétique

Pour prendre en compte la multidimensionnalité des constructions cognitives, affectives (valeurs personnelles et aux sentiments d’auto-efficacité) et comportementales de la littératie énergétique, Dewaters & Power ont construit une échelle basée sur la recherche en psychologie de l’éducation et en psychologie sociale (Dewaters & Power, 2011, 2013. À leur suite, plusieurs tests de littératie énergétique ont été développés, basés sur les connaissances, les attitudes et les comportements, dont vous trouverez un aperçu ci dessous. Ces tests offrant un panorama relativement diversifié, il nous a paru intéressant, en complément du dossier de veille « Éduquer à l’urgence climatique » de vous en présenter quelques uns ici.

Le modèle initial

La première grilles d’évaluation de la littératie énergétiques à laquelle bon nombre d’études se réfèrent tout en la déclinant et l’adaptant aux contextes locaux ou disciplinaires est celle de Dewaters & Power (2011, 2013) :

Cognitif : connaissances, compréhension, compétences cognitives et de résolution de problèmes.

Connaissances

  • Définition et formes d’énergie Première et deuxième lois de l’énergie (conservation de l’énergie, entropie) Transfert d’énergie à travers les systèmes vivants et non vivants
  • Relation entre l’énergie et la puissance .Unités
  • Ressources énergétiques. Avantages et inconvénients du développement et de l’utilisation de différentes ressources énergétiques (techniques, environnementales, économique, sociétal) Importance actuelle des combustibles fossiles. Le soleil comme source d’énergie primaire.
  • Besoins en énergie des individus et de la société, et postes de consommation
  • Tendances générales de l’offre énergétique, réserves utilisables, gestion des ressources et influence géopolitique.
  • Impacts sur la santé et l’environnement. Changement climatique mondial
  • Impact des décisions individuelles et sociétales sur la capacité des sociétés à satisfaire efficacement les besoins énergétiques futurs. Importance des économies d’énergie et de l’amélioration de l’efficacité énergétique. Alternatives.

Habiletés

  • Capacité d’analyser et d’évaluer des renseignements objectifs et fiables relatifs aux questions énergétiques.
  • Capacité d’examiner ses propres croyances et valeurs à la lumière de nouvelles informations

Affectifs (attitudes, valeurs, sens de la responsabilité personnelle)

  • Préoccupation à l’égard des questions énergétiques mondiales. Prévention des problèmes économiques et sociétaux liés à l’énergie. Réduire les impacts environnementaux liés à l’utilisation de l’énergie
  • Prise de conscience de l’importance des comportements individuels
    • Adaptation des modes de vie
    • Responsabilité personnelle dans le développement de ressources énergétiques efficaces et durables et réduire les impacts environnementaux liés à l’utilisation de l’énergie.
    • Responsabilité économique dans l’utilisation des ressources renouvelables
  • Prise de conscience du rôle des individus pour résoudre des problèmes énergétiques,
    • Besoins de politiques énergétique, de développement technologiques, énergie renouvelable et de génération décentralisée,

Comportementales (déclaratif sur la participation, et les compétences d’action)

  • Volonté de travailler à la maîtrise de l’énergie,
  • Prise de décision réfléchie et efficace
  • Décisions, choix et des actions de tous les jours.
    • Fait preuve d’habitudes d’économie d’énergie à la maison, au travail et à l’école.
    • Évalue les coûts et les avantages liés à l’énergie lors des actes de consommation.
  • Évalue des informations objectives et fiables relatives aux questions énergétiques
  • Évalue les inconvénients liés à la consommation d’énergie et à la mise en valeur des ressources énergétiques provenant de diverses sources d’énergie renouvelables et des ressources non renouvelables Reste ouvert aux nouvelles idées
  • Promotion du changement Encourage les autres à prendre des décisions et des mesures judicieuses en matière d’énergie Plaidoyer.

 

  • Être conscient de la nécessité d’économiser l’énergie et de développer des alternatives aux énergies fossiles ;
  • Avoir les compétences pour faire des choix de consommation et de ressources énergétiques
  • Reconnaitre l’existence des problèmes énergétiques mondiaux et manifester la volonté de participer à leur solution (Dewaters & Power, 2013)

De façon plus appliquée, une équipe de Pennsylvanie a évalué les connaissances des élèves sur l’origine des ressources énergétiques (renouvèlement, disponibilité, cout), la production, le stockage et le transport de l’énergie (EGST) et la consommation et à la maitrise de l’énergie (ECC, voir Bodzin et al., 2013).

Un modèle constructif

Afin de mesurer la compétence énergétique des élèves du secondaire à Taïwan, Chen et al. (2015) ont élaboré un instrument fondé sur le format de test adopté par le PISA. Cet instrument comprend des questions se rapportant à des situations réelles et demande aux élèves de construire des réponses et de porter des jugements afin d’évaluer leur capacité d’acquérir des connaissances liées à l’énergie ; la capacité de porter des jugements éclairés sur l’économie d’énergie ; et la capacité de prendre des mesures de gestion de l’énergie dans des situations complexes.

Les quatre dimensions de la maîtrise de l’énergie

  1. Concepts énergétiques : compréhension des sources, des utilisations et du développement de l’énergie, coûts et avantages ;
  2. Raisonnement sur les questions énergétiques : évaluation de la fiabilité des sources d’information qui aident à déterminer comment utiliser l’énergie efficacement et de porter des jugements sur les questions liées à l’énergie ;
  3. Mode de vie à faible teneur en carbone : contribution du comportement individuel à la maîtrise de l’énergie ;
  4. Responsabilité civique pour une société durable : engagement dans des activités d’économie d’énergie et à s’orienter vers une société durable. Capacité de porter des jugements éclairés sur l’utilisation de l’énergie et de prendre des mesures efficaces en ce qui concerne la gestion de l’énergie (Chen et al., 2015).

Un modèle intégratif

Yeh et al. ont élaboré un questionnaire axé sur les processus physiques et biologiques, les flux d’énergie et les systèmes terrestres, les perspectives économiques et les décisions énergétiques, intégrant les propositions du Département de l’Énergie des Etats-Unis (USDOE) comportant 26 questions de connaissances, 24 pour les attitudes, et 10 pour les informations personnelles (Yeh et al., 2017)

Connaissances énergétiques

  • Concepts de base sur l’énergie :Connaissances scientifiques, règles et théories, processus de transfert ou de transformation de l’énergie ;
  • Concepts de système : flux d’énergie, et rôles que l’énergie joue dans les écosystèmes.

Énergie et vie

  • Développement et utilisation de l’énergie, épuisement des ressources fossiles, impacts environnementaux correspondants ;
  • Prise de décision concernant l’énergie/les infrastructures, la qualité de vie/les multiples niveaux ;
  • Questions énergétiques et dans le monde / vie humaine.

Responsabilité et action citoyenne

  • Conscience personnelle et actions individuelles ;
  • Participation des citoyens / prise de décision.

Un modèle contextualisé

En Allemagne, Neumann et al., à partir de l’hypothèse des quatre conceptions de l’énergie : formes et sources, transfert et transformation, dégradation et conservation; ont élaboré l’ECA (Energy Concept Assessement ), un « instrument de mesure robuste » basé sur un questionnaire créé par l’American Association for the Advancement of Science (2007) et sélectionnant un ensemble de 120 questions (parmi les 272 questions possibles) distribué dans 12 livrets de test  (Neumann et al., 2013).

Dans ce modèle, les connaissances sont considérées comme relevant de différents niveaux de complexité : un niveau fractionné, où les élèves possèdent des faits non liés les uns aux autres, un niveau avec des connexions simples entre éléments de connaissance individuels (correspondances), un niveau présentant des connexions multiple (relations), et une niveau qui englobe des connexions complexes permettant une structuration de la connaissance (concepts).

Les questions ont été présentées dans 13 contextes (manuel technique sur l’ECA). Pour chacune des quatre conceptions de l’énergie (Formes -> Transfert -> Dégradation -> Conservation ), un item à choix multiples est composé d’une brève description, d’un scénario (p. ex. le patineur se tenant au sommet de la demi-lune sur le point d’y tomber), d’une image, d’une question associée à quatre options de réponse (Neumann et al., 2013).

Le questionnaire fourni demandait d’évaluer la compréhension des items proposés. Les élèves doivent : 

  1. noter ce qui peut les éléments déroutants dans l’élément ;
  2.  encercler tous les mots non compris ;
  3. évaluer la difficulté de l’item avec une échelle de Likert à quatre niveaux  ;
  4. (évaluer la facilité de lecture du texte avec la même échelle de Likert  ;
  5.  évaluer les options de réponse aux questions en fonction (i) de la difficulté ( une échelle à deux niveaux ), (ii) de la clarté (échelle à deux niveaux de « prêtant à confusion » et « ne prêtant pas à confusion »), et (iii) de la similarité (échelle à deux niveaux de « similaire » et « différent »).

Le questionnaire demandait également aux étudiants si l’image présentée dans l’item était utile (oui/non) et s’ils avaient deviné en répondant à l’item (oui/non).

Modèle en lien avec la théorie de l’intégration de la norme de la valeur.

Détail du test utilisé par Akitsu (2017) intégrant les valeurs des élèves testés.

  • Connaissances

    BEK Connaissances de base

    • Que signifie le rendement de 35% d’une centrale électrique ;
    • Tendance des importations de pétrole au Japon ;
    • Impact des sources d’énergie sur l’environnement ;
    • Les facteurs déterminant la quantité d’électricité consommée et comment réduire la consommation d’énergie.

    CEI Reconnaissance des questions environnementales

    • Le lien émissions de CO2 et réchauffement climatique.

    Attitudes

    AC Conscience des conséquences

    • Conscience de l’importance des économies d’énergie ;
    • Intention de contribuer à l’économie d’énergie si je sais comment ;
    • Réglementation gouvernementale stricte sur les émissions de CO2 des voitures ;
    • Étiquettes indiquant les ressources utilisées.

    AR Attribution de la responsabilité

    • Les nouvelles technologies résolvent les problèmes énergétiques ;
    • Pas de soucis pour éteindre les lumières dans la salle de classe, car l’école paie l’électricité (R) ;
    • La loi sur la protection de l’environnement naturel devrait être rendue moins stricte afin de permettre la production d’une plus grande quantité d’énergie (R) ;
    • Ma consommation d’énergie ne contribue pas aux problèmes énergétiques auxquels notre nation est confrontée (R).

    Comportements

    ESB Comportement d’économie d’énergie

    • Achat d’ampoules à haut rendement énergétique ;
    • Éteindre les lumières et les ordinateurs ;
    • Recycler les déchets ;
    • Minimiser la température ambiante.

    BCE Comportement conscient de la consommation d’énergie

    • Beaucoup de mes décisions quotidiennes sont affectées par mes propres pensées sur l’utilisation de l’énergie ;
    • Acheter moins de choses afin d’économiser l’énergie ;
    • Encourager la famille à acheter des ampoules fluorescentes compactes.

Questions d’échelles

Dans le modèle initial, chaque item cognitif a été formulé en cinq questions à choix multiples à option avec un seul choix de réponse correct. Les échelles affectives et comportementales ont été construites en utilisant une variation de la méthode de notation sommative utilisée par Likert. Les questionnaire sur la maîtrise de l’énergie comprend une trentaine d’éléments de connaissances, une dizaine d’éléments comportementaux et une quinzaine d’éléments relatifs aux caractéristiques affectives (Dewaters & Powers, 2013). De la même façon, Bodzin a mesuré les connaissances énergétiques des élèves de l’enseignement moyen par un questionnaire à choix multiples (13 questions basées sur l’Atlas of Science Literacy de l’AAAS, 2007) et les attitudes (13) et les comportements (7) avec une échelle de Likert. Par exemple, les réponses notées à l’item de comportement, Je débranche les appareils de charge (par exemple, un chargeur de téléphone cellulaire) pour économiser de l’énergie, allaient de un (jamais) à cinq (toujours, voir (Bodzin et al., 2013).

L’utilisation de ces questionnaires à grande échelle permettant de croiser de multiples variables. Ainsi l’enquête dans l’État de New York, concernait 3708 élèves du secondaire, une évaluation des connaissances sur les ressources énergétiques a été réalisée auprès de 1 043 élèves de 8e année dans des écoles urbaines de deux villes de Pennsylvanie (États-Unis), une recherche allemande a évalué 1 856 élèves de la 6e à la 10e année dans les Land de Rhénanie du Nord-Westphalie, en Allemagne (Neumann et al., 2013) Plusieurs études ont été menées à Taiwan : sur un échantillon de 2400 étudiants du secondaire, impliqués dans un programme national d’éducation énergétique (Lee et al., 2015) ; et sur 1 711 élèves du secondaire (Chen et al., 2015).

Références

  • Akitsu Yutaka et al. (2017). Investigating Energy Literacy and Its Structural Model for Lower Secondary Students in Japan. International Journal of Environmental and Science Education, vol. 12, n° 5, p. 1067‑1095.
  • Bodzin Alec (2012). Investigating Urban Eighth-Grade Students’ Knowledge of Energy Resources. International Journal of Science Education, vol. 34, n° 8, p. 1255‑1275.
  • Chen Kuan-Li, Liu Shiang-Yao et Chen Po-Hsi (2015). Assessing Multidimensional Energy Literacy of Secondary Students Using Contextualized Assessment. International Journal of Environmental and Science Education, vol. 10, n° 2, p. 201‑218.
  • DeWaters Jan E. et Powers Susan E. (2011). Energy literacy of secondary students in New York State (USA): A measure of knowledge, affect, and behavior. Energy Policy, vol. 39, n° 3, p. 1699‑1710.
  • DeWaters Jan et Powers Susan (2013). Establishing Measurement Criteria for an Energy Literacy Questionnaire. The Journal of Environmental Education, vol. 44, n° 1, p. 38‑55.
  • Lee Lung-Sheng et al. (2015). Energy literacy: Evaluating knowledge, affect, and behavior of students in Taiwan. Energy Policy, vol. 76, p. 98‑106.
  • Neumann Knut et al. (2013). Towards a learning progression of energy. Journal of Research in Science Teaching, vol. 50, n° 2, p. 162‑188.
  • Yeh Shin-Cheng, Huang Jing-Yuan et Yu Hui-Ching (2017). Analysis of Energy Literacy and Misconceptions of Junior High Students in Taiwan. Sustainability, vol. 9, n° 3, p. 423.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.