Nous participons avec la première S1  à un projet en collaboration avec l'université de Rouen, dans le cadre de la structure "une classe, un enseignant, un chercheur". Nous travaillerons sur la caractérisation des matériaux du niveau microscopique au niveau nanoscopique, avec l'enseignant chercheur Samuel Jouen du groupe de physique des matériaux (GPM) de  l'université de Rouen.  

Thème scientifique du projet : la caractérisation des matériaux à une échelle de plus en plus petite, un voyage vers l'infiniment petit.

Les étapes de ce projet:

1) Première rencontre : lundi 13/11, M Jouen est venu discuter de son parcours et de son métier. Il a informé et sensibilisé les élèves sur les formations à l'université, le métier d'enseignant chercheur et sur les outils permettant d'observer les matériaux à très petite échelle.

2) Nos élèves savent déjà travailler avec des microscopes optiques pour observer entre le mm et le µm. Pour aller au-delà de ces dimensions,  nous visiterons le laboratoire du GPM de Rouen pour explorer entre le µm et le nm avec de la microscopie électronique et la sonde atomique tomographique (inventée à Rouen). La date fixée est le vendredi 26 janvier après midi, au Madrillet.  

3) Ensuite, nous irons vers le nm (0,000 000 001 m) grâce au Soleil, c'est un grand instrument dans l'Essonne près de Saclay (un synchrotron en polygone  de 354 m). Je suis actuellement  en train d'organiser cette sortie. Elle devrait avoir lieu le mardi 3 avril.

4) Entre ces deux visites, nous travaillerons de notre côté au lycée. Pour se mettre dans la peau d'un enseignant chercheur ou d'un ingénieur de recherche; nous avons choisi de participer à un appel à projet international BL4S (BeamLine for school) pour aller mener une expérience au CERN près de Genève. En réalité, cela nous permettra surtout d'explorer des aspects importants de ces métiers et qui étaient peu connus des élèves : la veille scientifique (il nous faudra trouver une idée d'expérience), l'appel de projet auprès d'organismes internationaux (il nous faudra faire un dossier en anglais), le travail en équipe avec des ingénieurs pour proposer et mettre au point un protocole pour un grand instrument (seul, on n'a pas les connaissances et les compétences pour réussir). On utilisera les cours de DNL puisque tous les documents à réaliser sont en anglais, et une partie de l'AP . Bien sûr, tous les élèves de S1 feront les visites et auront le droit s'ils le souhaitent de participer à l'appel à projet.  Le but n'est pas réellement d'être sélectionné pour aller faire notre expérience au CERN , mais de comprendre le fonctionnement de la recherche scientifique et de travailler en anglais. Nous espérons tout de même gagner un T-shirt et même peut-être un détecteur de rayons cosmiques pour le lycée.  Aucun déplacement n'est nécessaire cette année pour ce travail. En physique chimie, tous les chapitres de physique de cette année nous apporteront l'aide nécessaire à la compréhension de ces phénomènes. Nous avons déjà abordé les photons, les électrons volts et l'interaction matière/ lumière. Nous sommes en train d'étudier les lentilles qui sont indispensables en microscopie. Ensuite nous abordons le nucléaire et les champs électriques et magnétiques indispensables pour comprendre un accélérateur de particules. L'année se terminera par  un travail sur l'énergie et les nanomatériaux, deux autres éléments très importants à maîtriser lors de nos investigations. Les élèves retrouveront aussi un grand nombre de ces notions dans leur programme de terminale en physique : les ondes, la dualité onde corpuscule, la mécanique, la relativité restreinte, le numérique... La quasi totalité du programme de physique de première et de terminale s'articule parfaitement avec cette thématique.

5) Enfin, vers les vacances de printemps une présentation des projets est organisée à l'université du Madrillet  pour toutes les classes participant à l'activité : "une classe, un enseignant, un chercheur". Cela permet aux élèves de s'entrainer à l'oral et leur demande de faire une synthèse de ce qu'ils auront appris lors de ce projet.

Arnaud Pouliquen.
Organisateur du projet et professeur de physique chimie.

Plus d'informations :
vidéo :   ; 
descriptif : BL4S
une classe, un enseignant, un chercheur