La Main à la pâte 6/ Graines de sciences

Colloque organisé par Georges Charpak, Pierre Léna, Yves Quéré et David Jasmin du 28 octobre au 3 novembre 2000.

Participants

Fransisco Albarras (Éсоlе primaire, Vecqueville), Charles Auffray (Scientifique), Jean-Philippe Bellay (École Saint-Jean-Bosco, Rennes ), Rachel Roide (École primaire, La Flèche), Vincent Bonnaure  (École Sévigné, Sorgues), Jean-Marie Bouchard (I.N.R.P., Lamap), Philippe Cantet (Maître-formateur (E.N.), Saint-Paul), Fabienne Casoli (Scientifique), Sonia Centis (Enseignante, Le Caire), Jean-Michel Choplin (École publique, Laiz), Chantal Cloix (Éсоle maternelle, Berzé-la-Ville), Franck Cordier (Éсоle primaire, Grandvilliers), Jean Cousteix (Scientifique), Christian Dautriche (École publique, Maillet), Bruno Defay (Éсоlе publique, Blazozi), Anne Flamant (Centre pédagogique Mione, Chamarande), Joseph Gallonde (Éсоlе mixte A. Vauclin, Martinique), Gisèle Ganter (École élémentaire, Orléans), Catherine Gauduel (École maternelle, Paris V), Marie-Christine Greiner (Conseillère pédagogique, Vincennes), David Jasmin (I.N.R.P., Lamap), Christian Jeantet (École élémentaire, Poissy), Bernard Kloareg (Scientifique), Gisèle Leizagoyen (Éсolе primaire, Ainharp), Marie-Lise Lopez (Éсоle Jean-Jacques-Rousseau, Bobigny), Marie-Claire Magnien (École Brake-Desrousseaux, Hénin-Beaumont), Françoise Mariotti (M.A.P.), Ghislain de Мarsily (Scientifique), Jean Matricon (Scientifique), Laurence Mouret (École d’Orgemont, Gonesse), Marie-France Mousseau (Écоlе primaire Descartes, Chinon), Véronique Periquet (LN.R.P., Lamap), Nadine Peyrieras (Scientifique), Patrick Provost (Directeur d’école, Houdan), David Quéré (Scientifique), Sophie Rémy(Éсоlе Achille-Payeur, Bouranton), Pascal Roca-Reus (École primaire Louis-Pasteur, Ille­ sur Têt), Marie-Claire Toussaint (Écоlе élémentaire, Mondeville), Évelyne Villard (Conseillère pédagogique, Mâcon), Philippe Walton (Éсolе élémentaire, Villejuif).

Résumé

Pour la troisième année consécutive, la Fondation des Treilles accueillait pendant les vacances de la Toussaint la rencontre scienti­fiques-enseignants Graines de sciences. Ces rencontres, organisées par La Main et la pâte avec le soutien de la Fondation des Treilles, réunissent chaque année pendant cinq jours trente enseignants du primaire et huit scientifiques autour des sciences. Répartis en trois groupes de dix, les enseignants participent à huit ateliers de trois heures chacun, animés par les scientifiques sur un thème en relation avec leur domaine de recherche. Ce sont une véritable immersion dans le milieu de la recherche et un dialogue avec quelques-uns de ses représentants qui sont proposés aux enseignants. Les scienti­fiques s’efforcent de rendre leurs propos accessibles et de les illust­rer avec des expériences simples. Cette année, les ateliers étaient animés par Fabienne Casoli de l’Observatoire de Paris-Meudon, Jean Matricon du Groupe de physique des solides de Paris VII, Bernard Kloareg du CNRS, Ghislain de Marsily de l’université Paris VI, Jean Cousteix de l’ONERA, David Quéré du Collège de France, Charles Auffray et Nadine Peyriéras du CNRS.

Compte rendu

Observer un petit cours d’eau peut s’avérer riche d’enseigne­ments lorsqu’il s’agit d’en mesurer le débit et de se demander d’où vient toute cette eau ! Accompagnant l’eau dans son périple cyclique, Ghislain de Marsily en a décrit toutes les étapes, des pré­cipitations à l’évaporation.

Fabienne Casoli s’intéresse aux mouvements de la Terre. La rota­tion autour de l’axe des pôles et la révolution en un an autour du Soleil sont bien connues depuis longtemps. Pourtant, ces mouve­ments ne sont pas si réguliers qu’ils en ont l’air : la rotation de la Terre se ralentit, et les modifications de l’orbite de la Terre autour du Soleil sont responsables des grandes variations climatiques comme les périodes glaciaires. Mais peut-on prouver que la Terre tourne autour du Soleil et non l’inverse ? La chose est plus difficile qu’on ne le croit, et il y a bien des raisons pour que les « deux grands systèmes du monde », héliocentrique et géocentrique, se soient affrontés si longtemps. Fabienne Casoli a montré pourquoi des expériences comme celle du pendule de Foucault peuvent être considérées comme des preuves du mouvement de la Terre.

Grâce à Jean Cousteix, les stagiaires ont pu « s’envoler » pour observer in situ les conditions du vol aérien, et comprendre pour­quoi un avion non seulement reste en l’air mais s’y propulse. Après une brève introduction historique sur l’aviation, Jean Cousteix a expliqué les principes de base du vol d’un avion: les forces aérody­namiques qui assurent le maintien de l’avion en l’air, la propulsion qui permet de contrer la résistance de l’air, la stabilité qui condi­tionne le pilotage. Les principes physiques ont été illustrés à l’aide d’expériences simples, réalisables avec un matériel très réduit tel que quelques feuilles de papier ou un ballon de baudruche.

Jean Matricon, quant à lui, a éclairé la difficile notion d’énergie. Omniprésente, aussi bien dans les débats politiques que dans la vie quotidienne, dans le cœur des cellules comme au fin fond de l’Univers, l’énergie est une grandeur physique difficile à définir dans l’absolu. Ce qu’on sait d’elle, c’est qu’elle se conserve totalement, qu’elle circule partout et depuis toujours, mais aussi qu’elle se dégrade inexorablement. Ce sont précisément ces propriétés qui font d’elle ce bien inestimable auquel nous devons, entre autres, d’exister.

À partir d’une version commentée de la fable Le Corbeau et le renard, Charles Auffray a entraîné les participants des rencontres dans l’univers des cinq sens qui nous informent sur les propriétés physiques et chimiques du monde qui nous entoure.

Ce monde est constitué de « drôles d’objets » qui sont au centre des recherches de David Quéré. Celui-ci a décrit d’abord des objets aussi communs que les bulles et les gouttes — en discutant plus par­ticulièrement leur forme, leur naissance et quelques configurations moins familières comme les perles liquides. Il a ensuite présenté l’expérience fondatrice de montée capillaire (ascension d’un liquide dans un petit tube) et il a conclu avec une brève présentation sur les substances tensioactives (telles les savons ou l’alcool), en déve­loppant quelques effets particuliers comme les mouvements de fluide qu’elles engendrent, ou l’existence des bulles de savon.

Retraçant le devenir de la cellule, Nadine Pеyriéras nous a expli­qué comment, depuis l’œuf, se forme un organisme complet. Un modèle expérimental adapté nous permet de suivre in vivo le déve­loppement de l’embryon.

Enfin, Bernard Kloareg a abordé l’immunité des plantes. Il a montré qu’à l’image des animaux, les végétaux sont pourvus d’un système immunitaire qui les protège contre la plupart de leurs agresseurs. Après avoir passé en revue l’arsenal très complet des moyens offensifs ou défensifs leur permettant de résister aux attaques des micro-organismes, il a envisagé ce que cette nouvelle forme de lutte biologique implique pour nos cultures.

À l’issue des rencontres, les scientifiques, en relation avec les enseignants, ont écrit un ouvrage reprenant le contenu des ateliers qu’ils ont animés. Cet ouvrage, Graines de sciences 3, est paru en sep­tembre 2001 aux Éditions Le Pommier.