Actions scientifiques dans deux réseaux REP+ à Billy-Montigny et à Denain (Journal de la Culture scientifique de l’académie, mars 2018)

28 mai 2019

Un atelier scientifique au collège [REP] David Marcelle de BIlly-Montigny
Les terrils 101 et 84 de DROCOURT, une longue histoire.

Billy Montigny peut difficilement cacher son appartenance au bassin minier. Dans le coin nature du collège, on y trouve une berline de mine, dans la salle de collections de sciences, une armoire est remplie de fossiles houillers et plusieurs terrils s’observent depuis la cour du collège.
Il paraissait intéressant de vérifier l’origine de ces fossiles houillers ; venaient-ils des terrils proches ? Comment avait-on édifié ces monticules aux formes et tailles diverses ? Comment pourrait-on inciter la population à préserver la nouvelle biodiversité qui s’y est installée ?
Un groupe d’élèves de 3ème assisté d’un professeur de technologie et de SVT y travaillent depuis le début de l’année.

Un travail minutieux pour mettre en valeur les fossiles de la collection
• Au début, un tri dans la collection, puis un long travail de Recherche, création d’une affiche à vérifier avec le Muséum d’Histoire Naturelle de LILLE
• Une sortie à LEWARDE pour connaître les techniques de mise à terril
Un travail à partir d’archives préparées par Mme SIX, des cartes topographiques qui informent de modifications dans les techniques utilisées , un résultat contraire aux attentes :
Le terril 84, conique, est le plus ancien ! édifié par rampes avec berlines. Le terril 104, actuellement plat, a d’abord été constitué de monticules coniques, résultat d’un déversement des stériles par téléphérique. La mise en place d’un convoyeur à bande dit par câble Belt (première installation en Europe) modifie la mise à terril ; la forme conique s’efface.
• Les maquettes à réaliser sont plus nombreuses que prévu... Mais des élèves motivés "On y arrivera, Monsieur..."
La construction des terrils, lLa construction des pylônes, un travail sur ordinateur avec différents logiciels :
◦ pour une mise à l’échelle en vue de réaliser des éléments avec imprimante 3D
◦ pour la programmation d’interface en vue du déplacement de certains éléments de la maquette
On attend avec impatience le printemps, pour géo localiser les espèces rares présentes sur le terril avec l’aide d’un guide de la chaîne des terrils...et réaliser des affiches d’informations destinées aux écoles de la ville !

Extrait de ac-Lille.fr de mars 2018 (p. 2 du PDF)

Retour sur la semaine des mathématiques.

Dans la circonscription de Valenciennes-Denain, la semaine a été particulièrement dense. Parmi les manifestations remarquables, deux rallyes ont été organisés, regroupant plus de 500 élèves, à l’école Michelet et au collège Villars de Denain. Au total, 900 élèves du réseau REP+ se sont impliqués dans des jeux inter-cycles et inter-générations durant toute la semaine. Les activités proposées ont mobilisé de nombreux partenaires : les personnels enseignants, le eRUN de circonscription, des professeurs et des étudiants de l’Université UVHC, des associations comme Planète Sciences, la Cité des Géométries, la maison de quartier du Faubourg de Denain, des associations locales (club de bridge de Denain, club de Go de Valenciennes, l’Echiquier de Feignies), sans oublier les familles qui sont invitées à participer, à assister ou même encore à contribuer au déroulement de cette manifestation.

Sources : Régine HEUDRE, IEN 1er degré en charge des mathématiques

Les énigmes scientifiques en partenariat avec l’université de Lens et le département du Pas-de-Calais.

• « L’homme peut-il marcher sur l’eau ? » par les élèves du Collège [REP+] Jean Zay de Lens
Pour introduire cette problématique, les élèves ont réalisé un trucage sur fond vert montrant l’une d’entre eux se déplaçant sur l’eau.

◦ Une série de questions se pose alors, cela est-il vraiment possible ? ... S’agit-il d’un « fake » ?
Pour répondre à cette problématique, les élèves se sont demandés dans un premier temps si les animaux, eux, pouvaient se déplacer sur l’eau : ils ont donc découvert un insecte, le Gerris.
Celui-ci possédant une masse, il était donc soumis à son poids, qui est une force dirigée vers le bas, donc il devait exister une autre force de sens contraire qui permettait au Gerris de se maintenir sur l’eau.
Ils ont donc étudié l’action d’un objet placé dans de l’eau et ont ainsi découvert l’existence d’une force, la poussée d’Archimède.

◦ Hypothèse 1 : c’est elle qui serait responsable du maintien du Gerris sur la surface de l’eau !
En étudiant cette poussée d’Archimède, ils se sont aperçus que le Gerris ne déplaçait pratiquement pas d’eau, donc elle ne pouvait pas intervenir dans ce cas présent.
Mais alors quelle pouvait être cette force ? En observant qu’un liquide pouvait ne pas déborder, ils se sont intéressés à cette force qui maintenait le liquide sans débordement : la tension superficielle.

◦ Hypothèse 2 : la tension superficielle serait la force qui maintient le Gerris !
Ils ont étudié cette force et compris qu’elle était liée à l’interaction des molécules d’eau entre elles. C’est elle qui est effectivement responsable du maintien du Gerris sur l’eau, ils ont aussi découvert que cette tension superficielle pouvait être « cassée » par des tensioactifs et que le Gerris était un très bon indicateur de qualité de l’eau.
Néanmoins, ni la poussée d’Archimède ni la tension superficielle ne pouvaient s’appliquer à un homme debout. (Celui-ci aurait dû avoir une longueur de pied de plusieurs kilomètres ... ).
Ils ont trouvé un autre animal, le basilic qui a lui aussi la particularité de se déplacer sur l’eau. En l’étudiant, ils se sont aperçus qu’il combinait des poches d’air sous ses pattes ainsi qu’une vitesse de déplacement élevée.

◦ Hypothèse 3 : en se déplaçant très vite, un homme pourrait marcher sur l’eau !
En réalisant un simple calcul de proportionnalité, les élèves ont découvert que cette vitesse était impossible pour l’homme (1200 km / h ).
Utilisation et explication d’un mélange eau - fécule de maïs pour expliquer que certains liquides avaient des propriétés particulières et que en exerçant de fortes pressions, on pouvait se déplacer sur eux.

◦ Conclusion proposée par les élèves : l’homme ne peut pas marcher sur l’eau sans adaptation.

Travail effectué sous le contrôle de Marie Hélène Chambrier maître de conférences à l’Université d’Artois. Son activité de recherche concerne l’élaboration de nanomatériaux ferroélectriques ainsi que la caractérisation par diffraction des rayons X et microscopie électronique en transmission des matériaux obtenus.

Extrait de ac-lille.fr de fin 2018 (p. 1 et 2 du PDF)

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