Le projet - classe-nano

LES SCIENCES ET TECHNOLOGIES ENTRENT DANS LE DEBAT DEMOCRATIQUE : GRENOBLE INP FAIT VIVRE UNE EXPERIENCE EDUCATIVE ORIGINALE A DES ELEVES DE TERMINALE DU LYCEE EMMANUEL MOUNIER

Aborder au lycée un sujet d'actualité, controversé dans la société, voilà une occasion de mettre les lycéens en situation d'utiliser les concepts scientifiques acquis en classe. Ils pourront ainsi s'approprier de nouvelles connaissances, mieux comprendre le monde qui les entoure et participer de façon constructive à un débat de société. L'idée sous-jacente est de faire prendre conscience à ces jeunes que ce qu'ils apprennent à l'école leur donne des atouts pour construire et développer leur propre réflexion sur des sujets scientifiques en discussion dans les medias et la société civile.

LE PROJET

Un nanomètre correspond à un millionième de millimètre, soit la taille de quelques atomes ou celle d'un cheveu coupé en 100 000 dans son épaisseur. Les nanosciences concernent l'étude des phénomènes observés pour des objets « nanométriques ». Elles offrent un potentiel de développement inédit.

Cependant, les moyens mis en œuvre dans le monde entier pour en assurer le développement rapide et massif génèrent des enjeux industriels et économiques immenses. Du fait de leur convergence avec d'autres technologies – par exemple celles du vivant ou de l'information – les nanotechnologies laissent entrevoir des développements dont les finalités sont sujettes à controverse et doivent être examinées. Elles constituent ainsi une question socialement vive de notre société et ont fait l'objet d'un débat public national entre octobre 2009 et février 2010.

Notre projet s'articule autour de deux aspects indissociables en nanosciences : des concepts scientifiques nouveaux et des réflexions sociétales et éthiques. Tout au long de l’année scolaire 2013-2014, des enseignants et des chercheurs vont donner à voir le nanomonde à une classe de terminale S du lycée Emmanuel Mounier de Grenoble. Ce volet scientifique vise d'une part à développer et illustrer dans le domaine des nanosciences, des notions au programme de terminale S. Il permet d'autre part de leur donner les connaissances leur permettant de s’approprier ce sujet, de découvrir la démarche scientifique et de développer leur propre esprit critique. Ce travail aboutira à l'organisation d'un débat au lycée, préparé par les élèves et l'ensemble de l'équipe enseignante. Le débat est ouvert aux élèves de toutes les terminales S et L.

Le projet « Classe Nanosciences au lycée » dont c'est la quatrième édition au lycée Mounier, s’inscrit dans la durée, sur toute l'année scolaire. Il s'adapte de plus au contexte scientifique grenoblois : des laboratoires et grands instruments de recherche ainsi que de grandes entreprises de microélectronique.

Le projet touche également les Terminales L. En plus d’une préparation sur le thème du débat, en philosophie, les élèves de l’option arts plastiques se voient proposer de réaliser leur projet de baccalauréat sur le thème du débat. Ils travaillent au cours de l’année avec leur enseignant d’Arts Plastiques et différents intervenants extérieurs à la réalisation d’une exposition qui sera présentée au lycée le jour du débat.

Ses objectifs

permettre aux lycéens de développer leur sens critique à travers une question d'actualité qui fait débat,
valoriser les sciences et montrer aux lycéens l'importance de la culture scientifique dans les questions de société,
ouvrir le lycée au monde de la recherche scientifique.
Proposer un sujet de réflexion transverse qui rassemble TS, TL…

Un parrain de renom

Albert Fert, prix Nobel de Physique en 2007 pour la découverte de la magnétorésistance géante, partagé avec l'Allemand Peter Grünberg, a accepté de parrainer la Classe Nanosciences. Les échanges entre la classe et leur parrain constitueront à coup sûr une source de motivation supplémentaire pour les élèves. Sa venue dans l'enceinte du lycée en mai 2012 a été un événement inoubliable pour les élèves de la classe nanosciences et pour l'ensemble du personnel du lycée présent.

Les moyens mis en œuvre

Nous aborderons les nanosciences en choisissant un fil conducteur : voir et caractériser des nano-objets. A partir de ce point de départ scientifique, nous ouvrirons la réflexion à la modification de notre quotidien due à l’envahissement des technologies.

Nous ferons intervenir des « experts » dans l'enceinte du lycée. Toutes les questions abordées s'appuieront sur des concepts inscrits au programme de la Terminale S¹.

L'interdisciplinarité est une des caractéristiques essentielles des recherches menées dans les nanosciences, elle est aussi un des fondements de notre projet, qui mobilise l'ensemble des enseignants de la classe. Ce projet permettra ainsi de faire le lien entre des disciplines traditionnellement cloisonnées (Physique, Mathématiques, SVT, Philosophie, ECJS, Anglais).

Trois temps forts

16 heures de cours au lycée Emmanuel Mounier réalisées par des experts (enseignants de Grenoble INP – Phelma et chercheurs grenoblois sur le thème des nanosciences.
Deux journées de travaux pratiques en lien avec ces cours seront effectuées :

A EXPERIMENTA, salon de rencontre entre arts, sciences et technologies,

A l’institut Néel, laboratoire de recherche fondamentale en physique de la matière condensée, riche d’une importante composante interdisciplinaire aux interfaces avec la chimie, l’ingénierie et la biologie.

Les lycéens découvriront les instruments permettant de « voir » le nanomonde, Ils réaliseront des expérimentations sur du matériel de pointe destiné habituellement à la recherche.

Un travail de réflexion et de documentation qui conduira à un débat argumenté¹ sur une Question Socialement Vive liée à l’utilisation des nanotechnologies dans notre société. Ce débat sera préparé par les lycéens avec l'ensemble de l'équipe pédagogique de la classe et plusieurs intervenants extérieurs (experts en sciences dures et sciences humaines). Le thème de cette année sera centré sur le rapport entre notre monde et celui des nanosciences.

LES ACTEURS

Sont engagés dans ce projet, deux acteurs qui entretiennent depuis longtemps un partenariat fort et pérenne sous la forme d’expériences éducatives originales :

le lycée Emmanuel Mounier de Grenoble,
Grenoble INP (et plus particulièrement son école nationale supérieure de physique, électronique, matériaux : Grenoble INP – Phelma).

Il s'appuie également sur des partenariats avec des acteurs grenoblois : l'ESRF, le CCSTI de Grenoble et la région Rhône-Alpes, la MC2 de Grenoble, l’Hexagone de Meylan, l’espace Jules Vallès.

Ce travail a bénéficié d’une aide de l’Etat Français au titre du programme d’investissements d’Avenir, IRT Nanoelec.

DES REFERENCES

Le blog du projet : http://classe-nano.over-blog.fr/
Une vidéo présentant le projet : http://www.youtube.com/watch?v=Ymj01vRTJuY

CALENDRIER année scolaire 2013-2014

10/09/ 2013 10h-12h Inauguration de la classe nanosciences

10/10/2013 Expérimenta

Octobre 2013 Initiation au débat : jeu play decide

Cours au lycée Emmanuel Mounier

1^er trimestre Imagerie IRM

1^er trimestre Nanomédecine thérapeutique ; interface homme-machine

2^ème trimestre Des outils pour voir le nanomonde : microscopes AFM/STM

2^ème trimestre Introduction à la physique quantique

2^ème trimestre Cryptologie quantique

Travaux pratiques à l’institut Néel

Une journée, date à préciser

Spectacle de danse à l’Hexagone de Meylan

04/10/2013 20h Robot ! Chorégraphie et direction artistique : bianca Li

Préparation au débat

Février à avril 2014 5 séances de préparation au débat dans le cadre des cours d’éducation civique, juridique et sociale (ECJS)

25/04/2014 Débat au lycée Emmanuel Mounier organisé par les lycéens de la classe nanosciences et proposé à l'ensemble des élèves de TS et TL :

« Le nanomonde est-il encore le nôtre ? »

CONTACTS

Fanny Poinsotte – fanny.poinsotte@phelma.grenoble-inp.fr

Grenoble INP – Phelma

Minatec - 3, Parvis Louis Néel - BP 257 - 38016 GRENOBLE CEDEX 1

Tél : 04 56 52 91 61

Emmanuel Quillasi - emmanuel.quillasi@ac-grenoble.fr

6 Avenue Marcelin Berthelot – 38100 Grenoble

Tél : 04 76 86 64 32