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Élaboration d'un "guide du routard" pour martionaute

Atelier 100 parrains, 100 classes - 2016-17

Parrainage d'une classe de 4ème du collège Icare de Goncelin
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Les élèves de 4ème du collège Icare de Goncelin (38) ont eu pour objectif de rédiger un "guide du routard" pour les futurs martionautes. Cette action a été menée dans le cadre d'un EPI (Enseignement Pratique Interdisciplinaire) en ce qui concerne l'enseignement au collège et de l'atelier "100 Parrains, 100 Classes" en ce qui concerne la Communauté Université Grenoble Alpes. A plusieurs reprises, deux doctorants de la Communauté Université Grenoble Alpes, en thèse au sein du laboratoire 3SR (Sols, Solides, Structures, Risques) de Grenoble se sont déplacés au collège, ayant pour objectif d'encadrerles travaux avec une démarche la plus scientifique possible. Ainsi, les élèves ont su trouver les différentes problématiques que rencontreront les futurs martionautes, sélectionner les problèmes majeurs, établir un cahier des charges et trouver les réponses aux problèmes rencontrés grâce à des expériences et/ou observations bien ciblées.

Les élèves ont à leur tour pu se déplacer sur le Campus de Saint-Martin d'Hères afin de découvrir le travail des chercheurs. Ils ont commencé par visiter les structures du laboratoire 3SR : Pot d'acueil, mot du directeur-adjoint, visite des bureaux avec démonstration d'une simulation numérique, visite des locaux expérimentaux (microtomographie, soudage par ultrasons, essais de caractérisation des matériaux ainsi qu'une expérimentation propre au projet cherchant à visualiser la propagation des ondes dans le vide).

Dans le même temps, les élèves ont pu visiter l'arboretum Robert Ruffier Lanche du Campus avec son sentier planétaire. Après un "repas nature" sur le Campus, les élèves ont été accueillis au sein de l'OSUG (Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble) afin d'y visiter le musée et d'observer les aurores boréales du planeterrella. Les apprentis martionautes ont ensuite tenu une conversation avec Eric Lewin (ISTerre - OSUG), spécialiste de l'exploration martienne, qui a, de manière passionnée, su parler des ses recherches et répondre aux élèves intéressés par l'exposé.

Un guide du martionaute ?

Les élèves de 4ème du collège Icare (Goncelin – 38) n’ont pas froid aux yeux. Ceux-ci se sont donnés pour objectif d’élaborer un « guide du routard » pour se rendre sur Mars. Quels sont les principaux problèmes pour se rendre sur Mars ? Pour pouvoir y rester vivre ? Comment manger et boire ? Comment respirer ? Est-il possible de se divertir tout en restant protégé de l’environnement martien ? Les élèves se sont posés toutes ces questions, et même plus, tout au long de l’année dans le cadre d’un EPI (Enseignement Pratique Interdisciplinaire) rattachant les matières de physique-chimie, sciences de la vie et de la Terre et technologies. Pour les aider dans cette tâche, deux doctorants du laboratoire 3SR (Sols, Solides, Structures et Risques) sont intervenus dans certaines de ces classes afin de partager leurs connaissances et instaurer une démarche scientifique dans leur projet.

Les doctorants retournent en 4ème !

A plusieurs reprises, Thibaud et Maxime (doctorants) se sont rendu au collège Icare pour rencontrer leur apprentis collaborateurs.

1ère intervention

Premiere rencontre entre élèves et doctorants   Les premières recherches des élèves

Les doctorants ont vite pris connaissances avec les trois classes de 4ème qu'ils parrainaient afin de former des groupes de travail dans chacune des classes. La séance de une heure et demi a permis de pratiquer un brainstorming (exposition sans censure de toutes les idées sans ordre précis) puis de créer des cartes mentales  à partir des idées exposées. Chaque groupe créé travaille sur un grand thème de la carte mentale. Les principaux thèmes sont les suivants :

  • Se loger
  • Se nourrir
  • Se protéger
  • Se déplacer
  • Communiquer
  • Se divertir
  • Respirer

2ème intervention

Avant la deuxième rencontre avec les doctorants, les élèves ont avancé leurs recherches sur les différents thèmes à traiter. Les parrains sont venus, cette fois-ci, pour définir ce qu'est un cahier des charges. Après avoir été introduits au cahier des charges, les élèves ont la possibilité de commencer l'élaboration de cahiers des charges propres à leur thème.

Thibaud aide un groupe à rédiger un cahier des charges

3ème intervention

Encore une fois, les 4èmes du collège Icare ont bien su avancer dans leur travail avant la troisième rencontre avec les doctorants. Lors de cette rencontre, Thibaud et Maxime ont proposé aux élèves de cibler une ou deux problématique(s) majeure(s) dand leur thème et de les exposer à l'ensemble de leurs camarades de classe afin de repérer les problématiques couplées entre elles. Une redistribution des problématiques a donc été faite afin de valider le cahier des charges de chacun. Ainsi, à la fin de la séance, chaque groupe pouvait se lancer dans des recherches de solutions et/ou d'expériences visant à répondre aux cahiers des charges.

Maxime aide un groupe à chercher des solutions à leur problématique

Aux élèves de chercher, aux doctorants d'écouter...

Suite à la dernière visite des étudiants de l'UGA, les élèves ont réfléchi seuls aux différentes problématiques qu'ils avaient à traiter. Thibaud et Maxime ont quant à eux suivi les avancés à distance avant de faire un dernier point avec les élèves lors de leur visite sur le Campus.

Les 4èmes de Goncelin sur les pas des chercheurs

C'est au matin du mardi 27 Juin que les élèves de Goncelin sont descendus du bus de 50 places afin de mener des visites sur le campus.

Robert Peyroux (dirceteur adjoint du 3SR) accueille les élèves au laboratoire   Maxime montre les différentes machines utilisées au laboratoire   Présentation des travaux de thèse de Corado

Visite du laboratoire 3SR (Sols, Solides, Structures, Risques)

Thibaud étant absent, Maxime s'est chargé de faire visiter le laboratoire dans lequel les deux doctorants travaillent. Après un pot d'accueil, les élèves ont eu l'opportunité de visiter les bureaux des chercheurs et de les rencontrer afin de leur poser des questions sur le travail numérique fait au sein du laboratoire. Ensuite, les apprentis chercheurs se sont déplacés vers le bâtiment abritant l'ensemble des expériences faites au laboratoire afin de les observer. Trois expériences ont été menée dans le cadre du projet :

  • Visite des locaux et présentations des travaux de certains doctorants afin de familiariser les élèves à la simulation numérique ;
  • Sollicitation du vide sur un ballon de baudruche afin d'observer l'effet du vide sur les structures mécaniques ;

  • Essai de traction sur une paroi de ballon de baudruche pour illustrer la caractérisation de matériaux à emporter sur Mars ;

  • Propagation du son dans le vide : demonstration du fait que les ondes mécaniques ne se propagent pas tandis que les ondes électromagnétiques se propagent. Un buzzer emet un signal audio lu par un micro, l'intensité du son est lue sur un écran. Ce même signal est envoyé à un autre buzzer par signal radio à l'autre bout de la pièce. Lorsque le système buzzer+micro est placé dans une cloche à vide, le signal lu par le micro diminue tandis que le signal radio reste le même.

    Ballon sans videBallon avec vide     Essai de traction sur un ballon de baudruche    Enregistreur de son et emetteur radio

Visite de l'arboretum Robert Ruffier Lanche

C'est le sentier planétaire de l'arboretum du campus qui a attiré l'oeil des collègiens de Goncelin. Ces derniers ont pu s'y rendre afin de découvrir d'un nouvel oeil, et à l'échelle, les planètes constituant le système solaire. En plus de celà, la visite à permis aux collègiens d'observer plus de 200 espèces d'arbres poussant dans différentes conditions. Ils ont ainsi pu se faire une idée des arbres / arbustres qui seraient le plus faciles à faire pousser dans des conditions les plus adaptées au sol martien.

Visite à l'OSUG

Après un moment de repos lors d'un pic-nic, les élèves de 4ème se sont rendu au sein de l'OSUG (Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble). Ils ont eu la possibilité, lors de cette visite, d'observer des aurores boréales créées par un simulateur appelé planeterella. Ils ont ensuite pu visiter le musée (librement et de manière guidée). Enfin, les collègiens se sont installés dans une salle de l'OSUG afin de rencontrer Éric Lewin (chercheur-observateur-enseignant à ISTerre - OSUG), spécialiste de l'exploration martienne. Les élèves ont pu écouter attentivement ce que le chercheur savait de l'exploration martienne avant qu'il ne réponde à leurs questions, souvent pertinentes.

Visite guidée du musée    Présentation de Eric Lewin    Exposé de Eric Lewin
Explication du principe du Planeterrella    Simulation d'aurores boréales
 


Après cette longue journée, les collègiens de Goncelin sont rentrés chez eux, des idées pleins la tête. Il ne reste plus qu'à rédiger le guide du martionaute !

L'équipe

Doctorants : Thibaud COCHEREAU et Maxime TEIL
Tutrice de l'atelier : Isabelle LEBRUN


Mise à jour le 28 août 2017

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L'équipe

Doctorants : Thibaud Cochereau et Maxime Teil

Enseignants : Nathalie Puitg, Emmanuelle Cloarec et Gilles Dieterich

Tutrices de l'atelier : Isabelle Le Brun et Maurine Montagnat

Rapporteuse : Anaïs Chery

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