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Programme > Les ateliers et conférences à la carteCinq plages horaires sont définies dans la journée. La PLAGE HORAIRE n°1 (8h30-9h30) est commune à tous les congressistes : présentation d’Xperium et des ressources pédagogiques (Science en livre et Kézako). Les PLAGES HORAIRES 2 , 3 et 4 sont à choix. Deux inscriptions sont possibles au maximum pour avoir le temps de passer voir les exposants et les éditeurs. La PLAGE HORAIRE n°5 (17h15-18h45) est également commune à tous les congressistes : conférence plénière de Franck Dumeignil . Le déjeuner ce jour doit impérativement être pris de façon échelonnée. Aussi veuillez à être vigilant quant à l'horaire de début et de fin de la conférence ou de l’atelier que vous avez choisi lors de la deuxième partie de la matinée (PLAGE HORAIRE n°2). Merci de vous rendre sur le lieu de restauration dès que vous avez terminé. N’oubliez pas de rencontrer également les exposants qui sont présents toute la journée à LILLIAD. Dans tous les cas, ne tardez pas à vous inscrire, car le nombre de places est toujours limité ! PLAGE HORAIRE n°1 : 8h30-9h30Plage commune en plénière qui se déroulera dans les amphis A et B de LILLIAD. Ressources de culture scientifique (Xperium, Kezako, Sciences en livre, QCM SFP)Présentation d'Xpérium, un outil de valorisation de la rechercheXperium a été mis en place en 2014. Il accueille des élèves et étudiants toute l’année pour montrer comment la recherche se fait dans les laboratoires. Le dispositif sera présenté ainsi que son intégration dans une leçon de classe des établissements secondaires ou d’enseignement à l’université. Cette présentation est couplée avec la possibilité de visiter Xperium (atelier A1 proposé sur trois créneaux) en rencontrant des doctorants qui vous expliqueront leur recherche. Les ressources pédagogiques de Science et Livre et KezakoDans les activités de classe, les enseignants utilisent des ressources numériques. Kezako en est un exemple utilisé par de plus en plus d’enseignants dans le secondaire. Vous échangerez directement avec l’un des concepteurs de Kezako qui vous présentera entre autres quelques exemples de ressources et leurs objectifs. https://kezako.unisciel.fr/cest-quoi/ Depuis quelques années, l’Université de Lille accueille le festival Sciences en livre qui regroupe des ateliers, conférences, rencontres et exposition autour du Livre de vulgarisation scientifique. L’association Sciences et Livre produit également des analyses critiques de livres de vulgarisation scientifiques. Vous découvrirez entre autres le processus d’analyse des ressources et quelques exemples. https://www.dev.scienceenlivre.org/ Les QCM de la Société Française de PhysiqueLe QCM de positionnement de la Société Française de Physique permet aux élèves d’avoir un retour immédiat sur leur compréhension de concepts en physique. Il offre à leurs enseignants un accès aux résultats de leurs élèves pour chaque question et, dans sa version désanonymisée, un accès à leurs résultats individuels. Après une rapide présentation du questionnaire nous montrerons l’évolution des résultats obtenus par des étudiants entrant dans l’enseignement supérieur depuis 2014 et inviterons les enseignants de terminale à faire passer ce questionnaire à leurs élèves en fin d’année scolaire.
PLAGE HORAIRE n°2 : 10h00-11h30 ou 10h15-11h45 ou 10h30-12h00PLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00PLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00PLAGE HORAIRE n°5 : 17h15-18h45Plage commune en plénière qui se déroulera dans les amphis A et B de LILLIAD Conférence plénière : La chimie au cœur de l’économie circulaire Franck Dumeignil LES ATELIERSA1 – Visite d'Xperium, un lieu de valorisation de la recherche
PLAGE HORAIRE n°2 : 10h00-11h30 – 35 personnes ANNULÉE PLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 – 35 personnes - Lilliad - Xperium PLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 – 35 personnes ANNULÉE Animé par des doctorants de l’Université de Lille
Vitrine de la recherche partenariale réalisée dans les laboratoires de l’Université de Lille, Xperium est l’un des trois pôles d’activité de LILLIAD Learning center Innovation. Il s'agit d'un concept inédit de promotion de la recherche en train de se faire. C’est un espace facilitant le dialogue science-société. Il est dédié à la rencontre entre les chercheurs et plusieurs publics (collégiens, lycéens, étudiants, communauté universitaire, le monde socio-économique, privé ou public, le grand public lors d'événements ciblés). Autour d'un thème central unique et interdisciplinaire, diverses démonstrations et expériences pédagogiques, interactives, étonnantes sont présentées par des doctorants issus de laboratoires de recherche. Elles ont pour objectif d’expliquer progressivement les principes fondamentaux de diverses recherches, d’en montrer les résultats et les applications réalisées et potentielles. Pour cette saison 2020-2023, Xperium accueille 8 stands d’horizons très différents : du droit à la chimie en passant par l’informatique, les laboratoires vous proposent une saison 4 intitulée Kaléidoscope ! L’image dans toutes les sciences. En savoir plus : https://lilliad.univ-lille.fr/xperium/a-propos Retour vers la plage horaire 2 A2 – Challenge Labs : expériences de physiquePLAGE HORAIRE n°2 : 10h00-11h30 – 25 personnes - Bâtiment C16 - Salle 1 PLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 – 25 personnes - Bâtiment C16 - Salle 1 Animé par Philippe Léonard & Maïté Swaelens
Les Challenge Labs proposent des activités de laboratoire de physique qui se veulent à la fois brèves et plutôt smart. L'ambition est de constituer, pour les professeurs, une collection d’énigmes pouvant servir de modèles d’une évaluation orientée sur le concret et les tâches de transfert. L'instrumentation mise dans les mains des élèves comporte souvent des capteurs et un recours à l'informatique afin de permettre de choisir, penser et analyser des résultats expérimentaux alors même que ceux-ci peuvent être obtenus très rapidement. Les Challenge Labs sont des défis. Leurs protocoles sont volontairement très brefs et les questions posées très claires même si elles nécessitent réflexion et expérimentation. Il s’agit aussi de courses contre la montre : toute réponse est envisagée dans une durée stricte. Le travail se fait en petits groupes. A3 – La chimie dans notre assiettePLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 – 25 personnes - Bâtiment C16 - Salle 1 Animé par la Maison pour la science en Nord – Pas-de-Calais Le réseau des Maisons pour la science a été créé par la Fondation La main à la pâte. C'est un dispositif innovant où collaborent scientifiques (dont des chercheurs) et pédagogues (enseignants du secondaire) pour la mise en place d'actions de développement professionnel pour les enseignants du premier et du second degré en sciences et technologie. Implantées dans les Universités, les Maisons pour la science proposent, à l’échelle d’une académie en étroit partenariat avec le rectorat, une offre de formation originale visant à aider les professeurs à pratiquer de manière active, attrayante et contemporaine les sciences et la technologie dans leurs classes. Au cours de ces formations portant sur des thématiques scientifiques d'actualité, les participants sont amenés à rencontrer des chercheurs, experts du domaines, qui leur permettent d'actualiser ou d'acquérir de nouvelles connaissances. Ils ont également la possibilité de vivre des ateliers d'investigation afin de leur permettre de bien appréhender ce type de démarche pédagogique. Cet atelier, extrait de la formation proposée par la Maison pour la Science NPdC intitulée "De la chimie dans notre assiette", propose un défi à relever en lien avec notre alimentation.... A4 – Incertitudes en chimie expérimentalePLAGE HORAIRE n°2 : 10h15-11h45 – 25 personnes - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Hermite (07) animé par Julien Browaeys
A5 – Impact du changement climatique sur la qualité et la ressource en eauPLAGE HORAIRE n°2 : 10h15-11h45 – 25 personnes - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Pascal (11) Animé par Ludovic Lesven , maître de conférences
Le changement climatique dû aux activités humaines (combustion des énergies fossiles) affectera nos régions dans les prochaines décennies avec notamment l'augmentation des événements extrêmes (fortes pluies, sécheresses...). L'eau, sur laquelle pèsent plusieurs menaces, va devenir une ressource précieuse qu'il est impératif de protéger. Via différentes expériences et discussions, nous montrerons dans cet atelier comment l’acidification, la montée des eaux mais aussi le lessivage des sols, dû aux fortes pluies, vont notamment modifier la qualité et la ressource en eau. A6 – Les réformes au lycée
PLAGE HORAIRE n°2 : 10h30-12h00 – 25 personnes - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Demartres (01) Animé par le bureau national de l'UdPPC
L'atelier sera axé principalement sur les réformes en cours : celle de baccalauréat et celle du lycée. Nous reviendrons sur l'entretien avec l'Inspection générale de juillet 2022. Nous échangerons sur les concertions automnales qui se seront tenues en établissements scolaires. Quelles conclusions en tirer ? Où allons-nous ? Au sein de collectifs, nous indiquerons les actions que mènent l'UdPPC pour proposer des solutions afin de corriger les travers de ces deux réformes. A7 – Les transformations chimiques et leur représentation, une étape à ne pas négliger au collège et au lycée dans l’étude des phénomènes chimiquesPLAGE HORAIRE n°2 : 10h30-12h00 – 25 personnes - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Lebesgue (21) Animé par Isabelle Kermen , professeure des universités
Introduite dans les programmes de chimie du lycée 2000-2002, la distinction entre transformation chimique et réaction chimique n’a pas fait l’objet d’une présentation dans les programmes de collège (2008 ou 2015). La consultation des manuels scolaires (collège ou lycée) montre que les transformations chimiques sont rarement représentées selon la schématisation originelle du programme de lycée 2000-2002. Cet atelier souhaite sensibiliser ses participants à l’intérêt d’utiliser les transformations chimiques et leur représentation comme outil didactique intermédiaire entre les phénomènes perceptibles (couleurs, bulles, précipités, etc .) et le registre des modèles, celui de la réaction chimique et celui du modèle particulaire. Dans une première partie, les caractéristiques des transformations chimiques (définition et représentation) et leur lien avec le modèle macroscopique réaction chimique seront rappelés. Dans une deuxième partie des pistes de réflexion (démarche d’enquête expérimentale, exercices) seront proposées pour comprendre en quoi l’intérêt d’une distinction assumée entre transformation chimique et réaction chimique permet d’acculturer petit à petit les élèves aux rôles des modèles en science et en particulier en chimie. A8 – Le Sol’Ex, un spectrohéliographe à la portée de (presque) tousPLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 – 25 personnes - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Demartres (01) Animé par Jean-Michel Vienney
Le spectrohéliographe est un instrument permettant d’obtenir des images « monochromatiques » du Soleil avec une bande passante plus étroite que ce que permettent beaucoup filtres très coûteux avec, en plus, la possibilité de choisir la longueur d’onde de travail. A9 – Le premier principe de la thermodynamique : un outil efficace et rigoureux au service de la formation des élèves sur la thématique « énergie »PLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 – 25 personnes - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Pascal (11) Animé par Florence Ducasse , professeure de physique-chimie
Dans le programme, conformément au B. O., le thème "l’énergie : Conversions et transferts" est spiralé du cycle 4 au cycle terminale. Pourtant ni les élèves, ni les enseignants ne semblent à l’aise avec l’enseignement de l’énergie dans le secondaire et cela pour plusieurs raisons :
La réponse à toutes ces obstacles est : le premier principe de la thermodynamique. En effet il lève toutes ces imprécisions et permet de définir sans ambiguïté : les formes, les transferts d’énergie et aussi d’effectuer des bilans d’énergie rigoureusement dans tous les domaines de la physique. Il est la base de l’enseignement de l’énergie dans le secondaire et demande à être assimilé dans les moindre détails. Mots-clefs : Énergie, grandeur conservative, grandeur qui se conserve, sources d’énergie, formes d’énergie, transferts d’énergie, bilan d’une grandeur extensive, conversions d’énergie, chaîne énergétique. Descriptif : Dans un premier temps les participants sont amenés à réfléchir collectivement sur les obstacles de l’enseignement de l’énergie : dans le contexte général puis dans le cours de physique-chimie (au niveau secondaire). Cette réflexion est construite à partir de questions autour du thème de l’énergie et nourrie avec des exemples tirés d’activités, d’exercices, d’extraits de cours trouvés dans les livres du secondaire (collège et lycée) ou dans des capsules vidéos. Dans un second temps les réponses sont données avec rigueur et précision : toutes découlent du premier principe de la Thermodynamique. Les notions et concepts de base sont alors présentés de manière dialoguée avec les participants. Enfin une adaptation et application du premier principe de la thermodynamique pour le secondaire est présentée sous forme d’algorithme de résolution à l’instar de la résolution d’un exercice de mécanique. Cette méthode de résolution systématique est appliquée sur des activités concrètes vues dans le secondaire ( TP/ Exercices) en particulier il est expliqué comment poser rigoureusement un bilan d’énergie dès la classe de seconde. Une feuille avec une bibliographie est distribuée ainsi que l’algorithme de résolution à utiliser dans le secondaire pour effectuer des bilans d’énergie. A10 – Retour d'expérience sur l'usage en classe de la carte à microcontrôleur microbit associée à la calculatrice en Sciences physiques au lycée généralPLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 – 25 personnes - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Hermite (07) Animé par Fabien Beyaert
La calculatrice associée à la carte microbit est un véritable laboratoire nomade pour expérimenter et diversifier les activités faites en classe. Dans cet atelier il s'agit de présenter et réaliser diverses activités proposées en lycée général afin de travailler les compétences expérimentales et de programmation demandées en sciences physiques. A11 – WIMS, une plateforme de ressources interactives pour l’enseignementPLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 – 25 personnes - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Lebesgue (21) Animé par Benoît Markey , professeur de physique-chimie
WIMS est un serveur éducatif : une plateforme d’apprentissage en ligne couvrant des apprentissages de l’école primaire jusqu’à l’université, dans de nombreuses disciplines. WIMS propose en particulier un exerciseur qui permet, en utilisant un simple navigateur Internet, de proposer une banque de données d’exercices interactifs de toutes formes dans des domaines très variés. Il permet bien plus que le simple QCM: il est ainsi possible d’exploiter des animations modélisant des phénomènes physiques ou chimiques (titrage par exemple). Le plus de WIMS: il permet la création d'exercices à données aléatoires: l'énoncé est ainsi personnalisé! Il est possible d’utiliser WIMS à partir de tout ordinateur connecté à internet (mais aussi tablette ou téléphone), quel que soit son système d’exploitation. Après une présentation rapide du serveur WIMS, l'atelier permettra la prise en main de l'interface, la création d'une classe virtuelle, la réalisation d'une première feuille de travail. A12 – Pratiquer l'oral avec les élèves de collège
PLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 – 25 personnes - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Demartres (01) Atelier proposé par le groupe collège de l'UdPPC , animé par Sandrine Deram, professeure formatrice, chargée de mission d'inspection, lycée Mariette de Boulogne sur Mer
L'objectif de l'atelier est de découvrir des outils pour faire pratiquer l'oral chez les élèves : développer les compétences orales autant sur le fond que sur la forme. A13 – Activité Pasteur, le cheminement d’un chimiste !PLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 – 25 personnes - Bâtiment C16 - Salle 5 Animé par Claudine Herman et Jennifer Christophe
En l’honneur du bicentenaire de la naissance de Louis Pasteur, un atelier a été élaboré sur la base du cheminement de ce chimiste de formation qui est finalement mieux connu pour sa contribution au développement de la vaccination. L’atelier, après une brève introduction historique mettra essentiellement en valeur les apports de Pasteur à la chimie et expliquera comment le chimiste Pasteur qui est devenu l’homme qui a révolutionné la médecine au 19ème siècle. L’atelier comprendra des expériences qui permettront d’aborder les grandes découvertes de Pasteur : dissymétrie des molécules et chiralité, fermentation, fabrication et vieillissement du vin...
LES CONFÉRENCESMC1 – Pollen et pollution : (bio)chimie atmosphérique. Discussions sur la pluridisciplinaritéPLAGE HORAIRE n°2 : 10h00-11h30 - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Riemann (29) Par Nicolas Visez , maître de conférences
Je propose une discussion sur la pluridisciplinarité (ou multidisciplinarité) en partant de l’exemple de mon travail de recherche sur les effets de la pollution sur le grain de pollen allergisant. Physico-chimiste de formation, j’ai décidé très tôt dans ma carrière d’étudier une particule atmosphérique biologique très particulière : le grain de pollen anémophile allergisant. La pollution de l’air est en effet reconnue pour aggraver les symptômes de l’allergie, altérer le grain de pollen et elle est également soupçonnée d’être impliquée dans la sensibilisation aux allergènes. Fort d’une douzaine d’années d’expérience sur le pollen, je présenterai les enjeux majeurs de la recherche sur cette thématique sous l’angle de la pluridisciplinarité. La discussion pourra porter sur l’enseignement pluridisciplinaire, les difficultés et les écueils de la pluridisciplinarité, ou encore sur des collaborations plus inattendues comme en Arts et Sciences par exemple. MC2 – Aux sources de la massePLAGE HORAIRE n°2 : 10h00-11h30 - Lilliad - Amphi A Par Claude Semay , professeur ordinaire, chef du service de physique nucléaire et subnucléaire
Tous les objets matériels possèdent une masse. Cette propriété semble si naturelle qu’on se pose rarement la question de son origine. Pourtant, la physique moderne a réussi à mettre en évidence un certain nombre de mécanismes responsables de la masse des atomes. La toute récente découverte du boson scalaire de Brout-Englert-Higgs est venue confirmer de manière magistrale un élément clé de ces théories. Le but de l’exposé est d’expliquer, au moyen de modèles simples, les deux mécanismes qui sont au cœur du problème : les interactions nucléaires qui donnent leur masse aux protons et neutrons composant les noyaux atomiques et le champ associé au boson scalaire qui confère une masse aux constituants les plus élémentaires de la matière. MC3 – Les super-pouvoirs des nanosystèmes luminescentsPLAGE HORAIRE n°2 : 10h15-11h45 - Bâtiment C3 - 3ème étage - Salle agrégation Par Aude Bouchet , maître de conférences
Les avancées de la recherche médicale nécessitent de disposer d’outils d’imagerie performants pour explorer le vivant jusque dans ses moindres détails. La microscopie de fluorescence est une technique de référence dans ce domaine car elle permet non seulement d’obtenir des images des spécimens étudiés mais également d’en comprendre leur fonctionnement. Les progrès récents ont donné naissance à de nouvelles techniques d’imagerie dîtes super-résolues, permettant de dépasser les limites de diffraction et de diffusion de la lumière pour atteindre des résolutions nanométriques, ceci à condition d’employer des sondes fluorescentes adaptées. Ainsi, nous reviendrons sur les propriétés physico-chimiques de nouveaux systèmes émissifs non-conventionnels, comme les protéines clignotantes ou des nanoparticules convertissant une lumière faiblement énergétique proche IR en une lumière visible, permettant de dépasser les lois physiques de la lumière. MC4 – Un pendule à secondes, pédagogique et voyageurPLAGE HORAIRE n°2 : 10h15-11h45 - Bâtiment P5 - 2ème étage - Salle du Conseil Par Philippe Verkerk , directeur de Recherches au CNRS
Sur notre scène en cette deuxième moitié du XVIIe siècle, nous avons deux têtes d'affiche : Christian Huygens (1629-1695) et Isaac Newton (1642-1727). Pourtant, nous nous intéresserons à un astronome parisien, Jean Richer collaborateur de Cassini et de Picard, qui revient de Cayenne en 1673 avec une mesure de la longueur du pendule à secondes sous l'Équateur : elle est indéniablement plus courte à Cayenne qu'à Paris. En termes modernes (la loi de la gravitation universelle, ainsi que les trois lois fondamentales de la mécanique, ne sont publiées par Newton qu'en 1687), c'est la première observation indiscutable de la variation de l'accélération de la pesanteur avec la lattitude. Jean Richer a ouvert la voie à de nombreuses expéditions (notamment en Laponie et au Pérou) pour déterminer, par la longueur du pendule à secondes, la forme de la Terre. Si le pendule a été abandonné comme moyen de mesurer l'accélération de la pesanteur vers le milieu du XXe siècle, il nous a semblé à la fois assez simple et assez riche pour qu'on s'y intéresse. Nous avons construit un pendule, de longueur fixe et susceptible de voyager, dont on mesure avec précision la période en fonction de l'amplitude du mouvement. On extrapole alors sa valeur à très faibles amplitudes qui est directement liée à l'accélération de la pesanteur. Une première campagne de mesures a montré que les variations de l'accélération de la pesanteur étaient facilement mesurables à l'échelle de la France métropolitaine. Ce cas particulier de mesures de précision permet d'introduire naturellement quelques notions de métrologie. D'autre part, la position du pendule peut être suivie avec précision, ce qui permet de reconstruire sa trajectoire dans l'espace des phases. Ce pendule a été développé dans le cadre du projet “Gravi-Temps” qui a été financé par le Labex FIRST-TF. Il est le fruit d'une collaboration entre le laboratoire PhLAM et le SYRTE à l'Observatoire de Paris. MC5 – Le mix électrique
PLAGE HORAIRE n°2 : 10h30-12h00 - Lilliad - Amphi B Par Philippe CERS , responsable Programme Rénovation Dans ce bilan énergétique, l'électricité tient une place particulière, aujourd'hui et encore plus demain. Les infrastructures, issues de choix faits lors de la reconstruction après-guerre et des chocs pétroliers, peuvent évoluer si l'on prend conscience des engagements long terme induits et du coût à la fois technique, environnemental et financier. Une vue claire des infrastructures, de leurs avantages et inconvénients comparés, et de leur durée de vie permet de mieux s'approprier les choix qui sont devant nous et qui nous engagent ainsi que nos descendants. Pour réaliser ces choix, différents acteurs proposent des scénarios prospectifs. La variété de ces acteurs, publics ou privés, permet d'accéder à une diversité de points de vue contradictoires propices au débat démocratique qui engagera l'avenir du pays et des générations. EDF, acteur énergétique majeur en France, mais aussi à l'international, en passe de redevenir totalement public en France, tient son rôle pour décarboner et sécuriser l'énergie, et en particulier l'électricité. En cohérence avec sa raison d'être : "Construire un avenir énergétique neutre en CO2, conciliant préservation de la planète, bien-être et développement, grâce à l'électricité et à des solutions et services innovants". MC6 – Récurrence de Fermi Pasta Ulam Tsingou dans les fibres optiquesPLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 - Bâtiment P5 - 1er étage - Salle 172 Par Arnaud Mussot , professeur des universités
En 1953, quatre scientifiques théorisaient le comportement énergétique d’une chaîne de ressorts en mettant en avant un paradoxe de physique fondamentale, appelé la récurrence de Fermi Pasta Ulam Tsingou. Ils découvrirent qu'un système physique même très complexe, dit non-linéaire, peut subir une modification importante de ses caractéristiques avant de revenir à son état initial. Plus de soixante années après, il est démontré qu'une analogie très proche peut être établie dans des fibres optiques. Nous rappellerons les principales caractéristiques du phénomène originel et présenterons les résultats que nous avons obtenus dans une fibre optique. Nous verrons, que les fibres optiques constituent un support expérimental de choix et pratique de part sa versatilité pour étudier des phénomènes de physique fondamentale.
MC7 – La modélisation, une démarche structurante pour enseigner et apprendrePLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Hermite (07) Par Jacques Vince , professeur au lycée Ampère (Lyon), formateur, professeur associé à l'IFE (Institut français de l'éducation)
Les nouveaux programmes de physique-chimie font de la modélisation une démarche essentielle pour former les élèves. Cette conférence tentera à la fois de caractériser l’activité de modélisation et les « deux mondes » qui la structurent, et de justifier ce parti-pris qui doit pouvoir orienter les choix didactiques des enseignants. À l’aide d’exemples, nous illustrerons comment la modélisation permet d’anticiper ou de repérer des difficultés d’élèves, d'identifier les différents types d'activités proposées aux élèves et de structurer ses propres enseignements. Enfin nous évoquerons la façon dont cette approche peut fournir des éléments de compréhension aux élèves sur la nature de notre discipline et des savoirs scientifiques en général. MC8 – Une histoire de la construction de la notion de groupe en cristallographie ANNULÉE
PLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 Par Bernard Maitte , professeur émérite
La conférence montrera comment ont été introduites les notions d’assemblages tripériodiques, de systèmes cristallins, de symétries, classes, réseaux et groupes. Nous insisterons sur les contextes dans lesquels s’inscrivent les explications : bien souvent, celles-ci ont été construites, prennent sens au sein de théories précises. Cette histoire est faite de labeurs quotidiens, d'accumulations, d'emprunts, d'hésitations, d'avancées, de reculs, de controverses, de généralisations hâtives, de fulgurances, de retours à d'anciennes conceptions, réinterprétées à nouveaux frais. S’y affrontent - avec leurs affects, leurs préventions, leur culture et, parfois, leurs haines, mais à égalité de dignité - des physiciens, des naturalistes, des partisans de l’atomisme, d’autres pour qui la matière est continue, des chimistes, des mathématiciens, des épistémologues. Au XXème siècle, la cristallographie investit tous les champs disciplinaires des sciences exactes et naturelles, alors même que la symétrie devient une notion transfrontalière. Ainsi, fruits d’une aventure collective de la pensée, s’étendant sur plusieurs siècles, nos connaissances scientifiques sur les cristaux sont en constante construction, apprennent aux yeux de l’autre. René-Just Haüy, Traité de minéralogie, 1801. Reconstitution d’un scalénoèdre de calcite par empilement tridimensionnel de « molécules intégrantes » rhomboédrique (fig. 17 et 19), molécule intégrante dans un rhomboèdre de clivage de calcite (fig. 18) et molécule intégrante cubique dans un cristal octaédrique (fig. 20). MC9 – Les formes du vivantPLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 - Lilliad Amphi A Par Fabrizio Cleri , professeur des universités
La relation entre la forme et la fonction dans les systèmes vivants sera traitée, à partir du rôle majeur de la physique des forces de volume et de surface, et leur évolution avec la taille (loi d'échelle). La tension superficielle apparaît comme un acteur principal dans ce contexte, contrastant avec les effets volumiques de la gravité. Les gradients chimiques et les oscillateurs synchronisés représentent deux autres protagonistes principaux de cette histoire. Les régularités apparentes de nombreux motifs et formes naturelles seront le prétexte pour décrire une gamme de formes naturelles, allant des plantes aux animaux, permettant également d'établir des liens intéressants avec la paléontologie et les restes fossiles de la vie ancienne sur Terre. Cette conférence doit beaucoup aux travaux originaux de D'Arcy Wentworth Thompson, le célèbre pionnier de la biologie mathématique, en particulier sur le rôle des transformations géométriques et leur relation avec l'évolution des espèces. MC10 – La RMN du solidePLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Lebesgue (21) Par Laurent Delevoye , directeur de Recherche
Dans cette présentation, il sera impossible d’aborder tous les domaines d’applications de cet outil d’analyses polyvalent. Cependant, nous commencerons par quelques principes de base, en associant instrumentation et développement de la technique au fil des 70 dernières années. Après tout ! Ce n’est bien pas moins de 6 lauréats prix Nobel directement liés au développement de la RMN ! Une des autres particularités de la RMN est que la sensibilité et la résolution sont proportionnelles à l’amplitude du champ magnétique dans lequel est plongé l’échantillon étudié. En spectroscopie comme en imagerie, c’est l’espoir d’une définition toujours plus grande. Ainsi, les développements technologiques dans le domaine des aimants supraconducteurs permettent aujourd’hui d’atteindre des champs magnétiques de l’ordre de 28 T (Univ. Lille, 2022) et donc d’imaginer de nouveaux développements méthodologiques. Mais c’est bien la spectroscopie par RMN qui sera le sujet principal de cette présentation. Elle est une technique analytique qui donne des informations sur le champ magnétique local autour des noyaux atomiques. Comme ce champ magnétique est directement influencé par la structure moléculaire, i.e. la nature des atomes voisins, leur configuration locale, leur conformation, les interactions intramoléculaires, etc., la RMN peut fournir des informations exhaustives sur la structure chimique, qui surpassent celles fournies par toute autre méthode analytique. En permettant l’élucidation de petites molécules à partir des années 50, elle a profité de nombreux développements techniques, technologiques et méthodologiques pour conquérir d’autres disciplines des sciences chimiques. Nous aborderons ainsi des exemples concrets d’applications qu’ils soient du domaine de l’industrie pharmaceutique pour combattre la contrefaçon, chimique pour développer de nouveaux catalyseurs dans l’industrie pétrolière ou biologique pour comprendre le mécanisme d’actions des virus.
MC11. Enseigner les sciences autrement par l’astronomiePLAGE HORAIRE n°3 : 13h30-15h00 - Lilliad - Amphi B Par Emmanuel Rollinde , professeur des universités
L’astronomie offre depuis toujours un contexte particulièrement inspirant pour le développement des compétences associées à la démarche scientifique et pour l’exploration des lois fondamentales de la physique ainsi que des concepts mathématiques à l’école. Nous proposerons tout d'abord une description des démarches proposées en France pour intégrer l'astronomie dans l'enseignement, à partir d'un questionnaire initié lors du colloque Astronomie pour l'Education dans l'espace Francophone en 2021. Nous décrirons ensuite deux situations spécifiques proposées par l'association F-HOU en mettant l'accent sur les activités de modélisation. Tout d'abord, l'utilisation d'un logiciel d'analyse d'image, SalsaJ, qui permet aux étudiants d'approcher les analyses de données effectuées par les astronomes. Ensuite, les apprenants eux-mêmes sont mobilisés pour modéliser les mouvements des planètes avec un planétaire humain (une carte spatio-temporelle du système solaire), reliant ainsi les mathématiques, la physique, la géographie et les arts. MC12 – L’apport de la spectroscopie RPE à la recherche académique ANNULÉE
PLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 Par Karima Meziane , maître de conférences
Le principe de la résonance paramagnétique électronique (RPE) est commun à toutes les autres formes de spectroscopie et se base sur l’interaction entre matière et rayonnement. La RPE couvre les domaines aussi vastes que celui des sciences pures (physique, chimie, géologie) mais également celui des sciences biomédicales (biologie et biochimie). Ses applications s’étendent également au domaine de la médecine, ce qui en fait un outil spécifique et incontournable à la mise en évidence des espèces radicalaires et paramagnétiques dans diverses matrices. La spectroscopie de résonance paramagnétique électronique détecte les électrons non appariés et fournit des informations détaillées sur la structure et la liaison des espèces paramagnétiques. Dans cette présentation didactique, destinée aux non-spécialistes, je fournirai un aperçu théorique et des exemples pour illustrer le vaste champ d'application de cette technique dans la recherche chimique. Des études de cas ont été choisies pour illustrer systématiquement les différentes interactions qui caractérisent un centre paramagnétique et pour illustrer comment la spectroscopie RPE peut être utilisée pour obtenir des informations chimiques. MC13 – Les chiffres de l’énergie du numérique, et des quantités de calcul et de mémoirePLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 - LILLIAD Amphi B Par Jean-Paul Delahaye , professeur émérite
Tout le monde a entendu parler du problème de la consommation électrique des cryptomonnaies (comme le Bitcoin, l'Ether). Elle est évaluée à l'équivalent de ce que produisent 10 réacteurs nucléaires au moins. Notre but sera d'expliquer pourquoi, comment est calculée cette consommation, et de discuter des solutions possibles pour éviter cette absurde dépense. Nous évoquerons en particulier le problème des protocoles « Preuve de travail» et « Preuve d'enjeu » qui sont au cœur du débat. D'autres données concernant le numérique seront présentées et discutées. MC14 – Changement climatique dans l’archipel des Kerguelen : à la frontière entre science, faune exceptionnelle et aventure humainePLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 - Bâtiment M1 - Niveau 0 - Salle Levy (003) Par Ludovic Lesven , maître de conférences
Le changement climatique est aujourd’hui une réalité qu’il n’est plus possible de remettre en cause. Dans le dernier rapport du GIEC, il est annoncé « qu’il n’y a plus aucun doute : l’homme réchauffe l’atmosphère, les océans et les terres ». Ces changements observés depuis le début de l’ère industrielle sont généralisés, rapides et surtout globaux. De par leurs situations au milieu de l’océan et de par leur insularité, les îles subantarctiques (et notamment les îles Kerguelen) sont un milieu à part. Le climat n’y est pas extrême mais présente des conditions particulières optimales (vents forts par exemple) pour le développement d’une biodiversité endémique. L’augmentation des températures et la diminution de la pluviométrie constatées depuis les années 50 via les relevés météorologiques de la base de Port-aux-Français montrent que le changement climatique est bien effectif à Kerguelen. Cette terre isolée et désolée à l’extrême Sud de l’océan Indien, classée au patrimoine mondial de l’UNESCO en juillet 2019, présente une richesse exceptionnelle faunistique et floristique fragilisée par ces changements. Le projet de recherche ENVIKER réalisé dans la période 2021-2022, soutenu par le CNRS et l’institut Polaire Français, avait pour objectif la mise en place d’un outil de caractérisation de ces changements environnementaux enregistrés dans l’archipel en se basant sur l’observation des amibes à thèque et des paramètres géochimiques. Pour répondre à ces objectifs, deux missions scientifiques dans ces milieux extrêmes ont été organisées, demandant une logistique, une planification et une adaptation du matériel classiquement utilisé pour l’échantillonnage. Après quelques rappels d’éléments historiques, géographiques et faunistiques des îles Kerguelen, nous discuterons dans cette conférence du déroulé de cette mission au bout du monde, des échantillons collectés et de l’aventure humaine vécues lors de ces expéditions scientifiques. MC15 – Rayonnement atmosphérique et bilan énergétique du système climatiquePLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 - Bâtiment M1 - Niveau -1 - Salle Pascal (11) Par Philippe Dubuisson , professeur des universités
L’évolution du climat terrestre est actuellement un sujet de préoccupation majeure. Comme le stipule le dernier rapport du GIEC, le rôle des activités humaines dans le réchauffement climatique est sans équivoque. Depuis plusieurs décennies, le MC16 – Physique et énergie de demainPLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 - LILLIAD Amphi A Par le collectif YEP-France (Young Energy Professionals) (Future Energy Leaders)
Soucieux de la dimension forte prise par l’énergie dans les programmes académiques depuis quelques décennies, le collectif des Young Energy Professionals YEP-France soutenu par le Conseil Français de l’Energie (CFE) envisage la possibilité d’accompagner les enseignants de matières scientifiques pour leur permettre d’aborder le concept de l’énergie dans un contexte plus large, celui de la transition énergétique. En effet, la notion d’énergie est intrinsèquement complexe à appréhender et la conjoncture actuelle nous contraint à l’aborder via une approche transdisciplinaire (économie, sciences humaines et sociales, géopolitique, etc.). L’idée étant de faire converger les enseignements de l’éducation nationale qui reposent sur l’énergie au sens large avec les enjeux énergétiques de la société contemporaine. Quelles énergies pour demain ? Quelles interactions entre l’énergie, la lutte contre le dérèglement climatique, et les objectifs de neutralité carbone ? Quels apports des disciplines telles que les sciences physiques et chimiques afin de développer les technologies de demain qui permettront d’atteindre cette neutralité carbone ? MC17 – Véhicules autonomes pour la mobilité automatisée et connectéePLAGE HORAIRE n°4 : 15h30-17h00 - Bâtiment M1 - Niveau 0 - Borel (015) Par Maan El Badaoui El Najjar , professeur des universités
La proximité de ces véhicules autonomes des usagers donne lieu à des besoins légitimes surtout en termes de précision, robustesse ainsi que la sûreté et la sécurité de fonctionnement. En effet, la probabilité de dysfonctionnement croit en même temps que la complexité, la multiplicité des capteurs embarqués et la diversité de l’environnement d’évolution de véhicules. Dans cet exposé, nous dresserons un état de l’art des techniques utilisées pour rendre les véhicules autonomes. Nous nous tardons sur les limites techniques d’automatisation des véhicules ainsi que les freins au déploiement de la conduite automatisée des véhicules. Nous dresserons aussi un certain nombre des actions menées au niveau national pour la mobilité autonome. |
La Résonance Magnétique Nucléaire, RMN, qu’elle soit spectroscopique ou par imagerie, est aujourd’hui une technique d’analyses incontournable des laboratoires de recherches, de l’industrie, ou du diagnostic médical. Parfois considérée dans l’après seconde guerre mondiale – à tort ! – comme un joujou pour quelques physiciens désireux de mesurer les moments magnétiques des noyaux, c’est bien la découverte du déplacement chimique et de l’interaction indirecte qui fera de la RMN l’outil d’une véritable révolution de la chimie structurale.
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