Thématique 1 : Début septembre (10 premiers jours) : Autour de l’actualité, la fin de la mission Cassini-Huygens en septembre 2017 : des clés pour comprendre

• Objectifs :
  Le thème choisi cette année s’inscrit dans l’actualité de la fin de la mission de la sonde Cassini le 15 septembre 2017. Une partie de l’enjeu de début d’année a donc été de permettre aux élèves de découvrir cette actualité, d’être capable d’en suivre les étapes jour après jour, et même heure après heure, et ceci dès les premiers moments de l’année. Nous avons compté sur l’intérêt que cette actualité pouvait susciter chez nos élèves mais toute la difficulté était de leur donner les moyens de la suivre.
  De plus, ils ont eu la chance de pouvoir être au plus près de l’évènement grâce à un échange en visioconférence avec la marraine du projet cette année, Alice Le Gall, en direct de Pasadena.
  - Susciter l’intérêt des élèves pour l’actualité de la sonde Cassini.
  - Leur permettre de mesurer les principaux enjeux de cette mission.
  - Leur donner des outils de veille d’information.
  - Les faire réfléchir aux sources de l’information, à leur pertinence, à leur validité.
  - Leur faire choisir un article d’actualité et expliciter les raisons de leur choix afin de contribuer à la constitution d’un Padlet sur l’actualité de la sonde Cassini
• Démarche :
  La priorité était donc d’amener de tous nouveaux élèves du lycée, découvrant à peine l’établissement et la classe de seconde, à s’ouvrir à une autre actualité : celle du crash de la sonde Cassini. Une dizaine de jours après la prérentrée, les élèves devaient être capables de suivre cet évènement. Pour ce faire, notre choix a été de rentrer dans cette actualité non par l’aspect scientifique et technique de la sonde, ni même par son histoire, mais en privilégiant le côté humain, en suivant le travail d’une scientifique au cœur de cette mission. De plus, la marraine de notre projet nous a permis d’incarner des problématiques qui nous semblent essentielles à traiter dans une classe de seconde où la plupart des élèves aimeraient s’orienter vers une classe de première scientifique : la place des jeunes femmes dans les sciences aujourd’hui.
  Enfin ce travail avait aussi pour but que les élèves s’interrogent quant aux moyens de s’informer à l’heure d’internet et du flux d’informations 2.0
  
  Des éléments scientifiques généraux ont été donnés aux élèves (révisions de collège) afin qu’ils puissent comprendre et suivre les informations vulgarisées présentes dans les articles ou documentaires proposés. Ces compléments ont servi d’ouverture aux chapitres autour de l’astronomie des cours de Physique et de SVT ainsi qu’au cours de géométrie en mathématiques.
  
  Ce croisement des disciplines dès le début d’année permet d’annoncer et de donner un aperçu du travail d’approfondissement qui sera entrepris pendant toute l’année autour du sujet d’étude « Destination Saturne avec les Cassini ».
  
  
• 1) Mise en œuvre de la partie histoire-géographie-documentation-français (en interaction sur la même période avec la partie science présentée dans la deuxième partie) :
  
  • Présentation dès la prérentrée du projet aux élèves et aux parents présents
  • Le 5 septembre sur 2 h d’histoire géographie : séance 1 du projet astronomie consacrée à Alice Le Gall :
    • Un demi-groupe classe visionne un court documentaire « Questions pour un chercheur » sur Alice Le Gall et remplit un questionnaire permettant de la découvrir elle et son métier. Le travail est mené en salle de classe à deux voix avec les enseignantes d’histoire géographie et mathématiques. (Voir questionnaire) sur le documentaire https://www.youtube.com/watch?v=jPH...)
    • Le second demi-groupe travaille en parallèle au CDI avec la professeure documentaliste sur la veille d’actualité à l’aide de la création d’alertes Google.
  • Lundi 11 septembre : Heure d’accompagnement personnalisé (AP) mathématique et français : les élèves réfléchissent aux questions qu’ils souhaitent poser à Alice Le Gall lors de la visioconférence.
  • Mercredi 13 septembre 8h 10h : visioconférence avec Alice le Gall https://www.lamontagne.fr/aurillac/...

• • Vendredi 22 septembre : une heure par demi-groupe au CDI, les professeures documentaliste et d’histoire géographie font le point avec les élèves sur leur veille d’actualité. Les élèves devaient choisir un article parmi les nombreuses publications, le présenter (analyse des sources), en faire un résumé et expliciter les raisons de leur choix ( pertinence du document, accessibilité, originalité…). Leur travail devait prendre l’aspect d’un post sur un padlet créé à cet effet : https://padlet.com/0150646w_cdi/cassini.
    
  • Points positifs :
    Le défi d’emmener les élèves dans l’urgence de l’actualité en début d’année scolaire a été réussi. Tous les élèves ont suivi et participé à cette actualité. Ils ont d’ailleurs été enthousiasmés par le fait de pouvoir échanger avec un membre d’une aussi importante mission en direct de la NASA. Ce lien et le choix de centrer la découverte de notre projet sur la participation d’Alice Le Gall y sont certainement pour beaucoup.
  • Limites : Le travail sur la veille d’actualité a révélé les difficultés que les élèves rencontrent face à la lecture, la compréhension et l’analyse des informations. Le plus souvent les élèves ont une lecture superficielle des articles d’actualité. La lecture sur écran ne favorise pas un temps long nécessaire à la compréhension et au tri des informations. Souvent les élèves se sont contentés dans un premier temps de « copier-coller » un article sans vraiment le maitriser. Aussi, les "post" présentant l’analyse des sources et la justification de leur choix d’article ont dû être corrigés à de nombreuses reprises.
    
• 2) Mise en place de la partie sciences (en parallèle avec la partie I)
  (lien vers les questionnaires des séances 1 et 2)
  • 5 septembre sur 2 h d’histoire géographie (séance 1 + questionnaire HG / Physique) : séance 1 autour d’Alice Le Gall : Lors du documentaire, Alice Le Gall présente quelques caractéristiques de la sonde Cassini. Ces précisions sont reprises du côté physique dans le questionnaire. Les élèves ont bien reconnu ce champ disciplinaire. La correction de ces questions est abordée dans le cours de physique du lundi 11 septembre.
  • Vendredi 8 novembre sur les 2h de MPS (Séance 2 + documentaire + questionnaire Math / SVT)
    De nombreux documentaires-bilans sont diffusés sur internet autour du sujet de la mission spatiale Cassini-Huygens. Les professeurs ont réalisé un montage-documentaire permettant de voir la mission sous différents angles et selon différentes sources (NASA, documentaires scientifiques, internautes, mise en perspective des images de la mission). Il permet de donner des clés pour suivre la visioconférence du mercredi.
    • Exploitation mathématique : comparaison de grandeurs entre la Terre et Saturne + étude d’une phrase énoncée par un intervenant du reportage : Les anneaux de Saturne sont en proportion au moins 100 fois plus fins qu’une feuille de papier + retour sur le statut des clichés du cosmos entre réalité et montage.
      Les difficultés rencontrées sur les calculs, les formules, l’utilisation de la proportionnalité, la manipulation de la nouvelle calculatrice et les puissances de 10, même anticipées par l’enseignante et en accompagnant les élèves en conséquence, ont caché la problématique. Pourtant, les élèves ont reconnu que les compétences demandées étaient du niveau collège mais non maîtrisées par eux (la mise en place de la réforme du collège a aussi compliqué les choses cette année, avec des élèves venant d’horizons différents et ayant bénéficié d’approfondissements différents). Tout sera repris plus tard dans le cours de math du vendredi après midi puis approfondi. La finalisation des calculs servira de fil conducteur à l’heure d’AP des lundis soirs pendant trois séances.
    • Exploitation en SVT :
      • Dans le cadre du premier thème de SVT consacré à « La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant : une planète habitée », le vidéogramme consacré aux travaux d’Alice Le Gall avec l’observation des surfaces et sous-sols planétaires (Mars, satellites glacés, comètes) dans le cadre des missions Cassini (NASA) et Rosetta (ESA), permet de démarrer le thème avec un des objectifs de la mission Cassini-Huygens, à savoir si les conditions de surface pourraient permettre l’habitabilité du satellite Titan. Ceci va permettre d’envisager en cours de SVT les conditions d’habitabilité (voir lien : fiche élève + ressources à dézipper) dans et hors du système solaire avec le concept de zone d’habitabilité (voir lien : fiche élève + ressource à dézipper).
      • Les élèves sont aussi amenés par ce questionnaire à rechercher des informations concernant une autre mission dans laquelle Alice Le Gall a été impliquée, la mission Rosetta ; les élèves vont donc pouvoir envisager une origine possible des « ingrédients de la vie » proposée par les scientifiques suite aux données obtenues sur la comète 7P/Tchourioumov-Guérassimenko, dite « Tchoury ». On peut ainsi poursuivre le thème en suivant ce fil conducteur et envisager l’étude des molécules du vivant par cette entrée. (voir lien : fiche élève)
      • Le documentaire-montage qui a ensuite été projeté traite des indices de vie extraterrestre recherchés par les sondes, des exoplanètes, des formes de vie possibles d’après les conditions présentées par le satellite Encelade, des réservoirs de vie potentielle découverts sur Titan … autant de pistes pour démarrer dans ce premier thème du cours de SVT. Il est aussi question des formes de vie envisageables sur Titan par rapport à celles connues sur Terre, d’où une entrée possible vers le métabolisme cellulaire étudié ultérieurement dans ce thème 1 de SVT et développé dans le dossier 8 (voir lien) de la phase 2 .
      • De plus, ces questionnaires ont permis de poser les premières pierres de nombreux thèmes développés en phase 2 : Qu’est-ce qu’une sonde spatiale ? – Les instruments scientifiques et les principaux équipements de l’orbiteur Cassini – Saturne, ses anneaux et ses satellites – Titan, une des lunes de Saturne – Encelade, une autre lune de Saturne.
        
    • Exploitation en Physique :
      • Par anticipation du programme sur les actions mécaniques, les questions de physique du questionnaire ont été orientées vers l’action des propulseurs de la sonde.
      • L’autre aspect abordé est le problème de l’énergie électrique nécessaire au fonctionnement des différents appareils embarqués. Comme une thermopile à plutonium 238 est utilisée, l’aspect écologique a également été abordé, puisque la sonde finit par se désintégrer dans l’atmosphère de Saturne le 15 septembre.
        
  • Lundi 11 septembre : 13h 16h : TP 1h30 SVT - 1h30 Physique par demi-groupe
    • Physique Chimie (TP) : préparation à l’intervention d’Alice Le Gall + questions de Physique du vidéogramme Saturne-Cassini.
    • SVT (TP) : questions SVT du vidéogramme « Saturne-Cassini ».
      
  • Mercredi 13 septembre : 8h-10h : (sur les deux heures du cours de mathématiques) visioconférence avec Alice le Gall. Elle aborde les thèmes qui seront étudiés et approfondis plus tard en classe.
    
  • Vendredi 15 septembre : midi -14h pendant la pause méridienne, vidéoprojection de la fin de la sonde Cassini Huygens dans l’atmosphère de Saturne. Émission proposée par le CNRS en direct de la Cité des Sciences. Les interventions sont d’un niveau scientifique trop élevé pour les élèves de seconde qui cependant profitent un moment de l’ambiance du plateau.
    Quelques élèves de Terminale, anciens élèves du projet astronomie, se joignent aux professeurs pour approfondir leurs connaissances sur la mission et en découvrir des pans entiers non envisagés précédemment.
    
• 3) Les ouvertures : Conférence d’Alice Le Gall en fin d’année voir article
  
• 4) Prolongement du thème dans les dossiers de recherche – Phase 2 voir rubrique
  
  Chacun des dix thèmes des dossiers de recherche de la phase 2 apporte un éclairage sur un aspect de la mission Cassini-Huygens, mais Alice Le Gall est plus particulièrement présente dans les deux thèmes suivants :
  • Thème 10 : Femmes et Sciences et Alice Le Gall (Alice le Gall, une femme enseignant-chercheur)
  • Thème 4 : Les images radar de la sonde Cassini-Huygens (instrument qui est un des objets d’études d’Alice Le Gall)
    
    

puis de façon moins ciblée :

• • Thème 1 : Autour des images de Saturne
  • Thème 2 : Aspect des anneaux de Saturne avec Huygens
  • Thème 3 : L’aventure cartographique, des Cassini aux SIG
  • Thème 5 : Naviguer sur les anneaux de Saturne
  • Thème 6 : En route pour Saturne avec la Sonde Cassini-Huygens : Étude de la trajectoire de la sonde Cassini Huygens
  • Thème 8 : Encelade, un des satellites de Saturne
  • Thème 9 : À l’ombre de Saturne : autour d’une nouvelle de science-fiction sur Titan et les découvertes de la mission sur la composition de Titan
    

NB : Le thème 7 : Les astres actifs dans le système solaire, en est plus éloigné. L’étude est centrée autour de la mission Insight envoyé sur Mars pour en comprendre les enjeux, mais la réflexion est à mener pour l’envoi d’un sismomètre sur Titan (d’ailleurs Alice Le Gall y a fait référence lors de sa conférence en mai)