Lumière, industries et recherche, un trio au service d’un enseignement pratique

http://www.light2015.org/Home.html

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Le 23 décembre 2013 la 68ème assemblée générale des Nations Unies proclamée 2015 comme l’année internationale de la lumière.  C’est une myriade de définitions et de représentations qui s’ouvre à nous en abordant le sujet de la lumière, car de tout temps, la lumière a rythmé la vie des hommes, sa spiritualité, son quotidien, sa vie physiologique, et bien sur son évolution technologique. Pour suivre au mieux un événement international aussi symbolique, la Maison pour la science en Alsace a tenu à mettre en œuvre des formations suivant ce fil rouge.

La richesse des applications en rapport avec la lumière est grande, et nos stagiaires ont pu, grâce au partenariat EDF et OSRAM, bénéficier d’un autre regard sur la technologie et sur la physique. Olivier Dorvaux et Jean Daniel Hihi, ont d’abord piloté une formation sous forme de petits travaux pratiques. Ces ateliers sont le fruit d’une construction minutieuse. Elle allie l’efficacité et l’expérience de terrain de l’enseignant formateur, qui connait les problématiques de la vie en classe et des programmes, et l’ouverture scientifique du chercheur, qui est acteur de la recherche scientifique. Les apports des uns et des autres sont des atouts majeurs, l’enseignants formateur saura par exemple exactement quel matériel utilisé pour que la manipulation soit réadaptée en classe. Le chercheur propose de cadrer théoriquement l’expérience mais surtout d’ouvrir le sujet « Lumière ». C’est une coopération qui demande un grand investissement afin de s’adapter au mieux au public d’enseignants stagiaires.  Créer un protocole pour faire émerger une démarche d’investigation est une stratégie pour construire un atelier. Pour ce faire, plusieurs objets ont été mis à disposition : des LEDs de plusieurs couleurs, des systèmes d’alimentations, un luxmètre. Que mesure t-on avec le luxmètre ? Comment faire varier les paramètres ? Construire une droite ? L’apprenant est invité à créer des relations entre la théorie et les objets.

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Expérience historique avec matériel d’époque.

Jean Daniel Hihi, anime l'atelier pédagogique et les montages d’expériences sur la lumière.

Jean Daniel Hihi, anime l’atelier pédagogique et les montages d’expériences sur la lumière.

Le binôme engage une activité qui sort le stagiaire d’une réception passive. Il ne s’agit pas que de transmettre des connaissances de façon verbale, quelque soit la qualité de ce contenu ; mais de mettre l’apprenant en position d’acteur de sa formation à part entière.

« L’éducation, ce n’est pas d’apprendre le maximum, de maximiser les résultats, mais c’est avant tout d’apprendre à apprendre, c’est d’apprendre à se développer, d’apprendre à continuer à se développer après l’école. »Psychologie de l’Éducation, Marcel Crahay, 1999.

Dans un deuxième temps, un nouvel acteur est impliqué dans la formation, l’acteur représentant le monde de l’industrie. Sa présence est forte, elle permet d’ancrer la thématique dans un monde bien réel, qui touche le quotidien. Ici OSRAM et l’EDF, par  le biais de présentation de leurs produits, prouve que ce qui peut sembler être une simple ampoule, cache des années de recherche et de développement. La gestion économique autour de l’ampoule soulève des questions d’ordre écologique, sur les économies d’énergie et de développement durable. La présence de l’intervenant industriel justifie l’importance des apports de connaissances par le monde de la recherche. Bien évidemment, pour entretenir la recherche il faut motiver l’éveil scientifique et c’est là que l’outil pédagogique et l’ouverture de l’enseignant joue un rôle capital.

Visite du show-room de l'entrerpise OSRAM

Pierre-Yves Monleau, mène la visite du show-room de l’entreprise OSRAM

Un parcours à travers le site de production nous a ensuite emmené au cœur du lieu de fabrication des ampoules, ainsi que dans leur show room. Cette visite permet l’ouverture des connaissances sur les applications de la lumière en industrie. Les stagiaires ont pu ensuite appréhender les problématiques liées à l’éclairage urbain via un parcours initiatique guidé par Yves Feld, responsable Grands Comptes à l’Electricité de Strasbourg.

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Yves Feld, responsable Grands Comptes chez ES raconte la mise en place d’éclairages urbains à Molsheim

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La visite se poursuit Place du Château à Strasbourg

Cette action intègre un grand cycle partenarial avec l’entreprise EDF sur la question de la lumière et des énergies qui sera suivi tout au long de l’année. Une collaboration étroite et officielle qui montre l’implication de tous les acteurs qui construisent et qui ont fait naître cette série d’actions.

La formation « Lumières ! » engage quant à elle une autre construction. En effet, elle fait la part belle au monde la recherche. Via la réalisation d’expériences scientifiques historiques, les chercheurs ont voulu souligner l’importance et l’impact de l’histoire dans les sciences. Ce travail de collecte d’objets historiques témoigne de l’implication des formateurs, en effet, l’enseignant formateur s’est attaché à collecter ces objets d’une grande fragilité appartenant au Jardin des Sciences. L’enseignant chercheur s’est plutôt attelé à son bon fonctionnement et à sa mise en place toute aussi délicate. Dans la continuité de ces expérimentations, les stagiaires ont pu continuer cette immersion dans les lieux de recherche à l’Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg. Cette porte ouverte sur les laboratoires de physique est initiée par Ovidiu Ersen, enseignant-chercheur (UDS et IPCMS), sa présence enrichie par celle de Jean-Daniel Hihi, garantie l’entretien des relations pédagogie-recherche, la pertinence des lieux et des spécialistes à visiter. C’est lors de cette visite que l’on met à l’honneur l’utilisation actuelle des propriétés de la lumière (la fluorescence des molécules, plateforme laser ultrarapide, les matériaux semi-conducteurs, la microscopie électronique), guidé par Paul-Antoine Hervieux (chercheur IPCMS et vice-président délégué recherche de l’UDS), ainsi que Charles Hirlimann, directeur de recherche émérite au Département Surfaces et Interfaces. Gregory Taupier, ingénieur d’études nous a présenté quant à lui une expérience. Afin de clôturer ce cycle sur la lumière, Daniel Rouan, académicien des sciences et président de la Fondation La main à la pâte, a proposé une conférence autours des utilisations de la lumière pour caractériser les exoplanètes. Cette présence institutionnelle ponctue la dimension exceptionnelle de l’événement. Avec un intervenant d’une telle qualité on plonge au cœur des recherches actuelles, de plus l’astronomie à toujours suscité un engouement particulier chez le grand public. La découverte de ces planètes via spectroscopie infrarouge, les informations qui renseignent sur leur nature, permet une réflexion pluridisciplinaire autour de la lumière. C’est une part d’inconnu sur l’univers qui se dévoile peu à peu grâce aux propriétés de la lumière.

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Daniel Rouan, Olivier Dorvaux et Grégory Taupier au Département d’Optique ultrarapide et de Nanophotonique (DON)

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Sur cette question, quelques liens pour s’approcher au mieux des sujets abordés lors de l’action: 

Conférence Le compte des mille et une planètes, Daniel Rouan , 9 octobre 2014, Académie des sciences, Paris.

QUESTIONS À DANIEL ROUAN : « La plus petite exoplanète jamais mesurée »par Propos recueillis par Hélène Le Meur dans mensuel n°428 daté mars 2009 à la page 8 (431 mots) | Gratuit 
Conférence de D.Rouan

Conférence de D.Rouan

Afin de se figurer au mieux l’état d’esprit de cette grande journée sur la lumière au CNRS de Cronenbourg, une petite vidéo reportage disponible aussi sur UTV , chaîne multimédia de l’Université de Strasbourg.

« Les concepts d’hier et d’aujourd’hui éclairent les applications de demain.
En cette année internationale de la Lumière, l’action proposée permet d’illustrer les concepts fondamentaux de la lumière à partir d’expériences historiques choisies et basées sur une démarche d’investigation. Les applications de la lumière utilisées par la recherche actuelle menée au sein du campus du CNRS de Cronenbourg sont présentées à travers des expériences avec des thématiques diversifiées (la fluorescence des molécules, plateforme laser ultrarapide, les matériaux semi-conducteurs , la microscopie électronique): « 

http://utv.unistra.fr/index.php?id_video=575

En résumé, la lumière a été pour la Maison pour la Science une occasion idéale pour montrer comment peut naître une véritable toile d’acteur inter-connectés autours d’un sujet et d’un objectif commun, même si les intérêts de chacun peuvent différer. L’hétérogénéité et la constante dynamique de ces communautés constitue et assure le brassage socio-technique du fond et de la forme de l’action. C’est cette diversité, constituée de gens qui ne pas d’habitude amenés à travailler ensemble, qui veille sur ces actions et font leurs spécificités.

Crédit photos: Elena Iuliani @ la Maison pour la science en Alsace au service des professeurs.


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