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Formation "enseignants" : La science en marche, édition 2018

Publié le 13 septembre 2017

Inspiré par les Science Learning Centres britanniques, le CEA propose aux enseignants une immersion dans le monde de la recherche « en train de se faire ».
À partir des programmes de physique-chimie et de SVT du lycée (filière générale), les correspondances établies avec les programmes de recherche menés dans les laboratoires du CEA ont conduit à l’élaboration du programme de ce stage autour des thématiques : « Santé », « Séismes », « Matières » et « De l’infiniment petit à l’infiniment grand ».

Formation (6ème session) :19, 20 et 21 février 2018 (1ère semaine des congés scolaires d’hiver de la zone C et 2nde semaine des congés de la zone A)
Lieu : Saclay et Bruyères-le-Châtel
Laboratoires des centres CEA Paris-Saclay et de Bruyères-le-Châtel.



​Objectifs de cette formation :

  • donner aux enseignants des ressources directement utilisables en classe et des activités clé en main dans les domaines de la physique, de la chimie et SVT (connaissances, TP, animations, astuces, investigation scientifique sur documents – web et articles –, ressources photo/vidéo,…).
  • réunir des enseignants durant 3 jours puis, 9 mois plus tard, les réunir à nouveau une demi-journée pour examiner avec eux ce qui a fonctionné, ce qui a été mis en œuvre, etc...

Lors des démonstrations en laboratoire, les enseignants seront répartis en groupes de 10 participants environ. Les groupes permuteront pour permettre à chacun de bénéficier des mêmes visites.





Le programme

Programme


Santé
Lundi 19 février

8h45 :  Accueil café à NeuroSpin, centre de recherche en neuro-imagerie

9h00Présentation du CEA, Xavier Clément, directeur de la communication et porte-parole du CEA

9h30Les ambitions de la formation « La science en marche », Stéphane Sarrade, Directeur de Recherches au CEA dans le domaine de la Chimie Verte et Roland Lehoucq, astrophysicien au CEA

10h00 - 12h00Découverte de l'infrastructure de recherche sur le cerveau : NeuroSpin

  • L’arrivée de l’aimant géant de 132 tonnes et 11,7 tesla à Neurospin
    Le point sur ce défi technologique par Cyril Poupon, responsable de l’Unité d’imagerie RMN et de spectroscopie de NeuroSpin

  • Visite en 2 groupes de NeuroSpin

12h15-13h30 :  Déjeuner-buffet au CEA. Échanges avec les chercheurs

13h45-14h45 : « La chimie verte », Stéphane Sarrade, Directeur de Recherches au CEA dans le domaine de la Chimie Verte

14h45-18h : Démonstrations en laboratoire au département de physico-chimie

  • Présentation du Département de physico-chimie, Christophe Poussard, chef du Département 
  • L’Europium, un ion complexé ? 
    Analyse en laboratoire par différentes techniques (spectrométrie de masse, infrarouge et fluorescence) de l’europium et de son complexe avec une molécule organique. Diane Lebeau et Denis Doizi (Laboratoire de Radiolyse et de la Matière organique).
  • Des analyses chimiques et isotopiques de haute précision pour le nucléaire. Visite de l’installation Actineo dédiée à l’analyse de matériaux et combustibles irradiés en boîtes à gants. Ces mesures sont notamment essentielles pour comprendre les réactions de fission qui ont lieu dans les réacteurs. Michel Aubert, Mylène Marie et Thomas Vercouter (Laboratoire de développement Analytique Nucléaire, Isotopique et Elémentaire)
  • La recherche nucléaire appliquée à l’exploration spatiale 
    Analyses chimiques par laser en temps réel et à distance : la LIBS avec les résultats des analyses de ChemCam sur Mars, Jean-Baptiste Sirven, Jean-Luc Lacour et Céline Quéré (Laboratoire de développement Analytique Nucléaire, Isotopique et Elémentaire)



séisme

Mardi 20 février

Matinée et déjeuner au centre CEA de Bruyères-le-Châtel

8h45 Arrivée sur le centre (se munir d’une pièce d’identité)

9h -13h : Comprendre les séismes et les surveiller

  • Présentation du DASE (Département analyse, surveillance, environnement) par Bénédicte Guilpart, chef du DASE
    La Direction des applications militaires (DAM) du CEA participe à la lutte contre la prolifération nucléaire et le terrorisme s’appuyant notamment  sur les compétences du DASE en matière de suivi des événements sismiques, de détection des radionucléides, de mesure des phénomènes atmosphériques et de conception de capteurs et réseaux associés. Le DASE est également chargé de détecter tout événement sismique, de le localiser rapidement, d’en calculer la magnitude et d’émettre une alerte à destination des pouvoirs publics.

  • De la tectonique des plaques aux séismes : connaître, comprendre et observer pour prévenir et alerter, Pascal Roudil du CENALT (Centre d’alerte aux tsunamis)

  • Répartition des enseignants en 3 ateliers qu’ils suivront successivement
    Atelier sur le travail de veille et d’analyse mené 24h/24h et 7j/7au CENALT avec démonstrations en salle d’analyses.
    Atelier « séismes » autour de la sismicité française.
    Atelier « tsunamis » illustré par des simulations.


12h -13h : Echanges avec les scientifiques du DASE pendant le déjeuner


Matières

Après-midi sur le site CEA de Saclay


13h45-17h30
: Démonstrations à l’IRAMIS (Institut Rayonnement Matière de Saclay)

  • Présentation de l’Institut et des outils utilisés pour la nanoscience, Luc Barbier, Responsable communication de l'Institut Rayonnement Matière de Saclay
  • « Des films minces moléculaires pour des capteurs photovoltaïques organiques performants », Ludovic Tortech, (Laboratoire d’Innovation en Chimie des Surfaces et Nanosciences et maître de conférences à l’Université Pierre et Marie Curie)
  • À la lumière des nano-structures ou comment concentrer la lumière au-delà de la limite de diffraction, Fabrice Charra (Laboratoire d’Électronique et nanoPhotonique Organique)
  • « Les matériaux carbonés : nanotubes, fullerènes, graphène et leurs applications », Martine Mayne (Laboratoire Edifices Nanométriques)



De l'infiniment petit à l'infiniment grand
Mercredi 21 février

8h45-12h15 : « L’infiniment petit » avec l’IRFU (Institut de Recherche sur les Lois fondamentales de l’Univers)

  • Présentation de l’Irfu, Sophie Kerhoas, responsable communication de l’Institut


Les détecteurs : des yeux pour débusquer les particules

  • Fonctionnement et applications des détecteurs gazeux, Maxence Vandenbroucke (Département d’électronique, des détecteurs et d’informatique pour la physique)
  • Fabrication des détecteurs Micromegas : exemple de l’expérience ATLAS du LHC au CERN, Fabien Jeanneau, Esther Ferrer-Ribas et Stephan Aune (Département d’électronique, des détecteurs et d’informatique pour la physique)


Compréhension du principe d’une expérience de physique nucléaire

  • Démonstration du « Billotron », Marine Vandebrouck (Département de physique nucléaire)

12h15-13h15 : Conférence d’Etienne Klein, directeur de recherche au CEA,  « Qu’est-ce qu’une expérience de pensée ? »

13h15-14h00 : Pause sandwiches à l'IRFU avec les chercheurs


14h00-17h30 : « L’infiniment grand » animé par Roland Lehoucq, astrophysicien au CEA

  • Présentation et démonstration du jeu de plateau « Exoplanètes : le jeu » conçu par deux doctorants du CEA-Irfu et un professeur agrégé de physique-chimie, présenté par les concepteurs du jeu
  • Roland Lehoucq propose l’expérience de la classe inversée aux enseignants et leur demande de visionner la vidéo notions de base sur la relativité générale et la relativité restreinte, (durée 2h15), avant de participer à la séquence Relativité générale et Relativité restreinte.
  • Démonstrations avec une caméra infrarouge


17h45 : « le verre de l’amitié » avec l’ensemble des scientifiques qui ont participé aux 3 jours de formation

18h15 : Départ du car pour Paris


​En pratique :


Une navette prévue à la Porte d’Orléans permettra à ceux qui en feront la demande de rejoindre Saclay ou Bruyères-le-Châtel.
Un bus sera réservé pour les déplacements durant la journée.

En partenariat avec :
Pour la science Belin











Neurospin, centre de recherche en neuro-imagerieNeuroSpin, centre de recherche en neuro-imagerie
© A.Gonin/CEA














Microscope à force atomique (AFM)Microscope à force atomique (AFM) pour mesures physiques
© P.Avavian/CEA












Rover CuriosityLe rover Curiosity © NASA JPL-Caltech


























cms.jpgCMS est l'un des détecteurs des expériences qui ont lieu au LHC, le collisionneur à protons du Cern, à Genève © P.Stroppa/CEA