La physique des catastrophes

Depuis 2009, le Conseil départemental de la Seine-Saint-Denis soutient « la Culture et l’Art au Collège (CAC) ». Cette démarche repose en grande partie sur la présence, en classe et pendant plusieurs semaines (40h), d’un artiste ou d’un scientifique ayant pour mission d’engager les élèves dans un processus de recherche et de création.

Intervenant-e-s:
AREFEH MOAREVFAND, ALEXANDRE BARBONI, MANON DALAISON, BLANDINE GARDIONO /physicien-ne-s

Chargée de projet :
Florise PagèS

Objectifs :
Concevoir et répéter des chutes, des glissements, des ruptures ou générer des ondes. Apprendre ainsi, grâce à des maquettes, des constructions et des installations, à modéliser certains des aspects physiques contenus dans des phénomènes naturels. Ce programme ambitieux éclaire d’un jour nouveau le travail de certains physiciens, il ouvre à des relations passionnantes entre calcul, force, énergie, matériaux et bricolage.

Atelier :
Un cas concret
Une première lecture a permis de se familiariser avec le séisme, la tornade, le tsunami…à travers des vidéos, des cartes, des simulations numériques, des données météorologiques pour tenter ensuite de définir chacun d’eux, d’en comprendre la naissance et la trajectoire, et pourquoi leurs occurrences varient d’un endroit à l’autre du globe. Les élèves ont poursuivi en abordant les moteurs physiques qui meuvent ces phénomènes, et les dégâts qu’ils causent, en s’appuyant sur l’étude de cas concrets dont ils ont étudié les données.

A petite échelle
Plusieurs maquettes ont été réalisées en amont des ateliers pour mettre en marche les évènements physiques que les élèves ont ensuite étudiés, et elles ont été livrées dans chaque classe, en opérant une rotation entre des classes dans certains cas. Ainsi l’atelier a été séquencé au rythme des maquettes, et donc des phénomènes activés. Les classes ont ensuite eu en main leurs maquettes et se sont réparties par petits groupes autour de celles-ci en explorant des scenarii différents : si la pluie arrive de ce côté de la montagne à petite concentration, ou plus fortement, ou avec une averse qui s’additionne sur le versant voisin, comment cela impacte la vallée, les habitations, la rivière et son lit ? Et que peut-on en déduire ? La qualité des sols joue-t-elle un rôle déterminant ? Les intervenants ont parfois enrichi ces expériences avec des maquettes provenant de leur laboratoire, ramenées en classe pour approfondir une hypothèse ou la rendre plus visible, comme une cuve tournante permettant de simuler la dynamique de l’atmosphère, et ont fait appel à des instruments de mesure que les élèves pouvaient manipuler, comme une application qu’ils ont téléchargé sur leurs propres téléphones pour mesure les ondes sismiques. Les groupes ont alors noté, observé, photographié et filmé leurs tests, avant d’en rédiger une conclusion qu’ils ont présentées au reste de la classe, et valider avec l’intervenant. Puis on fait des tests et discuté de prévention des risques, d’un point de vue de la géophysique mais aussi en termes de leçons à tirer des expériences vécues.

Partager:
La restitution prévue en juin, annulée, prévoyait que chaque classe anime un stand avec plusieurs catastrophes que les élèves pourraient rejouer en direct, tout en expliquant à leurs camarades ce qu’ils faut observer et comprendre. Des vidéos et photos ont été réalisées et mises en ligne sur le site internet de F93 dans l’onglet « restitutions 2020/2021 » créé pour l’occasion et envoyées aux élèves, pour partager les différentes expériences.

Collèges :
-  Classe de 4°5 - 28 élèves, ANTOINE DE SAINT-EXUPÉRY, NOISY-LE-GRAND
-  Classe de 3eme A  - 27  élèves , FRANÇOIS MITTERRAND, NOISY-LE-GRAND
-  Classe de 3è - 20 élèves, JEAN JAURÈS, PANTIN
-  Classe de 4ème - 23 élèves , COLONEL FABIEN, MONTREUIL

Photos et vidéos : PIERRE ANTOINE