Auteur(s) : Catherine Guichardaz - Ludovic Arnaud.
Nombre d'élèves concernés : 60 (CM2 + lycéens de seconde).
Nombre de personnes impliquées : 8

Etablissement :
École élémentaire Pierre et Marie Curie / Lycée Doisneau / Vaulx en Velin
École élémentaire Pierre et Marie Curie 23 route de Genas 69120 Vaulx en Velin

Description
Planète Sciences et le CNES mettent à disposition des ballons (chaînes de vol: enveloppe en hélium, parachute et réflecteur radar) pour permettre aux jeunes de concevoir et réaliser des nacelles expérimentales embarquées sous ces ballons (Charge utile : 2,5 kg - Vitesse, 5m/s - Vol en cloche - Altitude de 20 à 30 km avant éclatement dans la stratosphère – Durée de vol 2 à 3h, Distance parcourue: 20 à 300km). Ces ballons sont aussi fabriqués pour les besoins de veille météorologique. La construction de la nacelle et de son contenu permet aux jeunes de développer des connaissances scientifiques (atmosphère, pression de l'air, électricité, mécanique …) et d'apprendre à travailler en équipe (gestion de projet, démarche d'investigation, rédaction de textes : courrier, compte-rendus, écrits scientifiques, schémas …).De plus, ce projet permet d'appréhender le monde scientifique (Météo France). Site école : http://genies-curie.laclasse.com

Objectifs de l'action
1 -Objectifs disciplinaires (programmes de 2008). Sciences et technologie Le ciel et la Terre : Observer des photos et des films pris à haute altitude : rotondité de la Terre, ciel noir …La matière : Mettre en place des expériences sur l'air et les pollutions de l'air. Le fonctionnement du vivant : Observer la germination de graines après un voyage dans la stratosphère. Les objets techniques : Concevoir les appareils placés dans la nacelle. Mathématiques. Géométrie : Réaliser la nacelle : plan, construction. Grandeurs et mesures : Utiliser des instruments de mesure. Organisation et gestion de données : Récupérer des données (capteurs de température et de pression atmosphérique, trajet du ballon suivi par GPS), les exploiter et construire des graphiques. Géographie. Observer les réalités géographiques locales à la région où vivent les élèves, à partir des photos et films pris par les appareils placés dans la nacelle (appareil photo, camescope). Maîtrise de la langue française. Élaborer son « cahier de chercheur » (question posée, hypothèses, protocole expérimental, interprétation des résultats). Effectuer des recherches documentaires et en rendre compte par écrit ou par oral. Rédiger différents types d'écrits (documentaire, scientifiques, compte-rendus …).2 - Socle commun des compétences. Deuxième palier (CM2). Compétence 1 : La maîtrise de la langue française. Compétence 3 : Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique. Compétence 4 : La maîtrise des techniques usuelles de l'information et de la communication. Compétence 6 : Les compétences sociales et civiques. Compétence 7 : L'autonomie et l'initiative.

Historique
Les deux établissements participent à ce projet depuis 5 ans, la rencontre entre les deux enseignants responsables, aux Festiciels, a permis de mettre en place une collaboration. L'idée est de permettre aux élèves de concevoir non pas une nacelle expérimentale, mais deux pendant l'année scolaire, le contenu de la seconde étant réfléchi à partir des résultats expérimentaux de la première , de développer des échanges réguliers entre jeunes d'âge différents et de mettre en place ces outils de communication (échanges d'écrits à statut scientifique, plans, schémas …).

Descriptif des étapes
Étape 1 : Présenter le projet aux élèves et recueillir leurs premières représentations sur l'altitude du ballon, le ciel, l'espace …Étape 2 : Effectuer des recherches documentaires. Étape 3 : Se poser des questions sur le trajet du ballon dans la stratosphère, les classer, imaginer des protocoles expérimentaux pour y répondre (isoler un paramètre, prévoir des expériences au sol : notion de témoin), envisager l'interprétation des résultats. Étape 4 : Construire la nacelle, respecter le cahier des charges du CNES, installer les expériences. Étape 5 : Construire la chaîne de vole et lâcher le ballon, suivre son trajet et les paramètres mesurés. Étape 6 : Après la récupération de la nacelle, interpréter les résultats expérimentaux obtenus. Ces étapes sont ponctuées de trois visites par le suiveur de Planète Sciences (avec lequel des échanges réguliers par mail sont aussi mis en place). Ces étapes sont celles suivies par chaque établissement les années précédentes avec un seul lâcher en mai-juin. Cette année scolaire, nous avons effectué un premier lâcher (sommaire) en janvier et les élèves ont pu interpréter les résultats expérimentaux, qui leur ont servi de base à la construction de la deuxième nacelle (2° lâcher en avril) : expériences à refaire (résultats ne correspondant pas aux résultats attendus, manque de rigueur scientifique ne permettant pas de les interpréter ou au contraire envie de conforter les résultats obtenus en renouvelant l'expérience : attitude de chercheur) / nouvelles expériences (pour compléter les précédentes …).

Soutien et support(s)
Planète Sciences – CNES. Radio-amateurs. Ville de Vaulx en Velin.

Obstacles rencontrés et moyens pour les surmonter
1 - L'organisation des deux journées de lâcher de ballon : Nécessité de nombreuses rencontres préalables entre les deux enseignants et Planète Sciences / Définition de responsabilités pour tous les élèves / Mise en place d' ateliers tournants après le lâcher de ballon pour les équipes d'élèves CM2/Secondes : ateliers expérimentaux / atelier de suivi des données du ballon / atelier de connaissances scientifiques (lecture de vidéo sur la structure de l'atmosphère) …2 - L'éloignement des deux établissements.

Bilan de l'action : pour vous, pour les élèves, coût
Pour les enseignants : Travail important au niveau de l'organisation des deux journées de lâcher. Visite des deux enseignants dans les deux classes – nombreuses réunions. Nous avons observé que les élèves étaient de plus en plus motivés au cours de l'année, que des relations s'établissaient entre les élèves de CM2 et secondes (coopération). Les élèves ont également donné leur avis régulièrement sur l'avancement du projet. Nous également observé une plus grande maîtrise de la langue, une grande qualité dans la rédaction d'affiches scientifiques, qui vont permettre aux élèves de présenter leur travail aux Exposciences et aux Festiciels. Il est à noter que 6 élèves de CM2 ont présenté leur travail lors de l'Assemblée Générale de Planète Sciences au Planétarium de notre ville. Pour les élèves : Chaque bilan demandé a montré que les élèves appréciaient ces échanges, même si au départ, les CM2 avaient de l'appréhension de se voir « prendre leur projet » par les plus grands. Les élèves de CM2, depuis 5 ans, ont accumulé des résultats expérimentaux, tous affichés dans le hall de l'école, ils ont pu ainsi montrer aux élèves de seconde leur travail (ce projet, bien que ne concernant que la classe de CM2 est devenu le projet des élèves de toute l'école, qui assistent chaque année au lâcher de ballon). Les élèves de CM2 ont beaucoup apprécié d'être accueillis au lycée pour le premier lâcher (ils avaient envoyé le plan de leurs expériences à mettre dans la nacelle), la plupart des élèves ne connaissaient pas le lycée et avaient de la difficulté à s'y projeter. Les parents d'élèves participent activement à ce projet à l'école (« coup de main », présence le jour du lâcher …).Coût : Adhésion à l'association Planète Sciences (trois visites par un suiveur pendant l'année scolaire) / une centaine d'euros pour la nacelle. Ballon, hélium, chaîne de montage (parachute et réflecteur radar) sont financés par le CNES.

Personnes pouvant témoigner
Planète Sciences.

Particulièrement collectivités, associations et mouvements impliqués dans le projet
Planète Sciences.

Transposition du projet
Possible pour tous enseignants du cycle 3 au lycée. En lien avec le parcours scientifique de l'élève. L'année prochaine, le collège de secteur (en Réseau Ambition Réussite) souhaite s'associer à ce projet.

Motivations pour participer à ce concours
- Donner envie à d'autres enseignants de s'engager dans ce projet.- Montrer que des élèves de Réseau Ambition Réussite sont capables de s'engager dans ce projet - ambitieux avec sérieux et détermination, car porteur de sens.- Découvrir d'autres projets de collègues, pour enrichir notre pratique pédagogique.

Niveau(x)
Ecole Primaire
Lycée