Comment faire vivre les sciences au lycée ? Par l'astronomie pour l'éducation. Nicolas Esseiva, enseignant de SVT au lycée Xavier Marmier de Pontarlier (25), partage la passion de l'astronomie avec ses élèves. Au point de réaliser, avec Pierre-Marie Laloy enseignant en SI et Etienne Chatelain professeur en charpente menuiserie au lycée Toussaint Louverture, la création d'un vrai observatoire astronomique ouvert aux lycéens. A partir de l’atelier d’astronomie mené au lycée et en lien avec un club astronomie local, le projet prend forme depuis 2013. Des observations via internet seront possibles. « En 2020, un comité se mettra en place ; il comprendra des élèves et des adultes et recevra les demandes d’utilisation du télescope par des classes réparties sur le territoire national ». Entretien avec Nicolas Esseiva qui déjà en 1986 avait pu discrètement sortir des chambres d’internat pour aller observer la comète de Halley…
Comment est né ce projet ?
Ce projet est né en 2013/2014 lorsque le club astronomique adulte a acheté un miroir de télescope avec pour objectif de construire un instrument. Enseignant au lycée Xavier Marmier j’en ai parlé à mon collègue (et ami) Pierre Marie Laloy. Son collègue Etienne Chatelain s’est lancé dans l’aventure (le télescope sera en grande partie en bois) tandis que Pierre Marie Laloy avec ses élèves de SI travaillait sur la motorisation du télescope. La construction d’un télescope constituait pour ses élèves un défi à relever pédagogiquement intéressant. En parallèle, animant un atelier astronomie au lycée Xavier Marmier, mon petit groupe d’élève a travaillé sur l’optique d’un télescope de type Newton. Nous disposons, en effet dans notre lycée, grâce à la dotation Astro, d’un Dobson (un télescope de Dobson est un télescope de Newton monté sur une monture azimutale simplifiée). Ce qui est une aide importante pour la conception du Dobson construit par les élèves. En 2015 le Dobson était achevé.
Dans quel but cet observatoire ?
A peine le projet terminé, nous avons décidé d’aller plus loin en motorisant le télescope (encore un défi pour les SI) et en construisant un abri dédié. Or, Pierre Marie travaillant au lycée Pro, une section charpente menuiserie s’est emparée du problème et a mené à bien le projet puisque l’inauguration du bâtiment a été réalisée en 2018. Ce bâtiment s’ouvre automatiquement via une commande activable par Internet. Il nécessite des compétences de bâtisseurs mais également des compétences développées en SI (au lycée général) puisque toute la partie pilotage et interface web est en cours de développement par les élèves.
A terme (2020) le bâtiment et son télescope seront mis à disposition de la communauté éducative pour l’utilisation du télescope en vue de participer à un projet de science participative. Le télescope est en effet muni d’une camera suffisamment sensible pour mesurer des déplacements d’astéroïdes et donc participer à l’élaboration de leurs trajectoires.
Ce projet a été baptisé LAPE pour L’astronomie pour l’éducation.
Comment les lycéens s’impliquent-ils dans le projet ? Comment l’avez-vous financé ?
Les équipes d’enseignants du lycée Toussaint Louverture et Xavier Marmier, les élèves des sections charpentes menuiseries, de terminale et première SI et de l’atelier astronomie ont tous apporté leur contribution.
Bien entendu, rien ne serait possible sans argent (budget total de 20 000euros). Quelques subventions locales (mairie de Pontarlier), un apport principalement régional, une participation collaborative, des partenariats avec les entreprises locales ont finalement permis d’obtenir la quasi-totalité du financement. Notre projet est soutenu et reconnu par le rectorat.
Quelles seront les finalités pédagogies de l’observatoire ?
A court terme, la construction de l’observatoire, la robotisation du télescope et du bâtiment, la prise en compte des données météo (l’observatoire est à 1100m d’altitude), l’interface web sont autant de défis pour les élèves des 2 lycées et cela, depuis 4 ans maintenant.
A long terme, on pourra faire de l'observation par Internet. Lorsque tout sera opérationnel en 2020 un comité se mettra en place. Il comprendra des élèves et des adultes. Ce comité recevra les demandes d’utilisation du télescope par des classes réparties sur le territoire national. Après examen et validation de ces demandes, 2 responsables (un élève un adulte) seront chargés de permettre l’observation à distance. En effet, même si tout est pilotable par internet avec des sécurités, il faudra former par avance les groupes qui demandent l’observation et ainsi leur permettre de mener à bien leur projet.
On pourra aussi faire de l'observation sur place. Le bâtiment dispose d’un local informatique qui permet, si on le souhaite de travailler sur place. Or, notre observatoire est à proximité immédiate d’un gite habilité à recevoir des classes. On peut donc facilement monter une mission avec des élèves sur places. D’autre part, cet observatoire est construit sur le site de l’observatoire de La perdrix qui dispose d’autres télescopes qui permettent une observation visuelle du ciel.
Bien entendu, en plus des objectifs de connaissances dont je viens de parler, d’autres compétences toutes autant essentielles sont développées lors de ce projet : travail collaboratif entre 2 publics de lycéens qui ne se connaissent pas, responsabilisation, etc.
Que faites-vous lors des séances du club astronomie ? Comment s’organise ce club ?
L’atelier astronomie se déroule après les heures de cours chaque semaine pendant 1H30. Selon les groupes on réalise des maquettes, des recherches diverses sur tel ou tel thème. Par exemple, l’année dernière un élève a apporté un « caillou » et nous avons cherché à savoir s’il s’agissait d’une météorite. L’aventure s’est terminée dans le laboratoire d’analyse géologique de Nancy (avec une réponse négative).
Cette année, nous nous sommes inscrits au programme Mars insight et avons pendant quelques semaines, travaillé sur des enregistrements sismiques virtuels de la planète Mars (enregistrements qui servent à étalonner la vraie mission insight). Nous avions pour objectif de repérer des séismes sur un mois d’enregistrement martien. Nos résultats ont été en accord avec ceux des chercheurs. Nous en avons profité pour parler plus précisément de cette planète (rétrogradation, relief caractéristique…)
Quels sont les projets menés dans le cadre d’astronomie à l’école ?
Astronomie à l’école nous permet d’avoir du matériel à disposition. Malheureusement, cette année a été calamiteuse du point de vue météo. Nous avons cependant pu utiliser une fois un télescope piloté à distance (Iris) afin de faire une mesure de luminosité sur une étoile variable.
L’année prochaine, nous allons travailler avec 2 objectifs. D'abord le projet LAPE. Les élèves vont apprendre à utiliser le télescope Lape et vont avoir pour objectif de rédiger une notice pour leurs camarades qui demanderont son utilisation plus tard. Par chance, un astronome de Besançon (M. Meyer) est à même de nous aider sur le sujet.
Ensuite le projet LXM. Il y a 4 ans, les élèves de l’atelier ont, par hasard, découvert 2 nouvelles étoiles variables. Leurs données ont été validées par l’observatoire de Genève. Depuis, personnes ne les a réobservées alors qu’il serait utile de le faire pour affiner leurs caractéristiques. Le matériel astronomie à l’école sera donc utilisé pour refaire des mesures sur ces 2 étoiles. Nous utiliserons à cette occasion le télescope télépiloté Iris.
Comment est née votre passion pour l’astronomie ?
Petit, tout ce qui touche à l’observation de la nature m’attire. Je me souviens partir avec une modeste paire de jumelle et m’assoir dans un buisson pour attendre et observer les oiseaux. A l’âge de 10 ans, ma famille m’a offert un télescope qui m’a donné le goût de la découverte du ciel. J'ai lu beaucoup d’ouvrages sur le sujet. Au lycée, en 1986, la fameuse comète de Halley passe. On a pu discrètement sortir des chambres d’internat (avec un surveillant) pour aller suivre le reportage en direct à la TV.
Mais c’est vraiment en arrivant sur la région de Pontarlier en 1991, lors de la découverte de l’observatoire de La perdrix que j’ai pu me mettre sérieusement à l’astronomie. A partir de là, je n’ai plus rien lâché. Et actuellement je me suis construit 2 petits observatoires à la maison.
Entretien par Julien Cabioch
Le projet Lape
Le site astro de l’observatoire de La Perdrix
Programme européen euraster
Le projet en vidéo
Aurélie Le Hir : Un Escape Game pour raccrocher
Comment un escape game peut-il engager davantage des élèves démobilisés ? Au Pôle Innovant Lycéen du Lycée Lazare Ponticelli de Paris, Aurélie Le Hir, enseignante de SVT et Dominique Pairault, enseignant de mathématiques contournent l’appréhension des sciences en travaillant différemment avec leurs élèves. « Revenir dans les apprentissages scientifiques de façon ludique permet de restaurer une image positive de soi, ce qui est primordial dans le processus de retour à l’école », souligne Aurélie Le Hir. Elle livre son regard sur ses 3 années au pôle innovant lycéen (PIL) où il faut « individualiser tout en restant collectif ».
Pourquoi cet escape game réalisé en classe de seconde ?
Nous travaillons avec notre classe de seconde sur l’option “Méthodes et Pratiques Scientifiques” tout au long de l’année et un des thèmes qui y est abordé est “Investigation Policière”. Nous avons eu envie de réaliser pour nos élèves une “vraie scène de crime”, où les élèves doivent faire preuve d’observation, de coopération, où ils doivent réinvestir différentes connaissances et compétences travaillées au cours de la séquence et surtout tourner ça de manière ludique. Nous nous sommes donc lancés dans un escape game pédagogique « La Disparition » comme évaluation de fin de séquence.
Comment s’organise-t-il ? Quelles sont les activités proposées aux élèves ?
Tout commence devant notre salle de travaux pratiques de SVT, la porte est entrouverte, la lumière allumée et de la musique se fait entendre...Nous donnons aux élèves la feuille de route du groupe où ils devront noter leurs preuves et conclusions, ils entrent dans la pièce, la porte se referme derrière eux et je déclenche le chronomètre.
Pour résoudre l’enquête les élèves sont par groupe de 3 ou 5 et disposent de 60 minutes. Ils devront analyser des indices dissimulés dans 2 pièces et réaliser en autonomie des manipulations étudiées précédemment en classe : tester les groupes sanguins de 2 échantillons, identifier au microscope des grains de pollen et leurs localisations en Ile de France, décoder des cadenas, lire des résultats d’électrophorèses et appliquer les règles de sécurité et d’hygiène en laboratoire. Les résultats de ces manipulations leurs permettront d’identifier la victime, le coupable et de comprendre comment la victime a été kidnappée.
D’autres indices, non travaillés en cours, sont dissimulés dans la pièce et permettent également de résoudre l’enquête, par exemple plusieurs indices amènent à l’identité de la victime : l’analyse du groupe sanguin retrouvé sur sa blouse, l’analyse ADN de cheveux sur son peigne ou sur un mégot de cigarette, mais aussi le badge sur sa blouse (nom et prénom), son nom noté à l’heure et au jour J sur le planning d’utilisation du laboratoire, des photos d’elle en vacances sur son bureau et une carte d’identité dans son sac à main. Les élèves sont des enquêteurs libres, ils exploitent les indices qui leurs semblent pertinents et dans l’ordre qu’ils souhaitent et selon les groupes les techniques de résolutions varient énormément !
En quoi ce type d’approche permet-il de mobiliser les élèves décrocheurs ?
Les élèves que nous accueillons sont des élèves « raccrocheurs », ils ont été déscolarisés entre 6 mois et plusieurs années et souhaitent venir au Pôle Innovant Lycéen pour retourner dans les apprentissages et réfléchir à ce qu’on appelle leur « projet personnel » c’est-à-dire la construction de leur parcours futur.
Même si ces élèves sont motivés par un retour à l’école, tenir dès le début de l’année scolaire toute une journée assis en classe est souvent trop long pour eux, il faut à un moment passer à une activité plus concrète où l’on peut bouger librement et à son rythme. Le travail en laboratoire, notamment à travers un escape game le permet. Sur le début de l’année scolaire les élèves ont en moyenne 1h30 à 3h de laboratoire par jour.
La plupart des élèves que nous accueillons ont été mis en échec dans les matières scientifiques, ils nous arrivent braqués contre « les sciences ». Il nous fallait donc contourner cette appréhension des sciences, c’est pourquoi nous avons choisi de travailler les sciences différemment : autour de la criminologie, à travers cet escape game mais aussi à travers la cuisine moléculaire, l’art plastique, l’écriture de nouvelles policières et de bota-fiction.
Permettre aux élèves de revenir dans les apprentissages scientifiques de façon ludique permet de restaurer, en sciences notamment, une image positive de soi, ce qui est primordial dans le processus de retour à l’école.
Lors de l’escape game je suis dans la salle en tant qu’observatrice, juste pour veiller à la sécurité, je découvre beaucoup sur mes élèves, notamment leur positionnement dans un groupe et leur degré d’autonomie, ce diagnostic est très important en début d’année pour nous enseignants afin de mieux connaître les élèves que nous accueillons.
Quel bilan dressez-vous votre implication au PIL ? Quelles sont les principales différences avec un lycée traditionnel ?
J’ai été recruté au PIL il y a 3 ans lors de la création de la classe « Lycée Inversé » avec Adrien Arrous et Dominique Pairault, classe sur laquelle nous sommes référents depuis 3 ans. Ces trois années ont été très enrichissantes et très formatrices, aussi bien professionnellement qu’humainement.
Dans les structures de retour à l’école, la place de l’élève est primordiale, c’est l’équipe qui doit s’adapter au mieux à chaque élève à l’intérieur d’un cadre: ici nous accompagnons les élèves durant 1 année scolaire pour tester et créer un parcours de formation individualisé selon les besoins et envies de chaque élève. Nous sommes face à des élèves volontaires qui ont choisi de revenir à l’école après une interruption de plusieurs mois voire de plusieurs années et nous avons la chance de pouvoir nous adapter en équipe aux besoins individuels de chacun grâce à une grande liberté dans notre organisation spatiale et temporelle.
Par exemple si X ne peut pas être en cours de sciences (phobie scolaire, RDV médical…) je dois pouvoir lui donner les leçons et devoirs à distance (tout est sur mon site internet) et quand il arrivera à venir au lycée, je devrai me rendre disponible pour lui consacrer du temps où je pourrai l’accueillir, retravailler les notions avec lui et travailler en laboratoire. Les enseignants sont présents 25h par semaine au lycée, ce qui nous permet d’avoir du temps pour accueillir les élèves hors de nos temps de cours. Dans ces temps hors cours, il y a notamment le « tutorat » avec les élèves, où l’on prend le temps de faire le point de ce qui va et va moins bien, scolaire et hors scolaire et où l’on cherche des solutions adaptées à chaque élève. J’ai découvert au PIL un espace et une organisation où l’on a le temps de prendre le temps avec les élèves, où l’on peut considérer le jeune dans son intégralité.
Dans ma classe j’ai des élèves ayant validé 2 secondes générales et d’autres s’étant arrêtés en 5ème, et les projets de sorties qu’ils annoncent sont très divers : 1ere générale, 1ère professionnelle, DAEU, école de chant, armée… Il faut donc que j’individualise tous mes cours pour permettre à chaque élève de développer les compétences et connaissances dont il aura besoin pour le parcours qu’il souhaite faire. Ici chacun peut avoir un parcours différencié au sein de la classe, tout le monde ne fait pas forcément toutes les matières à tous les moments de l’année, il faut donc repenser ses cours et sa programmation. Le plus dur a été de réfléchir à comment maintenir un groupe classe, car revenir à l’école c’est aussi réapprendre à être en groupe avec autant de parcours différents, il fallait individualiser tout en restant collectif !
Durant ces 3 années j’ai eu la chance de toujours pouvoir travailler conjointement avec des collègues, notamment avec ceux du lycée inversé, ce qui nous a poussés à nous questionner toujours plus, à tester de nouvelles pratiques pédagogiques et à monter de nouveaux projets. Ces 3 années ont été en fait une co-formation entre pairs couplée à une analyse de pratiques. Ces découvertes et ces échanges pédagogiques se sont notamment faits grâce à Inversons La Classe et la FESPI, qui permettent de découvrir et de rencontrer différents enseignants, une grande variété de méthodes de travail, de nombreux retours d’expérience et une mine précieuse d’inspiration et de motivation !
Entretien par Julien Cabioch
Dans le Café
Anne Petit : Un Escape game littéraire au collège
S’Cape : Le site de mutualisation des jeux d’évasion pédagogiques
Stéphane Agniel : Un Escape Game en SVT
Maxi rentrée au micro lycée
Ressources
Escape game en ligne
Atelier cuisine moléculaire
Arts et sciences
Lycée inversé
Ryem Boudjemaï : Un rucher sur le toit du lycée
A quoi peut bien servir un rucher au lycée ? Ryem Boudjemaï, enseignant de SVT au lycée Jacques Brel de La Courneuve (93) installe des colonies d’abeilles sur le toit de son lycée. Avec également une grainothèque opérationnelle et la mise en place d’un potager en permaculture avec ses éco-délégués, l’enseignant ne manque pas d’idées pour impliquer les lycéens. « J'envisage d'utiliser les protocoles de Vigie Nature École (…) pour d'aborder les méthodes de l'écologie et de travailler la rigueur scientifique », annonce-t-il.
Pourquoi avez-vous installé un rucher sur le toit de votre lycée ?
Tout d’abord pour des raisons pédagogiques : ce rucher permet d’illustrer de nombreuses notions abordées en SVT et dans d'autres matières. Ensuite, afin d’installer une forme d’élevage au sein même du lycée qui permet, combinée au potager, de mettre les élèves au contact de l'agriculture. Enfin, pour mettre en lumière le rôle capital des abeilles et lutter contre un certain nombre d’idées reçues à leur sujet.
Comment s’est organisée la démarche ?
J'ai été mis en contact avec M. Cuissette, professeur de restauration dans un lycée voisin et apiculteur expérimenté et nous avons monté le projet ensemble. Le financement a été assuré grâce à la subvention “lycée éco-responsables" de la région Ile-de-France et l’installation du rucher a été soumise à un vote au conseil d’administration, après de nombreuses démarches pour référencer les ruches, les assurer, mettre en place un protocole “piqûres", etc.
Le rucher a donc été installé en mars 2017 et a vécu paisiblement quelques mois, avant d’être décimé par des attaques de frelons asiatiques pendant l’été. Mais je ne compte pas m’arrêter à cet échec ! De nouvelles colonies seront installées au printemps prochain avec différents moyens de lutte contre leurs prédateurs : pièges, grillages, variétés d’abeilles plus agressives…
Comment évaluez-vous la biodiversité locale avec vos lycéens ?
Cela se fait lors d'une séance de MPS avec les élèves de 2nde. Ils disposent d'une carte du jardin du lycée et doivent identifier des végétaux à l'aide de clés de déterminations. Mais cette année, j'envisage d'utiliser les protocoles de Vigie Nature École, afin d'obtenir des données plus précises, valorisées, d'aborder les méthodes de l'écologie et de travailler la rigueur scientifique.
Nous développons aussi d'autres projets sur le volet "biodiversité" comme le potager en permaculture et aussi sur le volet "gestion des déchets" avec le tri du papier, la fabrication de cahiers de brouillon écologiques et solidaires et la récupération des piles et des bouchons. Ces projets sont gérés par le club des &co-délégués.
En décembre dernier, vous évoquiez l’élaboration d’une grainothèque au lycée. Qu’en est-il ?
Elle est opérationnelle. Cette grainothèque a été installée au CDI et contient déjà des graines de différentes variétés, surtout de tomates issues du potager du lycée et cultivées par les élèves selon les principes de la permaculture. Elle sera cette année enrichie de nouvelles graines, décorée et surtout organisée avec des fiches, en collaboration avec Mme Alhomme, notre professeur-documentaliste.
D’autres idées pour cette nouvelle année ?
Absolument ! Cette année, le club des éco-délégués a gagné de nouveaux membres, élèves comme enseignants. Cela nous permet d'envisager de nouveaux projets : tri des bio déchets à la cantine, mise en place d'un plan de gestion différenciée des espaces verts avec des zones de fauche tardive ou développement de la faune sauvage au lycée.
Certains éco-délégués m'ont aussi fait part de leur souhait de réaliser des projets artistiques en lien avec le développement durable. C'est donc encore une année riche en perspective !
Entretien par Julien Cabioch
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