Stage hippocampe “La physique des énergies”

Le fil conducteur de l’activité est de placer l’élève lui-même dans la situation du chercheur, lequel construit un savoir personnel avant de le structurer et de le transmettre.

Initiés en 2005, les stages Hippocampe sont conduits en direction des élèves du secondaire par IRES (Institut de Recherches pour l’enseignement des sciences), département de l’UFR sciences. L’organisation concerne les sciences mathématiques ou physiques, la chimie ou encore l’informatique.

Les stages de physique proposés sont axés sur l’énergie et sur la mesure. L’objectif est de mettre des chiffres et des grandeurs mesurables derrière des concepts parfois abstraits. 

Des expériences sont installées dans quatre salles équipées d’appareils de mesures. 

Les questions qu’ils se posent : C’est quoi un rendement ? Qu’est-ce que le solaire passif ? Pourquoi installer du double vitrage ? est-il préférable d’isoler sa maison à l’intérieur ou à l’extérieur ? Pourquoi est-il intéressant d’utiliser directement un « moulin à vent » ? Comment peut-on l’utiliser ? Qu’est-ce que le solaire thermique ? Comment le mettre en œuvre et mesurer son rendement ? Hydraulique, Mécanique & Rayonnante, quel coût pour fournir de l’électricité ? comment réduire le coût du transport de l’énergie ? 

L’objectif des mesures est de répondre à toutes ces questions avec une salle dédiée à l’hydroélectricité, une salle dédiée à la consommation d’énergie, une salle dédiée à l’énergie solaire et une salle dédiée à l’énergie éolienne.

Le déroulé est le même que pour les stages de mathématiques :

• Le premier jour : introduction au stage et définition des problématiques / prise en main des expériences, détermination du protocole expérimental et mise en œuvre. 
• Le deuxième jour, chaque groupe présente son travail aux autres, affine son protocole et réalise de nouvelles expériences.
• Le troisième jour est consacré à l’analyse des résultats, à la préparation et à la présentation des posters. Les élèves présentent leurs travaux à un public de chercheurs venants du CPT, du CINaM et du département de physique en général. Les questions et la bienveillance des chercheurs valorise les travaux des élèves et leur permet de mieux comprendre les réponses qu’ils avaient sous leurs yeux à travers leurs mesures. De confus au début, leur discours se clarifie au fur et à mesure qu’ils présentent à de nouveaux visiteurs.

La démarche scientifique et la rigueur sont abordées pour l’enregistrement des données ainsi que les notions d’incertitude, en fin de stage. Les élèves repartent avec leurs posters et continuent à travailler avec l’enseignant. Ils présentent leurs travaux aux autres classes de leur établissement, et les utilisent parfois pour leurs oraux.

La séance de poster effectuée le dernier après-midi est accessible à tous, des débats peuvent être initiés autour des expériences réalisées par les élèves.