Paris (2007)
LE LIVRET DU CONGRESSISTE
? Les conférences .....................................................................................................................7
? Les activités à l?ENCPB ......................................................................................................13
? Les activités hors de l?ENCPB .............................................................................................33
? Les visites du mardi .............................................................................................................39
? Partager, défendre, agir ........................................................................................................41
? Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire .........................................................53
? Un peu de tourisme autour du congrès ...............................................................................87
? Des expositions à ne pas manquer durant les trois jours à l?ENCPB .....................................95
L?EXPOSITION DU CENTENAIRE DU BUP (1907-2007)
? Au fil du Bup ....................................................................................................................101
? Sommaire .........................................................................................................................103
? Préface ..............................................................................................................................104
? Une exposition à l?occasion du centenaire du bulletin de l?UdPPC ....................................105
? Cent ans d?enseignement de la physique et de la chimie ....................................................106
? L?Union et son bulletin, premiers pas.................................................................................110
? Le Bup dans le siècle ..........................................................................................................114
? Ils et Elles écrivent dans Le Bup .........................................................................................120
? Enseignement et histoire des sciences ................................................................................122
? La physique du vingtième siècle ........................................................................................126
? Le Bup et les sciences physiques au collège .........................................................................132
? Pratiques et démarches expérimentales ..............................................................................136
? L?oscillographe ..................................................................................................................140
? La mesure dans Le Bup ......................................................................................................144
? De l?informatique aux TICE .............................................................................................148
? Faire vivre le labo ..............................................................................................................152
? Le personnel technique de laboratoire ...............................................................................156
? La sécurité au laboratoire...................................................................................................160
? L?émergence de la chimie ..................................................................................................164
? L?enseignement de la chimie organique .............................................................................170
? Les Olympiades nationales de la chimie .............................................................................174
? L?enseignement technologique ..........................................................................................178
? Les classes littéraires et économiques ..................................................................................184
? Les Olympiades de physique France ..................................................................................188
? L?UdPPC, Le Bup et la Toile .............................................................................................192
? Iconographie .....................................................................................................................197
? Les grandes dates du système éducatif français ....................................................................203
? 2007 : Le Bup, revue scientifique et relais de la vie de l?association .....................................209
? Partenaires et sponsors .......................................................................................................220
QUELQUES FACETTES DES SCIENCES PHYSIQUES DANS L?ENSEIGNEMENT TECHNOLOGIQUE
ET PROFESSIONNEL
? Sommaire .........................................................................................................................224
? Avant-propos ....................................................................................................................225
? Thermodynamique et physico-chimie par la pratique ........................................................227
? Propagation d?ondes électriques ........................................................................................237
? Impressions colorées ..........................................................................................................249
? Transmission de données par voie hertzienne.....................................................................255
? Biodiesel ...........................................................................................................................279
? La pile à combustible.........................................................................................................293
? Test de téléphones mobiles et cage de Faraday ...................................................................307
? La thermographie infrarouge en STS Maintenance industrielle ..........................................317
? Une expérience originale : la poursuite d?études en Grande-Bretagne
pour des titulaires de BTS .................................................................................................325
? Lexique.............................................................................................................................329
LES PARUTIONS DANS LE BUP
Le programme
? 1907-2007 : Le Bup? est centenaire .................................................................................336
? Sommaire .........................................................................................................................337
? De Besançon à Paris : deux fois cent ans ............................................................................338
? Le planning .......................................................................................................................340
? Le programme ..................................................................................................................341
? Résumés des contenus.......................................................................................................351
? Inscription - Mode d?emploi .............................................................................................372
? Tout ce que vous devez savoir............................................................................................376
? Demande d?ordre de mission .............................................................................................382
Compte-rendu de la rencontre « Jeunes collègues »
? Le début de carrière ..........................................................................................................383
? L?association, Le Bup et les jeunes collègues ......................................................................384
? En conclusion ...................................................................................................................385
Discours prononcé à l?ouverture du congrès
? Éditorial de Jean-Charles Jacquemin ..................................................................................386
SUR LE VIF?
? Livret de photos ................................................................................................................395
e
55 Journées nationales
de l?Union des professeurs de physique et de chimie
Le congrès
Les contenus
26-29 octobre 2007
55e Journées nationales
de l?Union des professeurs de physique et de chimie
26-29 octobre 2007
Le congrès : les contenus
Les conférences
Les activités à l?ENCPB
Le s a ctivi té s h or s de l?ENCPB
Les « visites du mardi »
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Partager, dé fendre, agir
Les s cien ce s p hy si qu es da ns l?ens eig ne ment
s e c o n d a i r e (perspective historique)
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Un peu de tourisme autour du congrès
De s expositions à ne pas manquer
Les conférences
CONFÉRENCES PLÉNIÈRES
Dualité onde-corpuscule, sources à un photon et expérience
à choix retardé
Alain ASPECT
Directeur de recherche au CNRS, Médaille d?or 2005 du CNRS
Institut d?Optique, Palaiseau
L?optique quantique moderne repose sur le développement
d?outils conceptuels et expérimentaux qui permettent de clarifier les débats sur les fondements de la physique quantique et
de tester les prévisions les plus étonnantes de cette théorie qui
reste au c?ur de la révolution scientifique et technologique
engagée il y a un siècle.
La dualité onde-corpuscule est à la base de la première
révolution quantique qui a permis à la fois de comprendre au
niveau microscopique la structure et les propriétés de la matière
? à commencer par sa stabilité incompatible avec la physique
classique ?, et d?inventer les technologies qui ont bouleversé
notre société : le transistor, le laser, les circuits intégrés. Cette
dualité peut être aujourd?hui illustrée de façon spectaculaire en
utilisant une source émettant des photons un par un de façon
contrôlée, combinée à des composants optoélectroniques rapides,
pour réaliser l?expérience « à choix retardé » imaginée par
John-Archibald WHEELER. Cette expérience, dont les résultats
sont en accord avec les prédictions quantiques, montre le caractère hautement paradoxal de la complémentarité de Bohr, trop
souvent présentée comme une réponse facile aux difficultés
conceptuelles de la dualité. Au-delà de la question conceptuelle,
ces travaux peuvent avoir des applications dans le domaine de
la cryptographie quantique.
Cette expérience a été réalisée par une collaboration entre
une équipe de l?ENS de Cachan dirigée par Jean-François ROCH
(Vincent JACQUES, E. WU, Frédéric GROSSHANS et François
TREUSSART) et deux chercheurs de l?Institut d?Optique (Philippe
GRANGIER et Alain ASPECT).
???
En complément à l?intervention d?Alain ASPECT et grâce
au Palais de la découverte, nous pourrons voir l?expérience
d?interférences à faible flux de photons montée par le Palais de
la découverte en 2005. Elle illustre certains éléments de la
conférence et fait partie du stand itinérant Einstein du Palais.
Le Palais de la découverte propose de revisiter l?expérience
sur les interférences étudiée par Thomas YOUNG en 1801 en
utilisant des appareils de mesures modernes et avec un regard
neuf : celui de la mécanique quantique.
L?expérience d?Young a permis de mettre en évidence le
caractère ondulatoire de la lumière en montrant qu?un faisceau
lumineux passant à travers deux fentes fines percées dans un
écran, formait au-delà un phénomène d?interférence où alternent des zones lumineuses et des zones sombres. La naissance
de la mécanique quantique survient un siècle plus tard, appliquée dans un premier temps à la lumière par Albert EINSTEIN en
1905 qui, s?appuyant sur les travaux de Max PLANCK, explique
Les conférences
l?effet photoélectrique et introduit la notion de quanta d?énergie :
les photons. La quantification s?applique ensuite à la matière
avec les travaux de Niels BOHR en 1913 et permet d?expliquer
comment un atome absorbe ou émet un photon en changeant de
niveau d?énergie.
L?expérience d?interférences à faible flux de photons utilise
une matrice de photodétecteurs rapides permettant de construire
l?image de la figure d?interférences. Les photodétecteurs sont
basés sur le processus de photo-ionisation d?un atome : en
absorbant un photon, l?atome libère un électron, celui-ci générant grâce à un système d?amplification un courant électrique
suffisant pour être détecté. Le tour de force de l?expérience est
de réussir à atténuer considérablement la source lumineuse pour
que, lors de l?acquisition d?une image, seuls quelques photodétecteurs de la matrice reçoivent un photon : la figure d?interférences est alors construite au fur et à mesure, et l?ensemble
des photons collectés permet, après une plus longue acquisition,
de retrouver les franges attendues.
???
Renaud CARPENTIER
Ce texte ci-dessous a été publié dans les actes de
l?Université d?été La place de l?expérience dans l?enseignement des sciences organisée conjointement par l?UdPPC et
l?École normale supé-rieure de Cachan du 9 au 13 juillet 2001.
Nous remercions Kamil FADEL de nous avoir autorisés à le
reproduire ici en liaison avec la conférence d?Alain ASPECT.
En optique, l?expression « dualité onde-corpuscule »
traduit le fait que la lumière exhibe parfois un comportement
ondulatoire, d?autres fois un comportement corpusculaire. La
nature ondulatoire de la lumière se manifeste sans ambiguïté
dans les expériences d?interférences et de diffraction. C?est
justement ce qui a conduit les physiciens au XIXe siècle à considérer la lumière comme un phénomène ondulatoire. Mais en
1905, Albert EINSTEIN (1879-1955) avance l?hypothèse de la
nature corpusculaire de la lumière. Aussitôt, cette hypothèse lui
permet de rendre compte de l?effet photoélectrique découvert
par Heinrich HERTZ (1857-1894) en 1887, phénomène qui n?avait
reçu jusqu?alors aucune explication satisfaisante.
Les quanta de lumière, un survol historique
Aujourd?hui, on présente presque toujours l?effet photoélectrique comme l?expérience démontrant le comportement
corpusculaire de la lumière. Or, non seulement historiquement
le concept du quantum de lumière possédant l?énergie h? n?a
pas été introduit par EINSTEIN pour rendre compte de l?effet
photoélectrique, mais ce concept n?est pas même nécessaire
pour expliquer ce phénomène.
L?effet photoélectrique ne démontrant pas la nature
« atomique » (1) de la lumière, il fallait chercher une éventuelle
preuve ailleurs, dans une expérience mettant en évidence la propriété caractéristique d?un corpuscule : celle d?être nécessaire(1)
Au sens corpuscule insécable.
Le congrès : les contenus
3
ment, par définition même, insécable, indivisible. Ce n?est que
depuis une vingtaine d?années seulement, grâce aux expériences
d?Alain ASPECT, Philippe GRANGIER et Gérard ROGER que l?on
peut dire avec certitude que la lumière peut exister sous forme
d?un photon. C?est dans ce contexte que la théorie quantique de
la lumière prend toute son importance et son emploi devient
pertinent.
C?est en utilisant la loi de Wien qu?EINSTEIN montre que
pour une fréquence ? donnée, l?expression de la dépendance en
volume de l?entropie du rayonnement du corps noir est similaire à celle d?un gaz parfait, comme si le rayonnement était
constitué de quanta d?énergie h? indépendants. Ainsi, en 1905,
il avance l?hypothèse de la nature quantique de la lumière,
hypothèse grâce à laquelle il parvient à rendre compte d?un
certain nombre de phénomènes, notamment de l?effet photoélectrique. Pourtant, si l?hypothèse des quanta permet d?expliquer
l?effet photoélectrique, elle n?est pas indispensable. Aussi, dès
le début, beaucoup de physiciens dont P. LENARD, M. PLANCK,
H. LORENTZ, P. DEBYE, A. SOMMERFELD? sont hostiles au
concept de quanta de lumière arguant que l?effet photoélectrique ne démontre que le caractère quantique du détecteur,
mais en aucun cas celui de l?objet (la lumière) détecté. En 1911,
EINSTEIN commence lui-même à douter. Aussi, il propose qu?une
expérience destinée à mesurer, dans l?effet photoélectrique, le
délai séparant la réception de lumière et l?émission électronique
soit réalisée. Il se voit décerner le prix Nobel de physique de
1921 pour sa découverte de la loi de l?effet photoélectrique
établie en 1905. Beaucoup d?encre continue pourtant à couler
sur le sujet et de nombreuses théories concurrentes sont proposées.
Parmi celles-ci, la théorie de E. JAYNES, W. LAMB et M. SCULLY
(1969) qui rend parfaitement compte de l?ensemble des résultats expérimentaux sans pour autant faire appel au concept de
photon. Dans cette théorie, l?énergie des atomes est quantifiée,
mais la lumière elle-même ne l?est pas : elle est considérée
comme une onde électromagnétique classique ne présentant
aucun caractère corpusculaire.
Photon et effet photoélectrique
4
Et en effet, encore aujourd?hui, une théorie « semi-classique », c?est-à-dire alliant une description classique de la
lumière à une description quantique de la matière est la plupart
du temps amplement suffisante, car elle permet de décrire d?une
manière tout à fait satisfaisante la quasi-totalité des phénomènes
optiques connus : laser, effet photoélectrique, effet Compton?
Sachant cela, il est alors légitime de se demander dans quel
contexte le concept de quantum de lumière devient indispensable et s?il existe une expérience démontrant l?existence du
photon ? En somme, une théorie quantique de la lumière estelle vraiment nécessaire ?
En physique classique, la lumière étant une onde, son
intensité peut toujours être divisée par deux, et ce, quelle que
soit sa valeur. En revanche, par sa nature même, un quantum de
lumière est indivisible. Une expérience mettant en évidence ce
caractère indivisible permettrait donc de montrer directement et
sans ambiguïté l?existence du photon. Expérimentalement, la
méthode consiste à employer une lame semi-réfléchissante pour
éclairer à l?aide d?une même source de lumière deux photodéPhotons et anticorrélation
26-29 Octobre 2007
tecteurs I et II éloignés l?un de l?autre, puis compter le nombre
de fois où l?on enregistre simultanément une réponse sur chacun
des deux détecteurs (les distances séparant la lame semi-réfléchissante de chacun des deux photodétecteurs étant égales). On
analyse le résultat d?une telle expérience à l?aide du paramètre
d?anticorrélation A :
A = Pc / PI PII
où PI et PII sont respectivement les probabilités de détection par
I et II, tandis que Pc est la probabilité d?une coïncidence. Dans
ce contexte, les termes « simultanément » et « coïncidence »
signifient que les détections sont séparées d?un délai inférieur à
une certaine valeur ?t correspondant à la résolution temporelle
de l?expérience.
Si la lumière ne manifeste aucun caractère corpusculaire,
on doit enregistrer des détections simultanées en I et II, et A
doit donc être non nul. En particulier, si les détections sont
statistiquement indépendantes (non corrélées), alors Pc = PI PII
et A = 1 ; cette valeur étant d?ailleurs celle prédite par le modèle
« sans photon » cité plus haut de JAYNES, LAMB et SCULY. Une
valeur de A supérieure à 1 indiquerait que les détections en
coïncidences ont lieu plus souvent que ne le voudrait le hasard,
et dans ce cas cela impliquerait qu?il y a un effet de « groupement » (bunching en anglais). Enfin, si la source émet un seul
photon pendant ?t, A doit être nul : il ne devrait pas y avoir de
coïncidence.
Cependant, se disait-on, même si la source émet des photons
un à un, il peut arriver que l?on enregistre une coïncidence,
deux photons indépendants (émis séparément) pouvant arriver
par hasard simultanément sur les photodétecteurs. La probabilité d?un tel événement indésirable décroissant avec l?intensité
de la lumière, on s?est naturellement orienté vers l?emploi de
sources de lumière de très faible intensité. En fait, on cherchait
à réduire suffisamment l?intensité pour que les photons arrivent
un à un, les uns après les autres sur la lame semi-réfléchissante.
Du moins, c?est ce que l?on espérait?
En 1956, R. HANBURY-BROWN et R. TWISS réalisent
l?expérience décrite plus haut. Objectif : mesurer le paramètre
d?anticorrélation A pour une source de lumière de très faible
intensité. Rappelons que la théorie quantique de la lumière
prévoit A = 0, alors que la théorie ondulatoire de la lumière
prévoit A = 1.
L?expérience de Hanbury-Brown et Twiss
Chose extraordinaire, HANBURY-BROWN et TWISS trouvent
A = 2 ! Ainsi, non seulement cette expérience ne démontrait pas
le caractère indivisible de la lumière de faible intensité ? et par
là même l?existence de photons ? mais elle indiquait que la lumière
semblait voyager sous forme « groupée » : la lame semi-réfléchissante semblait scinder un « groupe » de lumière en deux
« demi-groupes » dont les détections simultanées conduisaient
à un enregistrement en coïncidence. Cela restait tout de même
très troublant? Signalons que cette expérience inaugure une
nouvelle ère en optique : celle des expériences dites de « corrélation de photons ».
Aucune théorie purement classique ne parvenait à rendre
compte des résultats expérimentaux obtenus par HANBURY-BROWN
et TWISS. Mais LAMB et SCULLY montrent que dans le cadre
semi-classique, le résultat A = 2 peut parfaitement se comprendre
à condition toutefois que la source de lumière ne soit pas stable,
que son intensité fluctue rapidement autour d?une valeur
moyenne. Or, il en était bien ainsi avec la source de lumière
employée par HANBURY-BROWN et TWISS, puisqu?il s?agissait
d?une lampe à vapeur de mercure ! Le problème relatif au pourquoi de la valeur 2 était donc résolu, mais la nature quantique
de la lumière n?avait pas été démontrée.
On a par la suite refait cette même expérience, mais en
remplaçant la lampe à vapeur de mercure par un laser, source
stable de lumière, et on a trouvé que dans ce cas A valait? 1 !
Or, LAMB et SCULLY avaient montré qu?avec une source de
lumière stable, et dans le cadre du modèle semi-classique, c?està-dire en admettant que la lumière n?est pas quantifiée, A doit
justement être égal à 1. Ce résultat n?était donc pas en faveur
de la théorie quantique de la lumière ; il semblait même prouver
le contraire. La preuve de la nature corpusculaire de la lumière
faisait donc toujours défaut : on en était toujours au même point.
En réalité, s?il est vrai que les résultats expérimentaux cités
plus haut n?apportaient pas la preuve de l?existence du photon,
ils n?entraient cependant pas en conflit avec la théorie quantique de la lumière. Cela tient au fait que les sources de lumière
employées dans ces expériences étaient des sources « classiques », au sens où elles ne donnaient pas un nombre bien
déterminé de photons. En fait, le point délicat, d?ailleurs longtemps contesté, réside dans l?affirmation : «?réduire suffisamment l?intensité pour que les photons arrivent un à un, les uns
après les autres sur la lame semi-réfléchissante ». En effet, il
s?agit là d?une chose que l?on ne peut pas garantir, car rien
n?empêche une source de lumière classique d?émettre plusieurs
photons à la fois, et cela, même si son intensité est extrêmement
faible. Cela explique d?ailleurs pourquoi le modèle semi-classique parvient à rendre compte des résultats expérimentaux
obtenus avec des sources de lumière très atténuée. Les sources
traditionnelles ne produisant pas une lumière possédant un
caractère quantique, la nature continue de la lumière ne peut
pas être mise en cause, si bien que le concept de photon ne
s?impose pas avec de telles sources.
Lumière classique vs lumière quantique
Cela résulte de la différence fondamentale entre la physique
classique et la physique quantique. En optique classique, la
lumière est décrite comme un champ électromagnétique. Une
réduction de l?intensité lumineuse correspond à une diminution
de la valeur du champ électrique. Or ? et toute l?explication est
là ? on ne peut pas associer un champ électrique à un
photon. Cela n?a pas de sens. Par conséquent, en atténuant la
lumière, c?est-à-dire en réduisant la valeur du champ électrique,
on ne peut pas aboutir à une valeur du champ contenant un photon.
Et de manière générale, il n?est pas possible d?associer un nombre
bien déterminé de photons à un champ électromagnétique pourtant bien défini.
Pour mettre en défaut la théorie semi-classique, il est
indispensable de disposer d?une source de lumière « non-classique » et non d?une source de lumière classique dont on diminue
l?intensité. Mais qu?entend-on par « non-classique » ? Dans le
contexte qui nous intéresse, on entend par là un état de la lumière
contenant un seul photon. Bien évidemment, la physique classique n?étant pas en mesure de décrire un tel état ? lequel lui
Les conférences
est totalement étranger ? il faut faire appel aux outils de la
physique quantique : afin d?avoir un photon, il est indispensable
que la lumière produite soit dans un état propre de l?opérateur
« nombre de photons ». Cela n?est pas le cas avec les sources
traditionnelles, lesquelles produisent de la lumière qui d?un
point de vue quantique se trouve dans un état de superposition
d?un grand nombre d?états propres de cet opérateur : d?où la
valeur non déterminée du nombre de photons associés à la lumière
issue d?une source classique.
En 1986, ASPECT, GRANGIER et ROGER préparent une
lumière dans un état à un photon. Pour cela, ils produisent un
jet d?atomes de calcium qu?ils excitent à l?aide de deux excitations laser successives, de longueurs d?onde respectives 406 nm
et 581 nm. Le retour à l?état fondamental des atomes de calcium
s?effectue en deux temps avec l?émission de deux radiations
monochromatiques, la première verte à 551,3 nm, et la seconde
violette à 422,7 nm. C?est cette lumière violette que les expérimentateurs emploient comme « état à un photon » pour effectuer la mesure du paramètre d?anticorrélation A.
Le Photon enfin !
Des millions de photons sont émis à chaque instant. Comment faire pour s?y retrouver et isoler un événement ? L?astuce
a consisté à n?observer les atomes de calcium que pendant un très
court laps de temps au moment même où un atome s?apprêtait
à émettre une radiation violette, la détection d?une radiation
verte étant le signal annonçant l?imminence de l?émission d?une
radiation violette par un atome. Ainsi, la détection d?une radiation verte par un photomultiplicateur mettait le système en alerte
en déclenchant les photodétecteurs I et II qui restaient alors
activés pendant 9 ns, prêts à enregistrer l?arrivée de la radiation
violette.
Les résultats expérimentaux indiquaient qu?après la rencontre de la lame semi-réfléchissante, la radiation violette était
réfléchie ou transmise allant vers I ou II, jamais vers I et II. A
était donc nul (2) : il y avait une parfaite anticorrélation ! La
lumière ne se partageait donc jamais. Cela ne peut s?expliquer
dans le cadre du modèle semi-classique, car une onde peut
toujours se partager, quelle que soit son intensité. La parfaite
anticorrélation met clairement en évidence le comportement
indivisible, insécable, et donc quantique de la lumière dans
cette expérience. Le photon existe donc bel et bien !
En 1909, G. TAYLOR réalisait la première expérience dite
de « diffraction à un photon ». Par la suite, d?autres comme
A. DEMPSTER et F. BATHO (1927), L. JANOSSY et Z. NARAY (1957),
H. GRIFFITHS (1963), D. SCARL (1968)? réalisent des expériences
d?interférences à un photon. En fait, comme indiqué plus haut,
il s?agissait d?expériences de diffraction ou d?interférences en
lumière très atténuée, et non d?expériences à un photon.
Interférences à un photon
(2)
Après avoir démontré la nature corpusculaire de la lumière
NDLR : Ils n?ont sans doute pas trouvé simplement A = 0. Ils ont vraisemblablement obtenu une majoration expérimentale de A (par
exemple A < 0,1) ou une valeur faible avec une incertitude (par
exemple A = 0,1 ± 0,08). L?essentiel est qu?ils aient montré expérimentalement que A < 1, ce qui prouve l?aspect corpusculaire, car le
modèle ondulatoire prévoit A ? 1.
Le congrès : les contenus
5
dans l?expérience décrite plus haut, ASPECT, GRANGIER et ROGER
se proposent d?utiliser leur source à « un photon » comme
source de lumière dans un montage interférométrique : à l?aide
d?un interféromètre de Mach-Zehnder, ils recombinent les
photons violets transmis par la lame semi-réfléchissante et ceux
réfléchis par elle, et observent? des interférences ! Ils réalisent
ainsi, pour la première fois, une véritable expérience d?interférences à un photon. Aussi surprenant que cela puisse paraître,
ce résultat est en accord avec la théorie quantique, laquelle
prédit bien de telles interférences !
6
La première expérience d?ASPECT, GRANGIER et ROGER
mettait en évidence la nature corpusculaire de la lumière. La
deuxième montre que les mêmes impulsions lumineuses peuvent
malgré tout donner naissance à une figure d?interférences. N?y
a-t-il pas là un paradoxe ? Pas vraiment si l?on remarque que le
terme « mêmes » est malvenu. En effet, il ne peut s?agir des
mêmes impulsions puisqu?il s?agit d?une autre expérience. La
cohérence de la théorie quantique est ainsi sauvegardée, le
« principe de complémentarité » introduit par BOHR en 1927
stipulant que le comportement corpusculaire et le comportement ondulatoire ne peuvent se manifester dans une même
expérience. Et donc, expériences à l?appui, on peut dire avec
assurance que la lumière n?est pas onde et corpuscule, mais
onde ou corpuscule, cela signifiant qu?elle n?est en fait ni onde
ni corpuscule, mais une chose qui exhibe une nature ondulatoire
ou une nature corpusculaire, cela dépendant de la manière dont
on tente de l?appréhender.
Onde ou corpuscule ?
Kamil FADEL
Directeur du département physique du Palais de la découverte
Visual problem solving
Résolution d?exercices par la visualisation
visuels. Elles incitent les étudiants les plus forts à réfléchir à ce
qu?ils font et leur permettent d?en avoir une compréhension
plus profonde. J?envisagerai aussi les limites de cette méthode,
en cherchant s?il existe des concepts ou des étapes dans la résolution des exercices qui ne se prêtent pas à la visualisation.
Peter ATKINS is professor of chemistry at the University of
Oxford (until October 2007) and Fellow of Lincoln College.
His research was originally in theoretical chemistry, but he
turned increasingly to writing books, and now spends most of
his time writing. His books now number about 60. They are
mostly college textbooks including Physical Chemistry, now in
its eighth edition, Inorganic Chemistry, Chemical Principles,
and Molecular Quantum Mechanics, but he has also written a
number of books for the general public (including Molecules,
The Periodic Kingdom, and Galileo?s Finger: the Ten Great
Ideas of Science). His most recent book, Four Laws that Control
the World, was published in September.
Peter ATKINS est professeur de chimie à l?Université
d?Oxford (jusqu?en octobre 2007) et Directeur de département
au Lincoln College. À l?origine chercheur en chimie théorique,
il s?est progressivement tourné vers l?écriture de livres, activité
à laquelle il consacre aujourd?hui l?essentiel de son temps. Il a
à ce jour publié une soixantaine d?ouvrages. Ce sont pour la
plupart des livres universitaires dont Chimie physique qui en est
à sa huitième édition ; Chimie inorganique ; Chimie : molécules, matière, métamorphoses et Molecular Quantum Mechanics (Mécanique quantique moléculaire), mais il a aussi écrit
des livres pour le grand public (dont Le parfum de la fraise :
mystérieuses molécules ou Le doigt de Galilée : dix grandes
idées pour comprendre la science). Son dernier ouvrage, Four
Laws that Control the World (Quatre lois qui gouvernent le
monde) a été publié en septembre.
Physicienne du solide, de la recherche au quotidien?
Peter ATKINS
Claudine HERMANN
One of the major problems with teaching students how to
set up and solve problems in chemistry, particularly in general
chemistry and physical chemistry, springs from their fear of
mathematics. How, then, can we help our students to set up
solutions to problems and to understand and enjoy what they
are doing? In this lecture I shall describe an approach in which
almost every mathematical and arithmetical step is expressed in
a visual way. The visualizations illustrate the content of each
step, which helps visual learners, and encourages the stronger
students to think about, and therefore to understand more
deeply, what they are doing. I shall also discuss the limits of
visualization, wondering whether there are some concepts and
steps in problem-solving that cannot be visualized.
Ancienne professeure à l?École polytechnique
Présidente d?honneur de Femmes et Sciences
University of Oxford, UK
L?une des principales difficultés rencontrées lorsqu?on
enseigne aux étudiants comment formaliser et résoudre un exercice de chimie, en particulier en chimie générale et en chimie
physique, vient de leur peur des mathématiques. Comment
pouvons-nous dans ces conditions aider nos étudiants à poser
leurs problèmes et à comprendre et aimer ce qu?ils font ? Lors
de cette conférence, je présenterai une méthode dans laquelle
presque toutes les étapes mathématiques ou arithmétiques de la
résolution sont exprimées de manière visuelle. Ces visualisations
illustrent le contenu de chaque étape, ce qui aide les étudiants
26-29 Octobre 2007
La physique du solide, est un domaine fondamental, très
proche d?applications du quotidien. Quelques thèmes seront
présentés plus en détail : pompage optique dans les semiconducteurs, photoémission, magnéto-optique?
Le quotidien d?une physicienne, c?est aussi la diffusion de
la science auprès de ses collègues, du grand public, et la promotion des études et métiers scientifiques auprès des jeunes et en
particulier des jeunes filles.
Savoir former, savoir informer
La diffusion des connaissances dans une société en mutation
Bertrand LABASSE
Directeur scientifique du Centre national pour le développement de l?information
Enseignant à l?Université Lyon 1 et à l?École supérieure de journalisme de Lille
À l?école comme à l?âge adulte, le transfert des connaissances scientifiques est confronté à une transformation tumultueuse des conditions qui permettaient à celles-ci de présenter
du sens et de la pertinence pour leurs destinataires. Devant la
surabondance de contenus et de sources de toute nature qui
caractérise la société dite « de l?information », les savoirs traditionnellement considérés comme légitimes sont-ils en mesure
de résister à une concurrence cognitive exacerbée ? En explorant des similitudes paradoxales entre les sphères de l?éducation
et de l?information, l?exposé conduira à s?interroger sur le « coût
épistémologique » de la diffusion des connaissances et sur les
aptitudes qu?impliquent les évolutions de celle-ci.
L?expérience et la preuve
Dominique PESTRE
À partir de divers cas historiques (NEWTON et la théorie
des couleurs, COULOMB et la loi de l?électrostatique, JOULE et
l?équivalent mécanique de la chaleur, HERTZ et la découverte
des ondes électromagnétiques, notamment) l?exposé visera à
comprendre en quoi consiste l?expérience de physique et la
nature des preuves qui sont produites. Plus précisément, l?exposé
décrira ce qu?est la temporalité de l?expérience, comment
l?expérimentateur en vient à la juger terminée, comment il
formule ses preuves, comment celles-ci sont lues, acceptées ou
refusées par ses collègues, comment se règlent les disputes en
cas de désaccord, quelle est la place des reproductions d?expériences dans ce processus, ce qu?est la part culturelle dans ces
démonstrations, etc. En bref, l?exposé cherchera à donner une
image très concrète de ce qu?est le travail expérimental et de la
manière dont on lui donne un sens.
Directeur d?études à l?École des Hautes Études en Sciences Sociales, Paris
CONFÉRENCES « À LA CARTE »
L?éthique, une nouvelle frontière pour l?aventure spatiale
Jacques ARNOULD
Chargé de mission pour les questions éthiques au Centre national
d?études spatiales
Octobre 2007 : l?espace a fêté le lancement de Spoutnik et
son cinquantenaire. Après les folles années de la course à la
Lune, le développement de techniques astronautiques au service
de la Terre et la poursuite de l?exploration du système solaire et
de l?univers ont pris le devant de la scène spatiale. Avec cette
évolution est venu le temps de l?interrogation éthique, en termes
de finalité et de responsabilité ; sans elle, est-il possible d?envisager
pour l?espace un avenir qui soit véritablement humain ?
Jacques ARNOULD, né en 1961, est dominicain. Ingénieur
agronome, docteur en histoire des sciences et docteur en théologie, il s?intéresse aux relations entre sciences, cultures et religions, avec un intérêt particulier pour deux thèmes : celui du
vivant et de son évolution, celui de l?espace et de sa conquête.
Au premier, il a consacré plusieurs ouvrages et articles d?histoire
ou de théologie. Sur le second, il travaille comme chargé de
mission au Centre national d?études spatiales (CNES) sur la
dimension éthique, sociale et culturelle des activités spatiales.
Bibliographie
? La seconde chance d?Icare. Pour une éthique de l?Espace.
Cerf, 2001.
? Chevaucheur des nuées (en collaboration avec Jean-Pierre
HAIGNERÉ). Solar, 2001.
? Quelques pas dans l?univers de Pierre TEILHARD DE CHARDIN.
Aubin, 2002.
Les conférences
? Les moustaches du diable. Lorsque la foi se frotte à la science,
mais aussi à l?astrologie, aux miracles, aux expériences de
mort imminente. Cerf, 2003.
? La Lune dans le bénitier. Conquête spatiale et théologie,
Cerf, 2004.
? Pierre Teilhard de Chardin. Perrin, 2005.
? La marche à l?étoile. Pourquoi sommes-nous fascinés par
l?espace ? Albin Michel, 2006.
? Dieu versus Darwin. Les créationnistes vont-ils triompher
de la science ? Albin Michel, 2007.
Spintronique, le spin s?invite en électronique
Albert FERT
Unité Mixte de Physique CNRS / Thalès et Université Paris-Sud, Orsay
Membre de l?Académie des sciences, Médaille d?or du CNRS 2003
Les électrons portent non seulement une charge électrique
mais aussi un spin que l?on peut se représenter comme un petit
vecteur associé à l?électron. La spintronique est un nouveau
type d?électronique qui exploite non seulement la charge des
électrons mais aussi l?influence du spin sur leur mobilité. Elle
nous est déjà familière car nous l?utilisons chaque jour pour lire
le disque dur de notre ordinateur. Cette lecture des inscriptions
magnétiques du disque est réalisée en utilisant la magnétorésistance géante des multicouches magnétiques dont la découverte,
il y a presque vingt ans, a donné le coup d?envoi de la spintronique. Les développements ont ensuite été très rapides, grâce,
en particulier, aux nouveaux outils qu?ont amenés les nanotechnologies pour construire des « nanostructures magnétiques ».
Je décrirai les nouveaux phénomènes récemment découverts
qui vont permettre de réaliser, par exemple, des mémoires d?un
nouveau type pour les ordinateurs (MRAM), des émetteurs
micro-onde très prometteurs pour la téléphonie mobile et peutêtre même des qubits pour ordinateur quantique.
Peut-on enseigner des vérités scientifiques ?
Jean-Paul JOUARY
Docteur d?État en philosophie,
Professeur agrégé en classes préparatoires aux grandes écoles à Paris
La nécessité d?enseigner les résultats des sciences pour
que celles-ci soient transmises et progressent paraît condamner
cet enseignement à une réduction des sciences à leurs résultats
provisoires. Mais coupées de leur histoire et de leurs conditions
culturelles les sciences sont-elles encore des sciences ? Ou bien
deviennent-elles des croyances parmi d?autres croyances ?
Jean-Paul JOUARY est l?auteur de nombreux livres, parmi
lesquels Enseigner la vérité ? Essai sur les sciences et leurs
représentations.
L?industrie chimique en France et l?innovation :
passé, présent et perspectives
Armand LATTES
Président de la Société française de chimie (SFC)
et de la Fédération française des chimistes
L?industrie chimique a débuté en France à la fin du XVIIIe
siècle à partir des recherches de Nicolas LEBLANC : c?est le premier
exemple d?une relation forte entre un travail de recherche, une
Le congrès : les contenus
7
8
innovation et un développement industriel. Dès cette époque,
deux paramètres importants s?imposèrent dans le processus : la
demande sociétale et l?intérêt économique. Ces deux facteurs
ont orienté toute nouvelle création ou développement d?entreprises jusqu?au dernier tiers du XXe siècle. Les relations entre
recherche publique, recherche privée et innovation sont, de nos
jours, mieux structurées mais elles n?ont pas encore été suffisamment optimisées. Parmi les vingt-neuf recommandations
issues des travaux du groupe stratégique pour l?avenir de
l?industrie chimique à l?horizon 2015, plusieurs insistent sur la
nécessité de rapprocher les différents acteurs. Si l?on veut que
ce moteur de l?industrie joue parfaitement son rôle, de nouvelles
relations doivent être trouvées qui devront s?appuyer sur les
nombreux moyens régionaux, nationaux et européens qui sont
à notre disposition.
Mais vers où se diriger pour rester dans la course ? Aux
deux paramètres directeurs ci-dessus est venu s?ajouter un troisième, le respect de l?environnement. Cette contrainte supplémentaire peut au contraire se transformer en facteur de progrès
par les défis qu?elle propose dans les deux domaines d?avenir
de la chimie : la chimie verte (ou chimie en faveur du développement durable) et les nanotechnologies.
Notre industrie s?engage avec détermination dans ces deux
voies, plus particulièrement la première, tandis que les chercheurs du public, par le biais des sociétés savantes, l?ont retenu
comme thème d?étude et d?action pluriannuel. De nouveaux
produits, de nouvelles technologies, sont ainsi conçus et réalisés.
À travers les lauréats du prix P. Potier pour l?innovation en
chimie en faveur du développement durable, on peut juger de
l?engagement des sociétés industrielles qui ont compris l?intérêt
sociétal mais aussi économique que cela peut susciter. Il ne
s?agit plus de bonnes intentions mais de réalisations concrètes
qu?il est intéressant d?examiner et de comparer à l?état de nos
ressources énergétiques et des matières premières dont nous
disposons. C?est une mutation extraordinaire où chercheurs et
ingénieurs se retrouvent pour une aventure exaltante et de longue
durée.
Nanotechnologies fluidiques
Les nanotechnologies ne concernent pas seulement les
ordinateurs. On les utilise aussi pour faire circuler des fluides
dans des réseaux de tubes de taille minuscule : ce sont les laboratoires sur puce.
Annick MARIN et Patrick TABELING
Ces nanotechnologies fluides sont encore naissantes, mais
on sait que probablement, elles bouleverseront demain notre vie
quotidienne.
Gouttes, bulles et perles
L?énergie : les contraintes incontournables des chiffres
et des ordres de grandeur
Bernard TAMAIN
Les problèmes liés à la consommation croissante d?énergie
par l?humanité sont sévères. Dans l?état actuel des choses, il est
faux d?affirmer, comme on l?entend parfois, que la fin du pétrole
pourra être compensée exclusivement par les énergies renouvelables. Celles-ci n?y suffiront pas pour de multiples raisons qui
relèvent de la ressource réellement disponible (cas de l?éolien,
de l?hydraulique ou du géothermique), des coûts financiers et
énergétiques (cas du solaire), des contraintes environnementales,
des rendements réels quand on prend en compte la totalité des
cycles de production (cas de la biomasse), des contraintes très
fortes liées à l?intermittence de certains productions (éolien et
solaire). Dans ces conditions, la seule attitude raisonnable sera
d?une part une optimisation dans l?utilisation de l?énergie (avec
suppression des gaspillages), d?autre part une production diversifiée faisant appel à la fois aux énergies renouvelables et non
renouvelables (charbon, nucléaire) et utilisant l?électricité et
l?hydrogène comme vecteurs énergétiques. Toute autre évolution nécessiterait des ruptures technologiques majeures qui sont
actuellement très spéculatives.
Professeur d?Université, ENSI de Caen
Le cerveau a-t-il un sexe ?
Catherine VIDAL
Neurobiologiste
Directrice de Recherche à l?Institut Pasteur
Avec l?avancée des connaissances en neurosciences, on
serait tenté de croire que les idées reçues sur les différences
biologiques entre les hommes et femmes ont été balayées. Or
médias et magazines continuent de nous abreuver de vieux
clichés qui prétendent que les femmes sont « naturellement »
bavardes et incapables de lire une carte routière, alors que les
hommes seraient nés bons en maths et compétitifs. Ces discours
laissent croire que nos aptitudes et nos personnalités sont figées
dans le cerveau. Or les progrès des recherches montrent le
contraire : le cerveau, grâce à ses formidables propriétés de
« plasticité », fabrique sans cesse des nouveaux circuits de
neurones en fonction de l?apprentissage et de l?expérience
vécue. Garçons et filles, éduqués différemment, peuvent
montrer des divergences de fonctionnement cérébral, mais cela
ne signifie pas que ces différences sont présentes dans le cerveau
depuis la naissance, ni qu?elles y resteront ! L?objectif de cette
conférence est de donner à comprendre le rôle de la biologie
mais aussi l?influence de l?environnement social et culturel
dans la construction de nos identités d?hommes et de femmes.
? VIDAL C. et BENOIT-BROWAEYS D. Cerveau, sexe et pouvoir.
Éditions Belin, 2005. Prix de l?Académie des sciences morales
et politiques, palmarès 2006.
David QUÉRÉ
Bibliographie
Cette science, sous l?impulsion du développement de la
microfluidique, est toujours très vivante au XXIe siècle. Nous soulignons certaines avancées récentes dans ce domaine (gouttes
auto-propulsées, effet lotus, liquides complexes).
? VIDAL C. Féminin / Masculin : mythes et idéologie. Éditions
Belin, 2006.
Nous montrons comment l?étude des formes de gouttes a
conduit à fonder la science des interfaces : expériences et théories de Taylor, Leidenfrost, Young, Laplace et Plateau.
26-29 Octobre 2007
? VIDAL C. Hommes, femmes : avons-nous le même cerveau ?
Le Pommier, 2007.
Les activités à l?ENCPB
Remarque : Les numéros qui précèdent la description des
ateliers ci-dessous correspondent aux numéros sous lesquels ils
apparaissent dans le programme. Ils ne sont pas consécutifs.
1. Expériences sur les nouveaux supraconducteurs :
pour vous et pour vos élèves
Les nouveaux supraconducteurs, découverts il y a vingt
ans, ont démoli tout ce qu?on pensait avoir compris de la supraconductivité et même des métaux. Nous proposons une série
d?expériences très simples et très spectaculaires pour montrer
ce qu?est la supraconductivité, ce qu?on pensait en avoir
compris, et pourquoi, de fait, c?est devenu un des sujets de
recherche les plus ouverts et les plus modernes. Nous commencerons par des mesures de supercourants et de lévitation
magnétique avec azote liquide pour aller vers des dispositifs
plus originaux et surprenants : un train à lévitation et à propulsion par induction, un hoolahoop supraconducteur, un Squid,
etc. Nous faisons également ce genre d?expériences et d?exposés dans les lycées bénévolement. C?est donc une occasion pour
vous de découvrir un sujet et des expériences que vous pourrez
ensuite proposer à vos élèves si vous le souhaitez.
Julien BOBROFF
2. Mes dix premières séances de travaux pratiques
de chimie
Le présentateur effectuera les manipulations de travaux
pratiques au laboratoire de chimie, comme s?il était un lycéen,
et un lycéen ignorant tout de la chimie.
Maurice COSANDEY
3. Comment le magnétisme vient aux molécules
et le monde merveilleux qui en résulte
Être ou ne pas être (magnétique) n?est pas la question, tout
est magnétique : dia-, para-, ferro-, antiferro-, ferri-magnétique?
Il en est des molécules comme des solides. L?activité se propose
de présenter, d?expliquer et de réaliser des expériences simples
et spectaculaires, dont la plupart sont réalisables dans les
établissements et par des élèves, pour mettre en évidence le
magnétisme des molécules et le modifier de manière rationnelle.
? Pourquoi et comment le dioxygène est paramagnétique et le
diazote est diamagnétique ?
? Comment deux électrons célibataires interagissent pour
donner une liaison (NO2-N2O4) ?
Michel VERDAGUER, Véronique GADET et Françoise VILLAIN
? Qu?est-ce qu?une température de Curie et comment l?illustrer
(analogies, modèles, expériences) ?
? Comment la maîtrise de l?interaction entre électrons (grâce
à la mécanique quantique) permet :
? de contrôler la géométrie, la couleur et l?état de spin des
complexes métalliques (haut spin, bas spin, à transition de
spin?) et de les utiliser dans des dispositifs d?affichage ;
? d?avoir des molécules stables et magnétiques, qui peuvent
Les activités à l?ENCPB
interagir pour se transformer en aimants à la température
ambiante et permettent de construire les dispositifs correspondants transformant l?énergie lumineuse en énergie mécanique ;
? de transformer le bon vieux pigment dit « bleu de Prusse »
en aimant à la température ambiante et de s?en servir soit
comme pigment, soit comme aimant (synthèse, cyanotypes,
démonstrateurs?).
L?activité fait appel à la physique (magnétisme, domaines
et jeux de spins) comme à la chimie (réactions chimiques, jeux
de structures et d?orbitales), des principes de base et des observations du quotidien jusqu?aux dernières avancées dans la discipline dite magnétisme moléculaire.
4. Sites web du CNRS :
Les sciences au lycée & Sagascience
La collection Les sciences au lycée rassemble plusieurs
sites web interactifs, édités par le CNRS et validés par des
enseignants. Illustrés par de nombreuses images (photographies
et films) et enrichis de liens vers les laboratoires de recherche,
ils sont conçus autour des disciplines scientifiques enseignées
au lycée : la physique, la chimie, les sciences de la Terre et les
sciences de la vie. Cet atelier vous propose de découvrir ces
sites et d?en analyser leur intérêt (comme support ou compléments de vos cours?), mais aussi leurs limites.
Dominique MÉNILLET et Laurence MORDENTI
Sagascience est une collection de onze dossiers scientifiques
thématiques multimédias, en ligne sur le site web du CNRS.
Actualisés et mis à jour en permanence, ces dossiers sont une
mine d?informations et d?illustrations originales, validées par
les chercheurs. Le climat, L?eau douce, Géomanips/les mouvements de la Terre, Chimie & beauté, Art & sciences, Évolution,
Les recherches sur le handicap, La cellule animale, Portraits
robots/les recherches en robotique, Le big-bang, Nanotechnologies et santé : tous ces dossiers vous seront brièvement présentés.
8. Utiliser les ressources d?un musée scientifique
dans le cadre de l?EDD
Comment utiliser les apports d?un musée scientifique pour
construire un projet pluridisciplinaire autour d?un thème de
convergence en classe de cinquième ? À partir d?un exemple
choisi autour de l?eau, dans le cadre de l?éducation à l?environnement et au développement durable, la présentation d?une
progression permettra d?identifier
? les convergences entre les disciplines ;
? les compétences mises en ?uvre ;
? les activités réalisées en classe et lors de la visite au musée.
Françoise PATRIGEON
9. Apprendre avec les musées de sciences
Comment un centre de découverte scientifique comme le
Françoise PATRIGEON
Le congrès : les contenus
9
Palais de la découverte peut-il développer l?intérêt des jeunes
pour la science, déclencher des vocations scientifiques et aider
à comprendre les phénomènes par la confrontation à l?expérience sur le réel ? Apprendre avec les musées des sciences :
une réflexion émaillée d?exemples concrets et d?activités à
proposer aux classes de collège et de lycée.
10. Préparer une visite dans un musée scientifique
Comment intégrer une visite dans une progression pédagogique ? Quels documents fournir aux élèves ? Quel questionnement mettre en ?uvre ? L?investigation dans un musée scientifique peut compléter les apprentissages scolaires. Des dossiers
pédagogiques permettront d?analyser cette complémentarité au
cours des activités proposées avant, pendant et après la visite.
Françoise PATRIGEON
10
13. De la molécule au médicament :
un panorama de la chimie contemporaine
Cette conférence présente les étapes de la conception d?une
molécule à objectif médical ; aspects et perspectives pédagogiques.
Xavier BATAILLE
musulmane connaît un développement considérable. Après une
période d?assimilation et de traduction, principalement de
l?astronomie grecque, commence l?âge d?or de cette science :
vérification des paramètres de Ptolémée et amélioration des
modèles cosmologiques, construction d?observatoires, mais
aussi utilisation de cette science à des fins religieuses : qibla,
heures de prières, visibilité du croissant de Lune, etc. Au cours
de cette présentation, nous passerons en revue les principales
étapes de l?astronomie arabo-musulmane, en montrant sa
grande richesse et ses apports à l?astronomie moderne.
17. Expériences de chimie générale assistées
par ordinateur avec Regressi
Plusieurs manipulations seront réalisées et discutées :
Dosage d?un mélange d?acides par pH-métrie assistée par
ordinateur ;
Dosage d?un mélange d?acides par conductimétrie assistée
par ordinateur ;
Dosage potentiométrique assisté par ordinateur ;
Détermination d?une cinétique par conductimétrie assistée
par ordinateur.
Mireille CHAMOUX
?
?
?
?
14. Du minerai au matériau, exemple du zinc :
conférence d?introduction
21. Un réactif de blanchiment propre des pâtes à papier :
le peroxyde d?hydrogène
Après une introduction sur la disponibilité des matières
premières minérales dans le cadre d?un développement durable
on montrera, dans ce contexte, la pertinence de la notion
d?élément chimique. On montrera ensuite, avec l?exemple du
zinc, comment sont concrètement utilisés les concepts de
chimie enseignés dans le secondaire, classes de BTS chimiste
ou en CPGE, au cours du cycle de cet élément : de l?extraction
du métal du minerai à son utilisation dans la protection anticorrosion avec l?élaboration de l?acier zingué et son recyclage.
La conférence sera suivie d?un atelier expérimental.
Le peroxyde d?hydrogène est le réactif le plus propice au
blanchiment écologique des pâtes à papier et à la décoloration
des fibres recyclées. Son utilisation est désormais importante et
sa chimie bien connue. Nous étudierons son action sur un
composé modèle de la lignine, principal constituant coloré du
bois et des pâtes cellulosiques, sur la lignine elle-même, sur la
pâte à papier et sur des colorants. Ces expériences simples
seront assorties d?explications des mécanismes réactionnels,
ainsi que d?élargissement sur la chimie des oxydants de la
matière végétale. Il sera également question des enjeux et du
futur de l?industrie papetière, consommatrice mais aussi
productrice d?énergie, qui produit deux cents millions de tonnes
de pâte cellulosique, et dont l?enjeu écologique est désormais
intimement lié à celui des énergies nouvelles : le dénominateur
commun étant le bois, matière renouvelable.
Jean-Louis VIGNES
15. Du minerai au matériau :
présentation d?expériences, discussion
Cet atelier fait suite à la conférence d?introduction Du
minerai au matériau, exemple du zinc. Les principaux procédés
utilisés industriellement seront illustrés par des expériences
réalisables dans les conditions de l?enseignement secondaire.
Un minerai reconstitué suivra les différentes étapes du traitement :
grillage, lixiviation, purification, cémentation, électrolyse. Le
métal sera par ailleurs utilisé pour élaborer l?acier galvanisé
selon les deux procédés classiques : galvanisation et électrozingage après avoir éliminé les oxydes initialement présents à la
surface de l?acier. Les participants pourront présenter leurs
expériences éventuelles sur le sujet et les difficultés expérimentales rencontrées seront discutées.
Jean-Louis VIGNES
16. L?âge d?or des sciences arabes
Au tournant des
Denis SAVOIE
VIIIe
et
26-29 Octobre 2007
IXe
siècles, l?astronomie arabo-
Nathalie MARLIN
22. Un voyage au sein de la structure tridimensionnelle
d?une feuille de papier
Le matériau papier se caractérise par sa structure à plusieurs
échelles (fibres, structure fibreuse, taille de l?échantillon macroscopique industriel). Ses propriétés d?usage dépendent non
seulement de ses propriétés dans la masse mais également de
celles de surface, par exemple la perméabilité et le brillant.
Accessible à l?ESRF (European synchrotron radiation facility)
la microtomographie aux rayons X permet de caractériser la
structure. Les images obtenues sont analysées afin de déterminer les paramètres 3D primordiaux de structures, et pour
identifier les paramètres de modèles probabilistes, qui permettent de simuler les types de microstructures étudiées.
Jean-Francis BLOCH
23. Topographie 3D du papier par interférométrie
Cette nouvelle technologie de mesure pour matériaux
diffusants ou réfléchissants fournit une très haute résolution
pour des mesures dimensionnelles précises à l?aide d?un logiciel d?analyse spécialisé pour les applications papier.
Davy SOYSOUVANH
26. PISA : une enquête internationale pour évaluer
la culture scientifique des élèves de quinze ans
Le projet PISA (Programme for international student
assessment, en français : Programme pour le suivi des acquis
des élèves) est une enquête internationale menée depuis l?an
2000 par cinquante-huit pays sous l?égide de l?OCDE. Elle a
pour but d?évaluer et de comparer tous les trois ans la compréhension de l?écrit, la culture mathématique et la culture scientifique chez les jeunes scolarisés de quinze ans dans ces différents pays. La Direction de l?évaluation, de la prospective et de
la performance (DEPP) du ministère de l?Éducation nationale,
de l?enseignement supérieur et de la recherche a organisé en
France en 2006 la passation de la troisième phase de l?évaluation internationale PISA auprès d?un échantillon de six mille
élèves de quinze ans (lui-même issu d?un échantillon de deux
cents établissements publics et privés). Avant la parution des
résultats de cette enquête en décembre 2007, nous présenterons
dans cet atelier les différentes évaluations en sciences menées
en France par la DEPP. Puis, nous analyserons plus spécifiquement les données recueillies concernant la culture scientifique
lors de la deuxième phase de l?évaluation PISA (qui a eu lieu
en 2003) afin d?avoir une meilleure compréhension des résultats de 2006 lorsqu?ils paraîtront.
Nicolas COPPENS et Ginette BOURNY
28. Des clés pour l?université : un projet de l?université
de Cergy-Pontoise
L?université de Cergy-Pontoise propose diverses actions
destinées à favoriser les relations entre les lycées et l?université.
Des universitaires se déplacent dans des établissements (présentation des cursus en sciences, vulgarisation autour d?un thème
étudié en classe?) et des enseignants du secondaire viennent à
l?université (participation à un séminaire demandé, accès à la
bibliothèque, visites de laboratoires, possibilité de participer
aux équipes pédagogiques du premier semestre de licence?).
Depuis la rentrée 2006, l?action Des clés pour l?université
propose un contrat aux lycéens de première, un suivi en terminale et en première année de licence, afin de découvrir les métiers
reliés aux sciences et les formations spécifiques du supérieur.
François DULIEU
29. Pour une transition secondaire/supérieur réussie
dans les universités de l?académie de Créteil
Afin d?encourager les étudiants à choisir les filières scientifiques et améliorer l?interface lycées/universités, les quatre
universités de l?académie de Créteil (Paris 8, Paris 12, Paris 13
et Marne-la-Vallée), l?Inspection académique et des représentants des lycées et de l?orientation ont mis en place des groupes
de travail disciplinaires secondaire/supérieur et ont développé
Christophe COLBEAU-JUSTIN
Les activités à l?ENCPB
des opérations de communication des universités vers les
lycées. Cette intervention a pour objectif de présenter ces différentes opérations et pour mission de faire ressortir une image
claire des études universitaires et du système LMD. Des réponses
aux questions suivantes seront données :
? Comment se déroulent les enseignements au premier semestre ?
Objectifs, programmes, méthodes.
? Sur quels acquis s?appuyer ? Connaissances, savoir-faire, pratiques expérimentales.
? Quels sont les outils d?aide et d?accompagnement des étudiants ?
? Quelles sont les passerelles possibles ? Comment faciliter la
mobilité des étudiants en cours de cursus ?
? À quels métiers préparent ces études ?
30. Du lycée à l?université : une transition vers l?autonomie
et la responsabilité
Les enseignements universitaires sont souvent réalisés, dans
une même discipline, par différents intervenants. Par ailleurs, le
parcours hétérogène du public impose un suivi des étudiants et
des modalités pédagogiques différents de ceux du lycée. Afin
de permettre aux enseignants de mieux préparer les lycéens à
l?enseignement universitaire, les points suivants seront abordés :
? le déroulement des enseignements en université (modalité
d?évaluation, présentation des objectifs, méthodes pédagogiques) ;
? les sources de soutien disponibles pour les étudiants (site web,
polycopiés, bibliothèque, tutorat, laboratoire de langue) ;
? l?importance des pré-requis du lycée (connaissances et pédagogie) ;
? la collaboration lycée / université.
Virginie SANS
38. Opérations de base appliquées à la chimie organique
(séance 1)
Présentation de montages et opérations utilisées en chimie
organique :
? reflux... (synthèse, recristallisation) ;
? distillation simple, évaporateur rotatif? (évaporation d?un
solvant) ;
? hydrodistillation? (entraînement à la vapeur d?eau) ;
? distillation fractionnée sous Patm et sous vide? (séparation
de liquides, purification) ;
? Dean Stark? (entraînement d?un azéotrope)
? CCM? (séparation des constituants d?un mélange, choix de
l?éluant).
Christine BERNARD LEGUEUT et Roseline VERPEAUX
40. La physique dans les domaines de la vidéo
et des télécommunications
Une visite au lycée Louis Armand. La propagation des ondes
électromagnétiques est abordée sous une forme originale à
travers l?étude de systèmes industriels :
? un système de distribution vidéo permet de présenter de
Jérôme PROUZAT, Marie-Jo FAIVRE et Anne GAUCHET
Le congrès : les contenus
11
12
façon attractive les modulations analogiques et numériques
grâce à la visualisation de spectres, de diagrammes de
constellation?
? dans le domaine des télécommunications, nous nous intéresserons à la transmission de la voix sur une ligne téléphonique ou au cours d?une communication sans fil ; nous testerons aussi la transmission de l?information par une liaison
Wifi ;
? l?utilisation d?un banc de mesures automatisées sur un système de réception satellite.
44. Du téléphone mobile au Prozac : le fluor, cent ans
après l?attribution du prix Nobel à Henri Moissan
En 1906, Henri MOISSAN, chimiste et pharmacien français,
recevait le prix Nobel pour l?isolement du fluor et pour ses
travaux sur les très hautes températures (de l?époque !). Le
fluor est ainsi le dernier des halogènes à avoir été isolé, du fait
des difficultés que cela présentait jusqu?alors. Avant cette date,
seuls étaient connus les fluorures minéraux, utilisés comme
fondants en métallurgie (fluor du latin fluere qui signifie couler)
et l?acide fluorhydrique utilisé pour la gravure du verre. La
découverte de MOISSAN en 1886, mais surtout le projet Manhattan
durant la Seconde Guerre mondiale, ont ouvert un fantastique
domaine, en expansion constante depuis cette date, pour la
préparation de très nombreux composés fluorés présentant des
propriétés uniques dues à la nature même de cet élément. Sans
que nous en soyons toujours conscients, ces produits fluorés
sont actuellement présents dans tous les domaines de notre vie
quotidienne : agrochimie (où un principe actif sur deux ou trois
contient au moins un atome de fluor), pharmacie (où un produit
sur quatre est fluoré), imagerie médicale, substituts du sang,
matériaux, propulseurs d?aérosols, apprêts textiles, colorants,
lutte contre l?incendie, batteries, piles à combustible, énergie
nucléaire... L?exposé retracera cette saga et brossera un panorama des utilisations actuelles en mettant en lumière le rôle
original qu?y tient le fluor.
Bernard LANGLOIS
45. Questions pratiques au quotidien : gaz, CRAB,
produits interdits, port des lunettes?
Le gaz est-il interdit dans les lycées ?
Le port des lunettes est-il obligatoire en TP ?
Peut-on utiliser le CRAB ?
Existe-t-il une liste de produits interdits ?
Comment stocker les produits chimiques ?
Que faire des résidus de réaction ?
Micheline IZBICKI et Julien LALANDE
?
?
?
?
?
?
Vous pouvez venir nous poser ces questions et d?autres qui
vous hantent?
46. Démarches pédagogiques et formation au risque
chimique dans l?enseignement à finalité professionnelle
Cet atelier présente des démarches pédagogiques spécifiques
destinées à améliorer la prise en compte du domaine Hygiène,
sécurité et environnement (HSE) dans les travaux pratiques de
Micheline IZBICKI et Bernard MONTFORT
26-29 Octobre 2007
chimie. Ces démarches, appliquées depuis plusieurs années dans
un enseignement à finalité professionnelle, font partie intégrante
des processus de formation, d?évaluation et de notation. On
examinera quelques exemples de ces démarches :
? autodiscipline de travail en laboratoire ;
? réalisation personnelle d?un dossier HSE ;
? création et emploi des grilles d?observation ;
? rôle du cahier de laboratoire.
47. INRS : actions dans le domaine de la prévention
du risque chimique
Connaissez-vous l?Institut national de recherche et de
sécurité (INRS) ? M. Jérôme TRIOLET vous présentera le rôle de
l?INRS dans la prévention des risques chimiques.
Micheline IZBICKI
48. Responsabilités de l?enseignant en travaux pratiques
de chimie
Après avoir brièvement présenté l?application du cadre
réglementaire aux travaux pratiques de chimie, cet atelier fait le
point sur les conséquences administratives et judiciaires consécutives à un accident en travaux pratiques de chimie.
? Les notions de réparation, de responsabilité civile et pénale
seront envisagées en relation avec la MAIF et l?Autonome
de solidarité.
? Des exemples d?accidents seront analysés.
Micheline IZBICKI et Bernard MONTFORT
49. Proportions d?isotopes stables : outils de recherche
aux multiples usages
Les progrès réalisés dans la technologie de la spectrométrie de masse et dans l?automatisation des procédures d?analyse
ont fait des proportions d?isotopes stables un outil d?analyse
incontournable pour de nombreuses disciplines, de l?astrophysique à la physiologie en passant par la géologie. Les proportions d?isotopes stables (i.e. isotopes non radioactifs) des éléments
au sein des molécules peuvent être modifiées par de nombreux
processus physiques ou physico-chimiques, pour la plupart
dépendants de la masse (changements de phases, cinétique des
réactions chimique et enzymatique). Ainsi, si les proportions
d?isotopes stables des métaux (Fe, Ni) dans les météorites
permettent d?étudier la formation du système solaire, celles de
l?oxygène ou du deutérium des glaces polaires ou des sédiments
carbonatés sont aujourd?hui le principal outil des paléoclimatologues. Les proportions d?isotopes stables du carbone ou de l?azote
fournissent quant à eux aux paléontologues des marqueurs de la
vie des premiers âges de la Terre, ou encore des traceurs des
régimes alimentaires des organismes passés, et aux biologistes
et médecins des traceurs sans danger pour comprendre la
physiologie humaine.
Cyril LANGLOIS
50. Site @.Ampère et l?histoire de l?électricité :
un parcours pédagogique
Sur le site @.Ampère et l?histoire de l?électricité en cours
Bertrand WOLFF
de réalisation, le parcours pédagogique s?adresse aux enseignants, aux élèves et au public curieux.
? La partie @gora offre un espace ouvert à toutes les activités
liées à l?histoire de l?électricité menées dans l?enseignement.
? La partie Zoom sur? propose une série de dossiers multimédia sur des moments particulièrement riches de cette histoire. En explorant un ou deux de ces dossiers, on verra
comment s?articulent textes de synthèse, documents originaux, propositions d?exercices, courtes vidéos réalisées avec
des instruments anciens et comment l?on a tenté de concilier
les exigences de la recherche historique et celles de la pédagogie.
51. Perception et reconnaissance des odeurs
Nous sommes capables de reconnaître, instantanément, de
nombreuses odeurs, avec parfois quelques erreurs. Vous pourrez
excercer cette faculté sur un ensemble d?odeurs d?épices et de
produits de synthèse. On montrera comment l?intensité de la
perception est reliée à la concentration des produits odorants.
Maurice CHASTRETTE
52. Composition d?arômes et de parfums
La reproduction des arômes de cannelle et d?ananas sera
réalisée à partir de deux ou trois de leurs constituants naturels.
La qualité des reproductions sera évaluée, pour la cannelle, par
comparaison avec l?écorce de cannelle, et pour l?ananas, par
comparaison avec l?image mentale de l?arôme d?ananas. Les
participants pourront composer une eau à partir d?un jeu d?huiles
essentielles.
Maurice CHASTRETTE
53. Histoire de grands parfums
Eau de la Reine de Hongrie, Eau de mélisse des Carmes,
Eau de Cologne, Chanel n° 5, Eau sauvage? et maintenant ?
Comment est-on passé des eaux aux parfums modernes ?
Maurice CHASTRETTE
54. Petites histoires de distillation
La distillation est une technique très ancienne dont on peut
suivre la trace, depuis l?Égypte des pharaons jusqu?à nos jours.
L?évolution des techniques sera présentée en même temps que
l?évolution des idées et des représentations sur la distillation, de
la quintessence aux huiles essentielles.
Maurice CHASTRETTE
57. Comment sélectionner, contextualiser,
analyser des textes historiques pour l?enseignement ?
L?utilisation de textes historiques est actuellement un outil
d?enseignement ; ce n?est cependant pas aussi facile que cela peut
le paraître. La lecture d?un texte ancien ne peut se faire qu?en
replaçant ce texte dans son contexte d?écriture et de publication : statut de l?auteur, paradigmes scientifiques de l?époque,
état des techniques? Comment sélectionner les documents,
comment accéder à toutes les informations nécessaires ? C?est
ce que nous tenterons de montrer sur des exemples sélectionnés
Caroline KASPAR
Les activités à l?ENCPB
parmi des travaux de recherche effectués par des étudiants de
licence dans le cadre d?un module d?histoire des sciences.
L?atelier proposera aux participants de travailler eux même sur
un certain nombre de textes de sources primaires.
58. Schématisation en cours de physique-chimie.
Quels enjeux ? Quelles difficultés ?
Comme M. JOURDAIN qui faisait de la prose sans le savoir,
nous utilisons un outil de communication, sans le savoir,
lorsque nous réalisons un schéma. Découvrons ensemble la
diversité des schémas utilisés en physique, leurs atouts et leurs
aspects cachés et comment familiariser les élèves à la lecture et
à la production de schémas (voir l?article de Bernard RENAUD
« Schémas et schématisation en physique-chimie » paru dans
Le Bup, janvier 2007, vol. 101, n° 890, p. 43-56).
Bernard RENAUD
61. Des réactions passionnantes pour illustrer le cours
de chimie
Du tennis avec des bulles de savons, des bulles explosives,
quelques réactions violentes et d?autres apaisantes? Voilà
quelques facettes de la chimie qui nous entraînent des méandres
du tableau de MENDELEÏEV aux applications de la police scientifique, en passant par les peintures antifeu. La plupart de ces
réactions sont simples à préparer, faciles à réaliser et, généralement, sans danger.
Philippe DELSATE et Pierre HAUTIER
62. TP de chimie revisités : scénarii ouverts
et matériaux simples
Nous présentons dans cet atelier plusieurs exemples de
travaux pratiques très connus, mais introduits par un dialogue
préalable et utilisant si possible, des produits chimiques usuels.
Cette présentation est le résultat des recherches visant à
améliorer les TP de chimie. Quand les protocoles de manipulation ne sont pas complètement figés et font l?objet d?une discussion préalable avec les étudiants sur la méthode à utiliser, une
majorité d?entre eux comprend l?objectif du TP, et les résultats
sont meilleurs. Les recherches montrent également que la compréhension des phénomènes est améliorée lorsque des matériaux d?usage quotidien ou familier remplacent, dans la mesure
du possible, les produits de laboratoire.
? Pourcentage en oxygène dans l?air : seringues et des sachets
autochauffants ?
? La diffusion des gaz : course de molécules.
? Un cas d?équilibre avec les boissons.
? Électrochimie à la maison.
? Raisonner comme FRANKLIN.
Aureli CAAMANO et Josep COROMINAS
63. Option sciences en classe de seconde
Sylvie BEAUFORT (SPC), Mme HAUSBERGER (SVT),
M. HAUSBERGER (IREM) et Jean-Pierre RICHETON (Math)
En vue de promouvoir des vocations scientifiques, l?académie de Montpellier a créé, depuis la rentrée 2004, une Option
Le congrès : les contenus
13
sciences (option de détermination en classe de seconde). Il
s?agit d?un enseignement scientifique pluridisciplinaire Math,
SVT et SPC. En 2006, trente-cinq lycées de notre académie
proposent cette option mais ce dispositif reste expérimental. La
question de sa généralisation et de sa pérennisation se pose. À
travers l?exemple du fonctionnement de l?Option sciences au
lycée Jules Guesde à Montpellier, nous proposons :
? de dégager quelques points clés essentiels à la réussite de
cette option ;
14
? de préciser les objectifs visés (les contenus ne sont pas une
finalité en soi, l?objectif principal de cette option étant de
travailler sur la démarche scientifique) ;
? de dégager les premiers effets observés en classe de première
et terminale depuis la mise en place de cette option.
Une discussion avec les collègues présents permettra de
comparer les différents types de fonctionnement de cette option
mise en place dans d?autres académies.
65. L?implication des élèves à apprendre la physique
L?implication des élèves à apprendre constitue le souci
permanent de tout enseignant. Cette question prend un relief
particulier lorsqu?il s?agit des disciplines scientifiques, et en
particulier de la physique. Divers champs de recherche se sont
intéressés à cette question.
Patrice VENTURINI
? Les travaux sur la motivation, généralement menés par des
psychologues, cherchent à appréhender les causes des
comportements humains. Une partie d?entre eux portent sur
la motivation à apprendre. La grande variété des approches
théoriques a permis d?identifier un certain nombre de facteurs
qui la favorisent ou l?entravent. S?ils concernent la motivation à apprendre en général, ils intéressent aussi l?apprentissage de la physique.
? Les travaux sur les attitudes envers les sciences ont été
menés la plupart du temps par des enseignants scientifiques.
Ces recherches, pourtant très peu fondées sur le plan théorique, ont mis en évidence depuis plus de quarante ans des
résultats remarquablement stables. Ils témoignent d?une
dégradation avec l?âge de l?attitude des élèves envers l?enseignement des sciences et mettent en évidence ses relations
avec différents facteurs, pour certains liés à l?environnement
scolaire.
? Les travaux sur les rapports aux savoirs scientifiques, dus
aux didacticiens francophones des sciences, sont nettement
plus récents. Ils ont permis d?identifier une partie des phénomènes et des processus mis en jeu dans les rapports que les
élèves entretiennent avec les savoirs de la physique, permettant
de mieux comprendre la réalité de la classe, les réussites, les
échecs, le désintérêt de certains élèves. Les résultats obtenus
par ces trois approches complémentaires peuvent être mis en
parallèle et utilisés pour définir quelques orientations à
privilégier ou à développer pour favoriser l?implication des
élèves à apprendre la physique. L?atelier sera l?occasion pour
les participants de débattre sur les orientations proposées et
les problèmes que pose leur mise en ?uvre.
26-29 Octobre 2007
66. Attitudes des élèves à l?égard des sciences :
influence sur les formes de motivation en classe
Des élèves français de troisième, seconde et première
(N = 552) ont été interrogés au moyen d?un questionnaire fermé
portant sur les attitudes à l?égard :
? des sciences dans le monde ;
? des contenus scientifiques enseignés ;
? des modalités d?enseignement des sciences dans l?organisation scolaire.
Pascale MONTPIED
Le but de cette étude était de comprendre comment cette
génération d?élèves perçoit :
? les sciences et leur rôle social ;
? les sciences enseignées et leur rôle dans l?organisation scolaire ;
? leur propre futur dans ce contexte.
Nous avons trouvé six orientations majeures dans la population des élèves interrogés. Nos résultats montrent des degrés
variés de satisfactions et de frustrations de besoins essentiels à
un engagement motivé en classe de sciences et ceci permet
d?envisager les sources et les formes de régulation de la motivation pour les six profils idéal-type.
67. Genre et physique-chimie : état des lieux
et perspectives
La désaffection des filles pour les études et carrières scientifiques, plus grande que celle des garçons, est un problème
politique discuté sur la place publique en Europe depuis une
quinzaine d?années. Cette tendance touche les disciplines scientifiques à des degrés différents, mais la physique, particulièrement, est sur la sellette. De multiples facteurs explicatifs sont
invoqués, et les chercheurs en éducation ou les décideurs des
systèmes éducatifs ne s?accordent ni sur les causes du phénomène,
ni sur ses manifestations, ni sur les remédiations possibles.
L?objectif de l?atelier est de clarifier la question, en donnant
quelques exemples de pratiques d?enseignement favorisant une
plus grande égalité entre les genres à la fois sur le plan de la
motivation et sur le plan des performances, dans les études
scientifiques.
Christian BUTY
68. Enseignement de l?astronomie au collège :
proposition et analyse d?activités
Les nouveaux programmes de cinquième invitent les
enseignants de sciences physiques à aborder les mouvements
pour le système Terre-Lune-Soleil. De nombreux travaux issus
de la recherche en didactique ont conduit à l?élaboration
d?activités d?enseignement en astronomie pour le collège et le
cycle 3 de l?école primaire. Ceux-ci s?appuient notamment sur
les difficultés des élèves liées aux savoirs visés et aux
démarches mises en ?uvre (modélisation, expérimentation?),
ainsi que sur l?analyse d?éléments historiques et épistémologiques. Nous présenterons quelques-unes de ces activités, leur
enjeu, leur impact sur l?apprentissage ainsi que les difficultés
éventuelles rencontrées par les élèves.
Cécile DE HOSSON et Valérie MUNIER
69. Enseignement de l?astronomie au collège :
enjeux historiques et épistémologiques
Les nouveaux programmes de cinquième invitent les enseignants de sciences physiques à aborder les mouvements pour le
système Terre-Lune-Soleil. De nombreux travaux issus de la
recherche en didactique ont conduit à l?élaboration d?activités
d?enseignement en astronomie pour le collège et le cycle 3 de
l?école primaire. Ceux-ci s?appuient notamment sur les difficultés des élèves liées aux savoirs visés et aux démarches mises
en ?uvre (modélisation, expérimentation?), ainsi que sur l?analyse d?éléments historiques et épistémologiques. Cet atelier sera
centré sur les enjeux historiques et épistémologiques d?un tel
enseignement et sera illustré par des propositions d?activités.
Cécile DE HOSSON et Valérie MUNIER
70. Comment détecter les conceptions des élèves
en mécanique ?
Dans l?enseignement secondaire en France, les programmes de sciences physiques définissent les compétences et connaissances exigibles ainsi que les conceptions erronées des élèves à
dépasser. Cependant, il est difficile de détecter rapidement en
classe les conceptions de chaque élève. Cet atelier aura d?abord
pour objectifs de rappeler les principales conceptions erronées
des élèves en mécanique et de comprendre l?intérêt de leur
détection en classe. Puis il présentera des exercices informatisés
en ligne sur Internet permettant de suivre automatiquement les
conceptions des élèves durant l?apprentissage de la mécanique.
Nicolas COPPENS
71. Enseigner explicitement la mesure et la modélisation
au lycée : quelle faisabilité, quels avantages ?
Les programmes officiels de l?enseignement de physiquechimie dans le secondaire laissent rarement le temps de mener
à bien une réflexion avec les élèves sur la nature et le fonctionnement de ces disciplines. Pourtant, de nombreux travaux
tendent à montrer que ce type de contenu pourrait devenir un
réel objet d?enseignement. À partir de résultats récents sur des
points de vue épistémologiques d?enseignants et d?élèves, nous
débattrons de la possibilité d?un tel enseignement. Autour d?une
proposition de progression complète pour la première partie du
programme de seconde, nous verrons comment on peut aider
l?élève à mieux comprendre comment fonctionne la physique à
l?aide de quelques concepts-clé : grandeurs, mesures, précision,
modèles? Nous analyserons les points de vue des enseignants
et des élèves (enquêtes) sur ces sujets ainsi que les avantages
qu?on peut trouver à enseigner explicitement de tels contenus.
Jacques VINCE et Didier COINCE
72. Chimie et TIC
Les TIC (Technologies de l?information et de la communication) sont de plus en plus présentes dans nos lycées et université tant en France, qu?en Suisse. Ainsi, nos écoles voient apparaître des salles multimédias avec suffisamment d?ordinateurs
pour occuper une classe entière. D?autre part, les sites d?informations de qualité sur Internet sont de plus en plus nombreux.
L?enseignement de la chimie profitera de ces nouveaux outils
Manuel FRAGNIÈRE
Les activités à l?ENCPB
techniques et je me propose de vous faire partager mes expérimentations pédagogiques avec mes élèves quant à l?utilisation
des TIC en cours de chimie.
74. L?Univers à portée de main (Hands-On-Universe) :
travaux pratiques
Chaque participant pourra réaliser sur ordinateur :
? En liaison avec les lois de Kepler et l?effet Doppler :
? une recherche d?étoile « noire » ;
? une recherche de matière « noire ».
? En liaison avec les mesures de distance :
? l?étude d?une céphéide (TP de seconde)
Suzanne FAYE et Michel FAYE
Chaque participant repartira avec le livret et le CD-Rom
(versions françaises).
75. Arômes, couleurs et matières (séance 1)
L?atelier de chimie du lycée Galilée est un espace de création. Les élèves réalisent chaque mercredi des compositions artistiques sur les thèmes des arômes, des couleurs et de la matière.
Toutes les créations de l?atelier seront exposées : paysages de
verre, cartes postales, maillots de rugby, fresque de la classification périodique, mallette de chimie, site Internet, DVD?
Freddy MINC
77. Cadrans solaires
On abordera dans cet atelier les notions nécessaires à la
construction d?un cadran solaire :
? S?orienter avec le Soleil. Progression et culmination du Soleil
sur la voûte céleste dans une journée et en fonction des
saisons. Présentation du cadran horizontal avec style vertical
(gnomon).
? Travail sur le globe terrestre (axe de rotation de la Terre,
équateur terrestre, orientation, méridiens, fuseaux horaires).
Quelle heure sur Terre ?
? Construction du cadran solaire équatorial.
? Pourquoi deux faces ? Travail sur les saisons et la durée du
jour.
? Orientation du cadran équatorial selon la latitude.
? Cadran horizontal et méridional à style polaire.
Alain REDDING et Marc GOUTAUDIER
Cet atelier fait suite à la séance de planétarium proposée
au Palais de la découverte.
79. Pour une orientation réussie vers les universités
de l?académie de Versailles
Les bacheliers choisissent souvent un cursus universitaire
par affinité pour une matière, sans savoir précisément quels sont
les différents parcours et débouchés possibles. De plus, dans ce
même domaine, le contenu comme l?approche pédagogique
peuvent se révéler différents de ceux qui étaient imaginés. L?activité a pour objectif de présenter les différents cursus possibles
et leurs débouchés, en mettant l?accent sur les passerelles existantes depuis la mise en place du système LMD. Seront abordés
Virginie SANS
Le congrès : les contenus
15
les points suivants :
? le déroulement des enseignements dans les différentes filières
(objectifs, programmes, méthodes) ;
? les atouts nécessaires à la réussite dans chacune des filières ;
? les passerelles possibles et comment faciliter l?orientation
des étudiants en cours de cursus ;
? les métiers auxquels préparent ces études ;
? comment bien orienter / conseiller les élèves.
16
80. Utilisation de LabVIEW en physique
et en physique appliquée
Huit postes de travail encadrés par des étudiants et des
professeurs de STS TPIL (Techniques physiques pour l?industrie et le laboratoire).
Thierry MARENGO
Six postes permettront de se familiariser avec LabVIEW
utilisé en instrumentation et acquisition de données. En outre,
un poste d?initiation au traitement d?images avec Matlab et une
comparaison de filtres analogiques et numériques seront
proposés : caractéristiques d?un transistor ; tracé automatique
des caractéristiques d?un transistor ; tracé du diagramme de
Bode d?un filtre ; pilotage d?un spectrophotomètre et tracé automatique de la transmittance en fonction de la longueur d?onde ;
initiation à l?acquisition de données ; mise en évidence du théorème de Shannon ; analyse spectrale ; CAN à approximations
successives.
? Simulations avec LabVIEW.
? Introduction au traitement d?images (histogrammes /seuillages / filtres...).
90. Enseignement thématique autour de la mission
Cassini-Huygens
Présentation d?une démarche pédagogique qui, à partir de
l?enseignement thématique (dont le thème choisi est la mission
Cassini-Huygens), a permis de traiter une partie importante du
programme de physique de seconde. La méthode est évidemment transférable à d?autres sondes (actuellement sonde Corot).
La présentation de cette démarche donnera quelques pistes
permettant de motiver toute l?année des élèves de classes hétérogènes et d?empêcher le décrochage habituel de ceux qui n?ont
pas choisi la voie scientifique. Elle indiquera également
quelques actions engagées par les universités et les conseils
généraux (Fête de la science, concours Faites de la science).
Pour mémoire, la sonde Cassini-Huygens partie en 1997 s?est
satellisée autour de Saturne en juillet 2004. Le module Huygens
a atteint le satellite Titan le 14 janvier 2005.
Martine GOURGEOT et Jean-Louis HEUDIER
91. Présentation des ateliers « Ciel & Espace »
L?association française d?astronomie propose au cours de
cet atelier une information sur des ressources pédagogiques
pour mener des activités astronomiques avec des jeunes :
? Ciel miroir des cultures est une exposition accompagnée de
légendes et d?articles de la revue Ciel et Espace : en retraçant les diverses représentations du ciel à travers les âges et
Véronique JUSSAUME et Delphine N?GUYEN
26-29 Octobre 2007
les cultures, l?exposition amène à la réflexion entre croyances, convictions ou savoirs.
? Ateliers « Ciel & Espace » : ressources pédagogiques en
ligne qui permettent à des éducateurs non spécialisés de faire
découvrir le ciel à des jeunes tout au long de l?année. Sont
également proposés en complément : un lien direct avec
l?équipe de rédaction, une liste de diffusion, un blog et un
système contributif de type wiki (à venir cette année).
94. Améliorer l?évaluation pour améliorer l?apprentissage :
analyses et outils concrets
L?évaluation prend une place de plus en plus grande dans
les problématiques d?enseignement, aussi bien au plan global
(évaluations internationales) qu?au plan local (évaluation par
l?enseignant), en passant par des niveaux intermédiaires. Mais
qu?évalue-t-on vraiment ? Dans quel but ? Par quels processus
s?opère l?évaluation ? Quelles sont les spécificités de la physique
et de la chimie ? C?est à ces questions que l?atelier propose de
contribuer modestement. Au-delà de quelques éléments d?analyse,
nous poserons la question de savoir comment l?évaluation
s?articule avec le contenu enseigné préalablement, et comment
rendre les outils d?évaluation efficaces pour que l?enseignant
puisse faire un diagnostic de chacun de ses élèves. Pour proposer
des outils concrets, nous opérerons en deux temps :
? Nous illustrerons comment les réflexions générales actuelles
sur l?évaluation peuvent être utilisées pour construire des
évaluations (exercices ou devoir).
? Nous proposerons un outil d?évaluation individuel des compétences transversales. Le dispositif sera détaillé et une analyse critique, basée sur les points de vue des élèves ayant
bénéficié du dispositif, sera proposée pour ouvrir le débat.
Jacques VINCE et Marie COULAUD
95. Enseignement agricole : relations entre les sciences
physiques et les autres disciplines
Cet atelier est ouvert à tous, en particulier :
? à tous ceux qui ne connaissent pas ? ou peu ? les lycées agricoles (et qui souhaiteraient informer leurs propres élèves à
ce sujet, pour une diversification de leurs parcours d?études) ;
? à tous ceux qui sont intéressés par l?interdisciplinarité et la
pluridisciplinarité et/ou qui veulent découvrir certains des
thèmes qui peuvent être abordés, dans ce cadre, autour de la
physique-chimie. Des semaines de formations interdisciplinaires sont proposées, depuis quelques années, aux enseignants de sciences physiques. Les situations interdisciplinaires sont explicitées, ou sous-entendues, dans les textes
accompagnant les programmes.
Christiane PARAVY et Christine DUCAMP
L?atelier permet :
? de présenter très rapidement l?enseignement général et technologique agricole et ses spécificités, dans certaines filières
de formation ;
? de présenter quelques situations interdisciplinaires entre la
chimie et la biologie, la chimie et l?agronomie, la physique
et l?agroéquipement. Quelques cas concrets seront abordés
avec les thèmes suivants : l?eau, le théorème des moments,
les notions de force et pression, le courant triphasé et le moteur
asynchrone? et bien d?autres thèmes touchant des disciplines
variées, avec, comme point d?ancrage, les sciences physiques.
96. Pédagogie d?investigation en sciences
à l?école primaire, quels bénéfices ?
Nul ne doute, aujourd?hui, de la nécessité de placer l?élève
dans la dynamique de la construction de son savoir. La pédagogie d?investigation permet la mise en place de savoirs établis
de façon durable. Guidé par l?enseignant, l?élève va mener une
recherche, réfléchir, s?investir intellectuellement, organiser une
observation raisonnée, répondre à un questionnement, élaborer
des connaissances? Mener des observations quotidiennes,
inscrire le travail de la classe dans un projet, développer une
pensée scientifique rigoureuse? posent, bien évidemment, la
question de l?articulation du temps de l?enseignement et du
temps de l?apprentissage.
Joëlle FOURCADE
97. Quelles activités se cachent dans les comptes-rendus
de projets de classe ?
Les enseignants constituent parfois des dossiers, expositions, cédéroms pour présenter un projet pédagogique particulier. Les aspects pluridisciplinaires, les formes de communication, la présentation d?un produit fini sont souvent privilégiés.
Il s?agira de montrer que ces présentations peuvent correspondre,
en fait à de nombreuses situations de classe réellement vécues.
Dans cet atelier, nous discuterons des éléments particuliers qui
pourraient renseigner davantage sur la démarche privilégiée par
le maître, l?activité effective des élèves, les compétences visées.
Renée LOUIS et Claudine LARCHER
98. Premiers outils pour se lancer en
Démarche d?Investigation
Pour se lancer en pédagogie d?investigation au collège, il
est important de se poser les questions suivantes :
? Qu?est-ce qu?une bonne situation déclenchante pour mes élèves ? Comment puis-je la construire ?
? Comment gérer la trace écrite personnelle de mes élèves et
la trace écrite commune constituant le cours ?
? Comment vais-je gérer le matériel si les expériences proposées par mes élèves sont différentes les unes des autres ou
inattendues ?
Emmanuelle ROY
Cet atelier permettra de soulever chacune de ces questions
et apportera des pistes de réflexion à travers des exemples
concrets et vécus en classe.
99. Vers une nouvelle culture de l?évaluation
Parce qu?on ne peut évaluer pour évaluer, parce qu?évaluer
ce n?est pas seulement noter, donnons du sens à l?évaluation.
? « L?évaluation des élèves devrait d?abord vérifier l?acquisition des compétences et des connaissances attendues dans une
logique formative. Il semble pourtant que la logique sélective l?emporte » Philippe JOUTARD.
? « Le socle commun détermine ce que nul n?est censé ignorer
en fin de scolarité obligatoire » BO n° 29 du 20 juillet 2006.
Dominique COURTILLOT
Les activités à l?ENCPB
? « L?élève doit être en compétition avec lui-même et non avec
les autres. Il faut centrer l?évaluation vers la tâche. L?élève
doit pouvoir s?auto-évaluer positivement et connaître l?expérience du succès. Si vous souhaitez motiver vos élèves :
faites-les réussir » Alain RIEUNIER.
100. Repérer et analyser des séquences d?investigation :
quels critères ? Des exemples
Les nouveaux programmes de collège (BO du 25 août
2005) mettent en avant la démarche d?investigation, démarche
qui privilégie « la construction du savoir par l?élève ». Dans cet
atelier, nous présenterons plusieurs exemples de séquences de
classe pour montrer la diversité de cette démarche (situationproblème, situation problématique ouverte, séquence PACS,
situation adidactique, séquence de modélisation, etc.). Nous
proposerons des outils pour, d?une part repérer une séquence
d?investigation parmi la grande diversité des séquences d?enseignement et pour d?autre part, analyser, comparer, choisir, concevoir et mener des séquences d?investigation.
Jean-Marie BOILEVIN et Ludovic MORGE
101. Démarche d?investigation : confrontation magie
et sciences en quatrième et en troisième
Démarche d?investigation en sciences physiques :
? En quatrième :
Introduction du modèle de la réaction chimique.
? En troisième :
Introduction du modèle des forces.
Éric COLLARD
Comment, à partir de vidéos confrontant magie et science,
peut-on organiser les activités de la classe, dans une démarche
centrée sur le questionnement, la démarche d?investigation scientifique et la modélisation ? Comment s?organise la prise en compte
des conceptions des élèves à travers l?ensemble des activités ?
Comment s?opérationnalise la mise en relation entre objets, événements et modèles? Dans cet atelier nous présentons la démarche
mise en ?uvre, en illustrant nos propos par des productions des
élèves à chaque stade de l?activité.
102. Les thèmes de convergence, des passerelles
entre les disciplines ?
Et si les thèmes de convergence étaient l?occasion de
pratiquer à grande échelle des passerelles entre les disciplines
du pôle sciences élargi à l?EPS et à l?histoire géographie ?
L?occasion pour de jeunes collègues de bénéficier au sein d?une
équipe pédagogique de l?expertise des plus anciens. L?occasion
pour tous de donner du sens aux apprentissages à travers six
grands thèmes de société : l?énergie, le développement durable,
la météorologie et la climatologie, le mode de pensée statistique
dans le regard sur le monde, la santé et la sécurité. Nous vous
proposons après une très rapide présentation des thèmes de
convergence et de différentes ressources disponibles (site institutionnels et académiques) de construire avec vous, par groupe
de quatre ou cinq, des problématiques précises pour mettre en
place les thèmes de convergence dans vos établissements.
Sophie ÉDOUARD et Charlotte DEGRÈVE
Le congrès : les contenus
17
103. Quel enseignement de sciences en sixième ?
Au cours de cet atelier, nous présenterons le bilan d?un trimestre d?expérimentation de sciences intégrées dans deux classes
de sixième au collège Les gâtines-René Cassin. On abordera les
points suivants :
? Comment s?est organisé l?enseignement ?
? Quel a été le contenu et la progression choisie ?
? Quelles pratiques mettre en place entre professeurs peu habitués à travailler ensemble ?
? Quel a été le ressenti des élèves ?
? Où en est-on dans la mise en ?uvre de l?enseignement de
sciences intégrées en cinquième ?
André CALAS
18
L?atelier sera co-animé par André CALAS (SPC) et AnneLaure DE MILLEVILLE (SVT).
105. Lévitation
Il est bien connu que nous vivons dans un champ de
pesanteur. Faire léviter des objets a donc toujours eu un côté un
peu magique ! Nous nous efforcerons d?y parvenir en utilisant
essentiellement l?interaction magnétique. Il nous faudra aussi
des matériaux adaptés : aimants puissants, corps diamagnétiques,
supraconducteurs? Enfin nous recourrons aussi à des systèmes
asservis. Au-delà des expériences présentées, il est intéressant
de noter que les principes illustrés se retrouvent en vraie grandeur dans les trains à lévitation magnétique (Maglev).
Jean-Pierre LIÈVRE
106. Quelques jouets scientifiques
Les jouets scientifiques présentés constituent une source
de motivation à l?étude des phénomènes physiques. Il s?agira
essentiellement de dispositifs mécaniques (systèmes, fluides) et
thermodynamiques. Deux exemples :
? Il est sans doute plus facile de s?intéresser à l?effet Magnus
après avoir vu un petit chariot dont il est la cause du mouvement.
? On comprend mieux les géniales abstractions de S. CARNOT
après avoir joué avec des machines thermiques jouets, comme
le thermobile, l?oiseau buveur ou le pop-pop boat?
Jean-Pierre LIÈVRE
107. Démarche d?investigation en seconde
Cet atelier présente quelques séquences d?enseignement
innovantes s?inscrivant dans le cadre du programme de
seconde. Les différentes activités qui sont proposées (en
groupe, en classe entière ou en MPI) laissent une large part à
l?autonomie des élèves. Elles sont conçues pour permettre de
construire un savoir en rendant l?élève acteur, dans la pratique
d?une démarche d?investigation.
Claude MURCUILLAT
108. Physique, chimique ou culinaire ?
Le monde de la cuisine peut-il être utilisé pour illustrer le
programme de physique et de chimie au collège et au lycée ?
Lorenzo NASI
26-29 Octobre 2007
Peut-on considérer une cuisine comme un modèle simplifié de
laboratoire ? Au cours de cet atelier nous présenterons la façon
dont nous avons essayé d?illustrer les programmes des classes
de collège, de seconde et de première scientifique grâce aux
liens que l?on peut établir entre la cuisine et les sciences physiques. Le but est d?intéresser les élèves et de rendre plus
attrayante notre discipline.
109. Évaluation des élèves
L?évaluation des élèves est une des facettes incontournables du métier d?enseignant. Mais pourquoi évalue-t-on les
élèves ? Quelle est la place de l?évaluation dans les processus
d?apprentissage ? Quels modes d?évaluation pour quelles pédagogies ? En sciences dites « dures », on a tendance à croire que,
moyennant un barème détaillé, on est à l?abri du caractère subjectif
de la notation. Est-ce bien vrai ? Quels facteurs extrinsèques à
la discipline enseignée peuvent influencer la notation ? Dans
quelles mesures faut-il en tenir compte ? Cet atelier se propose
d?essayer d?apporter des réponses à ces questions sur la base
d?une succession d?échanges et de travaux en petits groupes, de
mises en commun et d?exposés.
Yvan PIGEONNAT
110. Communication scientifique par affiche
L?affiche (ou poster) est un moyen de communication
largement utilisé entre autre en sciences expérimentales, dans les
congrès comme dans les fêtes et concours ouverts aux élèves.
Cet atelier se propose de présenter quelques spécificités de la
communication scientifique et des éléments de méthodologie
utilisables pour élaborer (ou faire élaborer par des élèves) une
affiche, en fonction des objectifs fixés (résultats d?expériences,
vulgarisation, ?) et du public concerné.
Gérard TORCHET
112. Usages des Environnements numériques de travail
(ENT)
La mise à disposition d?un ENT dans un collège ou un lycée
permet des usages pédagogiques nouveaux.
? Comment le cahier de texte en ligne permet-il d?animer
l?apprentissage du cours ?
? Comment mettre en ?uvre une démarche d?investigation en
utilisant le forum pour animer un débat entre élèves ? Des
exemples concrets seront présentés.
Marie DE FLAUGERGUES et Isabelle TARRIDE
113. Tableau Blanc Interactif : un outil de communication
et d?évaluation
? Qu?est-ce qu?un tableau blanc interactif ?
? À quoi sert-il ?
? Quels sont les apports pédagogiques de cet outil pour l?enseignement des sciences physiques et chimiques ?
? Quelles sont les plus values pédagogiques par rapport à la
vidéo projection ?
Marc NEISS et Sophie ÉDOUARD
Nous tenterons de répondre à vos interrogations par des
exemples pratiques au collège et au lycée.
114. Acquisition et exploitation de vidéos en mécanique
L?étude des mouvements plans peut être réalisée à l?aide
d?une séquence filmée avec une caméra numérique ou une
webcam. Cet atelier a pour objectif de présenter pas à pas toutes
les étapes, de l?acquisition à l?exploitation de la vidéo, à partir
d?exemples proposés dans les programmes.
Marc NEISS et Frédéric LOIZEAU
115. Les ressources numériques
Quelles sont les ressources numériques à la disposition des
enseignants de physique-chimie ? Des informations et des
exemples d?usages seront donnés sur :
? les logiciels reconnus d?intérêt pédagogique ;
? le Service d?information et d?analyse des logiciels libres
éducatifs.
Christine TRABADO
116. Edu?bases : banque nationale des pratiques
En quelques années, les sites académiques en sciences
physiques et chimiques se sont enrichis de centaines de contributions relatives à la discipline constituant un ensemble qui
mérite incontestablement d?être mutualisé. Edu?bases physiquechimie a pour vocation de permettre aux utilisateurs de rechercher par niveau, par thème de programme, ou de manière plus
globale, toute ressource susceptible de les aider dans l?enseignement des sciences physiques et chimiques.
Jean-François CHALVET
117. Des didacticiels pour faciliter la prise en main
de logiciels
Présentation d?outils, de prise en main extrêmement simple,
permettant de réaliser des animations sous différents formats
(vidéos, animations flash?) destinés à montrer à l?utilisateur
d?un logiciel ce qu?il faut faire. Ces outils intègrent automatiquement des bulles d?aide et offrent, entre autres choses, la
possibilité d?ajouter tout type de commentaire à l?animation
créée.
Frédéric LOIZEAU
118. Utilisations pédagogiques des cartes heuristiques
Les cartes heuristiques sont des représentations spatiales
schématiques et organisées permettant de structurer les connaissances ou d?aborder de nouvelles notions scientifiques. Comment
utiliser cet outil de présentation informatisée en classe ? De
nombreux exemples issus des programmes permettront de mieux
entrevoir les avantages pédagogiques liés à cette pratique.
Isabelle TARRIDE
120. Des outils et des ressources pour le B2i
L?aspect expérimental de notre discipline favorise la mise
en place d?activités pédagogiques liées aux programmes d?enseignement et permettant d?aborder, puis de valider la plupart
des items du B2i. Mais dans la pratique, comment peut-on
valider le B2i au collège ou au lycée ? Doit-on faire des actiMarie DE FLAUGERGUES
Les activités à l?ENCPB
vités spécifiques ? Existe-t-il des exemples ? Des exemples
d?activités et des conseils vous seront proposés.
121. Tableau blanc interactif : des exemples d?utilisation
Présentation du tableau blanc (ou « numérique ») interactif
à travers des exemples d?utilisation majoritairement en collège.
David GUÉNÉE
? Que peut-on faire avec un TBI ?
? Quelles sont les plus-values du TBI comparé à un vidéoprojecteur + tableau blanc ?
? Quelles ressources TICE peut-on utiliser et comment ?
122. ENCPB : le « tour du propriétaire » de fonds
en combles (séance 1)
Visite des laboratoires de l?École nationale de chimie physique biologie (ENCPB) : de la vue sur Paris? à la descente
vers la halle de génie chimique. Des responsables de labo vous
accueillent pour présenter quelques « manips » et les formations dispensées dans ces labos tant en chimie et physique qu?en
biologie (microbiologie, biochimie, génomique...).
Patrick KOHL
123. Génie chimique : découverte de l?atelier de l?ENCPB
(séance 1)
L?occasion de découvrir un atelier de chimie à l?échelle
industrielle ! L?ENCPB est dotée d?installations exceptionnelles
d?un point de vue taille et variété : colonnes de distillation et
d?extraction de dix mètres de haut, réacteurs de trente à cinquante
litres permettant de réaliser des fabrications semi-industrielles?
Cécile CANU et Sylvie BRU
124. Histoire des sciences, un élément constitutif d?un cours
de sciences physiques au lycée
Cet atelier a pour but, à l?aide de quelques outils méthodologiques, de savoir construire des documents utilisant l?histoire
des sciences et des techniques comme « accroche » ou support
de cours.
Hervé GRAU
125. Exploitation de pilotes de traitement d?eau
126. Exploitation de pilotes hydrauliques
Découverte des pilotes de traitement d?eau, archétypes d?installations industrielles pourvues de défauts très pédagogiques.
Joëlle GHIRLANDA et Pierre ABDULAZIZ
127. Utilisation des méthodes de dosage de terrain
Utilisation de méthodes spectrophotométriques par analyseurs de terrain, dosages des paramètres aussi divers que le fer,
le chlore (HClO), la DCO?
Pierre ABDULAZIZ et Joëlle GHIRLANDA
Le congrès : les contenus
19
128. Mais comment donc les enfants se représentent-ils
les scientifiques, leurs activités, leurs rôles,
leur pouvoir ?
? Découvrir et analyser des dessins d?enfants du primaire qui
ont répondu à la question : Pour toi, qu?est-ce qu?un scientifique ?
? Les situer par rapport aux résultats d?une étude de mille
dessins analysés chacun au moyen de cinquante paramètres.
? S?interroger sur les origines des représentations construites
très tôt dans l?esprit des enfants et sur leurs conséquences
pour eux et pour la société.
? Rechercher et discuter des stratégies pédagogiques susceptibles de faire évoluer ces images souvent éloignées de la
réalité des activités scientifiques.
Marie-Odile LAFOSSE-MARIN
20
La boîte à outils du livre Dessine-moi un scientifique de
M.-O. LAFOSSE-MARIN et M. LAGUËS (Belin, 2007) est issue
d?une étude réalisée à l?Espace Pierre-Gilles de Gennes, à
l?École supérieure de physique et chimie Industrielles de la
Ville de Paris (voir aussi Le Bup, avril 2006).
129. Utiliser l?histoire de l?optique dans l?enseignement :
Pourquoi ? Comment ?
On rendra compte de l?élaboration d?une séquence d?enseignement sur la vitesse de la lumière et la décomposition de
la lumière blanche par un prisme. Centrée sur des points connus
comme difficiles pour les élèves, ou supposés l?être, et moyennant l?hypothèse que les élèves peuvent avoir à surmonter des
difficultés similaires à celles rencontrées par les scientifiques
autrefois, cette séquence vise à amorcer une réflexion sur la
démarche d?investigation et la preuve, à montrer que le raisonnement par analogie a ses avantages comme ses limites. Elle
exploite des textes historiques présentant des modèles contradictoires ayant donné lieu à des controverses. Elle propose
diverses activités dont une mise en scène expérimentale des
textes dans le cadre de situation-problème.
Laurence MAURINES et Arnaud MAYRARGUE
130. Satellites météorologiques ; leurs apports scientifiques
1977 - 2007 : trente ans se sont écoulés depuis la mise sur
orbite du premier satellite météorologique européen, Météosat 1.
À l?heure d?une forte prise de conscience du changement climatique, un point sera fait sur les apports des satellites météorologiques à la prévision du temps et à l?étude du climat. L?accent
sera mis sur les évolutions offertes par les satellites européens
de dernière génération dans les domaines de l?imagerie et du
sondage satellitaires.
Jean CASSANET
131. De la synthèse de voyelles à la séparation de voix :
quand le traitement du signal devient parlant
La transformée de Fourier et la corrélation sont deux notions
importantes de traitement du signal, utilisées dans de nombreux
domaines. Différentes illustrations et applications relativement
simples seront présentées, certaines faisant intervenir des signaux
Cécile DURIEU
26-29 Octobre 2007
sonores permettant d?apprécier à l?écoute le résultat des traitements. Citons, entre autres applications, la synthèse de voyelles
et la séparation de sources.
132. Physique et chimie à l?Institut de Recherche Criminelle
de la Gendarmerie Nationale (IRCGN)
L?Institut de Recherche Criminelle de la Gendarmerie
Nationale emploie plus de deux cents personnels civils et militaires possédant un haut niveau de technicité dans l?exercice de
la criminalistique. La criminalistique, discipline trouvant ses
origines institutionnelles au début du siècle dernier, a récemment été confirmée au rang de science sous l?appellation devenue
courante de sciences forensiques. Ce domaine scientifique utilise
notamment des ressources métrologiques et analytiques afin de
fournir à la Cour de justice des avis et interprétations ainsi que
des expertises sur les résultats d?analyses des éléments matériels prélevés sur les scènes de crime. Parmi les trois divisions
de l?IRCGN, la division Criminalistique physique & chimie
regroupe un condensé de techniques très variées : chromatographie (phase gazeuse et liquide), spectromètres de masse, banc
infrarouge, microspectrophotométrie UV-visible, ICP-MS, µfluorescence et Diffraction X, Microscopes électroniques à
balayage, etc. Au travers d?une activité recherche & développement, l?IRCGN entretient des relations privilégiées avec les
universités par des échanges de stagiaires dans de nombreux
domaines (RAMAN, IRMS, MALDI-TOF, etc.).
Georges PIERRINI
133. Chimie des manuscrits occidentaux, du Moyen Age
aux temps modernes (CRCDG)
Cet atelier sera présenté par le Centre de recherche et de
conservation des documents graphiques (CRCDG). La grande
majorité des encres anciennes utilisées pour l?écriture jusqu?à la
fin du XIXe sont des encres ferrogalliques, fabriquées à partir de
sels métalliques, d?extraits de noix de galle et de gommes. Selon
les ingrédients employés, leurs proportions et leur mode de
préparation, ces encres présentent des aspects divers et vieillissent de façon très différente : on peut ainsi, dans un même
ouvrage, rencontrer des inscriptions d?aspects visuels très variés
en dépit de leurs similitudes chimiques. Au cours de cet atelier
seront exposés les différents aspects liés à la chimie des encres
ferrogalliques : les ingrédients seront décrits en faisant référence aux recettes anciennes. La chimie du fer, particulièrement
riche, permet d?envisager plusieurs mécanismes de vieillissement du tracé qui seront abordés. Enfin, ces encres, lorsqu?elles
sont couchées sur papier, ont tendance à provoquer une dégradation du support cellulosique. Les mécanismes en jeu dans
cette dégradation, les traitements chimiques curatifs, et leurs
effets secondaires seront également présentés.
Véronique ROUCHON
135. Analyse physicochimique des matériaux
de la peinture (Centre de recherche et de restauration
des Musées de France)
L?étude des matériaux du patrimoine nécessite l?usage de
techniques d?analyses parfois sophistiquées afin de comprendre
la nature et le vieillissement d?objets qui ont été façonnés par
Philippe WALTER
les artisans ou les artistes. Différents moyens d?analyse sont
ainsi développés par le Centre de recherche et de restauration
des musées de France (C2RMF) afin de déterminer, à différentes
échelles, la nature des constituants des matériaux anciens. Cette
conférence illustrera les résultats issus d?un travail pluridisciplinaire qui associe l?application et le développement de méthodes
et de concepts d?analyse physico-chimique à une réflexion historique et archéologique concernant tant l?histoire des sociétés
que l?histoire des sciences. C?est par la combinaison de méthodes
non destructives, parfois portables, et par l?étude de prélèvements souvent minuscules que l?on a pu mieux comprendre une
recette de teinture des cheveux datant de l?antiquité, la nature
des pigments dans l?Égypte ancienne ou au début de la Renaissance ou la façon de peindre la Joconde par Léonard DE VINCI.
138. Activités expérimentales : diversifier les tâches
et impliquer les élèves dans l?apprentissage
Dans cet atelier nous proposons d?étudier les tâches qui sont
confiées aux élèves sur quelques exemples de travaux pratiques
de physique et chimie (niveau lycée) en utilisant une grille
d?analyse des consignes données par l?enseignant. Cette grille a
été élaborée pour la formation des enseignants dans le cadre
d?une recherche en didactique des sciences physiques (UMR
ICAR Lyon, INRP) et permet de caractériser les tâches demandées aux élèves et d?entrer dans l?analyse de la démarche choisie
par l?enseignant. Les analyses des différents travaux pratiques
nous amèneront à discuter des relations entre les objectifs
d?apprentissage visés et les activités que les élèves sont amenés
à faire, à nous interroger sur les choix de démarches possibles
pour l?enseignant et enfin à étudier parmi ces démarches celles
qui sont susceptibles de motiver les élèves et de favoriser leur
implication dans l?apprentissage.
Monique SAINT-GEORGES et Josiane RENAUD
139. Comment les motiver ??
une approche de/par l?histoire des sciences
Des histoires à raconter, aux petits comme aux grands?
Ou comment devenir un héros quand on pratique la méthode
scientifique : du bon usage de l?histoire des sciences en classe.
? De l?or dans l?égout.
? Quand l?analyse chimique conduisait à l?infiniment petit.
? Des couleurs dans le goudron.
? Un minuscule microscope.
? Une histoire de pendule qui ne battait pas la seconde et
évitait la verticale.
? Tracer son chemin sur l?océan.
Danielle FAUQUE
dehors des murs de la classe. Ils vous décriront précisément
leurs réalisations et tout le profit qu?il est possible d?en tirer
dans notre enseignement.
151. Expériences pour la météorologie et la climatologie
(séance 1)
Cette activité propose une dizaine d?expériences qui permettent de reproduire certains phénomènes météorologiques ou atmosphériques (formation d?un nuage dans une bouteille, couleur
bleue du ciel, couleur orange du soleil au coucher) qui montrent
certains phénomènes physiques jouant un rôle clef en météorologie (évaporation, condensation, force de Coriolis) ou qui illustrent de façon concrète certains concepts utilisés en climatologie (rétroaction positive).
Jean-Louis DUFRESNE et Jean-Yves GRANDPEIX
152. Biophysique : régénération axonale et cicatrices gliales
Des techniques issues de la physique récente (microscope
à force atomique, « quantum dots », magnétocytométrie) permettent l?étude des propriétés mécaniques des cellules gliales en vue
de préciser leur interaction avec les neurones ou des éléments
pathogènes.
Ahmed HAMRAOUI
154. Géoïde, pesanteur et forme de la Terre
Nous examinerons quels sont les liens entre pesanteur et
forme de la Terre, du modèle sphérique à la terre réelle en
passant par le modèle ellipsoïdal et définirons les difficiles
notions de géoïde, d?équipotentielle, d?altitude? Les principales méthodes de mesures de ces quantités seront évoquées,
certaines dont le principe date de l?antiquité, d?autres étant de
récentes méthodes spatiales. Nous donnerons les interprétations
sur la structure interne de la Terre, que les géophysiciens font
de ces mesures à l?échelle globale, notamment en terme d?isostasie et de circulation mantellique.
Frédéric CHAMBAT
155. Anatomie et physiologie de la Terre
Nous présenterons les éléments de base de la formation de
la Terre et de sa différenciation. Les mécanismes physiques de
la convection seront discutés. Nous parlerons de la dynamique
interne de notre planète, de l?origine de la convection terrestre,
du lien de celle-ci avec la tectonique des plaques et des différences et ressemblances avec les autres planètes silicatées. Nos
illustrations proviendront de multiples domaines, simulations
numériques, tomographie sismique, géochimie et minéralogie.
Yannick RICARD
140. Organiser des aventures scientifiques pour nos élèves
Placer les sciences expérimentales dans leur contexte,
faire acquérir une culture scientifique, donner du sens aux
concepts, ne pas négliger le plaisir de la découverte? Nous
sommes tous convaincus de l?intérêt de ces préconisations pour
nos élèves, mais comment les mettre en ?uvre concrètement ?
Cet atelier vous permettra d?échanger avec des professeurs qui
expérimentent des « aventures scientifiques » avec les élèves en
Laure MORIN, Stefano PANEBIANCO et Lorenzo NASI
Les activités à l?ENCPB
159. Compatibilité électromagnétique (CEM) en électronique
de puissance
L?électronique de puissance a permis une grande souplesse
dans le contrôle de l?énergie électrique et a envahi de nombreux
domaines : l?industrie (robotique, variation de vitesse, etc.), les
transports (ferroviaires, automobiles et maintenant aéronautiques),
la maison (éclairage, cuisson à induction, électroménager, etc.).
François COSTA
Le congrès : les contenus
21
22
Cependant, de par son principe basé sur la commutation rapide
de grandeurs électriques, l?électronique de puissance crée une
pollution électromagnétique très importante qu?il est nécessaire
de comprendre afin de la maîtriser aux meilleurs coûts et en
considération de normes spécifiques. Cette conférence se
propose d?exposer les grands principes de la CEM puis leur
transposition au domaine spécifique de l?électronique de puissance. Les mécanismes de pollution électromagnétique seront
analysés, des modèles seront proposés pour expliquer les phénomènes et leurs modes de propagation, la conférence fera le
point sur les techniques de simulation actuellement employées.
Enfin, les principes de réduction de la pollution EM seront
exposés : filtrage, écrantage, méthodes actives de compensation, blindage.
166. Physique des tas de sable
Tous les enfants se sont un jour amusés avec une pelle et
un seau dans un bac à sable. Néanmoins, le sable qu?il contient
est un véritable casse-tête pour les physiciens? En effet, il est
difficile de comprendre ses propriétés mécaniques alors que
nous savons désormais bien décrire les comportements des solides,
liquides ou autres gaz. Après avoir rappelé rapidement les trois
états simples de la matière, l?objectif de cette présentation est
de montrer, par un exposé accompagné d?expériences, le genre
de questions que posent les matériaux granulaires aux physiciens.
Frédéric RESTAGNO
On cherchera par exemple à comprendre ce qui fixe l?angle
d?avalanche d?un matériau granulaire, le rôle des chaînes de
contraintes dans la description mécanique des empilements de
grains, ou nous discuterons les mécanismes de la ségrégation
des matériaux granulaires qui rendent les sables bien souvent
immiscibles. Ce dernier exemple permettra d?insister sur la
notion de modèle et de limite de modèle en montrant que
plusieurs explications peuvent conduire à des résultats en partie
similaires et que c?est dans les détails que se cachent les moyens
pour un physicien de trancher entre plusieurs approches. Pour
conclure, il faut préciser que ce séminaire a été présenté de
nombreuses fois dans des lycées-collèges d?Ile-de-France et ce
sera l?occasion de montrer le genre de rencontre chercheurélèves qu?il est possible de tenter? et peut-être de réussir.
170. Un peu de physique dans un lycée ordinaire
(séance 1)
? Reproduction de l?expérience de Branly.
? Exploration de la quatrième dimension avec un logiciel
maison.
? La bouteille de Leyde.
? sous réserve de disponibilité des résultats : SISMO à l?école
présentation des mesures effectuées à distance, via le réseau.
Lucien SOURROUILLE et Bek CHOUKRI
177. Expériences de physique à main levée
Les expériences de physique à main levée se font avec des
objets de la vie de tous les jours, et parfois seulement avec les
mains. Elles interpellent car elles semblent parfois surprenantes
Isabelle MULLER et Vincent PARBELLE
26-29 Octobre 2007
au premier abord. Leur interprétation ? que nous proposerons ?
n?est pas toujours simple. Il y a des expériences correspondant
à tous les niveaux d?enseignement. L?atelier permettra aux
participants de réaliser toutes les expériences proposées.
182. Pluralité des démarches au collège
En 1990, le concept de TP-top et la démarche de situation
problème faisaient simultanément leur apparition dans Le Bup.
En 2001, un Bup spécial était consacré à la rénovation de l?enseignement des sciences à l?école. Aujourd?hui la démarche
d?investigation est officiellement préconisée au collège. En quoi
diffèrent ces concepts, et surtout, qu?est-ce qui les rassemble ?
La mise en place du questionnement, les opérations intellectuelles, le rôle de l?enseignant, la place de l?écrit des élèves?
autant de points qui seront éclairés par des exemples concrets
et vécus.
Dany LAUNER
355. Regards croisés sur les sciences
Le point central de ce projet innovant L?Homme dans l?Univers se situe dans la mise en place de l?interaction science /
philosophie au travers d?une médiation culturelle de type scientifique. C?est un livre L?Espace prend la forme de mon regard
(Hubert REEVES) qui sert de base à ce projet. Ainsi s?éclairent
l?intitulé du projet et les différents relais, supports ou intermédiaires pédagogiques utilisés, toute la communication entre les
élèves et les professeurs s?établissant à partir dudit ouvrage. Après
deux ans d?essais, le projet s?est concrétisé par la création d?un
atelier Science / philosophie pour les élèves de troisième du
collège Joffre de Montpellier.
Dominique DUCOURANT et Maurice VIDAL
356. Chimie : malentendus sur le formalisme
Trop de formalisme tue le formalisme ? Je vous invite à
discuter des soucis que vous rencontrez dans la pratique enseignante quotidienne à ce sujet : Ion hydronium ? Double flèche ?
Signe égal dans les équations ? Transformation / réaction / équation, que sais-je?
Julien LALANDE
J?attends vos interrogations pour y répondre !
357. Microchimie : une chimie organique plus économique
et plus propre (séance 1)
Une approche de la chimie en très petites quantités : moins
de produit, moins de traitement de déchet, moins de risque,
mais de belles synthèses et analyses.
Martine RIVIÈRE et Christine DENIEUIL
358. Physique et grand public
La physique est une science et une discipline mal connue
voire mal appréciée par le public. Pourquoi ? Comment changer
cette image de marque ? Quels discours pour quels publics ?
Comment faire partager aux petits et aux grands, cultivés ou
néophytes, une image positive de la physique ? Comment en
faire comprendre les enjeux technologiques ou sociétaux ? La
Sophie RÉMY
physique peut-elle devenir « populaire » ? Au cours d?échanges
et de discussions, on essaiera de proposer un diagnostic et on
présentera quelques axes développés par RécréasciencesCCSTI du Limousin, notamment depuis 2005.
360. Technologie des écrans plats à matrice active
L?objectif de cette conférence est de faire un tour d?horizon des principales technologies mise en ?uvre dans les écrans
plats à matrices actives. Nous nous intéresserons tout d?abord
au présent, à travers les écrans à cristaux liquides LCD et les
écrans plasma PDP. Nous étudierons des technologies en
devenir comme les écrans à diodes électroluminescentes organiques OLED et le papier électronique E?papers.
Yvan BONNASSIEUX
361. Comment Branly a inventé la radio ?
Édouard BRANLY est un savant qui mérite d?être mieux connu.
Nous présenterons quelques aspects de sa vie : ses études à
l?École normale supérieure ? alors dirigée par Louis Pasteur ?,
ses débuts à la Sorbonne, ses recherches à l?Institut catholique
de Paris, son élection à l?Académie des sciences devant Marie
CURIE et la construction tant attendue de son laboratoire. Nous
développerons deux aspects particulièrement riches de son ?uvre.
? Le premier est la naissance et l?évolution rapide de la TSF :
une quinzaine d?années seulement séparent les premiers essais,
sur quelques mètres, de la première transmission radio à
travers l?Atlantique.
? Le deuxième aspect concerne les expériences de télémécanique, l?ancêtre de la télécommande.
Jean-Claude BOUDENOT
364. Le développement du cerveau
et les acquisitions cognitives
Le système nerveux central est sans aucun doute l?organe
le plus complexe de l?être humain. Son développement
commence à être déchiffré et il est didactique de décrire deux
périodes. La première consiste en la mise en place stéréotypée
des circuits neuronaux. Cette étape est très largement
programmée par la génétique et laisse peu de place à la plasticité. La deuxième période qui s?étend très largement après la
naissance permet la mise en adéquation entre le circuit et
l?expérience. Ainsi, chaque âge correspond à des potentialités (il
est inutile de parler de calcul intégral à un enfant de deux ans)
mais aussi à des acquisitions plus faciles (ainsi une deuxième
langue apprise tôt dans l?enfance sera infiniment mieux
maîtrisée que si elle est apprise chez un adulte).
Martin CATALA
365. Chevreul et le contraste simultané
CHEVREUL a été nommé en 1824 à la direction de l?Atelier
des teintures de la Manufacture des Gobelins. En plus de ses
travaux sur l?amélioration des teintures il s?intéressa aux phénomènes de perception des couleurs et des effets produits par leur
juxtaposition. Il donna une interprétation à ses observations
dans une publication de 1839 De la loi du contraste simultané
des couleurs où il décrit les modifications qui se passent en
Ariane PASCO
Les activités à l?ENCPB
nous quand nous percevons la sensation simultanée de deux
couleurs :
? deux zones colorées juxtaposées paraissent aux yeux plus ou
moins différentes de zones isolées ;
? mettre une couleur sur une toile, ce n?est pas seulement colorer
la toile de cette couleur, mais aussi colorer de la complémentaire l?espace contigu.
Au cours de cet atelier nous verrons en quoi les acquis
récents sur les mécanismes cellulaires du fonctionnement des
photorécepteurs de la rétine éclairent aujourd?hui les observations empiriques décrites par CHEVREUL.
367. Histoire des sciences au collège
Les nouveaux programmes du collège indiquent clairement
les parties nécessitant un enseignement s?appuyant sur de l?histoire des sciences. Mais qu?est-ce que l?histoire des sciences ?
Comment l?intégrer dans notre enseignement ? À partir de deux
exemples sur l?histoire de l?électricité en classe de cinquième et
la décomposition de l?air par le fer de LAVOISIER en classe de
quatrième, nous allons essayer d?apporter quelques réponses.
Alain JAMEAU
369. Pendule de Foucault : un défi, le faire comprendre
sans formules?
Qui osera relever ce défi ? Faire comprendre à des nonscientifiques, et donc, sans formules, le pendule de Foucault.
Analyse du point de vue :
? d?un observateur terrestre ;
? d?un observateur extra-terrestre.
Pierre VANGIONI
370. Expériences en micropesanteur :
des jeunes dans l?espace
Chaque année au mois de mars, trois établissements scolaires
sont accueillis à Mérignac par le service Culture spatiale du
CNES (Centre national d?études spatiales) pour vivre une aventure unique. Dans le cadre de son action éducative, le CNES
sélectionne trois projets de classe qui seront embarqués dans un
avion capable de créer des conditions de micropesanteur. Et si
l?un des élèves est âgé de plus de dix-huit ans, il peut même
embarquer avec l?expérience. Samuel BLOSSIER, enseignant de
physique au collège La Fontaine des Prés à Senlis, vous propose
de partager son expérience? renversante.
Samuel BLOSSIER et Sébastien ROUQUETTE
371. Argonautica et Calisph?Air :
de l?espace pour comprendre le climat
Venez découvrir Argonautica et Calisph?Air, deux opérations imaginées par le service Culture spatiale du CNES
(Centre national d?études spatiales) pour mieux comprendre la
machine Terre. Dans le cadre de son action éducative, le CNES
a mis en place un programme d?activités scientifiques pour
permettre aux jeunes de manipuler de véritables données fournies par les satellites. Il est ainsi possible de saisir les enjeux de
la protection de l?environnement et le rôle joué par les satellites
Danielle DE STAERKE et Nicole HERMAN
Le congrès : les contenus
23
dans ce domaine.
? Argonautica s?intéresse au rôle des océans dans la problématique climatique.
? Calisph?Air propose d?étudier le climat à travers des mesures
atmosphériques. Collèges et lycées peuvent y participer sur
inscription?
376. Le bon sens suffit-il pour faire des sciences physiques ?
Sinon que faut-il de plus ?
Le service Culture spatiale du CNES (Centre national
d?études spatiales) vous invite à découvrir son action éducative.
La technologie spatiale est au c?ur de nombreuses activités,
non seulement à caractère scientifique et technique mais également socio-économique. En proposant depuis plus de quarante
ans la découverte active d?un domaine scientifique et technique
à travers des activités concrètes qui favorisent la démarche
expérimentale, le CNES met à la disposition des enseignants
des outils d?initiation aux sciences et techniques spatiales
adaptés à la classe, pour tous les niveaux et toutes les disciplines d?enseignement.
L?observation, le questionnement, l?émission d?hypothèses, l?expérimentation, la mise en place de modèles? Tout
construit la démarche d?investigation. La main à la pâte favorise un contact physique avec les phénomènes et cultive chez
les jeunes ce que l?on appelle le bon sens. Elle met en place
quelques modèles initiant au principe de causalité dans la perspective de la prévision et de l?action. Des expériences surprenantes, voire contre intuitives permettent d?entretenir une attitude d?étonnement et de montrer la limite des modèles. Cette
déstabilisation, qu?il convient d?utiliser avec précaution, aboutit
à la mise en place de nouveaux modèles plus efficients, apporte
de nouvelles connaissances et permet de mieux comprendre la
démarche scientifique. De nombreux exemples abordés dans
l?enseignement secondaire et les ateliers de culture scientifique
illustreront le propos.
373. Solstice, simulateur de lancement de satellites
377. Faire vivre et donner du sens au cours de seconde
Vous voulez tout savoir sur les lancements de fusées ou les
trajectoires satellitaire ? Grâce au logiciel Solstice, vous
pourrez aborder ce thème en classe et le décliner de façon très
ludique dans votre cours de mécanique ou de physique. Gilbert
QUEVILLARD est enseignant de physique. Il a largement participé à l?élaboration du logiciel et s?en fait le porte-parole. Il
vous propose de découvrir et d?emporter Solstice dans votre
classe. Le logiciel Solstice a pour principal objectif de conjuguer
l?acquisition de notions fondamentales de mécanique et
l?initiation à l?orbitographie dans l?enseignement secondaire.
Ce logiciel permet de simuler les mouvements orbitaux de
satellites de la Terre ainsi que le lancement d?une fusée Ariane
5. Pour en savoir plus : http://www.cnes-edu.org
Nous avons suffisamment de recul par rapport aux programmes actuels des lycées, pourtant la gestion de la classe de
« seconde indifférenciée » pose question à de nombreux
collègues. Comment concilier la préparation de certains élèves
à la poursuite d?études scientifiques et en même temps assurer
une de culture scientifique basique aux autres élèves en
dernière phase d?enseignement de notre discipline ? Comment
donc hiérarchiser les contenus et les programmer, établir des liens
entre les différentes parties ou thèmes, favoriser les synthèses
qui donnent du sens, ouvrir sur d?autres disciplines et montrer
comment se construit et fonctionne la science en général. 30 %
des collègues n?utilisent pas l?espace de liberté qu?offre
l?enseignement thématique selon une enquête faite en 2003.
Son objet n?est pas d?ajouter seulement des connaissances sans
relation avec l?enseignement obligatoire, mais tout au long de
l?année d?enrichir et donner plus de cohérence au programme.
La critique sur les contenus des programmes est souvent le
substitut d?une réflexion sur la manière de les faire vivre. Il ne
s?agit pas seulement d?occuper les élèves en les faisant manipuler ou de déverser un cours magistral trop directif mais de les
amener à penser. Cependant, quoiqu?on fasse, l?adhésion de
tous les élèves à la méthode et aux contenus n?est jamais
garantie.
372. L?espace, une aventure sans limite
Sébastien ROUQUETTE
24
lèles de ce type impliqueront l?effort du cycliste volontaire?
Gilbert QUEVILLARD et Sébastien ROUQUETTE
374. Expériences avec des polymères
Après une introduction sur l?absorption et la désorption d?eau
et de solutions aqueuses par un superabsorbant, nous présenterons et expliquerons des expériences simples et spectaculaires
illustrant les propriétés et les applications d?un polymère absorbant.
Angela KOEHLER-KRUETZFELDT
375. Le vélo de l?énergie (VdE)
Le vélo de l?énergie est un concept d?animation scientifique interactive. Des spectateurs sont invités à monter sur un
vélo d?intérieur relié à un écran de projection. L?énergie qu?ils
dépensent en pédalant est calculée en temps réel par un ordinateur afin d?introduire une série de comparaisons avec toutes les
définitions que l?on prête au mot énergie. Par exemple, le
programme simule l?électricité produite si le vélo entraînait une
dynamo et met en évidence le concept de puissance : si le coup
de pédale du cycliste volontaire est suffisamment bon, arriverat-il à faire fonctionner un grille-pain ? Beaucoup d?autres paralRomain SCHOTT
26-29 Octobre 2007
Roland FUSTIER
Roland FUSTIER
378. La question de physique,
une expérience de vulgarisation scientifique
En 2005, à l?occasion de l?Année mondiale de la physique,
le journal La Montagne a publié tous les dimanches dans sa
page magazine la question de physique rédigée par une équipe
mixte SFP-UdPPC. Une sélection reprise, améliorée et complétée
a permis la publication d?un livre par le CRDP d?Auvergne. Cet
ouvrage, destiné aux collégiens et lycéens, se veut aussi support
pédagogique pour les enseignants du primaire, du secondaire et
les animateurs de centre de loisirs. Des expériences autour de
Roland FUSTIER
ces questions ont été réalisées dans des ateliers de culture scientifique et des écoles des sciences de l?académie de ClermontFerrand, dans des bibliothèques communautaires et également
présentées dans des manifestations telles que la fête de la
science, les expo-sciences... Un exemple de collaboration entre
l?Université, la SFP, l?UdPPC, le CRDP, le rectorat, la presse
locale et les associations.
380. Échanges avec les jeunes collègues
Au cours de cet atelier, nous souhaitons donner aux collègues
l?occasion de se rencontrer pour échanger à propos de leurs
premières expériences d?enseignants, de leurs difficultés ou de
leur enthousiasme. Il nous permettra aussi de recueillir leur
première impression et leur attente vis-à-vis des actions ou du
fonctionnement de l?association. Venez nombreux !
Jean-Charles JACQUEMIN
382. Un défi : sauvegarder le patrimoine scientifique
du xxe siècle
? Le cas des premiers grands équipements français : le générateur d?impulsions de Frédéric JOLIOT à Ivry-sur-Seine et le
cyclotron du Collège de France.
? Projection du film Les cyclotronistes du collège
(réalisateur : Marc DALAISE ; conseiller scientifique : Ginette
GABLOT ; coproduction : CNRS / Musée des Arts et métiers,
durée : 23 mn).
? La mission nationale du Musée des Arts et métiers.
? Questions-réponses.
Ginette GABLOT
383. Nanosciences et nanotechnologies
Les deux dernières décennies ont été marquées par un
formidable essor des nanosciences et des nanotechnologies. Les
nanosciences s?intéressent aux propriétés intrinsèques des nanoobjets et aux interactions entre objets nanométriques. Lorsque
des objets ont la même taille que des molécules chimiques ou
lorsque l?une de leurs dimensions au moins devient très inférieure aux longueurs d?onde caractéristiques le monde devient
quantique. Interdisciplinaire par nature, le nanomonde s?est
enrichit des compétences complémentaires de la physique de la
chimie et de la biologie.
Alain SCHUHL
Les nanotechnologies formalisent ces nouveaux concepts
et nouveaux procédés en vue d?applications et fournissent bien
souvent aux nanosciences les outils pour avancer. C?est en effet
grâce au perfectionnement des techniques d?élaboration, d?observation et d?analyse, qu?il est aujourd?hui possible de synthétiser, d?observer avec acuité et enfin de manipuler des objets
dont on peu dénombrer le nombre d?atomes, et ensuite de les
assembler afin de leur conférer des propriétés remarquables.
Cette évolution touche déjà de nombreux secteurs de
production, comme l?électronique, le textile, le domaine médical,
les industries agroalimentaires ou énergétiques : les véhicules
sont maintenant dotés de renforts de freins ou de pièces de
moteur en nanotubes de carbone, cent fois plus résistants que
l?acier et six fois plus légers ; les transistors de nos microprocesseurs sont cent mille fois plus fins qu?un cheveu ; l?industrie
Les activités à l?ENCPB
cosmétique fabrique utilise des nanoparticules pour améliorer la
tenue des rouges à lèvres, ou pour filtrer les rayons ultraviolets.
384. Comment penser les nanosciences ?
Les nanosciences sont l?aboutissement d?une course à la
miniaturisation, dont le départ fut donné il y a une quarantaine
d?années lorsque Richard FEYNMAN s?interrogeait sur la possibilité de faire tenir les vingt-quatre volumes de l?Encyclopoedia
Britannica dans le volume d?une tête d?épingle. Au fil du temps,
le mot « nanosciences » lui-même est ensuite devenu très polysémique, d?où l?impression de fourre-tout qu?il dégage aujourd?hui : on parle d?électronique du futur, moléculaire ou quantique,
on évoque les nouvelles technologies de l?information, voire
l?ordinateur quantique, et on promet pour bientôt l?existence de
matériaux « intelligents », capables de réagir à une sollicitation
extérieure par une modification de leurs propriétés? Il existe
toutefois un point commun entre ces diverses recherches :
toutes impliquent l?étude et la manipulation d?objets de taille
intermédiaire entre l?atome et le solide. Mais ce qui est frappant, lorsqu?on lit les articles qui leur sont consacrés, c?est la
diversité radicale des discours et le foisonnement des analyses.
Il semble en effet qu?on puisse habiller les nanosciences de
toutes sortes de propos, les engager dans toutes sortes de
prophéties, les accoler à toutes les peurs aussi bien qu?à toutes
les promesses. Si elles enthousiasment les chercheurs, les nanosciences inquiètent une partie des citoyens, qui se demandent si
elles ne vont pas profondément modifier notre rapport à la nature,
à notre corps et aussi nos rapports sociaux. N?effaceront-elles
pas la séparation entre l?inerte et le vivant ? N?anéantiront-elles
pas l?idée de vie privée en permettant d?instaurer des « cyberfilatures » ? Et ne nous obligeront-elles pas à préciser bientôt la
frontière entre ce qui, dans l?homme, doit être considéré comme
intangible, et ce qui pourrait être amélioré, modifié, corrigé,
complété ?
Etienne KLEIN
385. Du büchner à la filtration en continu (séance 1)
Une des opérations de séparation en chimie consiste à
filtrer une solution contenant un solide que ce soit par
l?intermédiaire d?un Büchner ou d?un simple filtre. Cette technique relativement simple lorsqu?il s?agit de récupérer quelques
grammes d?un principe actif pour un futur médicament, peut
s?avérer plus complexe lorsque l?on passe à des dimensions
industrielles (plusieurs tonnes). Nous vous proposons de manipuler dans un hall demi-grand à taille industrielle contenant
plusieurs colonnes de distillation dont certaines faisant presque
quinze mètres de haut. Au programme :
? utilisation d?un filtre bande (filtration en continu) permettant
une filtration de plusieurs dizaines de kilo de principe actif ;
? étude des différents paramètres pour procéder à cette filtration ;
? étude de la taille des cristaux avec utilisation d?une micro
visionneuse.
Marc-Olivier REULA et Stefan KAZMIERCZAK
Attention certaines manipulations sont secret défense !
Rien ne devra filtrer !
Le congrès : les contenus
25
387. Apprentissage du concept de force dans une situation
d?interdisciplinarité : cas du BEP Maintenance
des Véhicules Automobiles
En lycée professionnel, avant d?envisager un apprentissage de physique, il est nécessaire de repérer ce qui peut donner
lieu à synergie ou à contradiction avec la technologie, tant dans
les contenus à enseigner que dans les compétences à développer. Il s?agit ensuite de faire des choix didactiques, pour un
enseignement qui soit une contribution à la formation professionnelle des élèves, tout en maintenant la cohérence interne de
la discipline physique et en tenant compte des spécificités épistémologiques du modèle à enseigner. Ce travail a été mené à
propos du modèle de force dans le domaine professionnel de la
maintenance automobile et au niveau Brevet d?enseignement
professionnel.
Béatrice JOUIN
26
397. Des expériences réalisées en partenariat avec
une entreprise : les élèves et le professeur témoignent
Karine AIT
398. La Science à l?École et dans l?Entreprise :
Que faire ensemble ?
C?est à l?école que se révèle l?intérêt pour la technique et
que naissent les talents scientifiques des jeunes dont l?entreprise
a aujourd?hui besoin. La réussite de l?entreprise et de tous ses
acteurs repose souvent sur les compétences scientifiques,
l?attachement aux réalisations technologiques, les qualités
d?analyse de son personnel. La communication, l?échange
d?informations et de connaissance, la participation à des projets
communs entre ingénieurs et techniciens de l?entreprise d?une
part, professeurs et leurs élèves d?autre part, doivent être développées. C?Génial est un regroupement original d?entreprises
motivées pour développer chez les jeunes le goût de la science
et de la technique. La table ronde La science à l?école et dans
l?entreprise : Que faire ensemble ? organisée par C?Génial,
réunira des professeurs et des représentants des entreprises qui
dégageront des projets et des lignes d?action communs à partir
d?expériences concrètes.
Alexandre MOATTI et la fondation C?Génial
402. Concert-présentation d?ondes Martenot
Une présentation-concert d?un instrument de musique issu
de la physique : les ondes Martenot qui, de Messiaen à Radiohead, ou des films de science-fiction à Amélie Poulain, marquent
notre imaginaire. Cette présentation physico-historique serait
faite par un physicien-musicien du laboratoire d?acoustique
musicale de Jussieu et une ondiste.
Ginette GABLOT
405. La gamme musicale et le problème du tempérament
Les harmoniques naturels d?un son périodique permettent
de définir les intervalles qui servent de base à la construction
d?une gamme musicale à douze demi-tons : octave, quinte et
tierce majeure. Pour des raisons arithmétiques élémentaires, il
Vincent PARBELLE
26-29 Octobre 2007
est impossible de concilier la pureté harmonique simultanée de
ces trois types d?intervalles. En fonction de l?esthétique musicale de l?époque où ils vivaient, les musiciens ont adopté
diverses attitudes face à ce problème. Plusieurs compromis sont
en effet possibles : les tempéraments. Comment construire un
tempérament et quels sont les principaux tempéraments qui ont
existé depuis le Moyen-Age jusqu?à nos jours ? Les « qualités »
et les « défauts » de ces différents tempéraments seront illustrés
par des exemples sonores réalisés au conservatoire de Lille
avec l?aide d?une spécialiste de musique ancienne.
412. Acquisition et traitement de données à l?aide
d?une calculatrice graphique
L?expérimentation assistée par ordinateur (ExAO) est
présente dans l?épreuve expérimentale du baccalauréat S et
figurera officiellement à l?épreuve expérimentale du baccalauréat professionnel à la session 2008. L?acquisition et le traitement de données à l?aide d?une calculatrice graphique est une
manière simple et pratique de préparer les élèves à ces
épreuves. On examinera à travers quelques exemples simples,
quels types de TP d?évaluation et de formation peuvent être
proposés aux élèves. Pour les baccalauréats professionnels, les
exemples seront pris dans la formation méthodologique de
base. On détaillera en particulier les aspects pédagogiques et
scientifiques que l?ExAO permet de développer pour enrichir la
formation des élèves des lycées et des lycées professionnels.
Jean-Louis BLAS et Jean WINTHER
413. TI-Nspire, l?unité scientifique multifonctionnelle
pour micro-ordinateur et plateforme autonome
On se propose à l?aide d?une plateforme scientifique ouverte,
TI-Nspire, comprenant un tableur, une application calcul
formel, une application graphique & géométrie et une application d?édition mathématiques, de mettre en évidence une relation entre des phénomènes physiques et des concepts mathématiques ou théoriques qui peuvent les lier. Cela permet à
l?élève de les appréhender de manière beaucoup plus simple.
On traitera par exemple le mouvement parabolique ou la modulation démodulation d?amplitude.
Jean-Louis BALAS et Jean WINTHER
416. Partage de connaissances et Internet : bilan
d?une expérience autour de sites web, forums et wiki
Depuis 1998, un site Internet de chimie amusante, puis
plus tard un site de physique amusante, ont été développés,
présentant au internaute des fiches d?expériences (essentiellement en chimie). En décembre 2004, un forum de discussion
consacré à la chimie a vu le jour. Celui-ci est très fréquenté :
environ trois millions de visites depuis sa création, mille cinq
cents membres environ et plus de trente mille messages postés).
Tous les messages ne sont pas toujours très pertinents, mais
cela fait de ce forum un espace virtuel vivant, avec ses habitués, ses passionnés, ses conflits, ses discussions prenantes ou
très bien vulgarisées par certains collègues. Les forums de
physique amusante et, plus tard, de biologie ont suivi. Le but
de cet atelier est d?engager une discussion sur l?internet comme
outil de communication moderne et à fort potentiel, en me
Clovis DARRIGAN
basant sur mon expérience en matière de site web, de forums
scientifiques et d?un système très prometteur : le wiki. En tant
qu?administrateur de tels sites, je partagerai avec vous les avantages et inconvénients de ces systèmes, les problèmes rencontrés, les pièges à éviter, la gestion des utilisateurs et des modérateurs?
433. Physique et chimie au LCPP : enquête et prévention
des risques d?incendies
Une présentation de la réglementation française en matière
de sécurité incendie dans les ERP (Établissements recevant du
public) et dans les IGH (Immeubles de grande hauteur) sera
proposée. On discutera de l?utilisation de l?ingénierie de la
sécurité incendie pour la prévention incendie dans les ERP,
exemple du Grand Palais. Des exemples d?enquêtes seront
présentés, ces enquêtes sont réalisées afin de vérifier le bon
fonctionnement des installations de sécurité mais également
afin de faire évoluer la réglementation française en matière de
sécurité incendie.
Karine VAN NIEL
434. Physique et chimie au LCPP : explosifs, analyses
effectuées et exploitation à la suite d?un attentat
Explosifs, analyses effectuées et exploitation à la suite
d?un attentat.
Jean-Jacques MINET
435. Physique et chimie au LCPP : analyse de résidus
après incendie
Enquêtes et analyses à la suite d?incendies La recherche
des causes d?un incendie suspect implique un examen approfondi de la scène de crime et parfois des analyses physicochimiques en laboratoire. Cette présentation abordera les principaux points d?une enquête technique et décrira les méthodes
analytiques mises en ?uvre. Quelques exemples illustreront
l?apport du laboratoire aux services de police.
Xavier ARCHER
438. Expériences de chimie générale assistées
par ordinateur avec Regressi (atelier 2)
Voir activité A17.
439, 440 et 441. Opérations de base appliquées
à la chimie organique (séances 2, 3 et 4)
Voir activité A38.
442. Utilisation de LabVIEW en physique
et en physique appliquée
Voir activité A80.
443. Génie Chimique : découverte de l?atelier
de l?ENCPB (séance 2)
Voir activité A123.
Les activités à l?ENCPB
444, 445 et 446. ENCPB : le « tour du propriétaire »
de fonds en combles (séances 2, 3 et 4)
Voir activité A122.
447, 448 et 449. Du büchner à la filtration en continu
(séances 2, 3 et 4)
Voir activité A385.
450, 451 et 452. Microchimie : une chimie organique
plus économique et plus propre (séances 2, 3 et 4)
Voir activité A357.
453. Algo >> Art | Mur Lumière de Bernard Caillaud
et projection du DVD « Quadri[+]Chromie »
Algo >> Art | Murs Lumière est une installation des
?uvres lumineuses de Bernard CAILLAUD, artiste numérique et
docteur en arts et sciences de l?art. Le peintre adapte dès le
début des années quatre-vingts ses méthodes de création pigmentaire à l?informatique et crée son propre univers, aux frontières
de l?art et de la science. Artiste prolifique et novateur, Bernard
CAILLAUD a enrichi le monde des images numériques de ses
nombreux travaux de création numérique algorithmique (automates cellulaires, attracteurs étranges, systèmes dynamiques,
« sonagraphic art »), et de ses peintures algocinétiques.
Philippe CAILLAUD et l?Association des amis de Bernard Caillaud
Les ?uvres présentées et mises en espace dans Algo >>
Art | Murs Lumière sont accompagnées ici de projections simultanées de tableaux temporels, notamment du DVD Quadri [+]
Chromies, réalisé avec le musicien Hector ZAZOU. Si les images
et les musiques de ce DVD sont générées par ordinateur, il n?y
a pas de recherche systèmatique de la synchronicité : couleurs
et sons semblent dialoguer dans un langage machinique étrange
qui devient, par la force du hasard, soudain compréhensible par
le spectateur.
454. Cognition, nouvelles technologies et éducation
Aujourd?hui nous sommes bombardés d?un côté par le
compte-rendu d?une myriade d?expérimentations, souvent réussies, rarement concluantes, d?utilisation des TIC dans l?enseignement et de l?autre par des informations sur les progrès des
neurosciences qui nous obligeraient à revoir nos conceptions de
l?apprentissage. Le groupe Compas veut rapprocher les deux
domaines, en dégageant ce que les sciences cognitives peuvent
et ne peuvent pas apporter à l?éducation et en cherchant un
point de vue permettant de mieux comprendre ce qui a été tenté
et ce qui pourrait l?être demain pour améliorer l?enseignement
en s?appuyant sur les TIC.
Stéphane GAULTIER et Daniel ANDLER
457, 458 et 459. Arômes, couleurs et matières
(séances 2, 3 et 4)
Voir activité A75.
Le congrès : les contenus
27
460. Expériences pour la météorologie et la climatologie
(séance 2)
Voir activité A151.
Jean-Louis DUFRESNE et Jean-Yves GRANDPEIX
461. Un peu de physique dans un lycée ordinaire
(séance 2)
Voir activité A170.
28
462. La mallette pédagogique de l?UIC
La mallette pédagogique est destinée aux binômes seniorjunior de l?Union des industries chimiques (UIC). Elle permet
d?illustrer leurs présentations dans les collèges et lycées :
chacune des huit expériences de chimie est à la fois en lien avec
un secteur de l?industrie et avec le contenu des programmes de
l?Éducation nationale. Sa conception est issue d?un partenariat
entre l?UIC, l?Éducation nationale, le Palais de la découverte et
Jeulin.
Freddy MINC
466. Assemblée plénière de l?UdPPC :
une occasion de fêter les 100 ans du bulletin !
A l?issue de l?Assemblée plénière, occasion d?échanges
entre les congressistes, nous fêterons les 100 ans du Bulletin avec
les rédacteurs en chef qui ont contribué, au fil des ans, à le
réaliser. Dans une ambiance que nous espérons festive et décontractée, nous annoncerons le palmarès des concours photos, du
jeu des anniversaires? De nombreux prix et cadeaux seront
attribués. Nous passerons ensuite le relais à l?équipe de Rouen.
Ne manquez pas cette occasion de vous exprimer d?abord, de
faire la fête ensuite?
Jean-Charles JACQUEMIN
Certaines des activités décrites ci-dessus
peuvent avoir été supprimées pour des raisons variées.
La chimie, elle est partout !
Illustration de Marine COUDERC
Production Anakaté
26-29 Octobre 2007
Les activités hors de l?ENCPB
11. Visite au Palais de la découverte :
visite spéciale « jeune enseignant » (mardi 30 octobre)
Quelles sont les ressources du Palais de la découverte ? Une
visite guidée spécialement destinée à faire découvrir aux jeunes enseignants les ressources et les aides que peut leur offrir le Palais de la
découverte.
Françoise PATRIGEON
12. Un parcours d?expériences dans la collection
de physique du lycée Buffon
Depuis les années 1890, la collection du lycée Buffon s?enrichit
de nombreux appareils de physique, dont beaucoup fonctionnent
toujours. Nous réaliserons des expériences à l?ancienne sur la chute
des corps, l?électricité, l?optique et présenterons dans l?ordre chronologique tous nos oscilloscopes, dont certains peuvent être qualifiés
d?historiques. La collection comprend aussi de très vieux appareils de
thermodynamique, d?acoustique? et le cahier du chef de laboratoire
dans les années 1900.
Marie-Christine PÂRIS et Chantal BRANCQ
24. Visite du musée des Arts et Métiers
(visite 2, dimanche matin)
Une visite guidée du musée vous fera découvrir entre
autres
? les domaines de l?instrumentation scientifique : le cabinet de
curiosité de l?abbé Nollet, les balances de Lavoisier, le
dispositif de la mesure de la lumière de Foucault?
? des matériaux : verre de Gallé, le fer, l?aluminium?
? le domaine de l?énergie avec la machine à vapeur de Watt,
la dynamo de Gramme, la pile de Volta?
? sans oublier les automates dans le domaine de la mécanique
et les merveilles de la chapelle.
25. Visite du musée des Arts et métiers
(visite 1, samedi matin)
Une visite guidée vous fera découvrir les domaines de
l?énergie et la mécanique en liaison avec la Révolution industrielle. Le théâtre des automates vous ouvrira ses portes et la
visite guidée se terminera dans la chapelle. S?il vous reste du
temps nous vous recommandons d?aller jusqu?aux domaines de
l?instrumentation scientifique et des matériaux.
34. Énergie renouvelable - Réseaux industriels
communicants - Robot suiveur de ligne
Au cours de cette visite qui aura lieu au lycée Louis
Armand, nous présenterons plusieurs exemples de systèmes :
? Mise en ?uvre d?un système éolien didactique Eolicc ;
? Pilotage de la partie ventilation par interface Web et réseaux
TCP/IP industriel ;
? Contrôle et gestion de la récupération d?énergie éolienne par
Jérôme PROUZAT et Fabrice LASNE
Les activités hors de l?ENCPB
interface Web ;
? Pilotage et vidéo surveillance par interface Web et liaison
série Réalisation d?un robot suiveur de ligne ;
? Utilisation de Mplab PIC C pour 18F452 et simulation des
circuits sous Proteus E/S, Entrée analogique, PWM Afficheur, Liaison série, Récepteur infrarouge, etc.
40. La physique dans les domaines de la vidéo
et des télécommunications
Une visite au lycée Louis Armand. La propagation des
ondes électromagnétiques est abordée sous une forme originale
à travers l?étude de systèmes industriels :
? un système de distribution vidéo permet de présenter de
façon attractive les modulations analogiques et numériques
grâce à la visualisation de spectres, de diagrammes de
constellation?
? dans le domaine des télécommunications, nous nous intéresserons à la transmission de la voix sur une ligne téléphonique ou au cours d?une communication sans fil ; nous testerons aussi la transmission de l?information par une liaison
Wifi ;
? l?utilisation d?un banc de mesures automatisées sur un
système de réception satellite.
Jérôme PROUZAT, Marie-Jo FAIVRE et Anne GAUCHET
76. Planétarium : une séance pour vous?
Confortablement installé sous une voûte de quinze mètres,
le spectateur se trouve plongé sous un ciel étoilé d?un réalisme
saisissant. Nous décrirons le ciel étoilé du soir, le mouvement
de la voûte céleste, la visibilité des constellations, les planètes
à observer à l??il nu, puis nous étudierons le phénomène des
saisons : à quoi sont-elles dues ? Qu?est-ce qu?un solstice et un
équinoxe ? Pourquoi les hauteurs méridiennes du Soleil varientelles selon les saisons ?
Alain REDDING et Marc GOUTAUDIER
77. Cadrans solaires (Palais de la découverte)
On abordera dans cet atelier les notions nécessaires à la
construction d?un cadran solaire :
? S?orienter avec le Soleil. Progression et culmination du
Soleil sur la voûte céleste dans une journée et en fonction
des saisons. Présentation du cadran horizontal avec style
vertical (gnomon).
? Travail sur le globe terrestre (axe de rotation de la Terre,
équateur terrestre, orientation, méridiens, fuseaux horaires).
Quelle heure sur Terre ?
? Construction du cadran solaire équatorial.
? Pourquoi deux faces ? Travail sur les saisons et la durée du
jour.
? Orientation du cadran équatorial selon la latitude.
? Cadran horizontal et méridional à style polaire.
Alain REDDING et Marc GOUTAUDIER
Le congrès : les contenus
29
Cet atelier fait suite à la séance de planétarium proposée
au Palais de la découverte.
88. À la recherche des médaillons Arago :
du Sud vers le Nord (groupe 2)
De la Cité Universitaire à l?Observatoire de Paris, il s?agit
de découvrir les médaillons Arago qui jalonnent le Méridien de
Paris ainsi que quelques cadrans solaires typiques du XIVe
arrondissement : une promenade agréable qui vous fera traverser le parc Montsouris et découvrir son histoire, zigzaguer dans
quelques recoins pittoresques du quartier, voir la coupole de
l?Association française d?astronomie et le centre de météorologie datant de 1947? et qui vous mènera sur la place de l?Île
de Sein où vous découvrirez le socle de la statue Arago. Mais
la statue n?y est plus : elle a été fondue? d?où l??uvre de
l?artiste néerlandais Jan DIBBETS, les fameux médaillons
rendant hommage à Arago. Cette promenade sera accompagnée
et commentée sur ses aspects touristiques, par des élèves de
BTS AGTL de l?École nationale de commerce Bessières
(Paris).
Martine GOURGEOT et Jean-Louis HEUDIER
30
89. À la découverte de Gio-Domenico Cassini
Dans la prestigieuse salle Cassini de l?Observatoire de
Paris, Jean-Louis HEUDIER, astronome et vulgarisateur, vous
fera revivre les travaux engagés par Gio-Domenico CASSINI il y
a quelques trois cent trente ans dans ces mêmes lieux ! Il
évoquera le tracé du Méridien de Paris, la découverte des satellites de Saturne et de la division entre les anneaux de la planète,
la mesure de la parallaxe de Mars, la mission de Richer à
Cayenne, la détermination des dimensions du système solaire,
le démarrage du travail colossal de cartographie de la France?
La deuxième partie de l?exposé portera sur l?histoire et
l?aventure humaine et technologique de la mission CassiniHuygens. Cette conférence interactive sera suivie d?une présentation des projets pédagogiques, mis en place par l?Observatoire
de Paris et d?une visite de la coupole et de la lunette astronomique.
Jean-Louis HEUDIER
92. À la recherche des médaillons Arago :
du Nord vers le Sud (groupe 1)
Du Palais Royal à l?Observatoire de Paris, il s?agit de partir
à la recherche des médaillons Arago et de quelques cadrans
solaires des Ier et VIe arrondissements de Paris. Le Méridien de
Paris passe par le centre de l?Observatoire de Paris et traverse
Paris du nord au sud. Sa construction a commencé en 1669,
grâce à Gio-Domenico CASSINI (1625-1712), elle est actuellement matérialisée au sol par les médaillons Arago, ?uvre de
l?artiste Jan DIBBETS. Nous longerons la pyramide du Louvre,
admirerons l?Institut de France, et traverserons le jardin du
Luxembourg, après avoir observé la méridienne et le cadran
solaire de l?église Saint Sulpice. Cette promenade sera accompagnée et commentée sur ses aspects touristiques par des élèves
de BTS AGTL de l?École nationale de commerce Bessières
(Paris).
Martine GOURGEOT et Jean-Louis HEUDIER
26-29 Octobre 2007
136. Visite du laboratoire du Centre de Recherche
et de Restauration des Musées de France (C2RMF) (visite 1, lundi matin)
Au musée du Louvre, près de la porte des Lions, au carrefour de l?art et de la science, se trouve le Centre de recherche
et de restauration des musées de France (C2RMF). Dans les
laboratoires du C2RMF, des scientifiques mènent de véritables
enquêtes sur ce qu?ont produit les hommes de différentes civilisations : vestiges archéologiques, sculptures, objets d?art,
tableaux? Du microscope électronique à AGLAE (Accélérateur grand Louvre d?analyse élémentaire), de la spectrométrie
de masse couplée à une chromatographie à la spectrométrie
Raman, les méthodes physico-chimiques d?analyse les plus
modernes sont mises en ?uvre pour explorer la matière afin de
mieux connaître et conserver les objets du patrimoine. Pour
avoir un aperçu de cet univers, nous vous proposons une présentation et une visite du centre de recherche.
Robert GALERA
La Maison de l?Air offre un panorama superbe sur Paris.
Son exposition permanente invite à la découverte de ce qui vit,
se déplace, dépend de l?air. Elle informe sur la qualité de l?air
de Paris, ses polluants, analyse les causes et envisage les remèdes.
Cette visite sera guidée. Il y a d?autres possibilités de visite
libre le mardi 30 octobre.
141. Visite de la Maison de l?Air
142. Visite des Ateliers de la Manufacture nationale
de Sèvres
Les visiteurs découvriront le site classé de la Manufacture.
Dans les ateliers de fabrication et de décoration de la porcelaine, ils assisteront à des démonstrations de moulage, tournage,
calibrage, émaillage, peinture? Le moulin où sont fabriquées
les pâtes de porcelaine et le laboratoire qui fournit les pigments
et l?or aux ateliers de décoration proposeront une présentation
de leurs différents métiers.
Les collections du musée renferment tant de merveilles
qu?il est nécessaire de faire la visite en suivant un fil conducteur : ce sera celui de la couleur avec le bleu ou triomphe le
cobalt, le rouge et le rose qui jouent avec le feu, le vert, le
turquoise et le noir, la couleur impossible?
143. Visite du musée national de Céramique de Sèvres
144. Visite du musée de l?Assistance publique Hôpitaux de Paris
Le musée crée en 1934 restitue l?histoire de l?hôpital,
histoire à la fois sociale et religieuse, celle de la médecine et
des professions de santé et celle aussi des représentations du
corps et de la maladie. Notre visite sera guidée et commentée à
travers les riches collections d?objets, de documents et de
tableaux du musée.
Le musée Baccarat est installé dans l?ancien hôtel particulier de Marie-Laure DE NOAILLES. Philippe STARK a assuré la
scénographie des lieux. La visite des collections de la maison
153. Visite de la Galerie - Musée Baccarat
Baccarat riche de deux cents ans d?expérience nous permettra
de découvrir avec une conférencière les splendeurs des ?uvres
et les techniques de travail du verre et du cristal.
Le musée est installé dans un grand appartement du siècle
passé qui conserve stucs et boiseries, au c?ur du quartier où se
concentraient autrefois les ateliers des maîtres éventaillistes. La
visite guidée du musée nous permettra de découvrir l?histoire
de l?éventail et d?approcher une technique et un art qui utilisèrent une grande variété de matériaux depuis les origines, il y a
plus de cinq mille ans en Égypte, à nos jours.
157. Visite du musée de l?éventail
Ce musée réunit une collection importante d??uvres permettant de découvrir divers aspects de la civilisation arabomusulmane, de la période des origines à celle de son épanouissement. La visite conférence du musée insistera sur les
instruments scientifiques de l?âge d?or des sciences arabes et en
particulier sur une belle collection d?astrolabes.
157. Visite de l?Institut du monde arabe
160. Courants forts et courants faibles, ondes métriques
et infrarouge : une demi-journée au Lycée Jacquard
Au cours de cette demi-journée de visite des installations
du lycée Jacquard, on présentera les activités expérimentales
mises en ?uvre dans les BTS systèmes électroniques, électrotechnique et maintenance industrielle.
Lucien SOURROUILLE et Brigitte GRELAUD
En électronique :
? Présentation d?une station professionnelle d?émission en
modulation de fréquence : visualisation et analyse des différents signaux de la source sonore à l?émission radiofréquence.
? Présentation d?un compas électronique de type « fluxgate »
pour la navigation de plaisance.
En électrotechnique :
? Présentation d?un système avec partie opérative de puissance.
En maintenance conditionnelle :
? Présentation de la maintenance conditionnelle par utilisation
d?une caméra à infrarouge et du logiciel associé.
163. Visite de la collection de minéraux
de l?École des Mines (visite 1)
Lydie TOURET, conservatrice du musée, vous fera découvrir la galerie de quatre-vingts mètres avec vue sur les jardins
du Luxembourg où est exposée la très importante collection de
minéraux constituée depuis 1783. Elle vous présentera l?his?
torique de cette collection et son importance au niveau mondial.
En attendant la visite, vous pouvez découvrir certains magnifiques minéraux sur le site :
http://www.ensmp.fr
164. De la macromolécule au matériau polymère (ESPCI)
L?extraordinaire diversité de propriétés et d?applications
Jean-Louis HALARY
Les activités hors de l?ENCPB
des matières plastiques tient à la variété des états accessibles
aux polymères en fonction de la température et de leur structure chimique : solide vitreux, solide souple, matériau caoutchoutique, voire liquide visqueux. L?objet de la présentation,
illustrée par plusieurs expériences simples à reproduire, est de
montrer comment la considération de quelques facteurs
physiques clés permet de comprendre les comportements
observés. L?accent sera placé sur la taille des chaînes macromoléculaires, la transition vitreuse, la cristallisation, la réticulation et l?existence d?enchevêtrements.
165. Pourquoi ça colle ? Du miel au post-it (ESPCI)
Lorsque votre doigt touche certaines surfaces telles qu?une
tartine de confiture, de la peinture en train de sécher ou encore
une étiquette autocollante, vous éprouvez une impression de
collant. Est-ce pour autant un simple problème d?adhésion ?
Lorsque vous touchez un liquide peu visqueux, votre doigt sera
mouillé par ce liquide, sans qu?on puisse décrire le liquide
comme collant. Par contre le ruban adhésif vous paraîtra très
collant sans que votre doigt ne porte aucun résidu collant une
fois détaché de la surface collante. Quelle est la physique qui
se cache derrière ces observations ? Si vous êtes curieux d?en
savoir plus, venez assister à notre conférence : nous allons expliquer et illustrer par quelques expériences simples quels sont les
principes physiques en jeu et les conditions nécessaires pour
qu?une surface ou une substance soit collante au toucher.
Costantino CRETON et Anke LINDNER
167. Visite de la collection de minéraux
de l?École des Mines de Paris : couleur des minéraux
(visite 2)
Amédée DJEMAI, s?appuyant sur la grande variété des minéraux rencontrés dans le musée de minéralogie de l?École des
Mines, abordera la plupart des processus de coloration rencontrés dans les matériaux. Il évoquera la diffraction, les interférences, mais aussi le transfert de charge dans un groupe d?atomes,
à l?aide d?exemples précis.
168. Visite de la collection de minéraux
de l?École des Mines de Paris : méthodes physiques
d?analyse minéralogique
Jacques TOURET vous fera découvrir la naissance et le
développement des méthodes physiques d?étude des minéraux
et des roches, du microscope polarisant aux microsondes. Beaucoup plus que pour d?autres domaines des Sciences de la Terre,
l?évolution de la science des minéraux (minéralogie) et des
roches (pétrographie) a été marquée par un petit nombre de
révolutions technologiques qui se sont succédé à intervalles de
temps réguliers : au XIXe siècle, le microscope polarisant, au
début du XXe siècle, l?analyse spectrale en lumière visible puis
par les rayons X et dans la seconde moitié du XXe siècle la microsonde électronique.
La Cité des Sciences est un lieu incontournable mais il y
faut quelques points de repère. Après une présentation de l?offre
de la Cité en direction des enseignants, vous pourrez visiter les
îlots Images, Jeux de lumière? le tout nouvel espace Mathé171. Visite de la Cité des Sciences
Le congrès : les contenus
31
matiques et les expositions de la Cité des enfants qui reste un
concept innovant.
La visite guidée du musée nous permettra de découvrir les
collections permanentes composées d?instruments, de maquettes
et d??uvres d?art qui se déploient au fil de quatre siècles d?histoire
de la musique. Un espace intitulé Résonances présente les différentes familles d?instruments et les principes qui régissent leur
fonctionnement.
172. Visite du musée de la musique
32
Le musée du parfum présente des objets en cuivre utilisés
dans la parfumerie traditionnelle : appareils de distillation,
alambic, ?uf de rectification, châssis à enfleurage, une belle
collection de flacons, l?orgue du parfumeur. Des affiches, des
tableaux, d?anciennes réclames restituent l?atmosphère raffinée
de l?univers du parfum. Notre guide terminera sa visite dans la
boutique Fragonard où il n?est nul besoin d?acheter parfum, eau
de toilette ou savonnette.
173. Visite du musée du parfum
Situé à deux pas de l?Opéra, c?est un ancien théâtre où joua
Sarah BERNARDT. Il est à voir pour ses appareils de distillation,
ses collections de flacons, ses tableaux et ses gravures de plantes
utilisées en parfumerie.
174. Visite du Théâtre-Musée des Capucines? au parfum !
Un très beau lieu parisien à découvrir par tous, et pas
seulement par ceux qui sont passionnés d?astronomie ! L?Observatoire de Paris est un lieu chargé d?une longue histoire. En
1665 l?astronome AUZOUT expose à Louis XIV Roi le pressant
besoin (Il y va, Sire, de la Gloire de Votre Majesté...) de
l?établissement d?un observatoire astronomique. Les plans du
bâtiment sont dressés par Claude PERRAULT et le gros ?uvre est
terminé en 1672. La visite guidée de l?Observatoire nous fera
découvrir la grande Galerie et ses instruments, la salle Cassini
et la Méridienne, la coupole avec vue sur les toits de Paris et sa
lunette équatoriale.
175. Visite de l?Observatoire de Paris
La visite du musée permet de suivre le cheminement rigoureux de la pensée et de l??uvre de PASTEUR, ses idées fortes, sa
longue collaboration avec ROUX, CALMETTE, CHAMBERLAND.
Dans la salle des souvenirs scientifiques sont rassemblées ses
modèles cristallins en bois, ses flacons de produits, ses ballons
à col de cygne, ses appareils d?observation : goniomètre, polarimètre, microscope? La visite de son appartement très caractéristique d?un appartement bourgeois du XIXe siècle nous fait
pénétrer dans l?intimité de ce grand savant.
176. Visite du musée Pasteur
La visite des ateliers de la Manufacture nous permettra de
découvrir les différents procédés de tissage à la main utilisés
encore actuellement, les objets fabriqués sont des pièces uniques
destinées aux grands services de l?État.
179. Visite des ateliers de la Manufacture des Gobelins
26-29 Octobre 2007
Situé au c?ur de l?Institut Curie, le pavillon Curie de l?institut du radium abritait le laboratoire dirigé par Marie CURIE
jusqu?à sa mort en 1934. Son bureau et son laboratoire de chimie
sont aujourd?hui tels qu?ils étaient à l?époque. C?est dans ce
lieu de mémoire et d?histoire des sciences que le musée Curie
propose aux congressistes de découvrir le parcours de la famille
aux cinq prix Nobel, ainsi que les grandes étapes de la radioactivité et de la cancérologie.
180. Visite du musée Curie
181. Visite de la collection de minéraux
de l?Université Pierre et Marie Curie
Vous êtes sensibles aux charmes des minéraux ? La collection de l?Université Pierre et Marie Curie comprend vingt-cinq
mille spécimens dont deux mille exposés. Ces derniers sont choisis
parmi les espèces les plus belles et les plus importantes dans les
applications industrielles et artistiques. Vous serez éblouis par
des minéraux classés selon leur composition chimique et pour
les silicates selon leur structure (vingt-quatre vitrines) ou par
des pièces remarquables par leurs tailles (vitrines murales).
Leader en muséologie minéralogique, cette collection est considérée comme la meilleure de France et l?une des plus remarquables du monde.
359. Communication : un attracteur scientifique et social...
une demi-journée à Télécom Paris
Après une allocution de bienvenue, deux thèmes généraux
seront abordés :
Marc PEYRADE et Alain MARUANI
? Une histoire des écoles de télécommunications ;
? Modèles et enjeux de la communication : transport, services,
traitement, usages et conservation.
Ils seront suivis de quelques panoramas ou coups de
projecteurs :
? Formes et signaux : entre le traitement et la perception ;
? Comment l?intelligence vient aux fourmis ;
? Du code de Jules CÉSAR à la cryptographie quantique dans
les réseaux.
La demi-journée se terminera par quelques démonstrations : images et sons, codages et décodages.
362. Visite du musée Branly
Édouard BRANLY a fait toutes ses recherches au sein de
l?Institut catholique de Paris. Il devra attendre d?avoir quatrevingt-sept ans avant d?y disposer enfin d?un laboratoire digne
de ce nom. Ce laboratoire est devenu le Musée Branly. Nous
pouvons y découvrir un grand nombre de dispositifs qu?il a
inventés (en particulier le cohéreur de Branly) ou utilisés. Nous
découvrirons également la « salle des cuivres » dans laquelle il
faisait ses expériences à l?abri des champs électromagnétiques
perturbateurs. Un diaporama sera par ailleurs projeté.
Jean-Claude BOUDENOT et Marion TOURNON-BRANLY
366. Visite des Gobelins : atelier de teinture
et nuancier informatique
399. Pionniers de la radioactivité : promenade autour
de la Montagne Saint-Geneviève (Paris 5)
CHEVREUL a été nommé en 1824 à la direction de l?Atelier
des teintures de la Manufacture des Gobelins.
Cette évocation sur les lieux des découvertes conduit le
visiteur du Muséum national d?histoire naturelle, avec la découverte de BECQUEREL en 1896, au laboratoire de Marie CURIE
dans ce qui fut l?Institut du radium (visite du Musée Curie non
comprise). Cette promenade sera animée par des responsables
de l?association Parcours des Sciences.
M. TRIVIER et M. SAUVIER
Atelier de teinture
Comme directeur de l?atelier de teinture CHEVREUL était
responsable de la teinture des laines et soies nécessaires aux
trois manufactures des Gobelins, de la Savonnerie et de Beauvais. Disposant d?un laboratoire contigu à l?atelier de teinture,
il y procédait aux analyses et expériences relatives à la teinture.
Au cours de cette visite nous verrons avec émotion ce laboratoire où bien des flacons des étagères ont sans doute connu
CHEVREUL ; nous verrons ensuite comment les teinturiers d?aujourd?hui perpétuent leur mission au service des tapisseries.
Le nuancier informatique
La fonction de CHEVREUL aux Gobelins comprenait également un enseignement qu?il exerça de 1826 à 1850 au cours
duquel il travailla sur les moyens de nommer et de définir les
couleurs qui aboutit à la construction des cercles chromatiques.
Cet objectif de conservation et de classement a été repris avec
les techniques actuelles par le département du nuancier informatique où nous serons accueillis.
368. Musée scientifique du lycée Louis-le-Grand :
les manipulations oubliées
Ce petit musée recèle des trésors préservés depuis près de
deux siècles par des générations de professeurs et techniciens
passionnés. Des collègues les feront revivre pour vous en présentant quelques manipulations oubliées. Guidé par Geneviève
MARTIN, vous pourrez admirer, après sa conférence, les cadrans
solaires de la cour d?honneur. Enfin nous rendrons hommage à
Pierre PROVOST en dévoilant la plaque du musée qui portera
désormais son nom.
Brigitte PROUST et Geneviève MARTIN
Pour information : Pour les passionnés, le Palais de la
découverte propose un parcours thématique cadrans solaires, le
samedi matin.
379. Énergies renouvelables (lycée Vauquelin)
Au cours de la visite des installations du lycée professionnel Louis-Nicolas Vauquelin, on présentera plus particulièrement les thèmes suivants :
? l?hydrogène : de sa production à son utilisation dans les piles
à combustibles ;
? les biocarburants : de la graine au biodiesel, de la cellulose
au bioéthanol.
Daniel TOUEIX
Les passionnés ou curieux d?aviation pourront admirer
plus de cent cinquante avions originaux, des ?uvres d?art et
divers objets spatiaux. Il est intéressant d?ajouter à cette visite
celles du premier prototype et du dernier Concorde et celle de
Boeing.
386. Visite du musée de l?Air et Espace
Les activités hors de l?ENCPB
Ginette GABLOT
400. Autour de la rue d?Ulm, découverte d?un quartier
scientifique
Sur les traces de Pasteur, de Perrin, de Vidal de la Blache,
des Curie(S) : cette promenade évoque l?histoire de l?implantation
des écoles puis des laboratoires de recherche qui ont remplacé,
en un siècle, jardins et vergers ; la visite du bureau de Pasteur
est comprise, pas celle du Musée Curie. Cette promenade sera
animée par des responsables de l?association Parcours des
Sciences.
Ginette GABLOT
401. Les Curie et les Joliot-Curie, du hangar
de la découverte à l?Institut du radium
Partant de l?Espace des sciences de Paris à l?ESPCI où
Pierre CURIE est plus particulièrement évoqué et où une mesure
de la radioactivité vous est présentée, le guide vous conduit au
Musée Curie en évoquant les transformations du quartier que
Marie Curie a connues et la mise en place de son laboratoire au
sein d?un institut menant des recherches fondamentales et des
applications médicales. Bien entendu, les travaux des JOLIOT
menés en ce lieu et qui leur valurent le prix Nobel de chimie
de 1935 seront évoqués ainsi que leurs activités sociopolitiques
qui ont marqué la recherche et l?opinion de l?après-guerre.
Cette promenade sera animée par des responsables de
l?association Parcours des Sciences.
Ginette GABLOT
410. Visite du Palais de l?Institut de France
L?Académie des sciences, une des cinq académies qui
constituent l?Institut de France est une institution plus que tricentenaire qui a, de tout temps été intimement mêlée à l?histoire
de la France. Vous visiterez le Palais du quai de Conti (chapelle,
salle des séances, bibliothèques?) où l?Académie des sciences,
comme les autres académies, est installée depuis 1806.
Béatrice AJCHENBAUM-BOFFETY
Une deuxième activité peut être enchaînée à la première,
la visite des archives (inscription séparée) : Florence GREFFE,
conservateur du patrimoine, vous présentera les archives de
l?Académie des sciences et fera notamment découvrir quelques
fonds de scientifiques physiciens, conservés parmi les riches
archives de cette académie.
411. Présentation des Archives de l?Institut de France
L?Académie des sciences, une des cinq académies qui constituent l?Institut de France est une institution plus que tricenteFlorence GREFFE
Le congrès : les contenus
33
naire qui a, de tout temps été intimement mêlée à l?histoire de
la France. Florence GREFFE, conservateur du patrimoine, vous
présentera les archives de l?Académie des sciences et fera
notamment découvrir quelques fonds de scientifiques physiciens, conservés parmi les riches archives de cette académie.
Cette visite peut être précédée par celle du Palais du quai de
Conti (chapelle, salle des séances, bibliothèques?) où l?Académie des sciences, comme les autres académies, est installée
depuis 1806 (inscription séparée).
34
463. Les Passages de Paris, ou les fastes d?une vie
mondaine oubliée
Cette visite d?environ 1 h 30, vous plongera dans une atmosphère oubliée et méconnue de nombreux Parisiens eux-mêmes.
Nous marcherons à travers ces rues couvertes autrefois animées
d?une vie mondaine, où naquirent les prémices du shopping
dans une ambiance toujours festive et souvent débridée. Une
sélection de passages les plus représentatifs de cet univers vous
permettra de remonter le temps à l?époque où les passages
étaient les lieux incontournables de Paris où il fallait être et être
vu.
Nabila ABDAT
470. Visite du musée de la Préfecture de la Police de Paris
Le musée de la Préfecture de Police retrace l?histoire de la
police parisienne du XVIIe siècle à nos jours. Il propose une
collection permanente ainsi que des expositions temporaires. La
section « archives » est chargée de la collecte, de l?inventaire et
de la mise à disposition des archives versées par les directions
de la Préfecture de Police. Sa richesse en fait la source principale des historiens de la police de Paris. Elle détient des fonds
essentiels pour l?histoire contemporaine de la Préfecture. La
bibliothèque comprend nombre de livres anciens et rares et
accueille le public qui en fait la demande. Une visite particulièrement enrichissante durant laquelle vous pourrez revivre les
plus célèbres histoires criminelles? une visite tout simplement
passionnante !
Cindy JAOUEN
Deux expositions à ne pas manquer
À l?ESPCI
Physique impériale
Au Palais de la découverte
Vibrométrie laser
26-29 Octobre 2007
Les «visites du mardi»
11. Visite au Palais de la découverte :
visite spéciale « jeune enseignant »
Quelles sont les ressources du Palais de la découverte ?
Une visite guidée spécialement destinée à faire découvrir aux
jeunes enseignants les ressources et les aides que peut leur
offrir le Palais de la découverte.
Françoise PATRIGEON
Une visite exceptionnelle : après un accueil et une présentation générale du site, vous visiterez les chaines d?assemblage
carrosserie (Ferrage) et de montage. Les modèles que vous verrez
fabriquer seront les modèles Citroën C2 et Citroën C3. Attention, il faudra être matinal (8 h 15 à Aulnay-sous-Bois).
414. Visite des usines PSA à Aulnay-sous-Bois (93)
Les passionnés ou curieux d?aviation pourront admirer plus
de cent cinquante avions originaux, des ?uvres d?art et divers
objets spatiaux. Il est intéressant d?ajouter à cette visite celles
du premier prototype et du dernier Concorde et celle de Boeing.
417. Visite du Musée de l?air et de l?espace (Le Bourget)
La Maison de l?Air offre un panorama superbe sur Paris.
Son exposition permanente invite à la découverte de ce qui vit,
se déplace, dépend de l?air. Elle informe sur la qualité de l?air
de Paris, ses polluants, analyse les causes et envisage les remèdes.
418 et 419. Visite de la Maison de l?Air
Le musée est installé dans un grand appartement du siècle
passé qui conserve stucs et boiseries, au c?ur du quartier où se
concentraient autrefois les ateliers des maîtres éventaillistes. La
visite guidée du musée nous permettra de découvrir l?histoire
de l?éventail et d?approcher une technique et un art qui utilisèrent une grande variété de matériaux depuis les origines, il y a
plus de cinq mille ans en Égypte, à nos jours.
420. Visite du Musée de l?Éventail
Situé au c?ur de l?institut Curie, le pavillon Curie de
l?institut du radium abritait le laboratoire dirigé par Marie
CURIE jusqu?à sa mort en 1934. Son bureau et son laboratoire de
chimie sont aujourd?hui tels qu?ils étaient à l?époque. C?est
dans ce lieu de mémoire et d?histoire des sciences que le musée
Curie propose aux congressistes de découvrir le parcours de la
famille aux cinq prix Nobel, ainsi que les grandes étapes de la
radioactivité et de la cancérologie.
421. Visite du Musée Curie
422 et 423. Visite de la ligne 14 de la RATP,
422 et 423. première ligne automatique du métro parisien
La ligne 14 du métro de Paris relie la station Saint-Lazare
à la station Bibliothèque François Mitterrand en traversant le
centre de Paris. Elle est la première ligne à conduite automatisée du métro parisien. Avant sa mise en service commerciale,
Les « visites du mardi »
elle fut connue sous son nom de projet : Meteor pour METro
Est-Ouest Rapide. Cette ligne sert de vitrine du savoir-faire de
la RATP (via sa filiale Systra) et d?Alsthom lorsque ces deux
entreprises répondent à des appels d?offres pour la réalisation
de métros.
L?Anneau de collision d?Orsay (ACO) est un ensemble
muséographique sauvegardant sur son site la machine ACO, qui
fonctionna de 1965 à 1988. De la science du passé à celle de
demain, l?objectif est de présenter un grand instrument qui a
contribué à des avancées scientifiques et techniques dans les
domaines de la structure de la matière, du rayonnement et de la
physique des accélérateurs. Deux types de visites peuvent-être
organisés en fonction du nombre des demandes :
? Orientation scientifique ;
? Orientation pédagogique et muséale.
424 et 425. Visite de l?anneau de collision d?Orsay
Le Centre de protonthérapie d?Orsay (CPO) est un hôpital
de jour et un centre de traitement et de développement en radiothérapie. La protonthérapie est une radiothérapie utilisant des
faisceaux de protons. Les protons présentent des propriétés
balistiques avantageuses mais leur mise en ?uvre nécessite des
technologies lourdes (un accélérateur de particules à protons,
une enceinte de radioprotection) et sophistiquées pour atteindre
la haute précision permise par leurs qualités balistiques (des
systèmes de planification du traitement, de conformation du
faisceau, et de positionnement).
426. Visite du centre de protonthérapie d?Orsay
Le centre de cinétique rapide ELYSE dispose d?un accélérateur d?électrons unique en Europe, délivrant des impulsions
de quelques picosecondes et de deux lasers produisant des
impulsions de quelques dizaines de femtosecondes. Le vieillissement du vin, la croissance des plantes, la rouille se formant
sur la coque des bateaux, l?explosion des feux d?artifice sont
facilement observables à l??il. Pourtant, ces phénomènes résultent d?un ensemble de réactions chimiques dues à des espèces
de durée de vie si brève que leur existence est longtemps restée
insoupçonnée. C?est également le cas de bon nombre de réactions biochimiques ou des phénomènes qui se produisent lors
de l?interaction entre le rayonnement et la matière. L?échelle de
temps est de l?ordre de la picoseconde et même parfois de quelques femtosecondes.
427. Visite du centre de cinétique rapide ELYSE
428 et 429. Visite de l?Institut de chimie moléculaire
428 et 429. et des matériaux d?Orsay
L?Institut de chimie moléculaire et des matériaux d?Orsay
(ICMMO) regroupe les laboratoires suivants :
? LSOM (Laboratoire de synthèse organique et méthodologie)
où sont menées des recherches sur la chimie des aminoacides et des composés organosiliciés.
? LPSN (Laboratoire de procédés et substances) s?occupe de
Le congrès : les contenus
35
la synthèse organique selon deux axes principaux : la synthèse
organique dans des conditions non classiques (chimie verte)
et la synthèse totale de substances naturelles.
SOLEIL est une source de lumière extrêmement puissante
qui permet d?explorer la matière, inerte ou vivante. Plus concrètement, c?est un accélérateur de particules qui produit un rayonnement synchrotron. Ce rayonnement est fourni par un anneau
de stockage de trois cent cinquante-quatre mètres de circonférence dans lequel des électrons de très haute énergie circulent
quasiment à la vitesse de la lumière. Capté à différents endroits
de l?anneau, le rayonnement est canalisé vers des sorties, les
lignes de lumière. Chaque ligne est un véritable laboratoire,
430 et 431. Visite du synchrotron Soleil (Orsay-Saclay)
36
instrumenté pour préparer et analyser les échantillons à étudier
et traiter les informations recueillies. Deux types de visites
peuvent-être organisées en fonction du nombre des demandes :
orientation scientifique ou orientation pédagogique.
Un haut lieu parisien, une occasion !
436. Visite de l?Opéra Bastille
465. Visite de l?hôtel de la Monnaie (atelier et musée)
La Monnaie de Paris, EPIC depuis le 1er janvier 2007, est
tout à la fois un service public régalien, une industrie, une
image de marque, un musée et un espace de création artistique.
Voir le site.
???
Paris de Sciences est terminé?
Rendez-vous à Rouen !
26-29 Octobre 2007
Partager, défendre, agir
Danielle Fauque
Ce texte, écrit en 2006 pour le Centenaire de la création de l?Union des physiciens, a été publié dans le cadre
des 54e Journées nationales de l?Union des professeurs de physique et de chimie à Besançon.
Nous remercions l?auteur et les organisateurs de nous avoir autorisés à le publier à nouveau.
Introduction
Sommaire
Introduction
? Les sciences dans l?enseignement secondaire en France
au début du
XXe
siècle
? La réforme de 1902
? Création de l?Union des physiciens (1906)
Partager 1906-1927
? La « mutuelle des idées »
? Menaces sur l?enseignement scientifique
Défendre 1927-1940
? Première réaction
? Élaboration d?un plan d?action
? L?UdP à l?Exposition universelle (1937)
? L?heure du bilan
Intermède 1940-1945
? Le lien entretenu pendant la guerre
Agir 1945-1979
? Participation active aux projets de réforme
? Journées d?études et congrès
? Le Cinquantenaire (1956)
? La Commission Lagarrigue (1971-1977)
Agir, défendre, unir, de 1979 à aujourd?hui
? De nouveaux dangers sur l?enseignement
des sciences physiques
? Évaluation des savoir-faire expérimentaux
? De l?Union des physiciens à
l?Union des professeurs de physique et de chimie
Bibliographie
NB : À la naissance de l?association, les membres de l?UdP
se désignent entre eux par le vocable « les physiciens ». Ce
terme est utilisé dans ce sens dans le texte qui suit.
Partager, défendre, agir
Les sciences dans l?enseignement secondaire
en France au début du XXe siècle
La création de l?enseignement spécial par Victor DURUY,
en 1863, est une étape importante dans l?évolution de l?enseignement des sciences. Cette réforme vise à former des jeunes
gens aptes au travail technique et scientifique demandé par la
société pour faire face aux enjeux économiques et industriels ;
l?enseignement spécial comporte une partie expérimentale
importante, notamment en chimie. Pour le rapprocher de l?enseignement classique, un baccalauréat de l?enseignement spécial
est créé en 1881, puis l?enseignement moderne remplace
l?enseignement spécial en 1891. Mais les défenseurs des humanités classiques maintiennent par leur pression l?enseignement
moderne à un statut inférieur. À la fin de la décennie, le ministère de l?Instruction publique pose le principe d?une réforme où
l?enseignement des humanités scientifiques serait au même
rang que l?enseignement des humanités classiques. Cette
réforme est préparée d?une part dans l?opinion pendant
plusieurs années et d?autre part par le rapport d?une commission d?enquête parlementaire présidée par Alexandre RIBOT en
1898.
Dès 1894, la Revue internationale de l?enseignement,
publiée par la Société de l?enseignement supérieur à partir de
1881, souligne le discrédit immérité dont fait l?objet l?enseignement moderne, discrédit signalé devant le Sénat. En 1897,
le premier congrès des professeurs de l?enseignement secondaire public se déroule à Paris, à la Faculté de droit. En 1898,
un congrès de l?enseignement secondaire met à l?ordre du jour
le rétablissement d?un baccalauréat ès sciences, et commence à
organiser un congrès des professeurs de l?enseignement secondaire qui se tiendra lors de l?Exposition universelle de 1900.
Dans plusieurs articles sur l?enseignement secondaire (18981899), la Revue internationale de l?enseignement insiste sur le
caractère formateur de l?enseignement des sciences.
De son côté, la commission Ribot mène des entrevues
auprès d?acteurs du monde éducatif parmi lesquels des directeurs d?établissements publics et privés, mais aussi auprès de
personnalités diverses (académiciens, membres des chambres
de commerce ou des conseils généraux, spécialistes de
l?enseignement à l?étranger?). La société de 1900 croit fermement à la science, source de richesse et de progrès et cède facilement au scientisme. Le contexte international de concurrence
économique joue en faveur d?une modernisation de toute l?école
moyenne, assortie d?un développement de l?enseignement des
sciences, des langues vivantes et du dessin. La concurrence de
l?enseignement libre qui prépare avec un grand succès aux
Danielle FAUQUE
37
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concours d?entrée aux grandes écoles du gouvernement a aussi
un effet très motivant pour entreprendre cette réforme.
Présentée par le ministre Georges LEYGUES, la réforme de
1902 restructure et unifie l?enseignement secondaire, maintenant divisé en deux cycles. Le premier cycle d?une durée de
quatre ans comporte deux sections, une section classique avec
latin et grec et une section moderne sans latin. Le second cycle
offre quatre sections : A (latin-grec), B (latin-langues vivantes),
C (sciences-latin) et D (sciences-langues vivantes).
La réforme de 1902
38
La réforme s?accompagne d?une profonde modification
des programmes et des méthodes d?enseignement de plusieurs
disciplines. Pour les sciences physiques, elle introduit les exercices pratiques. Le physicien Henri BOUASSE et le mathématicien Paul APPELL ont, par leurs écrits, influencé la commission
de réforme. Il s?agit d?adapter l?enseignement au monde moderne
et de convaincre que les sciences représentent aussi une véritable culture, s?ajoutant à la culture classique afin de donner à
chacun une « vraie culture intégrale ». La réforme devra nécessairement s?accompagner d?une formation des maîtres.
En 1904, des conférences d?information sont données au
Musée pédagogique par Louis LIARD (vice-recteur de l?académie
de Paris), et pour la physique par Lucien POINCARÉ, Gabriel
LIPPMANN et Paul LANGEVIN ; elles sont ensuite publiées. À
l?ouverture de ces conférences, Louis LIARD, vice-recteur de
l?académie de Paris, insiste sur la contribution des études scientifiques à la formation de l?homme. Elles sont à leur façon des
« humanités ». Il présente les grandes lignes de l?ensemble des
enseignements scientifiques (mathématiques, sciences naturelles, sciences physiques) mais fait plus explicitement référence à la physique qui doit être expérimentale et inductive.
Lucien POINCARÉ insiste sur cette idée. Gabriel LIPPMANN précise
cependant que la physique enseignée ici n?est pas celle du
savant qui s?appuie sur les théories pour concevoir de nouvelles
expériences.
Le cadre étant précisé, il convenait de se mettre au travail,
de s?approprier les nouveaux objectifs en essayant de les satisfaire au mieux.
Les conditions imposées par les nouveaux programmes de
sciences physiques changent considérablement les méthodes
d?enseignement. En physique, le discours insiste sur les lois
générales et condamne les descriptions d?appareils souvent
montrés aux élèves sans que l?enseignant ne les fasse fonctionner ? en général, les instruments n?étaient pas fabriqués
pour fonctionner en classe. Dans le même temps, on insiste sur
l?aspect expérimental des sciences et sur la nécessité que cet
aspect apparaisse dans l?enseignement. La presse souligne
d?ailleurs la différence pédagogique qui existe, en ce domaine,
entre l?Angleterre, les États-Unis et la France. Depuis déjà un
quart de siècle, des laboratoires bien équipés sont installés dans
un grand nombre d?écoles secondaires en Angleterre où la
« méthode de la découverte » du professeur ARMSTRONG est
quasiment appliquée partout au début du XXe siècle. En France,
au contraire, la physique s?explique au tableau noir, il n?y a ni
manipulations de physique, ni exercices pratiques de sciences
Création de l?Union des physiciens (1906)
26-29 Octobre 2007
naturelles (HULIN, 2000, p. 55). La méthode inductive est désormais vivement conseillée.
L?aspect le plus novateur de la réforme de 1902 est donc
incontestablement la création des exercices pratiques : « Évitant
les développements mathématiques, [l?enseignement] doit
toujours être fondé sur des expériences ». Le temps réservé à
ces exercices pratiques est de deux heures par semaine en seconde
C et D, en première C et D ainsi qu?en classe de mathématiques. Les instructions de 1902 ne donnent que quelques indications générales pour leur réalisation : « Le professeur attachera la plus grande importance aux exercices pratiques. Il
apportera à leur préparation et à leur exécution les mêmes
soins et la même attention qu?aux leçons proprement dites. La
plus large initiative lui est laissée pour le choix de ces exercices
pratiques. On se bornera quelquefois à faire faire aux élèves de
simples observations qualitatives, le plus souvent on ira jusqu?à
une mesure, mais en se limitant à l?approximation juste nécessaire pour permettre à l?élève de voir l?ordre de grandeur des
choses avec des expériences d?une grande simplicité. Les exercices pratiques ne demanderont pas de matériel dispendieux ni
d?instrument trop délicat pour être mis entre les mains des
débutants, et ils constitueront, néanmoins, le complément le
plus utile de l?enseignement du professeur? (B.A., in HULIN,
2000, p. 193). Les exercices pratiques effectués dans le sens qui
vient d?être indiqué et accompagnés de nombreuses interrogations faites par le professeur seront le complément indispensable du cours. Les élèves devront certainement tirer un fruit
considérable des connaissances qu?ils acquerront et de l?habileté
expérimentale qu?ils développeront dans ces exercices » (B.A.,
71/1902, p. 855).
Les professeurs sont donc décontenancés et se retrouvent
inquiets devant les innovations : comment les introduire,
jusqu?où aller dans le niveau à donner aux notions et aux
pratiques, comment évaluer et qu?évaluer ? Comment financièrement faire face à la nécessité de monter des collections entièrement dévolues aux manipulations des élèves ? Les premiers
échanges vont faire état des rapports d?inspection. Les inspecteurs eux-mêmes interprètent différemment les alinéas des programmes. Il y a à la fois des critiques sévères et des compliments.
Il se trouve qu?Abel BUGUET, normalien, agrégé de
sciences physiques et naturelles et professeur au lycée de
Moulins, a créé en 1886 un bulletin de liaison et d?échanges
entre les professeurs de sciences. Ce Journal de physique,
chimie et histoire naturelle élémentaires comporte diverses
parties : des articles de fond sur les instruments scientifiques
(balance, machine de Wimshurst, etc.), des exemples de manipulations de chimie, une bibliographie, des questions résolues
(réponses aux questions posées par les lecteurs) et les sujets des
examens et concours. Les articles portent sur les contenus
d?enseignement et non sur les méthodes. Muté à Rouen, Abel
BUGUET poursuit cette publication, qui est, dit-il, honorée d?une
souscription du ministère de l?Instruction publique (1905).
C?est dans ce bulletin que la discussion sur les méthodes
d?enseignement des exercices pratiques et la nécessité de s?unir
pour mieux progresser va s?amorcer dès octobre 1905. Les
charges des professeurs sont trop lourdes pour qu?ils puissent y
faire face seuls ou seules (les femmes vont en effet avoir un rôle
très actif dans l?émergence de l?idée d?une nécessaire union).
En mars 1906, un petit groupe décide de lancer un appel pour
la création d?un mouvement. Durant les vacances de Pâques, le
Le congrès : les contenus
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20 avril, à deux heures de l?après-midi, des professeurs de sciences
physiques et de sciences naturelles se réunissent à Paris, dans
la salle que la Société de physique a complaisamment mise à
leur disposition. On jette les bases des statuts et des objectifs de
cette future association qui entrera dans le cadre de la nouvelle
loi sur les associations de 1901. Ses objectifs portent sur la mise
en commun des exemples de travaux pratiques et les mesures à
prendre en cas d?accident. L?association apportera aussi des
réponses aux questions posées. La question des accidents de
laboratoire est très prégnante tout au long des premières discussions : en effet, les exercices pratiques mis en ?uvre ne sont
parfois pas sans risques. On discute beaucoup des circulaires
officielles à propos du budget de l?enseignement secondaire et
du coût des exercices pratiques. Enfin, on établit une circulaire
pour « l?Association des professeurs de sciences physiques et
naturelles de l?enseignement secondaire ». Cette circulaire
insiste sur le but principal de cette « Union des physiciens » :
répondre aux besoins et questions concernant les travaux
pratiques et les accidents qui engagent la responsabilité des
enseignants. « La mise en pratique des programmes de 1902 est
fréquemment incompatible avec les interprétations que leur
donnent les livres et les examens » (BUGUET, 1906, p. 249). Il
est nécessaire de s?unir. L?Association n?aura aucun caractère
syndical, en conséquence elle ne s?intéressera pas aux conditions de travail des personnels. Cette circulaire est signée par
un comité d?initiative : Mademoiselle MOURGUES (Fénelon,
Paris), MM. DELVALEZ (Condorcet, Paris), LEMOINE (Louis-leGrand, Paris), BUGUET (Rouen), FESQUET (Dunkerque), ICOLE
(Nevers). Une demande d?adhésion est ajoutée à la circulaire
qui paraît dans le Journal. Le retour est un succès. Les
collègues sont enthousiastes. Tous insistent sur le plus urgent :
l?organisation et l?office de renseignements. Le Journal de
physique, nom donné régulièrement au bulletin d?Abel BUGUET,
est, en cette période, le premier organe de liaison des professeurs.
À la fin du mois d?octobre 1906, aux vacances de Toussaint, les professeurs tiennent leur premier congrès. L?Union
des physiciens est fondée. Le 1er novembre, un conseil composé
de quinze membres est nommé (quatre femmes, onze hommes).
Dix de ces membres sont parisiens. Le 17 novembre, le Conseil
décide la création d?un bulletin mensuel qui « servira de lien
entre les membres de l?association dispersés sur tous les points
du territoire » (Le Bup, 1907, n° 1, p. 11). Louis MERMET
(Charlemagne, Paris), premier président, est secondé par Mlle
MOURGUES, vice-présidente. LEMOINE et BRUCKER (Versailles)
sont secrétaires et BOURGAREL (Carnot, Paris) est trésorier. La
structure du Bulletin reprend celle du Journal de physique de
BUGUET.
Partager (1906-1927)
L?équipe responsable est donc constituée à la fin de 1906.
On demande aux sociétaires de faire un état des lieux (matériel,
collections, locaux?) et d?en faire un exposé critique ; on
commence à répondre aux questions qui affluent. Celles-ci sont
numérotées et publiées, une réponse est fournie dans un numéro
suivant.
La « mutuelle des idées »
Le bulletin publie des notices d?appareils, des exemples
Partager, défendre, agir
d?exercices pratiques, principalement de physique (protocole,
matériel, etc.), des analyses d?ouvrages utiles. De nombreux
articles concernent l?équipement de la salle où se déroulent ces
exercices pratiques, et la façon d?organiser une séance. Par
exemple, pour H. ROUBAULT (Lakanal, Sceaux), chaque poste
ne peut être occupé que par deux ou trois élèves, avec un
espace suffisant entre chaque poste pour l?aisance du travail (Le
Bup, 1908, n° 9, p. 12-13). Les instructions officielles restant
vagues sur ce sujet, l?Association va donc être le lieu où les
souhaits vont s?exprimer, où une pédagogie de l?exercice
pratique va se construire.
Pour la première fois de leur carrière, les professeurs se
trouvent dans l?obligation d?effectuer des travaux d?atelier, ce
qui n?est en général pas dans leurs compétences. Des accidents
surviennent parfois et mettent en cause la responsabilité des
enseignants ; un aide de laboratoire est souhaité. En 1908,
BOURGAREL juge nécessaire de rappeler les textes administratifs
concernant les exercices pratiques : « Pour les séances de manipulations, il est indispensable que les opérations confiées aux
élèves soient strictement renfermées dans les limites du programme. Chacune de ces séances doit toujours être précédée
d?une explication spéciale indiquant la marche à suivre, les
phénomènes à observer, les précautions à prendre. Le professeur montera les appareils sous les yeux des élèves, et leur fera
voir les produits et les effets. Enfin, pendant toute la durée de
la manipulation, il demeurera dans le laboratoire des élèves,
s?assurant qu?ils ne commettent aucune erreur, et qu?aucune
négligence ne les expose à des accidents » (Le Bup, 1908, n° 15,
p. 124).
Dès le début de la réforme, les crédits alloués aux exercices pratiques se révèlent insuffisants. Chaque professeur doit
faire preuve de beaucoup d?organisation et de sens pratique, et
tenir un cahier d?inventaire ou catalogue de matériel, remis
ensuite à l?économat.
Comme il faut disposer d?un certain nombre d?appareils
pour réaliser plusieurs manipulations, on commence par des
manipulations tournantes, en attendant que l?équipement du
laboratoire soit complété. L?avantage de la méthode tournante
est qu?elle permet à l?élève une certaine initiative, contribuant
ainsi à développer son sens de la méthode expérimentale. La
question du compte-rendu de manipulation se pose ensuite. Le
débat est, là encore, présent dans Le Bup : feuille ou cahier, à
rédiger sur place ou à la maison ?
Les réductions d?horaires au cours des années suivantes
aident à trancher. Peu à peu, les séances de travaux pratiques,
expression qui tend à remplacer celle d?exercices pratiques,
vont se codifier et se réduire à une simple réalisation manipulatoire avec prise de quelques mesures sans véritable initiative
de la part de l?élève. On recherche pour l?enseignement l?efficacité et pour le professeur l?allègement des tâches. Le manque
d?aides de laboratoires ou de préparateurs compétents dans un
certain nombre d?établissements contribue à établir l?homogénéité mais aussi à appauvrir le dessein des réformateurs. Cependant, des professeurs réagissent et proposent dans Le Bup des
exercices pratiques où l?élève garde une certaine autonomie
(Ch. BESNARD, Le Bup, 1909, n° 25, p. 182-185). Ainsi, à la
veille de la Première Guerre mondiale, deux styles de travaux
pratiques sont en compétition.
Danielle FAUQUE
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Partager, défendre, agir
Mais déjà un danger menace cet enseignement scientifique. De 1909 à 1912, les horaires et les programmes de
mathématiques et de sciences physiques sont réduits. En 1921,
les séances d?exercices pratiques sont ramenées à une heure par
semaine. Les explications doivent être données en classe, une
feuille ou le tableau des manipulations sont préparés à l?avance,
avec un même exercice pour tous. Cependant, sous aucun
prétexte, cette heure ne doit être transformée en cours (Le Bup,
1921, n° 148, p. 54-55).
Menaces sur l?enseignement scientifique
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Dans ces années d?après-guerre, la structure de l?enseignement secondaire est remise en cause. La réunion de toutes
les couches sociales dans l?horreur des tranchées a contribué à
créer le désir d?un enseignement égalitaire pour une frange
importante de la société. Celle-ci demande l?unification de
l?enseignement secondaire et réclame « une école unique ».
D?autres estiment que l?enseignement des sciences imprègne
trop la culture française d?une influence germanique. En 1923,
le ministre Léon BÉRARD supprime la section sans latin du
premier cycle et opère un retour à l?enseignement obligatoire
des langues anciennes (quatre ans de latin et deux ans de grec)
et instaure l?égalité scientifique : mêmes horaires et programmes
pour tous de la sixième à la première, en mathématiques,
sciences naturelles et sciences physiques. Le programme de
sciences physiques retenu pour tous est celui, révisé, de la
section C. L?enseignement des sciences physiques disparaît du
premier cycle tandis que les séances de travaux pratiques
reviennent à une heure et demie en seconde, première et classe
de mathématiques. On accepte cette fois qu?une partie du temps
prévu pour ces séances de travaux pratiques soit consacrée à
des explications complémentaires ou à des exercices (Le Bup,
1923, n° 160, p. 185). La réforme de 1902 est donc abandonnée.
26-29 Octobre 2007
La victoire du Cartel des gauches, en mai 1924, modifie
la donne. Dès la rentrée de 1924, les classes de sixième et
cinquième B, puis en 1925, l?enseignement moderne, sont rétablis, et « l?amalgame » est institué.
D?après les directives générales du Cabinet du ministre et
de la Direction de l?Enseignement secondaire, « il n?y aura pas
deux cultures, deux jeunesses distinctes ; bien au contraire, les
élèves du classique et du moderne seront mélangés dans les
mêmes classes (aussi bien dans les petits que dans les grands
lycées) pour tout enseignement commun, de façon à se trouver
dans les mêmes conditions, recevant des mêmes maîtres le
même enseignement » (DIXAUT, Le Bup, 1925, n° 179, p. 141).
Les associations de spécialistes, bien que non officiellement
consultées, suivent de près le projet. L?Union des physiciens est
satisfaite devant le retour à une heure et demie de travaux
pratiques et la disparition des sciences physiques dans le premier
cycle : « je crois que tous les physiciens verront sans regret
disparaître les cours de sciences expérimentales en
quatrième B et troisième B » (id., p. 142). En 1926, là où c?est
économiquement possible, des cours communs sont donnés
entre les établissements d?enseignement primaire supérieur et
les collèges, c?est ce qu?on appelle la « gémination ».
Défendre 1927-1940
La publication de La pédagogie française (1926), ouvrage
de Paul LAPIE, directeur de l?enseignement primaire, fait prendre
conscience que la disparition des cours de sciences expérimentales dans le premier cycle pose problème. Pour LAPIE, les
manipulations « sont des exercices excellents qui mettent en jeu
tour à tour les principales fonctions intellectuelles : les sens, la
Première action
Le congrès : les contenus
Partager, défendre, agir
mémoire, l?initiative, la prévision, le raisonnement ; exercices
éminemment propres à faire l?éducation des esprits » (cité dans
Le Bup, 1927, n° 199, p. 116). H. ROUBAULT termine le compterendu du livre de Paul LAPIE en écrivant : « Au fond, la suppression de l?enseignement des sciences physiques dans les classes
du premier cycle a été la conséquence d?une erreur pédagogique, car la valeur éducative des sciences expérimentales est
au moins aussi grande dans les classes du premier cycle que
dans celles du second cycle. Mais dans chaque classe, cet enseignement doit être donné sous une forme appropriée. À tout âge,
les sciences expérimentales constituent une discipline essentielle
d?éducation moderne » (Le Bup, 1927, n° 199, p. 117).
C?est à partir de cette année-là que l?UdP va s?impliquer
fortement dans la pédagogie des sciences physiques et mieux
défendre institutionnellement la discipline. À l?assemblée générale du 23 avril 1927, L. ZIVY (Louis-le-Grand, Paris) lance
l?idée de procéder à une vaste enquête sur l?organisation et l?enseignement des sciences physiques (Le Bup, 1927, n° 204-205,
p. 255-257). Il commence par analyser le métier du professeur
de physique (cours, exercices pratiques, devoirs, évaluation des
élèves). Le professeur adopte peu à peu des méthodes qu?il
personnalise et qu?il perfectionne ou non au cours des années
de pratique. Or une partie de cette activité est purement matérielle et répétitive, ne peut-on pas concevoir de mieux organiser
son enseignement « en vue du meilleur rendement » pour lui et
pour les élèves ? Le Bulletin peut être cet organe où l?enquête
pourra se dérouler. Et même, ajoute ZIVY, on peut espérer que
ses résultats auront des répercussions à plus haut niveau,
notamment dans la question de modification des programmes.
Les réductions d?horaires et les modifications de programmes
ne doivent plus se faire de façon abstraite, mais doivent tenir
compte de la réalité de l?élève (combien de temps peut-il travailler,
en cours, en étude et que veut-on lui enseigner ?). Pour ZIVY,
« on s?apercevrait que ce qui importe, ce sont moins les
programmes eux-mêmes que la méthode d?enseignement » (Le
Bup, 1927, n° 204-205, p. 257). ZIVY termine son article en
proposant une série de questions qui pourraient être soumises
aux membres de l?Union (formation continue du professeur,
préparation du cours, expériences de cours, organisation du
laboratoire, devoirs et évaluation, manipulations, divers).
H. LE CHATELIER intervient dans le débat et ZIVY commente
ses réponses. Les conseils de méthode que donne le savant sont
davantage applicables à un ingénieur ou un savant qu?à un
enseignant, dit-il. Ce dernier, ajoute ZIVY, devrait commencer
par adhérer à l?Union qui, par son Bulletin, lui apporte toutes
les informations souhaitées, en particulier, des informations
bibliographiques (Le Bup, 1928, n° 210-211, p. 168-170). Si les
idées de LE CHATELIER plaisent, les enseignants savent qu?elles
ne sont pas applicables en l?état, mais la déférence devant le
grand savant oblige l?UdP à publier ses lettres. D?autres professeurs envoient leurs réflexions. Par exemple, Marcel GINAT
(Le Havre), dont le rôle à l?UdP sera important, apporte l?avis
autorisé d?un professeur en exercice et ses propositions sont
réalistes (Le Bup, 1928, n° 210-211, p. 274-277). Ainsi, peu à
peu, se construit toute une pédagogie des sciences physiques,
grâce à l?investissement et au partage de quelques collègues
particulièrement motivés et qui appliquent le principe de la
« mutuelle des idées » en nourrissant Le Bup de leurs articles.
Partager, défendre, agir
Mais les tenants de la priorité des humanités classiques ne
désarment pas. La révolte gronde dans les familles. Des médecins dénoncent le « surmenage scolaire ». Une Commission
ministérielle du surmenage est alors mise en place, qui va auditionner les représentants des associations disciplinaires et des
syndicats de professeurs. Le président de l?UdP, Léopold
BRIZARD, s?exprime devant la Commission. Depuis vingt-neuf
ans qu?il enseigne, ayant vu plus de trois mile élèves, il n?a
jamais constaté de surmenage sauf au moment des examens
pour les élèves moyennement doués, mais les grandes vacances
réparent vite cela. Mais selon ce qu?on lui a rapporté, les
internes sont moins fatigués que les externes, les jeunes filles
plus que les garçons. Cependant, il ne juge pas nécessaire de
modifier les programmes et les horaires au lycée. Après ces
considérations sur l?état de santé des élèves, il saisit l?occasion
qui lui est offerte d?exposer les « bienfaits que peut rendre,
dans la formation de l?esprit des jeunes gens, l?enseignement
des sciences d?observation et d?expérimentation » ; il rappelle
aussi ce que fut l?action du recteur LIARD en 1902. Puis il
ajoute : « On a, dans certains milieux, reproché à la réforme de
1902 d?avoir été dictée par des préoccupations bassement utilitaires. C?est méconnaître l?esprit de cette réforme. Tout le
monde est d?accord pour penser que l?enseignement secondaire
doit être avant tout un enseignement de culture générale. Il doit
donner à l?esprit non seulement des connaissances, mais des
qualités, une formation. Mais refuser d?enseigner une discipline
parce qu?elle a une utilité pratique est une conception vraiment
insoutenable.
Est-elle sage, à l?heure actuelle ? Si les civilisations anciennes
ont dû leur influence à leur littérature et à leurs arts, si la
France doit à sa littérature un rayonnement incontestable, ne
perdons pas de vue que la prospérité actuelle des nations tient
surtout au développement de leur enseignement scientifique.
Parmi ces sciences, les sciences expérimentales : la chimie, la
physique (particulièrement l?électricité) tiennent une place
prépondérante. L?insuffisance de l?instruction scientifique des
Français qui doivent former notre élite nous a coûté très cher,
surtout en vies humaines, dans la dernière guerre. Elle nous
coûte encore très cher à l?heure actuelle au point de vue économique.
L?enseignement des sciences expérimentales doit donc trouver
dans la culture générale secondaire une très large place non
seulement parce qu?il possède des vertus éducatives qui lui sont
propres, mais aussi parce que ces vertus font en quelque sorte
contrepoids à celles que développent les autres disciplines [?].
On ne peut raisonnablement prétendre qu?un enseignement ainsi
donné [l?enseignement expérimental] soit une cause de surmenage. J?estime au contraire qu?il constitue plutôt une détente »
(Le Bup, 1930, n° 230-231, suppl., n.p.).
Élaboration d?un plan d?action
La question que l?on doit se poser, ajoute-t-il, est celle de
l?identité de l?enseignement scientifique dans toutes les divisions. Quels sont les résultats pratiques de cette identité, ardemment défendue au Conseil supérieur de l?Instruction publique
par Émile PICARD ? Il ne semble pas qu?elle ait justifié les
espoirs de ses promoteurs. En tout cas, si l?on décide de ne rien
changer pour les élèves qui se destinent aux grandes écoles, il
est un seuil en dessous duquel il ne faut pas descendre, sans
compromettre définitivement ce type d?études (Le Bup, 1930,
n° 230-231, suppl., n.p.).
Danielle FAUQUE
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Partager, défendre, agir
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L?article suivant cite un professeur d?histoire qui, pour
remédier à la faiblesse des élèves au baccalauréat, propose
d?augmenter l?horaire de cette discipline aux dépens de la
physique : les sciences ne pourraient-elles pas se contenter d?une
seule épreuve au baccalauréat, les mathématiques par exemple,
dit-il ? Une interrogation orale suffirait en sciences physiques à
l?examen. La réponse à ce M. DELVERT vient d?un mathématicien, Jacques HADAMARD, membre de l?Institut, professeur au
Collège de France. Celui-ci s?étonne qu?une seule science fasse
partie de la culture générale, à savoir les mathématiques. C?était
bon au XIXe siècle mais entendre cela en 1930 ! On pensait que
l?idée avait fait son chemin, et il faut encore convaincre : « un
homme de notre temps ne peut rester étranger à la transformation qui s?opère autour de nous » (Le Bup, 1930, n° 230-231,
suppl., n.p.).
Hélas, les espoirs sont déçus. Une nouvelle réforme diminue
les horaires de sciences physiques et de sciences naturelles.
Mais l?intervention ferme de L. BRIZARD a évité la diminution
des horaires de travaux pratiques (Le Bup, 1931, n° 242, p. 315).
A l?assemblée générale du 30 mars 1931, il dénonce cependant
l?offensive menée par les professeurs de langue ancienne, en
quelque sorte « la lutte des Anciens et des Modernes continue »
(Le Bup, 1931, n° 242, p. 317). La situation est grave, dit-il, il
s?agit de savoir si l?honnête homme du XXe siècle peut ignorer
la méthode expérimentale qui a plus transformé le monde en un
siècle que les dix-huit siècles précédents. La leçon de la guerre
ne semble pas avoir porté et notre enseignement secondaire
devient de plus en plus étranger au monde moderne, « l?élite
scientifique, industrielle, commerciale, agricole, celle qui
assure la prospérité d?une nation, viendra de l?enseignement
primaire supérieur ou de l?enseignement technique ». Il faut
donc supprimer l?égalité scientifique, mais cette lutte sera sans
doute longue (Le Bup, 1931, n° 242, p. 317).
La diminution des horaires de sciences entraîne de facto la
modification des épreuves du baccalauréat. L?UdP va lutter pour
essayer de sauver l?épreuve de sciences physiques au baccalauréat sous une forme acceptable, mais en vain, quand une nouvelle
réunion du Conseil est décidée. Un membre du Conseil propose
de supprimer l?égalité scientifique, et sa proposition est adoptée
à une forte majorité. Les physiciens sont momentanément sauvés
mais la réaction du journaliste du Temps est acerbe : « Jamais
n?est davantage apparue, encore qu?elle apparaisse beaucoup
depuis un temps, la nécessité d?aérer cette chambre [le Conseil]
de techniciens et d?y pratiquer des jours sur le dehors » (Le Bup,
1931, n° 245, p. 442). L?UdP veut exploiter ce premier avantage
et obtenir le rétablissement de la section C de 1902, dont les
résultats étaient encourageants (Le Bup, 1931, n° 245, p. 443).
L?union de tous les collègues est plus que jamais nécessaire :
« il n?y a pas une faute à commettre pour résister à la coalition
qui s?est formée contre l?enseignement scientifique » (Le Bup,
1931, n° 245, p. 443). Un débat va s?ouvrir dans le Bulletin sur
la forme et le contenu du problème, donné en classe ou à
l?examen. Une véritable réflexion s?engage. M. GINAT en donne
toute l?étendue dans le Bulletin. Dans les nouvelles conditions
de l?enseignement de la physique en sections A et A?, le temps
personnel consacré aux sciences physiques par les élèves va être
réduit. Il faut donc adapter la forme de l?évaluation en conséquence. Le problème serait remplacé par une nouvelle forme
d?évaluation : le test (Le Bup, 1932, n° 250-251, p. 228). Ce
dernier est formé de questions courtes et précises, de tout petits
26-29 Octobre 2007
problèmes, dont la difficulté peut être variable, présentés sous
forme d?une liste de questions à traiter par écrit, en temps
limité, en classe. C?est une excellente préparation à l?examen
oral. Le corrigé peut être fait collectivement par échange des
copies entre les élèves. L?expérience montre qu?il y a peu à
retoucher. Cette forme d?évaluation devrait être proposée aux
candidats.
Quant au problème lui-même, il doit toujours être relié à
la réalité concrète. Il représente souvent une expérience dont le
schéma doit être réalisé par l?élève, puis il doit apprendre à
dresser un plan d?attaque de résolution du problème : « discipliner son travail est une victoire que l?élève arrivera à
remporter sur lui-même » (Le Bup, 1932, n° 250-251, p. 229).
Il lui restera ensuite à rédiger sa solution dans un style bref et
clair, l?approximation des résultats devra être compatible avec
celle des données. Un tel problème demande beaucoup de
temps à la fois à l?élève et au correcteur. Mais il met en ?uvre
des qualités que l?élève doit acquérir.
Marcel GINAT poursuit son analyse de la situation dans le
bulletin d?octobre. La suppression de la physique à l?écrit du
baccalauréat, en première partie, a été un moyen d?amoindrir
son enseignement. Les élèves ont délaissé les disciplines scientifiques jusqu?à l?écrit puis ont avalé leur programme entre
l?écrit et l?oral. Mais les examinateurs n?ont pas été dupes et le
réveil des candidats a été douloureux. Comment les encourager
à travailler pendant l?année ? Tout est dans la main de
l?examinateur. Il lui suffit d?introduire dans les questions d?oral,
des questions relatives aux manipulations traitées durant
l?année. Cependant cette méthode « donne en vérité des résultats très divers, les manipulations étant trop souvent un mythe
dans bon nombre d?établissements. Elle permet en tout cas de
discriminer les candidats qui ont travaillé sérieusement » (Le Bup,
1932, n° 257-258, p. 126). Pourquoi, dit-il, n?accepterions-nous
pas à l?examen la présentation des comptes-rendus de travaux
pratiques ? Ce serait une sécurité pour l?élève, qui serait alors
interrogé sur une des manipulations faites au cours de l?année.
« Les travaux pratiques ayant une chance de sanction seront
exécutés plus sérieusement. Ils permettront de réaliser plus efficacement le programme de formation que nous nous sommes
tracé » (Le Bup, 1932, n° 257-258, p. 127).
Un congrès, organisé au Havre au printemps 1936, par la
revue L?Enseignement scientifique, rassemble tous ceux
qu?intéressent les questions de pédagogie active, qu?ils soient
littéraires ou scientifiques. Bien sûr, au Havre, M. GINAT est le
maître d??uvre de cette manifestation. Le thème général du
congrès est l?organisation de l?enseignement (enseignement en
général, enseignement expérimental, enseignement technique,
éducation morale, coordination entre disciplines). Plusieurs
personnalités sont invitées dont Paul LANGEVIN et Jules
LEMOINE (Le Bup, 1936, n° 289, p. 251-254). L?égalité scientifique y est abondamment discutée. Les avis sont unanimes pour
demander une remise à l?étude et un meilleur aménagement de
l?égalité scientifique. Dans ce cas, l?Union tiendra à préciser
son point de vue par l?intermédiaire de son Bureau (Le Bup,
1936, n° 294-295, p. 506-507).
L?assemblée générale du 4 avril 1937 est la première après
l?avènement du Front populaire du 3 mai 1936 qui a considérablement changé le paysage politique. L?année qui a suivi a été
fertile en événements et l?Union n?y a pas échappé. Les adhéLe congrès : les contenus
Partager, défendre, agir
sions nouvelles compensent largement les démissions. Le Bulletin
s?est développé mais les difficultés financières s?annoncent.
L?Union enregistre cette année-là un déficit relié à la dévaluation du franc. La réforme de l?enseignement secondaire, rendue
nécessaire « par le mauvais rendement des études scientifiques
et littéraires » reste cependant le sujet du débat. C?est dans une
mauvaise organisation des sections et des programmes qu?il
convient de rechercher les raisons de la baisse du niveau scientifique sans amélioration de la culture littéraire constatée
d?année en année. Force est de reconnaître maintenant que
l?égalité scientifique est une erreur (Le Bup, 1937, n° 301-302,
p. 374). L?Union prévoyant une réforme a lancé une enquête
dont les résultats dégagent des idées très nettes. Une majorité
de professeurs est pour un minimum de connaissances scientifiques dans toutes les sections avec un enseignement plus approfondi et vraiment utile pour ceux qui sont aptes à en profiter (Le
Bup, 1937, n° 301-302, p. 374). Beaucoup de propositions (programmes, horaires, examens, orientation judicieuse des élèves)
ont été faites et seront exposées plus tard dans le Bulletin.
Pour approfondir ce projet, les mois qui suivent voient les
échanges se multiplier entre les représentants des diverses disciplines scientifiques, la Société des agrégés, mais aussi avec les
représentants des divers ordres d?enseignement (primaire supérieur, technique). On envisage d?ailleurs de modifier les statuts
de l?Union pour accueillir les enseignants de ces deux ordres,
dans le cas où l?enseignement secondaire viendrait à être unifié.
La lancinante question des aides de laboratoire semble trouver
une réponse avec la circulaire du 5 mai 1937, en particulier
dans les lycées de jeunes filles presque totalement dépourvus de
préparatrices. Des postes supplémentaires pourraient être créés.
Le statut de ce personnel indispensable est maintenant bien
défini. L?UdP a, dès sa fondation, lutté sans relâche pour voir
enfin aboutir ce dossier (Le Bup, 1937, n° 301-302, p. 383-384).
Au début de 1938, la réforme entre dans sa phase active
(Le Bup, 1938, n° 311, p. 305). Les défenses catégorielles ou la
défense des droits et intérêts des divers enseignements font un
peu perdre de vue les origines et les buts de la réforme. Si la
baisse de niveau en sciences est liée, à l?origine, au principe de
l?égalité scientifique, elle a aussi été renforcée par le mode de
recrutement des élèves qui envoie en section A les meilleurs et
en section B les moins doués. Et la pression démographique a
sans doute constitué un autre facteur important. Depuis le début
des années 1930, le nombre d?élèves dans les collèges et les
lycées a presque doublé, entraînant un nouveau problème : le
mode de recrutement des professeurs et leur nombre.
Un autre élément doit être considéré : on souhaite désormais l?unité des programmes entre l?Enseignement primaire
supérieur (EPS) et l?enseignement secondaire afin de faciliter le
passage d?un ordre d?enseignement à l?autre. On parlera maintenant de l?enseignement du second degré. L?identification
entre le premier cycle de la section B et l?EPS conduit à introduire des sciences physiques en cinquième, quatrième et troisième. Des professeurs, membres de l?Union, participent à la
commission des programmes. Des recommandations sont
données pour les cours du premier cycle, qui doivent être très
simples : entraînement à l?observation des faits réels, habitude
de raisonner sur le concret, pratique des mesures, habileté expérimentale. L?Union souhaite que ces classes de premier cycle
soient confiées à des professeurs de sciences physiques.
En 1937, l?Exposition internationale de Paris comprend
une section réservée à l?enseignement (technique, primaire,
secondaire, supérieur). Dans la sous-section secondaire, l?UdP
disposera d?un petit stand où elle pourra « donner aux visiteurs
une impression aussi exacte que possible de la vie intérieure de
notre enseignement et montrer l?effort accompli par le
personnel enseignant » (Le Bup, 1935, n° 288, p. 192). Un appel
est lancé aux collègues pour présenter des instruments et des
travaux d?élèves. Pour sa participation et son exposition au
Pavillon de l?enseignement, l?UdP sera honorée d?une médaille
d?or au palmarès de l?Exposition universelle (J.O., 22 juillet
1938).
L?UdP à l?Exposition universelle (1937)
En même temps, l?UdP propose d?organiser un congrès
relatif à l?enseignement des sciences expérimentales dans les
divers ordres d?enseignement correspondant au second degré (secondaire, EPS,
technique) à la fin du mois de septembre,
au Musée pédagogique. Une exposition
annexe de matériel y est aussi organisée,
qui montre ce qu?ont pu réaliser les
constructeurs, les professeurs et les
mécaniciens du lycée. L?Inspecteur
général LAMIRAND accepte la présidence
de ce congrès et Georges BRUHAT, la viceprésidence. Les professeurs de sciences
naturelles y viennent très nombreux, ce
qui permet de discuter et de mettre au
point, en coordination, une stratégie de
défense de l?enseignement des sciences.
Plus de six cents enseignants assistent à ce
congrès dont plusieurs Anglais, Belges,
Suisses et Yougoslaves.
Le rôle des sciences expérimentales
et d?observation y est étudié de façon
extrêmement riche. Le constat est fait
que leur utilité est partout reconnue,
Partager, défendre, agir
Danielle FAUQUE
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Partager, défendre, agir
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qu?un véritable retournement d?opinion s?est fait dans la
société, que « l?on demeure sceptique sur la spontanéité de
certaines campagnes antérieures ». Des divergences existent
cependant sur l?âge auquel il faut commencer cet enseignement.
Pour les uns, dès la sixième, pour les autres, à partir de la
seconde. Mais la question de l?âge est liée à la forme de
l?enseignement : « on peut imaginer un enseignement expérimental conçu en vue de développer le sens de l?observation et
un certain esprit d?invention expérimental » dès la sixième, une
étude plus complète se faisant à partir de la seconde (Le Bup,
1937, n° 305-306, p. 1-4).
De nombreux collègues demandent qu?un congrès soit
organisé tous les ans mais, à cette époque, l?UdP se heurte à un
problème financier et organisationnel qui ne lui permet pas de
répondre à cette demande (Le Bup, 1938, n° 311, p. 303-304).
Mais l?idée est dans l?air, il faudra cependant que passent
quelques années, une « drôle de guerre » et une Occupation,
avant que l?idée ne resurgisse. En attendant, la Société de
Physique offre à l?UdP d?exposer son matériel lors de son congrès
de printemps.
La réunion de l?enseignement primaire supérieur à l?enseignement secondaire dans un enseignement du second degré
implique de facto une modification des statuts de l?Association.
Il est nécessaire de donner le statut de membres actifs aux
membres de l?EPS et de permettre leur élection au Bureau. La
collaboration réalisée à l?occasion du congrès de 1937 a
contribué à unir les forces de l?UdP à l?Union des Naturalistes.
La situation des sciences expérimentales dans le second cycle a
gardé un caractère issu de l?égalité scientifique. Les physiciens
réclament des horaires renforcés en section scientifique et les
littéraires disent que les scientifiques ne pensent qu?à préparer
les élèves au concours de l?École polytechnique. Les physiciens
ont beau souligner que les sciences ont d?autres vertus ? et ils
recommencent patiemment leur démonstration ? ils n?obtiennent
pas gain de cause. De la seconde à la terminale, l?horaire global
hebdomadaire de cours est de huit heures en série scientifique
et de six heures et demie en série littéraire. Les deux sections
ont le même horaire de travaux pratiques. La différence n?est
pas suffisante. Il faut créer une véritable filière scientifique.
L?heure du bilan
Le 16 avril 1939, devant l?assemblée générale réunie, le
président de l?Union reprend dans son bilan moral la plupart
des items déjà énoncés en 1938. Il rappelle qu?à l?origine,
l?UdP, la plus ancienne association disciplinaire, a voulu réunir
les professeurs de sciences physiques de l?enseignement secondaire, pour partager leurs savoir-faire et échanger des renseignements grâce à son Bulletin de liaison et d?information sans
jamais accepter d?entrer dans une défense catégorielle ou un
esprit syndical. Mais, maintenant que les syndicats participent
activement aux réformes de l?enseignement et que les décisions
prises ont des répercussions pour toutes les disciplines, il
devient difficile, dit-il, d?établir une démarcation aussi nette
qu?autrefois entre les questions d?ordre général et les préoccupations plus strictement scientifiques et pédagogiques. Depuis
l?origine, l?Union est restée fidèle à la politique de stricte
neutralité voulue par les fondateurs. Si elle s?est élargie depuis,
« c?est uniquement pour assurer la défense de l?enseignement
des sciences expérimentales ». La neutralité n?impose pas de
refuser une collaboration nécessaire avec les groupements
26-29 Octobre 2007
corporatifs pour toutes les questions concernant l?enseignement
en général et en particulier les programmes et les horaires. Elle
a entretenu des relations avec l?Association des Professeurs de
Mathématiques et avec l?Union des Naturalistes ; elle a participé
à chaque fois qu?elle y a été invitée aux travaux des commissions pédagogiques (Le Bup, 1939, n° 320-321, p. 307-308). Il
est à craindre que l?inégalité scientifique demandée ne soit que
la réduction des horaires en classes littéraires sans changement
en série scientifique. Il est donc nécessaire de rester vigilant.
Intermède 1940-1945
Le lien entretenu pendant la guerre
Le 3 septembre 1939, c?est la guerre que l?on espère rapide.
Elle mobilise de nombreux professeurs dans les services techniques, du fait de leurs compétences. Devant l?envahissement
du territoire, les classes préparatoires sont déplacées vers des
établissements éloignés des zones de combat ou de bombardement mais souvent mal équipés. L?enseignement est donc organisé avec difficulté. En conséquence, l?Union ne pourra fonctionner normalement, mais essayera de maintenir la publication
de quelques numéros par an. La réforme de l?enseignement du
second degré est en cours et la question de son achèvement se
pose. La guerre va induire des changements profonds dans la
vie de la société et des individus. Les physiciens sont persuadés
que l?importance de la formation scientifique et du rôle accrû
de la technique apparaîtront avec plus de netteté encore. Comment
alors concilier la connaissance concrète des choses scientifiques
avec une culture générale indispensable à ceux qui auront des
responsabilités dans la société ? (Le Bup, 1939, n° 325-326-327,
p. 1-2).
En 1940, il n?est pas possible d?organiser une assemblée
générale. Des réductions d?horaires sont inéluctables compte
tenu de la situation du pays. Tout l?aspect expérimental de la
discipline en est affecté (Le Bup, 1940, n° 332-333-334, p. 187).
Lorsque l?État français est promulgué en juin 1940, des mesures
autoritaires sont prises. Le secrétaire d?État à l?Éducation nationale et à la jeunesse, Jérôme CARCOPINO, entreprend une
nouvelle réforme et poursuit le travail d?unification de l?enseignement du second degré initié par Jean ZAY, le ministre du
Front populaire. La loi du 15 août 1941 transforme les EPS en
collèges modernes ; ils peuvent maintenant accueillir une
section de latin mais ils n?ont pas de second cycle (A. PROST,
1968, p. 420). Une section philosophie-sciences offre une troisième voie pour la deuxième partie du baccalauréat.
Agir (1945-1979)
Participation active aux projets de réforme
Après le débarquement de 1944, l?UdP peut reprendre son
action. La vice-présidente, Mademoiselle COURTIN, qui a réussi
à réunir et publier quelques articles pendant la guerre, sollicite
l?Inspecteur général G. BRUHAT dès le mois de septembre.
Grâce à son soutien, les physiciens obtiennent gain de cause,
les horaires des sections C et moderne sont substantiellement
augmentés et ces sections sont reconnues scientifiques. Enfin,
il est décidé que les candidats pourront opter pour une composition de physique ou de langue vivante au baccalauréat moderne :
Le congrès : les contenus
Partager, défendre, agir
c?était le premier pas vers le rétablissement souhaité d?une
épreuve écrite obligatoire de physique dans les deux sections
scientifiques de première (Le Bup, 1944-1945, n° 340, p. 34).
Lors de la première assemblée générale réunie le 25 mars
1945, le nouveau président F. OLLIVE fait part du projet élaboré
lors de l?assemblée parisienne de novembre 1944 concernant
les propositions à faire pour « remettre d?aplomb »
l?enseignement des sciences physiques. M. LAZERGES, secrétaire
général, fait le point sur ce projet : actuellement, le programme
de physique est trop lourd et celui de chimie trop léger en classe
de mathématiques, le programme des sections littéraires est trop
chargé. En conséquence, l?UdP demande que les programmes
soient remaniés immédiatement sans attendre le plan LANGEVIN,
que, dans ces programmes, on laisse un peu de liberté à
l?enseignant, enfin, que les agents de laboratoire soient considérés comme un groupe à part des autres agents de lycée. Mais
le plan de réforme LANGEVIN-WALLON ne sera jamais mis en
discussion à l?assemblée.
En 1947, un décret rétablit une épreuve écrite de sciences
physiques ou de langue vivante, au choix, au baccalauréat de la
section C ; une mesure transitoire est prise pour le baccalauréat
moderne. De nouveaux programmes des trois classes terminales, mathématiques, sciences expérimentales et philosophie
sont publiés dans Le Bup en novembre 1947. La différence entre
la classe de sciences expérimentales et de mathématiques repose
sur un appareil mathématique réduit et un aspect expérimental
plus développé, les notions au programme étant par ailleurs
sensiblement les mêmes. En classe de philosophie, le programme est considérablement modifié, il ne comporte plus que trois
grands chapitres (énergie, propagation des ondes ou signaux,
théorie atomique et conséquences), un par trimestre, introduisant des notions plus modernes (électronique, radioactivité par
exemple). Ce dernier enseignement doit contribuer à la culture
générale de l?élève à qui on n?hésitera pas à montrer comment
les théories physiques se sont élaborées au fil des siècles (Le Bup,
1947, n° 360, p. 40-48).
La réforme de 1948 semble donner satisfaction aux physiciens. Ils s?activent et n?hésitent pas à effectuer des démarches
auprès des instances publiques, conjointement, d?ailleurs, avec
les autres associations disciplinaires, pour faire évoluer la structure du baccalauréat. Ils lancent aussi la publication de fascicules
de travaux pratiques renouvelés qui paraîtront en fin d?année.
Un annuaire des membres est établi, un appel à adhésion est
envoyé. On s?étonne que nombre de professeurs de sciences
physiques n?adhèrent pas à l?Union malgré les recommandations
des inspecteurs qui considèrent que la documentation produite
correspond bien aux besoins, qu?elle constitue une référence à
un prix très accessible (Le Bup, 1949, n° 376-377-378, p. 250).
Le Bureau participe aux travaux de l?AFNOR, en ce qui concerne
le point de vue pédagogique, et reste très attentif à toutes les
questions pédagogiques d?ordre scientifique traités simultanément par les syndicats, la Société des Agrégés et le Conseil supérieur. Les informations sont aussitôt publiées dans le Bulletin.
Cet engagement de l?UdP auprès d?instances institutionnelles va s?approfondir tout au long des années sans heurt majeur
jusqu?aux années 1965, malgré les évolutions du système
éducatif qui en fait ne lui donnent pas toujours entière satisfaction. Les relations avec l?Inspection générale sont bonnes ainsi
qu?avec la Direction générale. Souvent, le président de l?UdP
Partager, défendre, agir
devient lui-même inspecteur puis inspecteur général et parfois
il accède à des responsabilités plus élevées. On se connaît, on
s?apprécie. On se rencontre au moment des Journées d?études
annuelles nationales ou régionales, au cours de stages ou d?expositions, qui constituent les temps forts de la vie de l?Union.
Nous ne pouvons pas ici étudier toutes les interventions
successives de l?UdP dans la succession des réformes qui jalonnent la IVe et la Ve République. Mais, il y a, à l?Union, une activité intense de formation et d?information au moment de ces
Journées d?études qui se déroulent dans des villes différentes
chaque année grâce au dévouement des correspondants locaux.
On y acquiert des connaissances, des amitiés se nouent, les rencontres enrichissantes sont propices à des remises à niveau ou
à des remises en question et, surtout, on y ressent le sentiment
d?appartenir à un corps. C?est ce sentiment d?appartenance qui
va jouer intensément dans les années de l?après-guerre, dans le
souvenir douloureux de cette époque et aussi dans l?utopie d?un
espoir de changement social.
Les Journées d?étude et congrès
Des conférences faites par les meilleurs spécialistes de la
physique et de la chimie modernes vont permettre la mise à
niveau d?une grande partie des professeurs. L?idée forte d?une
nécessaire modernisation des programmes s?installe et fait l?objet
de débats passionnés. Des professeurs enthousiastes veulent
absolument faire entrer la modernité dans leur enseignement
mais les plus conservateurs, un peu inquiets devant les nouveautés
qu?ils maîtrisent mal, avancent la difficulté qu?auront les élèves
à acquérir ces notions. Pourtant, la modernité va entrer dans les
programmes grâce à l?appui de Charles BRUNOLD, d?abord
inspecteur général puis directeur général de l?Enseignement.
Une des premières Journées d?études d?après-guerre s?est
déroulée à Alger en 1950, en présence de MONOD, directeur
général de l?Enseignement du second degré, du doyen BRUHAT
et de BRUNOLD, alors inspecteur général. Ce dernier insiste à
nouveau sur le caractère expérimental des sciences physiques et
rappelle les différents styles d?enseignement scientifique : un
style déductif ou dogmatique pour l?acquisition des connaissances, le style d?enquête ou de redécouverte qui s?apparente le
plus à la recherche, enfin le style épistémologique ou philosophique, qui répond à un souci de culture générale. Pour appuyer
ses définitions, BRUNOLD donne l?exemple des rayons cathodiques : leur découverte, la controverse sur leur nature (onde ou
corpuscule), le triomphe de la théorie corpusculaire (Le Bup,
1950, n° 387-388, p. 230-235). Le proviseur FRESNEAU, membre
de l?UdP parle des méthodes actives dans l?enseignement de la
physique, qui utilisent les « moyens modernes de projection »
comme les films, les vues fixes, les expériences à grande
échelle (Le Bup, 1950, n° 387-388, p. 235-239).
Aux Journées de Lyon en 1951, la prise de conscience de
la nécessaire modernisation des programmes se fait plus vive.
Au début de l?année, l?Union a lancé un questionnaire en ce
sens. À Lyon, PARIS, professeur à la Faculté des sciences, est
particulièrement critique sur l?enseignement de la chimie : en
particulier, on parle encore de l?hypothèse atomique ! La notion
d?ion doit être introduite rapidement et il faut s?en servir pour
l?étude des solutions. Par ailleurs, la nomenclature employée est
désuète. G. GUINIER (Janson de Sailly) « indique qu?au fond il
s?agit moins de changer le titre des programmes que l?esprit et
Danielle FAUQUE
45
Partager, défendre, agir
la tradition de l?enseignement » (Le Bup, 1951, n° 398, p. 425).
Les échanges sur les méthodes d?enseignement et le contenu de
futurs programmes sont des plus intenses, et des comptes-rendus
sont publiés dans le Bulletin.
La célébration du cinquantenaire de la création de l?Union
des physiciens donne lieu à une manifestation de grande envergure à Paris pendant les congés de la Pentecôte 1956. Charles
BRUNOLD, devenu directeur général de l?Enseignement, en a
facilité l?organisation et a assisté à plusieurs conférences. Des
collègues étrangers en délégation ou présents à titre privé assistent à ces Journées d?études. Au grand banquet qui réunit les
congressistes au lycée Saint-Louis, le président de l?Union,
LE RÉVÉREND, dresse un bilan de l?action de l?Association
depuis sa création en 1906. Il rappelle la rupture pédagogique
initiée par le programme de 1902, la difficulté de mettre en
?uvre les expériences qui a provoqué la fondation de cette
« mutuelle des idées », dont l?organe de liaison est le Bulletin,
puis la réaction de l?opinion contre le surmenage qui a visé plus
particulièrement l?enseignement des sciences et conduit l?UdP
à réagir pour sa défense. La Seconde Guerre mondiale est arrivée
avant que la crise ne soit surmontée, mais l?UdP a continué à
travailler en comité réduit. Elle fut donc à même d?intervenir
lorsque des réformes ont été proposées, avec comme objectif de
relever l?enseignement expérimental des sciences. La Direction
générale de l?Enseignement réserve toujours un bon accueil à
ses propositions, et l?Union est associée à la rédaction des
programmes. La création du Centre d?équipement en matériel
scientifique (CEMS) apporte un grand secours aux établissements : on s?équipe maintenant avec des appareils de bonne
qualité fabriqués en grande série. Les résultats expérimentaux
sont meilleurs et les élèves prennent davantage confiance dans
la méthode expérimentale. Enfin, depuis la guerre, les physiciens bénéficient de Journées d?études nationales ou régionales,
dont le succès est dû au dévouement des correspondants académiques. Enfin, une des dernières tâches de l?UdP est de se pencher
actuellement sur les horaires et les programmes de la nouvelle
réforme, qui apporte de profonds changements dans la forme
(révision des méthodes d?enseignement) et dans le fond (tenir
compte de l?évolution des sciences). L?Union le fait en partenariat avec les associations de mathématiciens et de naturalistes
et se tient toujours au courant de l?évolution de l?enseignement
à l?étranger.
Le Cinquantenaire (1956)
46
Mais l?année suivante, l?UdP rencontre des difficultés pour
faire accepter ses propositions. La réforme s?élabore sans trop
tenir compte de ce qu?elle propose et le danger d?une réduction
de l?enseignement des sciences se fait à nouveau sentir. Une
intervention d?un parlementaire de l?Assemblée nationale,
approché par l?UdP, n?obtient pas de réponse positive de la part
du ministre de tutelle. Il faudra faire avec un horaire réduit, en
conséquence, il faut à nouveau revoir les contenus. Seules satisfactions : l?introduction du système MKS, celle de la notion de
masse en seconde et une durée d?une heure et demie pour les
travaux pratiques de la classe de mathématiques élémentaires.
L?UdP s?inquiète cependant du problème du recrutement des
professeurs qualifiés, pour faire face à l?explosion démographique.
En réponse, les Instituts de préparation aux enseignements du
second degré (IPES) sont officiellement créés en février 1957.
En 1959, l?obligation scolaire est portée à seize ans ; en 1962 la
26-29 Octobre 2007
technologie entre au collège, avec les mathématiques modernes.
Ces dispositions obligent l?UdP à redéfinir ses objectifs. Des
articles de conviction sont publiés pour convaincre de l?intérêt
de ces nouvelles disciplines (Le Bup, 1969, n° 519, p. 167-177 ;
Le Bup, 1963, n° 474, p. 451-458). En 1963, la carte scolaire est
établie, le décret Fouchet-Capelle crée les CES et les CET. Ces
années 1960 sont des années de friction entre l?UdP et l?Institution. L?Union, forte du nombre de ses membres et de ses
sympathisants a continué à réclamer de façon très ferme une
visibilité accentuée du caractère scientifique de certaines
sections en 1964 avec un programme modernisé et un horaire
suffisant pour apporter crédit à la discipline (Le Bup, 1965,
n° 485, p. 745-746). Elle adresse en particulier un plaidoyer
pour la reconnaissance de l?enseignement des sciences physiques aux épreuves de concours aux grandes écoles aux directions des établissements concernés (Le Bup, 1965, n° 482,
p. 465-468 et 539-541). Dans le lycée, réorganisé en 1965, il y
aura maintenant cinq filières au baccalauréat : A, B, C, D, T,
avec renforcement des sciences naturelles en section D.
En 1969, au cours d?une Assemblée générale extraordinaire,
à Poitiers, plusieurs v?ux sont émis dont la demande de création d?un Institut de recherche et d?enseignement des sciences
physiques (IRESP) analogue aux IREM (Le Bup, 1969, n° 514,
p. 925-926). Ce v?u ne sera jamais exaucé. La correspondance
intense entre l?UdP et les différents responsables dans l?Institution
est systématiquement publiée. Par exemple, en 1969, Georges
GUINIER demande au ministre de l?Éducation nationale un horaire
suffisant pour un enseignement décent de la technologie dans le
premier cycle (Le Bup, 1969, n° 514, p. 927-929).
Mais l?action de l?UdP reste l?action de quelques-uns. On
manque de bras pour gérer l?Association. Un appel est lancé en
janvier 1969 pour une participation plus active à la rédaction du
Bulletin et pour la collaboration aux commissions d?études sur
les programmes et les conditions d?enseignement. Le Bureau y
fait le constat amer du peu d?engagement de ses membres (Le Bup,
1969, n° 511, p. 549-552).
La création d?une commission d?étude et de réforme en
1971 répond à la demande du milieu enseignant du secondaire
et du supérieur. D?une part, le milieu enseignant, par l?intermédiaire de l?UdP, principalement, souligne depuis les années 1950
l?écart entre l?évolution des sciences physiques (« contexte
savant ») et l?enseignement dans le secondaire. D?autre part, les
étudiants envoyés en stage postdoctoral dans les universités
américaines et les professeurs français qui vont également
découvrir l?école de leurs homologues américains prennent
connaissance dans les années 1960 des projets PSSC et HPP ou
du cours de FEYNMAN. Le projet Nuffield en Angleterre intéresse aussi beaucoup.
La Commission Lagarrigue (1971-1977)
Nommée par le ministre de l?Éducation nationale Olivier
GUICHARD, la Commission de rénovation de l?enseignement des
sciences physiques dans le second degré, appelée aussi
Commission d?étude pour l?enseignement de la physique, de la
chimie et de la technologie, se réunit pour la première fois le
27 mai 1971, sous la présidence du professeur LAGARRIGUE.
Elle a pour objectifs de préciser les buts poursuivis par l?enseignement de la technologie, de réformer les programmes de
sciences physiques du second cycle et de faire des propositions
Le congrès : les contenus
Partager, défendre, agir
pour la formation initiale et continue des maîtres. La Commission prend le nom de Commission Lagarrigue à la mort brutale
de son président. Elle entretient des relations étroites avec les
associations et sociétés scientifiques. Ainsi, certains de ses membres sont aussi membres de l?Union des physiciens (UdP). Ses
travaux sont publiés régulièrement dans le Bulletin de l?Union
des Physiciens et celui de la Société française de physique.
En 1975, lors de l?établissement du Collège unique par
René HABY, nommé ministre de l?Éducation, la Commission,
reconduite dans ses fonctions, doit retravailler l?ensemble de ses
propositions. Elle est dissoute en 1977 et publie tous ses documents dans un dernier numéro du Bulletin (Le Bup, 1977, n° 597),
constituant ainsi une source historique d?un grand moment de
l?enseignement des sciences physiques.
Au collège, un enseignement de sciences physiques de la
sixième à la troisième est mis en place à partir de 1977. La
première session du baccalauréat type Lagarrigue se déroule en
1981. Cette réforme Lagarrigue est comme une réponse à la
rénovation de l?enseignement des mathématiques pour les enseignants de sciences physiques qui ne trouvent plus dans ce dernier
les outils dont ils ont « besoin » pour le cours de physique.
Les enseignants sont particulièrement bien informés et
formés aux nouvelles pédagogies. De nombreux stages de formation continue sont mis en place. L?importance accordée à ces
formations constitue une spécificité de la réforme puisque ni les
réformes précédentes ni celles qui suivront ne bénéficieront d?un
tel accompagnement. La table à coussin d?air ou les mobiles
auto-porteurs sont emblématiques de cette époque. Au lieu d?un
enseignement par trop statique, l?aspect dynamique des phénomènes physiques et chimiques est mis en valeur avec un développement extraordinaire de l?aspect expérimental, sans faire
pour autant intervenir un outil mathématique trop élaboré. Beaucoup d?enseignants se souviennent encore des notions de mécanique relativistes introduites, au moyen de traitements de clichés
de chambre à bulles.
Agir, défendre, unir
(de 1979 à aujourd?hui)
De nouveaux dangers sur l?enseignement
des sciences physiques
Finalement, les réformes successives mises en place dès
1983 s?attacheront à un allègement puis à une déstructuration
des programmes Lagarrigue. Les enjeux du collège unique et la
volonté de permettre un enseignement secondaire général au
lycée impliquant une majorité d?élèves s?avèrent contradictoires
avec les objectifs de cette réforme dont les programmes sont
jugés d?un niveau trop élevé. Il reste de la réforme Lagarrigue
la volonté de promouvoir l?exercice de l?expérience, c?est-àdire le développement des travaux pratiques. Des réformes de
l?enseignement se sont succédé, nombreuses, depuis cette date,
liées, en particulier, à l?évolution du public auquel s?adressent
les collègues. Les statuts sont régulièrement modifiés pour
s?adapter aux changements de notre communauté qui s?ouvre de
plus en plus à d?autres membres. Ces événements sont suffisamment récents pour que chacun les ait encore en mémoire. S?il
n?y a qu?un point à retenir c?est l?évolution du caractère expérimental de notre enseignement. Celui-ci, bien reconnu aujourPartager, défendre, agir
d?hui, a dû livrer encore une bataille.
Dans les années 1985-90, l?UdP va devoir réunir ses forces
pour défendre les travaux pratiques très menacés. En 1989,
après enquête, les rapports Bourdieu-Gros et Bergé insistent sur
l?importance des activités pratiques de sciences expérimentales
et recommandent une évaluation expérimentale à l?examen.
Évaluation des savoir-faire expérimentaux
Une formidable volonté née du soutien de l?UdP à des
professeurs de sciences physiques innovants conduit à la création de groupes de recherche sur la nécessité d?évaluer l?activité
pratique de cet enseignement. Le Bup livre régulièrement les
résultats de leurs travaux. Et c?est le succès avec l?introduction
d?une épreuve de savoir-faire expérimental au baccalauréat à
l?aube du XXIe siècle.
De l?Union des physiciens à
l?Union des professeurs de physique et de chimie
L?Association a pu résister au fil du temps grâce au dévouement sans faille des membres qui ont participé à son organisation, aux présidentes et présidents élus qui ont su défendre sans
faiblesse les intérêts pédagogiques de l?enseignement de la
physique et de la chimie. La chimie, souvent moins bien représentée à l?intérieur de l?Union, a été remise à égalité dans une
modification de nom votée en 2003.
Au moment où elle va célébrer son centenaire, l?Union des
professeurs de physique et de chimie (UdPPC) peut regarder
avec sérénité la tâche accomplie. Ses forces sont toujours vives
et continuent à se manifester au cours du congrès annuel qui
réunit un grand nombre de collègues autour d?un programme
toujours dense et riche. Elles se manifestent aussi dans le Bulletin
qui, onze fois par an, établit le lien communautaire. Enfin,
l?UdPPC reste, plus que jamais, un interlocuteur incontournable
dans les grands débats qui traversent l?enseignement des sciences
physiques.
Bibliographie
? Bulletin de l?Union des physiciens, BUP-DOC.
? BUGUET A. (dir.), Journal de physique, chimie et histoire
naturelle élémentaires, divers éditeurs, 1886-1908.
? HULIN N. L?enseignement et les sciences. Vuibert, 2005.
? HULIN N. Physique et humanités scientifiques. Autour de la
réforme de l?enseignement de 1902. Études et documents,
Presses universitaires du Septentrion, Lille, 2000.
? HULIN N. Études sur l?histoire de l?enseignement des sciences
physiques et naturelles. SHST et ENS éditions, Lyon, 2001.
? PROST A. L?enseignement en France, 1800-1967. Armand
Colin, coll. U, 1968.
Danielle FAUQUE
Professeur
Lycée Stanislas
Paris VIe
Danielle FAUQUE
47
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
Perspective historique
Danielle Fauque
PREMIÈRE PARTIE
De l?organisation générale de l?Instruction publique (1792)
au ministère Savary (1981-1984)
Sommaire
L?enseignement en France avant la réforme de 1902
De la réforme de 1902 à la Libération
? La réforme de 1902
? L?égalité scientifique
? Les propositions de Jean ZAY
? La réforme Carcopino (1941)
? Les propositions du Gouvernement provisoire
Du plan Langevin-Wallon (1944-1946) à la réforme
Fouchet-Capelle (1963)
? Du plan Langevin-Wallon (1944-1946)
au projet Billères (1956)
? D?un programme de sciences physiques à l?autre
(1945-1957)
? De la réforme Berthoin (1959) à la réforme FouchetCapelle (1963)
? Nouveaux programmes pour de nouvelles filières
dans le second cycle de l?enseignement long (1966)
? À l?aune de mai 68
La commission Lagarrigue (1971-1977) et la réforme
Haby (1975)
? La commission Lagarrigue et le renouvellement
des programmes de sciences physiques
? La réforme Haby (1975)
? La commission Lagarrigue doit recadrer son projet
Deux débats : question scolaire et rénovation
pédagogique (1977-1984)
? La question scolaire
? Débat autour de la rénovation pédagogique
? Autres réformes : des ZEP à l?enseignement supérieur
? Et les sciences physiques dans tout cela ?
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
Les réformes éducatives françaises se sont singulièrement
accélérées depuis un quart de siècle. Notamment, l?enseignement secondaire général a été l?objet d?une réforme profonde
en 1902 puis de plusieurs autres réformes successives et importantes depuis la Libération. Corrélativement, le contenu des
programmes s?est modifié à peu près dans toutes les disciplines.
Les méthodes pédagogiques ont évolué, l?influence étrangère
s?est aussi fait sentir, les recherches universitaires, en particulier dans le domaine de la didactique des disciplines, ont conduit
à des applications effectives ; enfin, les contenus disciplinaires
ont dû prendre en compte certains facteurs sous la pression
sociale et économique. Nous tentons, ici, de brosser un tableau
large et forcément incomplet des tendances et des choix qui ont
présidé aux grandes réformes et ont par conséquent conduit à
une réforme des contenus des programmes de physique et de
chimie. La question de la formation des maîtres et de l?inspection ne sera pas traitée. On n?abordera vraiment que la question
de la physique-chimie dans l?enseignement général des collèges
et lycées. L?enseignement disciplinaire dispensé dans les
sections techniques ou professionnelles, ou encore dans l?enseignement agricole demanderait une étude spécifique. Il apparaît que, depuis le milieu du XIXe siècle, la physique et la chimie
ont dû lutter pour obtenir une place dans l?enseignement secondaire qui ne soit pas réduite à la portion congrue. Dans cette
lutte, l?Union des physiciens créée en 1906, devenue l?Union
des professeurs de physique et de chimie, a, dès sa fondation,
joué un rôle important.
Deux articles brossent l?évolution de notre système
éducatif. Le premier est divisé en cinq périodes. La première
période court jusqu?en 1902 et donne les grandes lignes de cet
enseignement secondaire réservé encore à une élite et d?abord
aux garçons. La seconde période va de 1902 à la fin de la
Seconde Guerre mondiale. La troisième période part de la Libération et va jusqu?à la réforme Fouchet-Capelle de 1963. La
quatrième partie traite de la commission Lagarrigue (19711977) et de la réforme Haby (1975) avec ses premières années
d?application. L?article se conclut par un bilan de la période
1977-1984, de l?application de la réforme Haby à la chute du
ministère Savary. Le second article couvre la période récente :
elle commence avec les propositions de Jean-Pierre CHEVÈNEMENT
en 1985, et court jusqu?à la loi d?orientation et de programme
Danielle FAUQUE
49
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
pour l?avenir de l?école du 23 avril 2005.
Pour chaque partie, on donnera quelques repères politiques
nécessaires à la contextualisation des réformes éducatives, les
grands axes des réformes proposées, enfin, la répercussion de
ces réformes sur le programme et le statut de l?enseignement de
la physique et de la chimie. En annexe, un petit tableau
permettra de saisir en un coup d??il la chronologie succincte
des événements, depuis la Libération.
50
L?enseignement en France
avant la réforme de 1902
Lorsque CONDORCET présente les 20 et 21 avril 1792 son
rapport sur l?organisation générale de l?instruction publique, il
porte l?esprit des Lumières. Offrir à tous les moyens d?accéder
au bonheur individuel et à la prospérité, et par là contribuer au
perfectionnement général et graduel de l?espèce humaine, voilà
l?objet de l?instruction que la puissance publique se doit de
dispenser à la société. CONDORCET définit d?abord ce que doit
être l?enseignement primaire : il apporte à chacun ce qui lui est
nécessaire pour se conduire lui-même et connaître ses droits.
L?enseignement secondaire s?adresse selon lui aux enfants dont
les familles peuvent se passer plus longtemps du fruit de leur
travail : on y dispensera quelques notions de mathématiques,
d?histoire naturelle et de chimie nécessaire aux arts, complétées
par des principes de morale et de science sociale, et des leçons
de commerce. Dans un établissement secondaire, on prendra
soin d?y installer une bibliothèque et des collections d?instruments ou d?histoire naturelle. Enfin, le troisième degré d?instruction se donnera dans des instituts où l?on embrassera toutes
les connaissances humaines, et plus particulièrement les sciences
mathématiques, physiques, naturelles ou l?agriculture : ces
sciences sont contre les préjugés, contre la petitesse d?esprit,
un remède sinon plus sûr, du moins plus universel que la philosophie même. Elles sont utiles dans toutes les professions (cité
par ALLAIRE & FRANCK, 1995, p. 30).
Le quatrième degré d?instruction nommé lycée concerne
l?enseignement supérieur. Condorcet propose neuf lycées pour
le pays tout entier. À tous les échelons, l?enseignement sera
gratuit. Enfin coiffant le tout, le dernier degré d?enseignement
est une société nationale des sciences et des arts, pour surveiller
et diriger les établissements d?instruction, pour s?occuper du
perfectionnement des sciences et des arts, pour recueillir, encourager, appliquer et répandre les découvertes utiles (cité par
ALLAIRE & FRANCK, 1995, p. 36).
Par décret du 17 mars 1808, NAPOLÉON fonde l?Université
impériale, véritable corporation laïque, qui va régir l?enseignement dispensé à la nation tant du point de vue de ses personnels que de ses programmes, de ses diplômes, de ses budgets,
etc. Le baccalauréat est institué. Mais le baccalauréat ès sciences
ne peut être présenté qu?après l?obtention obligatoire du baccalauréat ès lettres.
La loi Guizot du 28 juin 1833 définit et organise l?enseignement primaire en deux degrés : l?enseignement primaire
élémentaire et l?enseignement primaire supérieur, pour les
garçons. L?enseignement primaire pour les filles est défini par
l?ordonnance du 23 juin 1836.
Le 15 mars 1850, la loi Falloux précise la composition du
26-29 Octobre 2007
conseil de l?Instruction publique, et définit deux types d?écoles
primaires ou secondaires : les écoles publiques et les écoles
privées. Il y aura deux types d?établissements publics secondaires : les lycées d?état et les collèges communaux. Des institutions privées de caractère secondaire pourront être créées.
En 1852, Hippolyte FORTOUL établit la bifurcation des
études dans l?enseignement secondaire ; il s?appuie, entre autres,
sur un rapport de 1847 écrit par le chimiste et homme politique
Jean-Baptiste DUMAS. Cette bifurcation est une réforme importante pour l?enseignement des sciences, le baccalauréat ès sciences
devenant indépendant du baccalauréat ès lettres. À la division
de grammaire (sixième à quatrième incluse), fait suite une division supérieure comportant deux sections distinctes, lettres et
sciences, conduisant l?une au baccalauréat ès lettres, l?autre au
baccalauréat ès sciences, et comportant quelques enseignements
littéraires communs. Des notions de sciences expérimentales
sont données en section des lettres, mais un enseignement scientifique plus approfondi est dispensé en section des sciences.
L?objectif de la bifurcation est de répondre à l?exigence du
monde moderne en formant plus de scientifiques tout en leur
donnant une culture classique ; il répond aux besoins d?une
partie de la société qui ne souhaite pas d?études trop longues pour
ses enfants. Le caractère expérimental des sciences physiques
et l?importance des applications sont soulignés. La conséquence
inévitable est l?allègement des humanités classiques afin de ne
pas surcharger les élèves.
Cette réforme a rencontré des oppositions. On dut l?aménager, puis finalement l?abandonner sous le ministère Duruy en
1863, mais l?indépendance du baccalauréat ès sciences et du
baccalauréat ès lettres est maintenue.
Victor DURUY présente son programme de réformes à
l?Empereur, le 6 août 1863. Il affirme la nécessité d?un enseignement intermédiaire, véritablement enseignement secondaire
français, et d?une organisation de l?enseignement des filles. Il
supprime la bifurcation qui sépare trop la littérature de la science.
Il réorganise l?enseignement secondaire classique et crée l?enseignement secondaire spécial. Ce dernier, défini par la circulaire du 2 octobre 1863, est plus particulièrement destiné aux
millions d?enfants d?agriculteurs, d?employés de l?industrie ou
du commerce. Il adaptera ses matières d?enseignement aux
nécessités locales.
Entré en application en 1865, ce nouvel enseignement
secondaire à vocation professionnelle est un enseignement sans
latin qui comprend, outre les langues vivantes, les mathématiques appliquées, la physique, la chimie et l?histoire naturelle
complétées par leurs applications à l?agriculture et à l?industrie,
ainsi que des matières préparant à la vie professionnelle comme
la comptabilité et la législation. Ces études, précédées d?une
année préparatoire, durent quatre ans, de douze à seize ans, et
se terminent par un certificat de fin d?études.
Dans l?enseignement classique, la classe de philosophie
reste le couronnement des études du lycée, et comprend un
enseignement de sciences physiques qui peut alors s?appuyer
sur une solide base mathématique. À côté, la classe de mathématiques élémentaires prépare principalement au baccalauréat
ès sciences, et précède la classe de mathématiques spéciales qui
conduit aux concours d?entrée dans les écoles du gouvernement.
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
De décembre 1880 à mars 1882, Jules FERRY effectue les
grandes réformes de l?enseignement. L?enseignement primaire
est maintenant gratuit et obligatoire. Il sera réorganisé par la loi
Goblet du 30 octobre 1886. La loi sur l?enseignement destiné
aux jeunes filles, élaborée par le député de la Gauche républicaine, Camille SÉE, est votée le 21 décembre 1880. La création
en 1881 de l?École normale secondaire de jeunes filles en est la
conséquence logique.
En 1881, le baccalauréat de l?enseignement spécial est institué pour revaloriser cette filière. L?année préparatoire devient
obligatoire et une cinquième année est introduite en 1886. Si
primitivement cet enseignement est essentiellement pratique,
cet aspect est un peu gommé par la réforme des programmes de
1882. Auparavant, chaque année faisait un tout. Maintenant, les
programmes sont progressifs afin d?inciter les élèves à terminer
leur cursus scolaire. L?enseignement spécial se rapproche de
l?esprit de l?enseignement classique.
L?horaire de l?enseignement scientifique varie de dix heures
en première année à quatorze heures en troisième année, dont
une partie importante pour la physique et la chimie. L?enseignement spécial est le lieu privilégié des manipulations de chimie
par les élèves. C?est la grande nouveauté. Chaque séance de
manipulation dure quatre heures, pour dix séances dans l?année,
de la deuxième à la quatrième année. La cinquième année comporte des manipulations d?analyse chimique. Cet enseignement
spécial, qui débouche effectivement sur la vie active, se développe plus vite que l?enseignement classique.
En 1891, l?enseignement spécial se transforme en enseignement secondaire moderne. Le baccalauréat spécial devient le
baccalauréat moderne en deux parties comme son homologue
classique depuis l?année précédente 1890, mais lui reste juridiquement inférieur. L?attraction de l?enseignement classique a
donc joué à fond. L?idéologie dominante reste celle d?une
culture classique fondée sur les humanités traditionnelles, alors
même que la modernisation de la société appelle à une réforme
en profondeur. Cette filière moderne, bonne pour les élèves en
difficulté en latin et en grec, sera toujours considérée comme
inférieure, par les défenseurs des humanités classiques, qui
obtiennent le renforcement des langues anciennes en section
classique.
La réforme de 1902 semble mettre un terme à cette inégalité classique-moderne. Elle unifie l?enseignement secondaire
constitué de deux entités distinctes à la fin du XIXe siècle.
De la réforme de 1902
à la Libération
La réforme de 1902 se donne pour objectif d?adapter l?enseignement secondaire aux réalités du monde moderne. Le
monde professionnel de l?industrie, de l?agriculture et du
commerce représente 40 % de la population active ; l?enseignement secondaire doit permettre à cette population d?acquérir
une formation correspondant à ses attentes. L?enseignement
moderne est, cette fois, tout à fait assimilé à l?enseignement
classique ; un seul baccalauréat, certes avec plusieurs options,
termine l?enseignement secondaire unique. Celui-ci est divisé
en deux cycles. L?ensemble est couronné par les classes de philoLa réforme de 1902
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
sophie et de mathématiques. Le premier cycle va de la sixième
à la troisième et propose deux divisions, dont une sans latin.
Dans celle-ci, l?enseignement des sciences physiques, fondé sur
des expériences, débute en quatrième avec deux heures hebdomadaires sur vingt-quatre heures. Dans les divisions C
(sciences et latin) et D (sciences et langues) du second cycle,
deux heures d?exercices pratiques de sciences physiques sont
introduites, associées respectivement à deux heures de cours en
seconde, trois heures en première, et cinq heures en classe de
mathématiques. L?institution des exercices pratiques est la
grande nouveauté de la réforme.
Pour les sections A (latin et grec) et B (latin et langues),
l?enseignement de sciences physiques ne comporte que des cours,
soit une heure en seconde et première et trois heures en classe
de philosophie.
Des conférences données au Musée pédagogique (ancêtre
de l?Institut national de la recherche pédagogique) en 1904 par
des savants de grande renommée précisent l?esprit des programmes et les méthodes pédagogiques à utiliser. Ces conférences
seront imprimées et l?on prévoit de les envoyer dans tous les
lycées (N. HULIN, 2000).
La réforme de 1902 donne une place beaucoup plus
importante à l?enseignement des sciences au détriment des
disciplines classiques, et veut insister sur le caractère formateur
des sciences. L?objectif est moins d?apporter des connaissances
pour elles-mêmes que de contribuer, par l?enseignement d?une
méthode scientifique, à développer l?activité intellectuelle de
l?élève. On vise à constituer des humanités scientifiques. Il
convient que cet enseignement suscite la curiosité de l?élève, le
conduisant à s?interroger sur le monde concret, à apprendre à
raisonner de façon inductive. Cet enseignement inductif est
sensé reproduire la démarche du savant et développer un esprit
juste et rigoureux.
L?examen des programmes de sciences physiques montre
dans l?ensemble un contenu descriptif, et cumulatif. En chimie
en particulier, le programme évolue peu entre celui des années
1880 et celui de 1902 quant à son plan d?ensemble. Prenons
l?exemple des classes de seconde et de première. En seconde,
on débute par l?étude de l?air, du diazote, du dioxygène, puis de
l?eau, et du dihydrogène. On continue par l?étude de l?acide
chlorhydrique, du chlorure de sodium, de son électrolyse.
Commence alors l?étude des corps simples, métalloïdes et métaux.
La notation atomique et les lois qui en dérivent sont suivies de
l?étude de quelques autres substances. En première, on poursuit
l?étude des métaux, et on aborde la chimie organique (hydrocarbures, alcool, acide, ester, glycérine, sucre, aniline, principes
actifs des végétaux). En physique, en seconde, on étudie les
états de la matière, l?hydrostatique, les gaz, quelques notions sur
la chaleur (thermomètres, dilatation, changements d?états). En
première, on aborde l?optique et l?électricité.
En classe de mathématiques, le programme de chimie
présente les principes de l?analyse, et les lois quantitatives, les
classifications des métalloïdes et des métaux, la notion de
valence. En chimie organique, les formules développées et les
différentes fonctions abordées en première sont généralisées.
En physique, on débute par la dynamique et l?énergie, puis on
aborde les mouvements vibratoires. On poursuit l?étude des
phénomènes périodiques en acoustique, optique et électricité.
Les rayons X, découverts en 1896, sont au programme.
Danielle FAUQUE
51
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
Ce plan général ne subira que des transformations mineures
jusqu?à la réforme Lagarrigue en 1978, si on excepte l?introduction de la chimie des ions dans les années 1950. La charpente
générale restera la même, malgré les allégements de programme
effectués dans les quelques années qui suivent, les réductions
d?horaires, ou les rénovations successives.
52
Pour retenir l?essentiel, le plan est dressé pour trois quarts
de siècle. Les nouveautés principales portent sur la théorie atomique, clairement sous-entendue, même si on parle pudiquement de notation atomique (abordée dès la classe de quatrième)
et d?hypothèse atomique, et l?introduction des exercices pratiques ou manipulations, futurs travaux pratiques, effectués par
les élèves, avec du matériel simple et peu coûteux.
Après la Première Guerre mondiale, où les hommes de
toutes conditions avaient fraternisé dans les tranchées, une
volonté de réforme de l?enseignement secondaire visant à son
unification et à sa démocratisation se manifeste. Elle s?oppose
cependant aux défenseurs d?un enseignement pour qui les humanités classiques, culture désintéressée, plus propre à l?esprit
français, seraient remises à l?honneur pour la grandeur du pays,
face à l?Allemagne où l?esprit est plus tourné vers les applications pratiques, et donc vers un enseignement plus utilitariste.
Les luttes d?influence sont fortes. On essaie de concilier les
deux points de vue : la nécessité d?une formation scientifique
que personne ne peut raisonnablement nier, et le maintien d?une
culture basée sur les langues anciennes.
L?égalité scientifique
Les sections A et A? correspondent aux sections classiques,
et la section B à la filière moderne. Ensuite, les classes de philosophie et de mathématiques sont accessibles à tous les élèves de
première quel que soit le choix antérieur, puisqu?ils ont étudié
le même programme scientifique ; seul le programme littéraire
diverge.
En sciences physiques, les séances d?exercices pratiques
ont été réduites à une heure hebdomadaire en 1921, pour faire
place aux disciplines physiques (future éducation physique et
sportive). En 1923-1925, ces séances sont portées à une heure
et demie et généralisées à tous les élèves, ce qui pose de façon
cruciale la question des locaux. Si les professeurs de mathématiques ont relativement bien défendu leur discipline, les physiciens se réjouissent de la disparition des sciences physiques dans
le premier cycle. Ils reconnaîtront quelques années plus tard
que c?était une erreur (FAUQUE, 2006).
Le passage de deux heures (1902) à une heure et demie ne
permet plus une méthode d?enseignement très active en travaux
pratiques. En particulier, il est devenu nécessaire de préparer la
séance de manipulation en cours, puis d?en rendre compte aussi
en cours. La tendance est de préparer des protocoles sur papier
pour rendre plus efficace chaque heure de travaux pratiques ?
l?expression tend à se généraliser. L?usage de la règle à calcul
se répand. Le Bulletin de l?Union des physiciens joue son rôle
à merveille. Il diffuse des propositions d?aménagement de salles
de travaux pratiques, des plans de déroulement d?une séance
Les élections législatives de 1919 portent au pouvoir les
forces de droite, assemblées en Bloc national, dont les députés
forment la Chambre bleu horizon pendant quatre ans. C?est
ainsi qu?en 1923, le ministre de l?Instruction publique, Léon
BÉRARD (janvier 1922-mars 1924), établit un nouveau plan
d?études. Il réorganise l?enseignement secondaire à partir de
deux principes : un fonds commun d?humanités classiques et le
principe de l?égalité scientifique, c?est-à-dire un même enseignement de sciences de la sixième à la première incluse (mathématiques, sciences physiques, sciences naturelles). Il en résulte
une suppression de la filière sans latin. Il y a, dit-il, double
emploi entre la division moderne du premier cycle et l?enseignement primaire supérieur d?une part, et l?enseignement technique d?autre part. L?Association des professeurs de mathématiques de l?enseignement public (APMEP) proteste
immédiatement contre l?instauration du principe de l?égalité
scientifique.
En mai 1924, les élections législatives donnent le pouvoir
aux radicaux et aux socialistes, formant le Cartel des gauches.
Le nouveau ministre de l?Instruction publique, François ALBERT,
rétablit dès la rentrée de 1924 une division moderne en sixième.
En mai 1925, son successeur, Anatole DE MONZIE, rétablit l?enseignement moderne, puis, le 8 août 1926, un décret réorganise
l?ensemble des études.
L?enseignement secondaire général est divisé en deux sections, la section A (latin, une langue vivante, sixième et cinquième), une section B sans latin ni grec, avec une langue vivante
en sixième, et deux langues vivantes à partir de la cinquième
jusqu?en première. Ensuite, la section A se divise en deux sections, A avec latin, grec, une langue vivante, A? avec latin et une
langue vivante, de la quatrième à la classe de première.
26-29 Octobre 2007
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
pratique, notamment en chimie en prônant l?usage du dosage à
la burette graduée, répond aux nombreuses questions posées par
les enseignants sur tel ou tel aspect du contenu des programmes,
voire propose des exemples de fabrication d?instruments à usage
pédagogique. Il répercute aussi les difficultés qu?ont les professeurs à former des élèves dont l?intérêt vis-à-vis des sciences
est très inégal, bref, leurs difficultés face à des classes trop
hétérogènes qui tirent l?ensemble vers le bas.
Il y a toujours à côté de l?enseignement secondaire, en
général réservé aux couches sociales aisées, un enseignement
primaire supérieur, fréquenté par les classes plus populaires.
L?enseignement technique, réformé par la loi Astier de 1919,
dépend du ministère de l?Industrie et du Commerce. L?enseignement des jeunes filles garde sa voie spécifique, mais dès
1924, celles qui le veulent, peuvent suivre le même enseignement
que les garçons.
En 1930, à la suite d?une campagne contre le surmenage
scolaire, de nouveaux horaires scientifiques sont établis, en avril
1931, diminuant encore la durée hebdomadaire, et visant plus
particulièrement les sciences physiques. Elle se répercute sur
les heures de cours, en conséquence de quoi, l?épreuve du baccalauréat est modifiée avec une proposition de supprimer l?épreuve
écrite de sciences physiques à la première partie du baccalauréat, mais cette fois les physiciens réagissent. Une lutte pour la
reconnaissance de la discipline commence et ne va plus cesser.
Les physiciens obtiennent que la diminution horaire ne porte
pas sur les TP, et grâce à l?intervention d?un physicien, Georges
VINCENT, une composition écrite de sciences physiques est maintenue en série B. Il y a donc un premier recul dans l?application
du principe de l?égalité scientifique. Le Bup souligne l?habileté
de Georges VINCENT (Le Bup, 1931, n° 245, p. 439-444) ; désormais les physiciens rejoignent les mathématiciens pour demander
le rétablissement de l?ancienne section C de 1902. Ils affichent
leur volonté de résister à la coalition qui s?est formée contre
l?enseignement scientifique. En 1932, le Cartel des gauches est
de retour au pouvoir avec Anatole DE MONZIE comme ministre
de l?Éducation nationale (1932-1934). Le changement de l?intitulé du ministère est significatif d?une évolution des mentalités.
Il ne s?agit plus seulement d?instruire mais aussi d?éduquer.
Anatole DE MONZIE instaure l?examen d?entrée en sixième.
L?avènement du Front populaire aux élections de 1936
porte Jean ZAY au ministère de l?Éducation nationale. Il reste
en place jusqu?au 10 septembre 1939. Il est aidé par deux
femmes dont Irène JOLIOT-CURIE à la recherche scientifique.
Jean ZAY entreprend une vaste réforme dont il expose le plan le
5 mars 1937, mais ce plan ne sera jamais discuté. Certaines
mesures seront prises par voie réglementaire, d?autres aboutiront avec Jérôme CARCOPINO (février 1941-avril 1942), ou
encore à la Libération, comme nous le verrons plus loin.
Les propositions de Jean Zay
Jean ZAY propose un statut d?ensemble pour l?enseignement secondaire, primaire supérieur et technique, dont le
baccalauréat est l?aboutissement. Il s?agit d?abord d?unifier
l?enseignement primaire, ou école du premier degré. Les classes
élémentaires des lycées ou collèges devront devenir écoles
primaires élémentaires. Le Certificat d?études primaires (CEP)
sera la seule sanction de cet enseignement primaire. Le premier
degré comporte lui-même trois cycles : le premier est celui de
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
l?école primaire élémentaire jusqu?au CEP, suivi pour ceux qui
ne rejoignent pas l?enseignement secondaire, d?une école primaire
complémentaire à vocation professionnelle. Enfin, pour ceux
qui ne peuvent suivre cet enseignement complémentaire, on
institue un enseignement postscolaire, également destiné aux
adultes. La scolarité devient obligatoire jusqu?à quatorze ans.
Ne seront admis dans l?enseignement secondaire, ou du
second degré, que les élèves aptes à le suivre à partir de onze
ans, et possédant déjà le CEP. La première année du second
degré doit être une année d?orientation, commune, quel que soit
le type d?enseignement que l?on veut suivre après. Les maîtres
donneront leur avis pour l?orientation de l?élève selon ses aptitudes et en tenant compte de ses goûts. L?élève pourra donc être
orienté vers une section classique, moderne ou technique. Les
deux premières sections conduisent au baccalauréat, puis à un
enseignement de troisième degré ou supérieur. Des passerelles
seront aménagées pour éventuellement aller d?une section à une
autre de l?enseignement secondaire. Au bout des quatre premières
années de cet enseignement, il est possible de recevoir un
diplôme. Suit alors une deuxième période de trois ans dont la
sanction est le baccalauréat.
Pour enseigner dans le premier degré, le maître doit posséder
le baccalauréat et passer par une école normale primaire. Pour
enseigner dans le second degré, il doit avoir un titre universitaire et un titre d?aptitude pédagogique.
La première mesure effectivement prise concerne l?établissement de programmes symétriques entre écoles primaires
supérieures et enseignement secondaire.
Un débat s?ouvre à l?UdP qui lance une enquête sur un
projet de refonte des statuts en vue de l?ouverture à l?adhésion
des collègues de l?enseignement primaire supérieur et de l?enseignement technique au cas où cette réunion serait effective.
L?identification entre le premier cycle de la section moderne B
et l?EPS conduit à introduire les sciences physiques en
cinquième, quatrième et troisième. Des membres de l?Union
participent à la commission des programmes. Des recommandations sont données pour les cours du premier cycle qui doivent
être simples : entraînement à l?observation des faits réels, habitude de raisonner sur le concret, pratique des mesures, habileté
expérimentale. À la suite de l?exposition universelle de l?été
1937 à Paris, l?UdP organise en septembre un congrès sur l?enseignement des sciences expérimentales dans l?enseignement
secondaire, regroupant les trois ordres (secondaire, EPS et technique).
Le 3 septembre 1939, la guerre est déclarée, suspendant
tous ces projets. L?État français est promulgué en juin 1940.
Jérôme CARCOPINO, secrétaire d?État à l?Éducation nationale et à la jeunesse, supprime la gratuité de l?enseignement
secondaire décrétée en 1930 (qui sera rétablie en 1945), fait
voter une loi accordant une subvention aux écoles libres, transforme les établissements d?enseignement primaire supérieur en
collèges modernes intégrés à l?enseignement secondaire. Les
écoles pratiques commerciales et industrielles sont également
transformées en collèges. CARCOPINO réalise ainsi l?école moyenne
classique, moderne et technique.
La réforme Carcopino (1941)
En 1941, coexistent donc l?enseignement classique et l?en-
Danielle FAUQUE
53
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
54
seignement moderne à partir de la sixième. La section classique
se subdivise à partir de la quatrième en section A (latin-grec) et
B (latin, plus une seconde langue vivante). En seconde classique, les sections A et B ont un programme scientifique réduit,
mais les élèves qui le désirent peuvent suivre le programme de la
section C où le programme scientifique est plus développé et la
seconde langue vivante facultative. L?enseignement moderne a le
même programme scientifique que la section C. Chaque élève
a ensuite la possibilité de choisir d?entrer en classe de philosophie ou de mathématiques. On retrouve là une structure tout à
fait semblable à celle de 1902, avec deux sections à forte
composante scientifique.
En 1942, la classe de philosophie est partagée en philosophie-lettres et philosophie-sciences. La section philosophiesciences, où l?on veut allier une culture philosophique convenable à une culture scientifique orientée vers les sciences
expérimentales, deviendra en 1945 la section sciences expérimentales ; elle offre une troisième voie pour la deuxième partie
du baccalauréat (cité in N. HULIN, 2005, p. 197). Cette classe
devrait attirer les futurs maîtres des écoles primaires, les futurs
étudiants en médecine et pharmacie ainsi que les élèves désirant
s?orienter vers une carrière de chimiste. Les sciences physiques
ont un horaire de deux heures en classe de philosophie-lettres,
quatre heures en philosophie-sciences et quatre heures et demie
en classe de mathématiques.
La réduction des horaires de sciences physiques ne doit
pas modifier le caractère expérimental de leur enseignement.
Les programmes sont allégés par rapport aux anciens. L?optique
qui n?exige que des connaissances mathématiques élémentaires
est placée en seconde. L?ancien programme de cette classe est
reporté en première. L?électricité est placée en classe de mathématiques. Le programme de chimie est renforcé en section classique C et en section moderne.
La séance d?exercices pratiques sera réservée aux expériences et aux montages. L?utilisation d?une feuille de manipulation distribuée quelques jours avant la séance (qui ne dure plus
qu?une heure), et la rédaction du compte-rendu en étude, sont
fortement recommandées (Le Bup, 1942, n° 337, p. 101).
Le Comité français de libération nationale (CFLN) coprésidé par le général DE GAULLE et le général GIRAUD est constitué
le 3 juin 1943 à Alger. Une Assemblée consultative est créée en
septembre qui transforme le CFLN en Gouvernement provisoire
de la République française le 3 juin 1944. Il siège jusqu?au
16 janvier 1947. René CAPITANT est nommé d?abord commissaire à l?Instruction publique, commissaire puis ministre de
l?Éducation nationale (4 septembre 1944-21 novembre 1945) ;
il entend renouer le fil des réformes de Jean ZAY. Il crée une
commission présidée par Marcel DURRY en janvier 1944. Dans
son rapport, ce dernier pose un principe : tous les enfants passeront par le second degré, gratuit et obligatoire pour les garçons
et les filles jusqu?à quinze ans. Deux options s?offrent ensuite :
aller jusqu?au baccalauréat ou suivre un enseignement postscolaire. L?enseignement sera donné par l?État laïque ; certains
membres de la commission envisagent même un monopole de
l?enseignement. Cette proposition ne sera pas retenue. Mais
DURRY est conscient qu?une telle réforme sera graduelle. Il
reprend des propositions énoncées par les gouvernements
Les propositions du Gouvernement provisoire
26-29 Octobre 2007
précédents : école primaire pour tous et suppression des classes
élémentaires des collèges et lycées, allègement des programmes
d?arithmétique et de géométrie au profit d?un temps plus important consacré à la lecture, l?écriture et l?orthographe. Il propose
également de développer d?autres moyens d?expression : travaux
manuels, musique, chant, dessin, peinture, jeux scéniques, culture
physique? Il insiste sur la nécessité d?utiliser des méthodes
actives à l?instar de la Grande-Bretagne et de l?Allemagne. Pour
l?enseignement secondaire, il garde les trois ordres, classique,
moderne et technique, considérés à égalité, avec des maîtres de
même formation. Révolution importante, il propose de supprimer
les examens, et d?accorder beaucoup d?importance au livret
scolaire qui suit l?élève au long de sa scolarité. À la fin de la
troisième, l?élève reçoit un document établi par l?établissement
qui fera foi du travail et des progrès. L?enseignement technique
est pour lui d?une grande importance. Non professionnalisé
dans le premier cycle, il se spécialise dans le second et conduit
au baccalauréat technique. L?enseignement uniformisé doit
établir un équilibre entre les humanités, les sciences et les
langues, et doit résulter d?un compromis. Ainsi, à quelques
enseignements obligatoires, s?ajoute un panel d?options,
semblable un peu au système anglais.
Du plan Langevin-Wallon
(1944-1946) à la réforme
Fouchet-Capelle (1963)
Du plan Langevin-Wallon (1944-1946)
au projet Billères (1956)
Une nouvelle commission est nommée le 8 novembre 1944,
et présidée par Paul LANGEVIN. Cette commission rend son rapport
le 19 juin 1947 à Edmond NAEGELEN, nouveau ministre de
l?Éducation nationale. Il sera prochainement diffusé, et l?on
peut prévoir qu?il soulèvera des discussions passionnées écrit
Jean PLANCHAIS dans Le Monde du 1er juillet. Son rapporteur est
Henri WALLON, ami de LANGEVIN, décédé en décembre 1946, et,
comme LANGEVIN, professeur au Collège de France. Il est
également président de la Société de pédagogie. Normalien,
agrégé de philosophie, médecin et psychiatre, WALLON est un
spécialiste reconnu de la psychologie de l?enfant. Il veut fonder
une pédagogie rationnelle et libérer l?enseignement des
contraintes de la reproduction sociale qui bafoue la justice et
l?épanouissement des individus? Pourvu que la société
réforme son système scolaire, l?homme nouveau pourra naître
(Ch. CHARLE, 2002, p. 1425). C?est sur cette philosophie que le
plan Langevin-Wallon est érigé, philosophie élevée au statut de
loi de démocratisation par une partie de la Gauche. Plusieurs
professeurs et instituteurs participent à cette commission de
vingt-cinq membres, dont le rapport va devenir une référence
obligée pour les décennies à venir. Son importance est telle
qu?il a été récemment réédité.
La commission reprend un certain nombre de propositions
de Jean ZAY. Mais la restructuration est plus radicale. L?école
se veut unique pour les structures, et nouvelle par sa pédagogie ;
la scolarité est obligatoire de six à dix-huit ans. Tous les enfants
passeront par les mêmes établissements (cité par PLANCHAIS, id.).
L?enseignement, plus démocratique, est gratuit à tous les
niveaux. Il comporte deux degrés. Le premier degré est divisé
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
en trois cycles. L?école maternelle accueille les enfants de trois
à sept ans. Les aptitudes des enfants y sont développées librement et sans programme par des méthodes actives. De sept à
onze ans, au cours du premier cycle, l?élève reçoit un enseignement général de base. Le second cycle de onze à quinze ans
est un cycle d?orientation. Il est suivi du troisième cycle ou
période de détermination, comportant trois sections, la section
pratique avec apprentissage, la section professionnelle et la section
théorique. Cette dernière offre quatre possibilités : humanités
classiques, humanités modernes, sciences pures, sciences techniques. Le groupement sciences pures est tourné vers les sciences
d?observation y compris la physique, la chimie et les mathématiques qui leur sont nécessaires. Le groupement sciences
techniques est tourné vers les sciences constructives et les techniques y compris la physique, la chimie et les mathématiques.
Dans ce cycle, on forme aussi le citoyen et le travailleur.
À la sortie du troisième cycle, l?élève, s?il en est capable,
peut entrer dans l?enseignement du second degré en suivant
d?abord une année pré-universitaire ou propédeutique. Cette
propédeutique existe déjà en partie dans les classes supérieures
des lycées (première supérieure et mathématiques spéciales), et
les facultés de sciences pour la médecine (PCB). Les étudiants
y reçoivent un enseignement à la fois général et technique nécessaire pour aborder l?enseignement supérieur, qu?il soit technique, littéraire, scientifique ou artistique. L?autre voie offerte
après ce troisième cycle est d?entreprendre une formation professionnelle. Au-delà, mais toujours dans le second degré, vient
l?enseignement supérieur dont la restructuration devra conduire
aux regroupements des enseignements afin d?éviter l?éparpillement aujourd?hui constaté. L?enseignement universitaire devra
avoir trois fonctions : un objectif professionnel, le même dans
toutes les universités, une activité de recherche dans les centres
d?études ou les instituts rattachés à l?université, enfin un objectif
purement culturel avec toute liberté de s?adapter aux besoins du
temps et du milieu. La formation des maîtres se fera au sein
d?écoles normales. Des instituts hautement spécialisés s?ouvriront
ensuite aux chercheurs de toutes catégories (ALLAIRE &
FRANCK, p. 148 ; ALLÈGRE & al., 2004).
La constitution de la IVe République est votée le 27 octobre
1946. Les communistes écartés du pouvoir, le plan LangevinWallon ne sera pas mis en discussion. La conjoncture n?est plus
favorable. De plus, les propositions de ce plan étant trop générales, il aurait fallu traduire tout cela en langage administratif.
La volonté et les hommes manquèrent. Les oppositions et les
conservatismes se manifestèrent fortement, en particulier de la
part des corps enseignants. La réforme de l?école moyenne devenait et restera un enjeu politique.
La IVe République n?effectue donc pas de réforme
majeure. C?est une période marquée par une instabilité ministérielle (dix-huit gouvernements de 1946 à 1958), et beaucoup
de difficultés dues au contexte de la Guerre froide. D?autres
questions étaient plus urgentes à résoudre dont le redressement
de l?économie du pays après les destructions de la Seconde
Guerre mondiale, et la question coloniale. Il fallait remettre en
route l?industrie, encourager l?agriculture, et développer les
échanges extérieurs. Plusieurs plans ont donc été successivement
dressés avec des objectifs précis à atteindre. La gestion des flux
d?élèves en fit partie. Très vite, la pression démographique va
peser sur les choix des politiques éducatives. Cependant, l?effort
national a été considérable. Rappelons que, enseignements
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
public et privé confondus, la France passe de 524 000 enfants
scolarisés dans le secondaire en 1949 à 970 000 en 1959
(PROST, 1968, p. 460). Le plan Langevin-Wallon abandonné, les
projets de réforme vont se succéder jusqu?en 1959, émanant de
l?institution, des partis ou des syndicats (ROBERT, 1993, p. 24).
Des amendements et des modifications vont se faire par voie
réglementaire jusqu?en 1959.
Très actif depuis1949 dans la Commission de l?Éducation
nationale dont il a été président, René BILLÈRES, normalien,
reçoit l?Éducation nationale dans le ministère de Guy MOLLET,
le 22 juin 1956, sous la présidence de René COTY. Le projet
qu?il dépose quelques semaines plus tard est un projet ministériel de grande envergure. La scolarité obligatoire serait portée à
seize ans. Il propose de créer une école moyenne d?orientation,
d?une durée de deux ans, ni primaire, ni secondaire, correspondant
aux deux premières années du premier cycle du second degré,
et où les maîtres de différents degrés collaboreraient. Ce seraient
des établissements autonomes. Il veut revaloriser le développement de l?enseignement technique, et surtout il prévoit le financement de sa réforme avec un échéancier. L?explosion scolaire
demande plus de maîtres pour assurer l?enseignement, et particulièrement dans les disciplines scientifiques. Mais la faiblesse
des salaires proposés comparés à ceux offerts par l?industrie
privée n?attire pas les candidats. Au lendemain de la guerre, les
lycées et collèges (y compris les EPS absorbés pendant la guerre)
comptaient 17 400 professeurs. En 1960, ils en compteront
33 500, sans compter les professeurs de l?enseignement technique. Pour faire face à ces besoins, le certificat d?aptitude au
professorat de l?enseignement secondaire (CAPES) avait été
créé en 1950. Avec l?agrégation, il était prévu pour satisfaire les
besoins normaux en personnel enseignant et non pour faire face
au flux d?élèves qui choisissent d?entrer dans l?enseignement
secondaire à la fin des années 1950. Le nombre de postes offerts
augmente, mais la génération potentielle n?est pas assez
nombreuse malgré la création des instituts pédagogiques de
l?enseignement secondaire (IPES) en 1957. Les candidats y
sont assurés de suivre leurs études supérieures en échange d?un
engagement à servir l?Éducation nationale pris dès le baccalauréat. On recrute encore beaucoup d?auxiliaires titulaires de la
licence. BILLÈRES déplore aussi le malthusianisme des jurys
d?agrégation qui ne pourvoient pas tous les postes créés. La
Société des agrégés et le Syndicat de l?enseignement secondaire
combattent violemment le projet du ministre sur la modification
de la structure de l?enseignement secondaire, l?accusant de primariser l?enseignement. Le Syndicat des instituteurs y est plutôt
favorable. Parmi les élus au Parlement, on compte de nombreux
agrégés qui par esprit de corps s?opposent aussi au projet. Hors
le Parlement, le SNES a également mené campagne contre le
projet. Finalement, ce dernier est refusé en juillet 1957 (ROBERT,
1993, p. 28).
D?un programme de sciences physiques
à l?autre (1945-1957)
Le 25 mars 1945 se tient la première Assemblée générale
de l?Union depuis 1939. Après les salutations d?usage, le président F. OLLIVE, ajoute : notre principal souci est de remettre
d?aplomb l?enseignement des sciences expérimentales, tombé si
bas à tous points de vue. Il nous faut dresser un nouveau plan
relatif aux horaires et aux programmes (Le Bup, 1944-45,
n° 340, p. 36). Il faudra aussi moderniser les contenus. On tourne
Danielle FAUQUE
55
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
à nouveau les regards vers les programmes et les horaires de
1902, qui faisaient si intéressantes et si efficaces les classes de
premières C et D et surtout celle de mathématiques (Le Bup,
1944-45, n° 340, p. 36).
56
La correspondance reçue par Guy LAZERGES, secrétaire
général de l?UdP, montre que personne ne défend les programmes de 1942. Le transfert de l?optique en seconde est fortement
rejeté, les programmes des sections littéraires sont jugés trop
lourds, ainsi que le programme de physique de la classe de
mathématiques. On regrette, pour cette dernière, un programme
de chimie trop léger. Certains collègues reprochent le manque
d?audace des programmes, qui s?inspirent trop de ce qui était
déjà fait (Le Bup, 1944-45, n° 340, p. 40). À la suite de quoi,
l?Union fait quelques propositions.
L?Inspecteur général BRUHAT a pris cette affaire en main
dès septembre 1944. En juin 1945, des modifications d?horaires
pour toutes les classes du second degré étaient envisagées,
comme suite aux travaux de la Commission Langevin. Cette
commission ne comprenant qu?un petit nombre de scientifiques,
une sous-commission fut instituée pour discuter de ces horaires.
Madeleine COURTIN fut désignée pour en faire partie. Elle y
apprit avec plaisir que l?égalité scientifique avait vécu et que les
horaires des sections C et M revenaient à quatre heures et demie.
Ce qui en faisait une classe de vrais scientifiques. Mais l?horaire
des sections A et B était réduit à une heure par semaine. Elle
plaida pour deux heures ou rien, soutenue par les professeurs de
mathématiques. Ils annoncèrent qu?ils abandonneraient leur horaire
de mathématiques dans ces sections si l?on devait renoncer à
tout enseignement de sciences expérimentales, et qu?ils n?accepteraient leur horaire qu?à la condition d?accorder deux
heures aux professeurs de sciences physiques. Ce qui représenterait seulement trois heures et demie d?enseignement scientifique contre dix-sept heures et dix-huit heures d?enseignement
littéraire. M. COURTIN ajoute : C?est ainsi que fut lâchée cette
expression en vue d?une comparaison des horaires, comparaison propre à frapper les non-scientifiques qui formaient une
majorité écrasante à la sous-commission. Le président LANGEVIN
nous soutint de sa haute autorité en appuyant sur cette disproportion, mais proposa aussitôt de grouper effectivement ces
heures sous le vocable Enseignement scientifique en les
confiant à un seul professeur qui ne pouvait, à son sens, n?être
qu?un physicien, mais cette proposition fut rejetée (Le Bup,
1946, n° 347-348-349, p. 158-159).
À la rentrée 1945, les programmes publiés proposent que
la physique commence par l?étude des forces, du travail et de
la puissance, des machines simples, de la pesanteur, de la
statique des fluides, puis se poursuive par l?étude de la chaleur,
en seconde C et moderne (deux heures de physique, une heure
de chimie, une heure et demie de TP). En chimie, après l?étude
de l?air et l?eau, on étudie la théorie atomique, les symboles, les
formules et les équations chimiques. Le déroulement du cours
est ensuite traditionnel, et comporte l?étude de quelques métalloïdes.
En seconde classique A et B (une heure de physique, une
heure de chimie sur un semestre, une heure de TP par quinzaine), le programme est celui des sections C et moderne, allégé
de quelques items (Le Bup, 1944-1945, n° 340, p. 40-44). Un
consensus ne s?étant pas dégagé sur ces dispositions, un questionnaire sur l?enseignement scientifique en sections A et B est
26-29 Octobre 2007
soumis aux enseignants ; ces derniers sont majoritairement pour
un enseignement de culture dispensé par le professeur de mathématiques et utilisable en sciences physiques immédiatement
(Le Bup, 1946, 347-348-349, p. 165).
En octobre 1946, les classes de première C et moderne
retrouvent un programme comprenant de l?optique et de l?électricité. À la demande de l?Inspection générale, les membres de
l?UdP soumettent des modifications de programmes. Pour la
classe de mathématiques, l?UdP propose, en physique, la chute
des corps, le théorème des forces vives (théorème de l?énergie
cinétique), les machines thermiques, le pendule simple et les
mouvements vibratoires, de l?acoustique, de l?optique physique,
de l?électricité, l?étude des rayonnements. En chimie, l?étude de
la théorie atomique précède celle de la chimie organique dans
l?ordre classique : hydrocarbures, alcool, aldéhyde, cétone,
acide, estérification, hydrolyse, saponification, corps gras et
glycérine. En section sciences expérimentales, le programme
est quasiment le même à part quelques allégements. En section
de philosophie, le programme est déduit de celui de la classe de
mathématiques, allégé et réduit, pour le support mathématique,
au minimum, en soulignant, qu?il faut construire ce cours autour
du cours de philosophie. En conséquence, il faut changer les
méthodes, et choisir un petit nombre de grands problèmes dont
on étudiera le développement de l?idée scientifique, l?aspect
expérimental et le sens philosophique. On se servira au besoin
de l?Histoire (Le Bup, 1946, n° 347-348-349, p. 171). Le 25 juillet,
les deux heures d?enseignement scientifique sont obtenues en
classe de philosophie. Les programmes de première sont publiés.
Des instructions sont ajoutées. On souligne que le programme
est proche de celui de 1939, mais l?horaire étant allongé, on
pourra faire une étude plus poussée. On rappelle que l?enseignement, comme il avait été dit, doit être concret, expérimental
et vivant. Le maître devra garder un contact étroit avec sa
classe, la tenir en haleine, forcer son attention, provoquer à tout
instant sa collaboration? (Le Bup, 1946, n° 350, p. 43). La
circulaire 18-7-46 précise qu?une épreuve de sciences physiques sera obligatoire en première moderne, et optionnelle en
première classique, à la première partie du baccalauréat.
Un baccalauréat sciences et technique est créé en 1946.
Les programmes définitifs des classes de mathématiques et de
sciences expérimentales vont entrer en vigueur à la rentrée de
1948 ; la séance de TP a été amputée d?une demi-heure. Mais
la structure du programme respecte le projet proposé. On note
l?ajout de quelques notions de radioactivité. Pour le programme
de la classe de philosophie-lettres, les deux thèmes de physique
(énergie et phénomènes ondulatoires et corpusculaires) et le
thème de chimie (constitution de la matière et synthèse organique)
sont enrichis d?une présentation de l?évolution historique des
idées sur l?énergie, la lumière et les radiations, la constitution
de la matière. Une bibliographie est également fournie.
En 1949, les membres du Conseil de l?UdP travaillent sur
la création de nouvelles filières conduisant au baccalauréat
sciences expérimentales (demande de l?Union des naturalistes)
et, pour les bons élèves suivant l?enseignement général de la
section commerciale et technique, à l?institution d?un baccalauréat sciences économiques. D?autres groupements de professeurs (les hellénistes, les linguistes) demandent, pour leurs
disciplines, des sections spécialisées (A? grec-mathématiques et,
en section moderne, deux langues vivantes à l?écrit du baccalauréat), ce qui n?est pas du tout dans l?optique des physiciens,
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
car cela ne pourrait se faire qu?au détriment des sciences
physiques (Le Bup, 1949, n° 376-377-378, p. 261-262).
Le Bulletin publie maintenant des articles de fond sur la
physique moderne, et plus particulièrement sur la structure de
l?atome et la physique nucléaire, articles qui font office de
formation continue auprès des enseignants (Le Bup, 19501951). Au congrès de Lyon, en 1951, R. PARIS, professeur de
chimie de la Faculté des sciences, est particulièrement critique
sur le programme de chimie enseigné dans les lycées. La notion
d?ion devrait être introduite rapidement, dit-il, et il faut s?en
servir pour étudier les solutions. La nomenclature employée est
également désuète. Dans les mois qui suivent, un débat s?engage
à l?UdP sur ce sujet. Doit-on introduire la chimie des ions dans
nos lycées ou non ? Doit-on aussi introduire les formules développées comme une image fidèle de la réalité moléculaire ? On
préconise toujours la méthode inductive. Dès 1948, des oscilloscopes stables et peu fragiles sont utilisés en classe. On discute
beaucoup les nouveaux systèmes d?unités. On enseigne cependant encore le système CGS (centimètre, gramme, seconde)
jusqu?en 1955, où le système MKS (mètre, kilogramme, seconde)
entre dans le programme de première. Les deux systèmes d?unités
sont enseignés conjointement. À partir de 1948, la pratique de
la photographie et de la chronométrie se développe au lycée.
Dans le même temps, avec la reprise des échanges transatlantiques, des enseignants, des étudiants en post-doc découvrent
l?Amérique, et reviennent avec une volonté ferme de modernisation des programmes d?enseignement des sciences physiques.
On s?intéresse aux enseignements dispensés en GrandeBretagne, en Allemagne et aux États-Unis.
Comme une grande partie des professeurs de sciences physiques réclame toujours un changement radical des programmes
de l?enseignement secondaire, l?Union a lancé une vaste enquête
en ce sens. Dans les années 1950, les discussions se poursuivent sur la meilleure méthode pédagogique. Au congrès
d?Alger, en 1950, Charles BRUNOLD, inspecteur général, insiste
sur le caractère expérimental de la discipline, et rappelle les
différentes méthodes d?enseignement (méthode déductive,
dogmatique, ou de la redécouverte) qui doivent s?adapter au
sujet et à la classe. L?inspecteur général Guy LAZERGES fait à ce
sujet une conférence en 1953, où il expose à nouveau les trois
méthodes inductive, déductive et historique. Cette conférence
sera considérée comme suffisamment importante pour être
rééditée, à titre de commentaires de programmes, dans les
années 1960.
En 1953, un projet de réforme générale de l?enseignement
est lancé par la Direction ministérielle du second degré, dans
laquelle son directeur, Ch. BRUNOLD, joue un rôle déterminant.
Il propose d?instituer deux cursus secondaires, l?un long, l?autre
court (ROBERT, 1993, p. 26). Dans l?attente de la suite donnée à
ces travaux, BRUNOLD demande aux physiciens qui réclament
des modifications de programmes d?être patients (Le Bup, 1954,
n° 415, p. 286). Mais ce projet rencontre de grosses difficultés
et est vite abandonné. Aussi, les physiciens, lassés d?attendre
une réforme qui ne vient pas, se mettent à proposer des allègements dans les programmes des classes terminales, qui ne sont
pas acceptés. Mais ils continuent à se réunir pour réfléchir sur
les horaires et les programmes. Ils décident même d?une commission missionnée en ce sens (Le Bup, 1955, n° 422, p. 371). On
y discutera en particulier les propositions du projet de
R. BILLÈRES, en 1956. Cette année-là, la célébration du cinquanLes sciences physiques dans l?enseignement secondaire
tenaire de l?Association est l?occasion de brosser un tableau
historique de l?Union, suivi d?un compte-rendu des dernières
actions entreprises. Au cours de ces derniers mois, l?Union des
physiciens s?est penchée sur les problèmes posés par la réforme
de l?enseignement qui se prépare (Le Bup, 1956, n° 429,
p. 448). Elle s?unit à l?Association des professeurs de mathématiques et à l?Union des naturalistes pour proclamer l?existence d?une culture basée sur l?enseignement des sciences. Le
monde actuel manquant d?ingénieurs et de techniciens, il ne
saurait être question de réduire horaires et programmes ; tout
est à reconsidérer (Le Bup, 1956, n° 429, p. 449). En conséquence, l?UdP propose une modification profonde des matières
à enseigner, dans lesquelles la méthode expérimentale constitue
une voie aussi nécessaire que la méthode purement déductive.
Charles BRUNOLD est venu assister aux Journées d?études
de sciences physiques de l?académie de Rennes en mars 1957.
Il discute des propositions de programme faites par l?UdP, et
demande aux physiciens d?être moins ambitieux en particulier
en terminale (Le Bup, 1957, n° 434, p. 361). Les nouveaux programmes de sciences physiques sont publiés dans le Bulletin
officiel n° 30 du 25 juillet (Le Bup, 1957, n° 435, p. 497-511).
Ils sont suivis d?instructions officielles signées par BRUNOLD.
Ils entrent en vigueur dès la rentrée 1957 pour la classe de
seconde, l?année suivante pour les classes de première et de
terminale. Les horaires de 1902 sont à peu près retrouvés. Si la
structure des programmes n?est guère modifiée, plusieurs items
sont modernisés.
Le système MKS est généralisé puisqu?il va devenir prochainement légal. Le terme de masse doit remplacer maintenant
le terme de poids dans les expressions idoines. L?induction magnétique B est la seule au programme, on ne parle plus du champ
H. On introduit la quantité de mouvement en classe terminale,
et la relation d?Einstein pour éclairer les questions de physique
moderne. Le compteur Geiger-Muller fait son entrée en classe
de terminale. En chimie, la notion d?ionisation est introduite en
première et la notion de valence est reportée à la fin du cours
de terminale. La théorie des ions est, pour Marc DELGÉE,
Inspecteur général, et auteur de manuels, une petite révolution
de l?enseignement (DELGÉE, 1959, avant-propos). En terminale,
on enseignera aussi l?effet photoélectrique. L?équation différentielle du second degré est introduite, notamment pour la
physique de rotation, assez importante. L?emploi de l?oscilloscope devient commun. L?étude des faisceaux d?électrons est
développée. La radioactivité devient plus importante avec des
bases de physique nucléaire. La durée des TP en classe de
mathématiques est portée à une heure et demie.
De la réforme Berthoin (1959)
à la réforme Fouchet-Capelle (1963)
Le conflit algérien sonne le glas de la IVe République. Le
28 mai 1958, le président COTY appelle le général DE GAULLE à
la tête du gouvernement. Ce dernier constitue un gouvernement
d?union nationale. Après lui avoir accordé l?investiture, des
pouvoirs spéciaux en Algérie et les pleins pouvoirs pour six mois,
l?Assemblée se retire. Une nouvelle constitution est élaborée.
Dans le nouveau régime, le président élu au suffrage universel
nomme le Premier ministre, et le gouvernement sur présentation
du Premier ministre. La constitution est approuvée par référendum du 28 septembre 1958. Tous les pays d?Outre-mer déciDanielle FAUQUE
57
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
dent d?entrer dans la Communauté à l?exception de la Guinée
qui demande son indépendance immédiate. Les élections législatives de novembre donnent la majorité au mouvement gaulliste. La longue crise algérienne paralyse l?opposition de gauche.
58
Jean BERTHOIN (radical) a été deux fois ministre de l?Éducation nationale du 19 juin 1954 au 1er février 1956, remplacé
par René BILLÈRES (22 juin 1956 - 14 mai 1958), puis du 1er
juin 1958 jusqu?au 8 janvier 1959. C?est au cours de son
deuxième mandat qu?il obtient le vote de sa réforme éducative.
La scolarité obligatoire est portée à seize ans révolus, mais ce
ne sera appliqué qu?à partir de 1967. Les classes de sixième et
cinquième communes à toutes les sections constitueront un cycle
d?observation, dont le décret d?application est signé le 6 janvier
1959. Les élèves seront ensuite orientés vers l?enseignement qui
leur conviendra le mieux : il faut substituer à l?orientation de
hasard ou de préjugé, [?], une orientation fondée sur la pleine
observation de leurs aptitudes (J.O., 7 janvier 1959, n° 5,
p. 422-427, cité in ALLAIRE & FRANCK, 1995, p. 192). Il existe
quatre filières : deux filières générales et deux filières techniques, chacune comportant une voie courte et une voie longue.
Enfin, les petites classes de lycées et collèges cessent définitivement d?exister. Les centres d?apprentissage deviennent des
Collèges d?enseignement technique (CET), et les cours complémentaires de l?enseignement primaire supérieur se transforment
en Collèges d?enseignement général (CEG). Jean BERTHOIN
quitte le gouvernement, une fois sa réforme votée. Dans son
discours de politique générale (décret 59-57 du 6 janvier 1959),
il écrit : nous ne pouvons plus maintenir une organisation
scolaire qui ne nous permet de former qu?un chercheur, un
ingénieur, un professeur quand il en faudrait deux, un technicien
quand trois seraient nécessaires, tandis qu?à l?inverse, se presse
dans nos enseignements supérieurs des lettres, de la philosophie et du droit une foule d?étudiants, à qui nous n?avions pas
préparé d?autre issue, et qui doivent maintenant recourir à de
tardives et difficiles « reconversions », faute de quoi ils se
condamneraient, ce n?est pas sans exemple, à des besognes de
fortune et de déboire (id., in ALLAIRE & FRANCK, 1995, p. 192).
Plus loin, il affirme que les ressources nécessaires à la réalisation de la réforme existent. Il s?agit d?abord de réorganiser les
différentes filières qui actuellement un peu partout dispensent un
enseignement correspondant aux âges onze-treize ans, pour
implanter le cycle d?observation (id., p. 190-201). À l?issue de ces
deux années, le passage doit être facile pour une orientation
convenable. Ainsi, trouveront-ils leur voie vers l?enseignement
professionnel, ou le CET, ou le CEG, ou le lycée technique, ou,
enfin, le lycée classique ou moderne (id., p. 195).
Le décret détaille ensuite la structure de l?enseignement
public. Au titre III, l?enseignement général long comporte les
deux années du cycle d?observation, puis deux années selon trois
sections : classique A (latin, grec, une langue vivante) classique
B (latin, deux langues vivantes), une section moderne avec un
enseignement renforcé du français et deux langues vivantes.
Les deux années suivantes forment le second cycle suivi dans
une des huit filières proposées : section classique A (latin, grec,
langue vivante) et sa variante A? permettant l?orientation ultérieure
vers les études scientifiques, classique B (latin, deux langues
vivantes, plus une formation générale orientée vers les sciences
humaines et leurs moyens modernes d?expression), une section
classique C (latin, sciences et une langue vivante), une section
moderne M (sciences et deux langues vivantes), une section
26-29 Octobre 2007
moderne M? caractérisée par l?enseignement des sciences expérimentales, physiques et biologiques, et l?étude renforcée d?une
langue vivante. Les sections techniques T (sciences, une langue
vivante et des techniques industrielles fondamentales) et T?
caractérisée par l?orientation des divers enseignements vers les
faits économiques, leurs moyens modernes d?expression et par
l?étude de deux langues vivantes terminent cette structure. La
septième année comporte pour tous une initiation à la philosophie. L?enseignement général se décline entre une section philosophie, une section sciences expérimentales, une section mathématiques, une section mathématiques et technique et une
section sciences économiques et humaines. Le tout se clôt par
le baccalauréat, passé en deux parties. L?enseignement général
court donné dans les cours complémentaires devenus CEG offre,
après les deux années du cycle d?observation, le cycle de deux
années quatrième et troisième qui se termine par le brevet d?enseignement général ; il peut être prolongé d?une année consacrée à un enseignement dirigé vers la préparation concrète aux
emplois non techniques (id., p. 197). Les programmes de
sciences physiques, réformés en 1957, doivent s?intégrer dans
cette structure.
La mise en ?uvre tarde. Le 18 avril 1960, est publié un
nouveau programme de sciences physiques entrant en vigueur
en classe de troisième des cours complémentaires (premier
degré) à la rentrée de 1961 ; il remplace le programme arrêté le
24 juillet 1947. La réforme entre finalement en application en
octobre 1962 en quatrième. L?enseignement des sciences physiques, qui était donné dans les classes de quatrième et de troisième des anciens cours complémentaires, sera donné dans les
classes de troisième des CEG, et également en classe de seconde
pour les CEG le plus souvent en zone rurale qui en possèdent
une, c?est-à-dire dans l?enseignement que l?on peut qualifier de
court. En ce qui concerne l?enseignement technique, il y aura
également suppression de la physique et de la chimie dans les
classes de quatrième. Cette uniformisation a pour but de
permettre à l?enseignement technique court ou long, qui débutera en seconde de pouvoir recruter ses élèves parmi ceux des
CEG et ceux des troisièmes M des lycées classiques (Le Bup,
1962, n° 463, p. 486). Les nouvelles dispositions ne sont pas
sans poser des difficultés, que l?Union soulève. Mais c?est sur le
contenu du programme de la troisième M, que portent les critiques principales. L?Union appelle à nouveau ses adhérents à
réfléchir à ce que doit être un programme d?initiation. L?horaire
proposé pour la troisième M est de trois heures dont une heure
et demie sous forme de TP. Le programme porte sur l?étude de
quelques corps usuels (air, eau, carbone, calcaire et carbonates)
et l?application à quelques notions générales portant sur les molécules et atomes. Le poids d?un corps et sa mesure, quelques
notions sur les forces, des notions pratiques sur le courant électrique, constituent l?essentiel de la physique.
La réforme Fouchet-Capelle (1963) va rendre effectives
certaines dispositions du décret du 6 janvier 1959. Jean BERTHOIN
a été remplacé par André BOULLOCHE, non parlementaire, le
8 janvier 1959. Ce dernier, en désaccord sur le projet de loi
relatif à l?enseignement privé, démissionne le 23 décembre
1959. Plusieurs ministres vont se succéder jusqu?à la nomination de Christian FOUCHET le 28 novembre 1962 dans le gouvernement de Georges POMPIDOU. FOUCHET s?installe dans la longévité, jusqu?au 6 avril 1967, et trouve Jean CAPELLE à la tête de
la Direction générale de l?organisation et des programmes
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
scolaires (DGOPS), créée le 1er juin 1960 ; ce dernier y restera
de mars 1961 à décembre 1964.
CAPELLE est le véritable initiateur des textes de 1963.
Normalien, agrégé de mathématiques, il a travaillé dans l?industrie, et a dirigé en 1944 l?Institut d?électrotechnique de
Nancy. En 1947, il devient directeur général de l?instruction
publique de l?Afrique occidentale française (AOF), expérience
qui le marquera beaucoup. En 1957, il est à Lyon où il crée
l?INSA. C?est un homme qui a donc une vision très large des
problèmes à résoudre, ce qui le rend tout à fait apte à construire
la réforme qui verra le jour sous le ministère Fouchet. Il s?agit
de mettre effectivement en ?uvre la réforme Berthoin qui patine
un peu. L?impulsion définitive, donnée sous le bref ministère de
Pierre SUDREAU (14 avril-12 septembre 1962), vient d?une idée
énoncée par une commission dont le rapporteur est René HABY,
adjoint de CAPELLE. Il s?agit de créer des établissements polyvalents qui abriteront les quatre années du premier cycle. Le cycle
d?observation de deux ans serait suivi d?un cycle d?orientation
de deux autres années. Chaque établissement devait abriter à
chaque niveau au moins trois classes, ce qui posait la question
de la carte scolaire. Une commission nationale était d?ailleurs à
l??uvre sur ce sujet depuis plusieurs années, sous l?impulsion
de Jean FERREZ, catholique convaincu, et ferme adepte de l?école
laïque. Mais le Premier ministre Georges POMPIDOU, violemment
contre, impose de respecter la continuité de l?enseignement
secondaire, au contraire du général DE GAULLE qui soutient
CAPELLE. Un compromis est établi le 4 avril 1963. La carte
scolaire et les établissements polyvalents sont acceptés mais à
condition de maintenir à l?intérieur de ceux-ci des sections à
vocation longue où l?enseignement sera assuré par des professeurs
certifiés, et des sections à vocation courte, où des Professeurs
d?enseignement général (PEG), instituteurs ayant des titres universitaires, assureront l?enseignement. Ce sont donc les CES et
les CEG organisés par le décret du 3 août 1963. Ils n?étaient,
pour CAPELLE, qu?une solution transitoire, mais elle allait durer
jusqu?à la réforme Haby. CAPELLE démissionne devant l?impossibilité de poursuivre sa tâche. Il n?avait eu que quelques rencontres avec son ministre de tutelle, Christian FOUCHET.
Nouveaux programmes pour de nouvelles filières
dans le second cycle de l?enseignement long (1966)
Les huit filières du second cycle de l?enseignement long,
instituées par le décret de 1959, sont modifiées par le décret du
10 juin 1965 (ALLAIRE & FRANCK, 1995, p. 706). Trois choix sont
alors offerts en seconde : littéraire A, scientifique C et technique
industrielle T. La diversification est repoussée en première. Cinq
choix y sont possibles : la section A orientée vers les études
littéraires, la section B vers les sciences économiques et sociales,
la section C orientée vers les mathématiques et les sciences
physiques, la section D vers les sciences de la nature et les
mathématiques étudiées en vue de leurs applications. La section
T associe à un enseignement scientifique, un enseignement
technique industriel. Elles conduisent chacune au baccalauréat
de même nom. Cette modification entrera en vigueur à la rentrée
de 1965 pour la classe de seconde, en 1966 pour la classe de
première et en 1967 pour celle de terminale (id.). Le décret du
9 novembre modifie le déroulement des épreuves du baccalauréat, qui se passe maintenant en une seule partie au terme de
l?année de terminale (id., p. 756). En 1969, un décret spécifiera
que certaines épreuves auront lieu par anticipation au niveau de
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
la classe de première, à partir de 1970 (id., p. 761).
Des nouveaux programmes sont donc en préparation.
L?Union, représentée par son président EURIN, rappelle les
revendications des enseignants de sciences physiques auprès de
la commission de réforme ministérielle du second cycle dès le
début de 1965 : un horaire de travaux pratiques convenable en
classe de mathématiques élémentaires, une section sciences
expérimentales véritablement scientifique avec des débouchés
valables, une classe de première plus spécialisée, l?institution
dans les sections scientifiques de séances de travaux dirigés
distincts de séances de TP, et offertes à des groupes n?excédant
pas vingt-quatre élèves (Le Bup, 1965, n° 483, p. 645). Mais la
publication en août des programmes transitoires déçoit l?Union,
les demandes réitérées depuis des années par les physiciens
n?aboutissent pas ; il leur semble que la pression exercée par les
associations des professeurs de lettres, de langues anciennes et
modernes ou de sciences humaines, ait été plus forte.
En seconde, de nouveaux horaires sont attribués aux nouvelles filières A (une heure de physique, une heure de chimie,
une heure de TP), C (deux heures et demie de physique, une
heure de chimie, une heure et demie de TP), et T (deux heures
de physique, une heure et demie de chimie, une heure et demie
de TP). Pour l?année 1965-1966, les programmes de chaque
section sont identiques aux programmes en vigueur, même si en
A et en C la dotation horaire a augmenté (B.O., n° 30 du 26 août
1965, p. 1735). Des instructions suivent. On souhaite que l?enseignement soit amélioré en effectuant des exercices plus nombreux
et en introduisant quelques expériences d?électrostatique pour
éclairer la notion d?ion. Les recommandations portent essentiellement sur l?enseignement de la théorie des ions : que l?écriture ionique n?autorise personne à ignorer la nature physique
des corps concrets effectivement employés ; qu?il faut savoir
passer de l?écriture ionique à l?équation molaire utilisable
pratiquement, ou inversement ; qu?il ne faut pas écrire des ions
quand ils n?existent pas. D?une manière générale, d?ailleurs, on
aura soin de préciser la signification des équations chimiques,
d?éviter des idées fausses au point de vue expérimental, et l?on ne
transformera pas la chimie, sciences des réactions matérielles, en
une arithmétique simpliste (cité in Le Bup, 1965, n° 486, p. 73).
Les nouveaux programmes applicables à la rentrée 1966
sont publiés en juin 1966 (Le Bup, 1966, n° 491, p. 762-776). En
seconde, le programme de chimie est plus dense avec quelques
notions d?oxydoréduction et d?équilibre chimique descendues
de la classe de première. En première A et B (deux heures sans
ventilation entre physique et chimie, quelques séances de TP
dans l?année), le programme de physique a été réduit et est
présenté de façon plus attrayante autour de l?énergie, les phénomènes vibratoires et les corpuscules (dont l?association ondecorpuscule, et la relation d?Einstein). La chimie aborde seulement quelques notions de chimie organique (hydrocarbures et
leurs principales réactions, intérêt de la synthèse en chimie
organique). En première C (deux heures et demie de physique,
une heure de chimie, une heure et demie de TP), le programme
est renforcé en électromagnétisme avec l?étude du courant alternatif ; le fond de l?optique est inchangé et presque identique à
celui que l?on enseigne aujourd?hui en première S. En chimie,
on présente une suite de monographies sur les métaux et
quelques composés du carbone. La première D (nouvelle section,
deux heures de physique, une heure de chimie, une heure de
TP) a le même programme d?électricité que la première C et un
Danielle FAUQUE
59
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
programme d?optique allégé. Le programme de chimie organique développe l?étude des corps oxygénés courants (éthanol,
éthanal, acétone, oxyde d?éthyle, glycérol, glucose) et des corps
azotés (monoéthylamine, acétamide, urée) que n?aborde pas la
première C. La première T a même horaire que la première D,
même programme de physique qu?en première D et même
programme de chimie qu?en première C.
60
En terminales C et T (deux heures et demie de physique,
une heure de chimie, une heure et demie de TP), l?étude de la
physique commence par la dynamique (y compris dynamique de
rotation et moment d?inertie, quantité de mouvement?), l?énergie,
les phénomènes périodiques, et se termine avec l?optique physique (interférences, polarisation?), l?électricité et les phénomènes corpusculaires (dont effet photoélectrique, rayons X,
radioactivité?). Le programme de chimie est succinct : atomes,
structure de quelques molécules organiques, estérification et
hydrolyse, acides et bases (définition du pH mais tout calcul sur
le pH est rigoureusement hors programme), oxydoréduction. La
terminale D (deux heures de physique, une heure de chimie,
une heure de TP) a un programme de physique similaire, mais
allégé dans le détail, et le même programme de chimie que la
terminale C.
Lors de l?Assemblée générale de l?Union de mai 1966, le
président EURIN dresse un constat amer. Tous les professeurs
sont loin d?être d?accord sur le développement des sciences
physiques dans l?enseignement, mais reconnaissent que leur
enseignement doit se modifier dans l?esprit, qu?il faut absolument
distinguer l?enseignement en classes littéraires de l?enseignement
en classes scientifiques (Le Bup, 1966, n° 491, p. 743). Un grand
débat s?ouvre au sein de l?UdP qui aboutira à son implication
effective dans la Commission Lagarrigue quelques années plus
tard.
À cette date, un bilan s?impose. Avant 1959, il existait
deux réseaux éducatifs séparés et concurrents : d?une part, le
primaire, et technique, d?autre part le secondaire. En 1968, il
existe un système cohérent organisé en trois niveaux successifs :
écoles (six-onze ans), collèges (onze-quinze ans) et lycées. Le
lycée propose un second cycle long sanctionné par le baccalauréat général ABCDE, ou le baccalauréat de technicien, ou un
second cycle court en deux ans sanctionné par un Brevet d?études
professionnelles (BEP). Certains élèves auront pu bifurquer à
l?issue de la cinquième pour préparer un CAP ou entrer dans la
vie active. Le public scolaire est géré par la carte scolaire, et la
mixité est instituée. On va construire, entre 1966 et 1975, deux
mille trois cent cinquante-quatre collèges, dorénavant séparés
des lycées. L?enseignement général long se termine par un
baccalauréat ABCDE, la section T a été transformée en section
E en 1967. Le baccalauréat de technicien a été créé en 1965.
Dans l?enseignement général, on comptait à peine 50 000 bacheliers en 1959, on en compte 97 000 en 1965. Ils seront plus de
150 000 à partir de 1973 (PROST, 1992, p. 141).
À l?aune de mai 68
En 1963, les structures successives tendent à répondre au
problème de la massification de l?enseignement, mais aucune
remise en cause des méthodes d?enseignement n?a été envisagée. On continue de vouloir enseigner à une population diversifiée et très nombreuse de la même façon qu?au petit nombre
d?élèves venant majoritairement des classes aisées du quart de
26-29 Octobre 2007
siècle précédent. Les ouvertures successives pour revaloriser
l?enseignement technique et professionnel ont conduit a
contrario la plupart des élèves dans l?enseignement général, et
de là dans l?enseignement supérieur. En fait on ne sait comment
répondre à cette crise.
Au fil des modifications de structure, un mouvement de
rénovation pédagogique s?est formé au cours des années 1960,
pas seulement en France. De vastes études sont entreprises en
Angleterre et aux États-Unis, en particulier (BELHOSTE & al.,
1996). Les initiatives françaises sont en général indépendantes
de l?Institution ; elles se font de façon individuelle, mais le plus
souvent dans le cadre des associations disciplinaires. Cette
situation conduit l?Administration à nommer une commission
chargée de réfléchir sur la réforme de l?enseignement du français, la commission Rouchette en 1963, une commission de
réforme de l?orthographe en 1964, une commission consacrée à
l?enseignement des mathématiques, la commission Lichnerowicz.
Les événements de 1968 arrivent donc dans un monde
éducatif en pleine ébullition. Le 17 mars, un colloque s?est tenu
à Amiens. Il était organisé par l?Association d?étude pour l?expansion de la recherche scientifique (AEERS) dont faisaient
d?ailleurs parti A. LICHNEROWICZ, professeur au Collège de
France, et des innovateurs comme L. LEGRAND, A. DE PERETTI,
et B. GIROD DE L?AIN. Six cents personnes y ont assisté dont, outre
des professeurs, des hauts fonctionnaires, des journalistes et des
syndicalistes. Les contradictions, les inadaptations d?un système
constamment ravaudé et jamais vraiment retaillé y ont été relevées, et des propositions ont été faites. Il faut ouvrir l?école sur
le monde, introduire des méthodes actives, décloisonner les
disciplines, travailler en équipe pédagogique. Il faut donc changer
l?école et rénover toute l?éducation (PROST, 1981, p. 330-337 ;
ROBERT, 1993, p. 64-66).
Ce colloque était tout à fait indépendant des mouvements
étudiants qui agitaient sporadiquement les universités depuis
déjà un an. Le 22 mars, la Faculté de Nanterre est occupée par
les étudiants. Dans les semaines qui suivent, le mouvement de
contestation s?étend à tout le pays, dans les lycées, et dans le
monde du travail. Le pays entier est en grève.
Cependant les élections législatives, qui ont suivi les événements de 1968, confortent le gaullisme, le pays ne veut pas de
l?anarchie. Le libéral et conciliateur Edgar FAURE est nommé
ministre de l?Éducation nationale, avec une grande liberté d?action
pour rénover le système éducatif. Ce n?est pas le lieu ici, de
rapporter les revendications du mouvement. Le résultat est très
contrasté. Des commissions sont créées pour le second degré
dont une commission pour la formation des maîtres et une autre
sur la rénovation pédagogique. Une des premières mesures est
de constituer le tronc commun en sixième et cinquième. Le latin
est supprimé en sixième, et renvoyé en classe de quatrième,
mais une circulaire de septembre 1969 le remet sous forme
d?initiation en cinquième. Le moderne long et le moderne court
sont fusionnés. L?enseignement d?une langue vivante est généralisé. Les filières classique et moderne ne se distinguent plus
que par un choix apparent de ce que l?on pourrait appeler des
options. Leur implantation, l?origine de leur corps professoral
peuvent seuls révéler encore les différences. C?était une
première étape vers le collège unique. Le système de contrôle
des connaissances est modifié. Plus de composition ni de classement, plus de notes, on testera les élèves sur divers exercices
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
tout au long de l?année, on évaluera leur niveau par des lettres
ABCDE (circulaire du 6 janvier 1969). Certaines barrières
tombent, avec plus d?échanges entre les élèves et les professeurs, plus de participation en classe des premiers. D?autres
mesures pratiques comme la suppression des estrades, l?organisation des tables en cercle, la création de foyers d?élèves ou de
clubs, changent la vie quotidienne et le rapport au travail
d?école. Des parents, des élèves, des personnes extérieures
peuvent maintenant participer au conseil d?administration. Les
mathématiques modernes, entrées dans un programme provisoire
en 1969, sont officiellement mises en place par la circulaire du
2 janvier 1970.
Le départ du général DE GAULLE amène Georges POMPIDOU
à la tête de l?État en 1969. C?est un conservateur en matière
d?éducation. En 1971, une circulaire rappelle la distinction entre
le moderne court et le moderne long. Même si les programmes
sont maintenant identiques, ils sont enseignés à des élèves dont
les aptitudes ne sont pas les mêmes, et il faut en tenir compte.
La participation des élèves et des parents aux conseils de
classes est laissée à l?appréciation de l?établissement. En juillet
1971, l?évaluation quantitative est rétablie dans les classes
d?examen. L?enseignement technique devient l?enseignement
technologique (loi 71-577, 16 juillet).
En mai 1971, une nouvelle commission se réunit pour la
première fois : la commission d?étude pour l?enseignement de
la physique, de la chimie et de la technologie. Elle est présidée
par le professeur André LAGARRIGUE, de l?université d?Orsay.
La commission Lagarrigue (1971-1977)
et la réforme Haby (1975)
La commission Lagarrigue et le renouvellement
des programmes de sciences physiques
Une désaffection vis-à-vis des sections scientifiques se
manifeste depuis déjà plusieurs années. La terminale C voit ses
effectifs régulièrement diminuer de façon inquiétante, et les
amphithéâtres du premier cycle des facultés de sciences se
vident aussi. Les causes en sont multiples. Mais parmi elles, il
faut sans doute considérer plus importantes celles de la transformation de l?enseignement des mathématiques et la réduction
accrue de la place accordée aux sciences expérimentales. Pour
ce dernier point, il faut relever la diminution de l?horaire dans
les terminales scientifiques, la disparition de la physique en
terminale A, la réduction du coefficient de l?épreuve de
sciences physiques au baccalauréat de 1969 de la série E, la
suppression de la physique au concours HEC, la perte récente
d?une heure en seconde C et T qui n?a pas été compensée par
le relèvement promis et non tenu de l?horaire de terminale.
Quant aux mathématiques, elles sont devenues trop abstraites,
niant toute réalité historique de son propre développement, sans
lien aucun avec la vie concrète, ne fournissant plus les outils
classiques nécessaires à l?enseignement des sciences physiques.
Elles atteignent l?objectif de détourner un certain nombre
d?élèves des études scientifiques. Elles vont constituer cependant un critère d?orientation à l?issue de la troisième, où des
élèves seront déclarés inaptes à suivre une série scientifique à
cause de leur incompétence en mathématique (le singulier de
mathématique est alors de mise) (M. HULIN, 1992, p. 41-42).
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
En 1991, dans Le Bup, Nicole HULIN publiait un article sur
les origines de la Commission Lagarrigue. Elle insistait particulièrement sur le rôle initiateur de la Société française de
physique (SFP) qui constitue en février 1969 une commission
de l?enseignement, dont le président était Georges GUINIER,
alors président de l?UdP, et le secrétaire Michel HULIN, également
élu au conseil de l?UdP en 1969. En mars, lors de sa première
réunion, cette commission définit trois axes de travail : les
rapports entre physique et mathématiques, l?enseignement de la
physique dans le secondaire, et la maîtrise de sciences physiques.
À la séance du 14 juin 1969, M. HULIN présente le résultat
des premières réunions, dont les grandes lignes directrices de
l?enseignement de la physique dans le secondaire, lesquelles
seront retenues pour l?organisation de la Commission Lagarrigue. Il fallait bâtir du neuf, et rapprocher la physique enseignée de la physique spectaculaire présentée dans la presse de
vulgarisation, informer les enseignants pour les préparer à cette
réforme.
Les réflexions des membres de la commission sont aussi
nourries des études et des réformes de l?enseignement de la physique à l?étranger. Le cours du Physical Science Study Comittee
(PSSC) aux USA, lancé en 1956, a été publié en 1960 (BELHOSTE
et al., 1996, p. 288-295), et le Nuffield Physics Project (GrandeBretagne) a été mis en place à la fin de 1961. À la même
période, le Harvard Physics Project (HPP) débute aux USA. La
publication des cours de Richard P. FEYNMAN, Lectures on
Physics, entre 1963 et 1965, a aussi joué un rôle important. Les
motivations et les objectifs sont proches ? dont la question de
la massification de l?enseignement ? mais les réponses apportées ont été différentes selon les nations (BELHOSTE et al., 1996,
p. 231-233).
Une coopération entre la SFP, l?UdP et la Société chimique de France (SCF) est décidée au printemps 1969. Et la demande
de constitution d?une commission ministérielle d?étude est
formulée dès avril 1970. Jacques FRIEDEL, président de la SFP
et Georges GUINIER, président de l?UdP, entreprennent des
démarches en ce sens.
La Commission ministérielle de rénovation de l?enseignement des sciences physiques dans le second degré, appelée
aussi Commission d?étude pour l?enseignement de la physique,
de la chimie et de la technologie, s?est réunie pour la première
fois le jeudi 27 mai 1971, sous la présidence d?André LAGARRIGUE, professeur à l?université de Paris-Sud (Orsay), directeur
du laboratoire de l?accélérateur linéaire. Olivier GUICHARD,
ministre de l?Éducation nationale, prononce une allocution qui
précise les objectifs de cette commission. Comme beaucoup de
ses prédécesseurs, GUICHARD rappelle le contexte de crise de
l?école et en particulier de crise de l?enseignement secondaire
dont la finalité ne semble plus correspondre aux attentes de la
société civile. Il pose ici la question de savoir si l?enseignement
des sciences physiques répond à la nécessité d?éveiller chez
l?élève l?intelligence du monde de la matière. C?est de vous que
j?attends, si vous le voulez bien, une réponse à ces inquiétudes,
un diagnostic plus précis sur les raisons qui peuvent les
inspirer, et, bien sûr, l?indication des remèdes qui pourraient,
selon vous, les dissiper (cité in Le Bup, 1971, n° 537, p. 1114).
Aucun des aspects de la rénovation attendue ne doit rester
étranger à la commission : objectifs à viser, contenus à définir,
méthodes à employer et conditions matérielles à réaliser, formaDanielle FAUQUE
61
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
62
tion initiale et permanente des maîtres, procédés destinés à
permettre l?évaluation des résultats obtenus et corrections de
trajectoires qui pourraient s?imposer. Il s?agit de prendre en
compte des exigences des sociétés contemporaines afin que les
enfants trouvent leur place dans un univers changeant et difficile, place qu?ils ne trouveront pas s?ils sont détenteurs d?un
savoir figé ou héritiers d?une culture close. L?apport des
sciences expérimentales, et de leurs prolongements technologiques, a donc dans cet objectif une place importante. La structure scolaire doit cependant être diversifiée et rester équilibrée.
Un équilibre devra être obtenu entre les différentes disciplines.
La seule conciliation possible viendra sans doute d?un effort
pour décloisonner les enseignements traditionnels et pour organiser leurs rapports mutuels (Le Bup, 1971, n° 537, p. 1115).
Les relations avec l?enseignement technologique devront
être claires. Les programmes à élaborer devront être cohérents
entre eux et en eux-mêmes, et cohérents avec les programmes
de mathématiques. Le ministre détaille précisément ce dernier
point. En effet, la commission de rénovation de l?enseignement
mathématique travaille déjà depuis cinq ans. Les programmes
de mathématique moderne sont entrés en application dans le
premier cycle déjà depuis quelques années. Cette commission
est guidée par le souci très légitime d?ouvrir la jeunesse
scolaire au sens de la puissance logique qui s?y trouve incluse?
Ses propositions répondent aussi à la nécessité de permettre
une approche synthétique, et, en fin de compte, bien adaptée,
des problèmes que posent aujourd?hui la physique et ses théories (Le Bup, 1971, n° 537, p. 1115). Il ne faut donc pas s?embarrasser de la fausse querelle qui oppose cette mathématique
dite moderne et des mathématiques plus classiques (Le Bup,
1971, n° 537, p. 1115).
De même, il faudra choisir, dans l?étendue du domaine
abordé, des notions dont l?assimilation pourra être assurée, ce
choix sera difficile, et tiendra compte de la diversité du public
auquel cet enseignement est destiné. Il faudra intéresser les littéraires, les scientifiques autant que les techniciens : vous ne
saurez céder, ni à la tentation de l?élitisme, ni à celle du nivellement par le bas (Le Bup, 1971, n° 537, p. 1116).
Le ministre termine son allocution en rappelant les vieux
préjugés qui avaient tendance à dévaluer les connaissances
scientifiques et techniques : une conception étroite et figée de
l?humanisme nous a légué cette idée qu?il n?est de noblesse que
dans l?inutile, et de vie de l?esprit que désintéressée. Nous
savons bien que c?est une idée fausse, mais nous ne nous défendons pas toujours assez bien contre elle (Le Bup, 1971, n° 537,
p. 1116). Il s?agit par les propositions que la commission est
appelée à faire de définir un nouveau modèle scolaire,
conforme au nouveau modèle culturel qu?enrichit chaque jour
l?expansion des sciences et des techniques.
Dans sa réponse au ministre, André LAGARRIGUE rappelle
d?abord la genèse de la commission. Depuis deux ans environ,
sous l?impulsion du professeur BROSSEL, président de la Société
française de physique, un groupe de travail, réunissant des
représentants de l?UdP, de la SCF et de la SFP, examinait les
raisons de la situation actuelle de l?enseignement des sciences
physiques dans le second degré, où la crise et le malaise se
traduisent par la désaffection sensible des élèves vis-à-vis des
sections scientifiques. La suppression de la physique en terminale A était une deuxième raison ; ainsi les futurs cadres de la
26-29 Octobre 2007
nation ne recevaient pratiquement plus de formation aux
sciences expérimentales. Or il était nécessaire qu?ils aient aussi
connaissance de l?expérimentation, et de la référence au réel.
Les sciences physiques constituent l?instrument le mieux adapté
à la préparation aux multiples problèmes de la vie qui se présentent rarement avec la beauté d?un problème mathématique
parfaitement défini. Donner aux élèves littéraires un aperçu de
la richesse intellectuelle et philosophique de la physique dite
moderne, c?est aussi montrer une science en mouvement, dont
la connaissance est aujourd?hui indispensable à l?homme cultivé.
La troisième raison était la réduction des horaires. Enfin la
vétusté des programmes rendait rébarbatives des sciences
physiques dont les élèves voyaient le développement tous les
jours et s?étonnaient de l?archaïsme de ce qu?ils recevaient au
lycée.
Le rapport présenté par les présidents des trois sociétés au
ministre de l?Éducation nationale a reçu un accueil encourageant. De plus, la création de la technologie en quatrième et en
troisième, considérée comme discipline fondamentale, devrait
développer chez l?élève le goût de l?expérimentation.
La commission constituée de plus de cinquante membres
a décidé de créer en son sein un groupe de travail de six
membres chargé de préparer les discussions et d?effectuer les
travaux nécessaires. L?existence de ce groupe de travail, groupe
pilote en quelque sorte, constitue une originalité à cette époque.
Cette façon de travailler est devenue commune aujourd?hui, mais
en sciences physiques, elle a initié le processus.
Ce groupe est animé par Goéry DELACÔTE, alors maîtreassistant à l?université Paris-VII, laboratoire de physique du
solide. Ses membres sont Mlle BARBOUX (lycée HÉLÈNEBOUCHER, Paris XXe), MM. BOURDON (lycée Marcel-Roby,
Saint-Germain-en-Laye), MARTINOT-LAGARDE (maître-assistant,
Université Paris-Sud, Orsay), ROULET (IUT, Ville d?Avray) et
VIOVY (maître de conférences, ENS, Saint-Cloud).
Un bureau est aussi constitué. Outre le président LAGARet le vice-président, DECHÈNE, doyen de l?Inspection
générale des sciences physiques, il est composé de MM. DELACÔTE, FABRE (lycée Condorcet, Paris IXe), FAYARD (professeur,
Université Paris-VI, ENSP), Georges GUINIER (lycée Jansonde-Sailly, président de l?UdP), Michel HULIN (professeur,
Université Paris-VI, secrétaire de la SFP).
RIGUE
Cette commission ministérielle a reçu du ministre une note
où sont précisées ses missions. Elle a compétence pour toute
question relative à l?enseignement de la physique, de la chimie
et de la technologie dans le premier et deuxième cycles de l?enseignement du second degré général et technique (Le Bup,
1971, n° 537, p. 1111). Sans restreindre son champ d?activités,
elle devra faire des propositions sur les trois points suivants :
? L?enseignement de la technologie dans le premier cycle
(préciser les buts poursuivis par cet enseignement d?une
discipline fondamentale, revoir les programmes provisoires,
proposer des instructions pour les professeurs). Il convient
de préciser qu?il ne s?agit pas d?introduire une discipline
nouvelle abstraite, mais au contraire de développer chez les
enfants le sens du concret et du raisonnement par intuition?
(Le Bup, 1971, n° 537, p. 1112).
? La réforme des programmes de sciences physiques dans le
second cycle (seconde, première et terminale). La réforme
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
était prévue entrer en application à la rentrée 1972, mais les
retards déjà pris obligeront à la repousser. En fait, elle n?a
pas été appliquée avant 1977. Les programmes des différentes
sections de seconde devaient être suffisamment proches pour
permettre un changement d?orientation en fin d?année. Les
programmes de première et terminale, au contraire, devaient
être nettement différenciés. Un soin spécial devait être apporté
aux programmes des premières et terminales littéraires. La
commission devait en outre travailler étroitement avec la
commission de mathématiques afin de définir l?outil mathématique indispensable à l?étude des sciences physiques. Cet
alinéa répondait aux difficultés de toutes sortes rencontrées
par les professeurs de sciences physiques et qui avaient pour
origine la réforme de l?enseignement des mathématiques.
Une enquête a d?ailleurs été menée à ce sujet au sein de
l?UdP. Roland OMNÈS (professeur, Université Paris-Sud,
Orsay) et PROVOST (lycée Louis-le-Grand, Paris Ve) ont été
choisis par la commission pour faire le lien avec les mathématiciens.
? La commission fera aussi des propositions sur la formation
pédagogique initiale des futurs professeurs (ils devront être
compétents en physique, en chimie mis aussi en technologie) et sur leur formation permanente (stages, recyclage,
contact avec l?industrie).
Le 18 juin à lieu le premier débat sur la technologie pour
lequel Michel HULIN a préparé une introduction. Il dénonce en
particulier l?absence de toute référence à l?électronique, l?importance trop grande accordée à la construction mécanique, et
les termes techniques trop nombreux. Le monde microscopique
n?est que timidement abordé. M. HULIN insistera d?ailleurs sur
l?intérêt de l?étude des éléments microscopiques pour redonner une
unité à l?enseignement des sciences physiques.
À la rentrée 1971, deux groupes de travail sont formés, l?un
préparera les programmes de physique, et l?autre les programmes
de chimie. M. GÉMINARD, directeur de l?Institut national de
recherche et documentation pédagogique (INRDP) est chargé
de présenter une étude sur l?enseignement de technologie dispensé
dans les CES. C?est dans le cadre de l?INRDP que se dérouleront aussi les expérimentations des futurs programmes.
M. HULIN présente un premier rapport en octobre, qui affirme, en particulier, le lien enseignement-vulgarisation. Il s?agit
de corriger et de structurer les préconnaissances des élèves
obtenues de leur environnement. De plus l?enseignement des
sciences physiques doit viser non pas à former des physiciens
et des chimistes mais à apporter un élément de culture générale
à des élèves très divers (N. HULIN, Le Bup, 1991, n° 730, p. 20).
En quatrième et troisième, il s?agit donc plutôt d?une Initiation
aux sciences et techniques (IST) plutôt que d?un enseignement
de technologie, terme trop chargé du sens qu?il revêt dans l?enseignement technique. Cette expression devrait d?ailleurs
convenir de la sixième à la terminale, et pourrait se décliner
sous l?expression : Enseignement général des sciences expérimentales et des techniques (EGSET) (M. HULIN, 1992, p. 52).
Il faut ensuite en préciser les composantes : 1°) acquisition de
connaissances de base sur le monde technique et sur le monde
physique ; 2°) début de pratique expérimentale avec entraînement à la mesure et importance accordée à la représentation
graphique des objets et des phénomènes sous des aspects très
divers ; 3°) entraînement aux modes de raisonnement des sciences
physiques avec introduction d?histoire des sciences pour les
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
élèves des sections littéraires (N. HULIN, 1991, p. 20-21). Si ces
principes sont retenus, alors l?IST devra accorder la priorité
d?une part à l?observation des phénomènes physiques, des
objets ou ensembles techniques, à la manipulation et création
d?objets techniques, à l?initiation à l?expérimentation et à la
mesure, ainsi qu?à la représentation graphique sous ses différents aspects ; et d?autre part à la vulgarisation touchant aux
domaines scientifiques et techniques, à l?acquisition de certains
concepts fondamentaux, à l?analyse de phénomènes physiques
et d?objets techniques sur des modèles (M. HULIN, 1992, p. 5859). Ce sera un enseignement aussi peu formalisé que possible.
À la rentrée 1972, une phase d?expérimentation ? qui constitue une originalité de la Commission Lagarrigue ? commence
avec le programme de seconde dans un certain nombre d?établissements, pour aboutir à l?organisation d?un baccalauréat
expérimental en 1975 (BELHOSTE & al., 1996, p. 110).
En juillet 1972, Olivier GUICHARD est remplacé par Joseph
FONTANET qui élabore une nouvelle réforme de l?enseignement
du second degré. Mais en mai 1974, après l?élection présidentielle, René HABY devient ministre de l?Éducation.
La réforme Haby (1975)
La mort brutale du président Georges POMPIDOU provoque
une élection précipitée. Le 27 mai 1974, Valéry GISCARD D?ESTAING
est élu. Il choisit Jacques CHIRAC comme Premier ministre ;
celui-ci nomme René HABY à l?Éducation. Il sera le ministre de
l?Éducation, l?adjectif nationale ne réapparaîtra qu?en 1981
avec l?élection de François MITTERRAND. René HABY est, lors
de sa nomination, un non-parlementaire sans étiquette politique.
Mais il est du sérail.
Né le 9 octobre 1919 à Dombasle dans la Meurthe d?un
père ouvrier d?usine et d?une mère ouvrière lingère, il se révèle
rapidement un esprit brillant. Il entre à l?école normale d?instituteurs de Nancy en 1934, est mobilisé en 1938 et fait prisonnier, puis libéré sert d?agent de liaison avec le maquis. Après la
guerre, il effectue des études supérieures, devient agrégé de
géographie (1954) puis docteur ès lettres (1965). Successivement professeur de lycée, proviseur, inspecteur général, il entre
aussi au ministère de l?Éducation nationale comme directeur de
la pédagogie (1962-1965), puis directeur de Cabinet, où il
travaille avec CAPELLE. Enfin il est recteur de l?académie de
Clermont-Ferrand lorsqu?il est choisi comme ministre. Autant
dire que c?est un homme aux idées très affirmées, fondées sur
la pratique du métier et la fréquentation des milieux éducatifs,
qui arrive au pouvoir. L?homme a un caractère trempé, qui ne
mâche pas ses mots, et a souvent des phrases à l?emporte-pièce.
En 1962, aux côtés de CAPELLE, il invente, dit-il, l?organisation des CES en trois filières : section I dite lycée, section
II type collège, et section III appelée de transition. Mais cela
ne fonctionna pas. La ségrégation était extrêmement forte
même dans les collèges de type II. On mettait littéralement le
cycle III dans des baraques. En 1974, Valéry GISCARD D?ESTAING
voulait mener une politique sociale relativement avancée pour
l?époque, dit HABY, dans un entretien au journal Le Monde. Il
croyait à l?idée d?une formation commune pour les jeunes de
onze à seize ans, et c?est lui qui le premier a utilisé l?expression de collège unique, montrant ainsi que les filières avaient
été supprimées.
Danielle FAUQUE
63
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
En effet, dès son arrivée, R. HABY unifie les structures
administratives du premier cycle. Il n?y a plus qu?un collège,
exit les CES et CEG. Il unifie les structures pédagogiques et les
sections deviennent indifférenciées. L?hétérogénéité des classes
est maintenant établie, mais on doit y associer une pédagogie
de soutien pour les élèves trop faibles afin de ne pas les maintenir dans une situation d?échec.
64
Le collège aboutit au brevet des collèges obtenu soit par
examen, soit par les seuls résultats scolaires. L?orientation se
fera après la troisième vers l?enseignement général, technique
ou professionnel. On garde cependant au sortir de la cinquième
la possibilité d?une orientation vers une classe préparant au
CAP pour les élèves ne réussissant pas bien ou refusant l?école.
Mais la difficulté reste la définition et la détermination du socle
commun des connaissances que doivent acquérir les élèves, tant
dans les activités d?abstraction que dans les activités concrètes
notamment par le développement d?un travail manuel et technique ouvert à tous les élèves dès la première année du collège.
Ainsi depuis la réforme Haby, par la loi du 11 juillet 1975,
tous les élèves sortant du CM2 entrent au collège, et reçoivent
une même culture de base.
Lors de sa présentation en février, le projet originel était
nettement plus ambitieux. Le projet de créer un corps de professeurs bivalents pour le collège était rejeté par le SNES et la
Société des agrégés. La réduction du cours de cinquante-cinq à
quarante-cinq minutes pour permettre un entretien personnalisé
avec les élèves, un soutien ou une détente rencontrait l?opposition
de l?opinion publique, des corps constitués et des syndicats. L?idée
de donner à tous les élèves une éducation de base, aux dimensions intellectuelles, culturelles et morales étendues, que le
président GISCARD D?ESTAING avait malheureusement traduit
par le minimum culturel garanti, avait été reçue comme une
expression de mépris, à gauche, pour les couches socialement
et culturellement défavorisées de la population, et comme un
abaissement insupportable du niveau des études pénalisant les
bons élèves pour les tenants de droite. Après l?enseignement
commun de la sixième et de la cinquième, la multiplicité des
options offertes à partir de la quatrième, ne se voulant pas
hiérarchisées, se révélerait cependant lourde d?ambiguïté. Des
options étaient aussi proposées en seconde et première à côté
d?un tronc commun, mais la terminale serait entièrement optionnelle. Cette disposition devrait responsabiliser l?élève dans ses
choix, l?inciter au travail personnel ; l?examen serait remplacé
par un contrôle continu, et une vérification des acquisitions
dans les options choisies (ROBERT, 1993, p. 94-97). La mobilisation, syndicale en particulier, avait été immédiate.
C?est donc une réforme de compromis, publiée en juillet,
qui est mise en application à partir de la rentrée 1977, et s?étale
sur plusieurs années, sous un autre ministère. En effet, René
HABY a quitté le gouvernement en avril 1978. Des années plus
tard, il considérait que sa réforme avait été, en fait, vidée de ses
aspects pratiques ; tout le versant concret ou pré-professionnel,
qui permettait de tenir compte de l?ensemble des caractéristiques des élèves et conduisait à une gestion raisonnée de l?hétérogénéité, en avait été retiré. Si on voulait faire un enseignement de masse, dit HABY, il fallait tenir compte des
caractéristiques de l?ensemble des élèves, et il ajoutait : la
gauche a hérité d?un projet qu?elle aurait pu réaliser. Elle ne
l?a pas formellement abandonné, mais elle a mené une politique
26-29 Octobre 2007
de droite en supprimant dans le collège tout ce qui n?était pas
élitiste, résumait-il (Le Monde, BLANCHARD, 2001).
La Commission Lagarrigue doit recadrer
son projet
René HABY renouvelle aussi la Commission présidée par
Roland OMNÈS après la mort brutale d?André LAGARRIGUE le
14 janvier 1975 pendant un cours à l?université d?Orsay, mais
la prie de revoir ses objectifs, de retravailler l?ensemble de ses
propositions et de donner des programmes avec commentaires
assez rapidement pour accompagner la mise en route de la
réforme Haby.
Le 17 octobre 1975, le ministre prononce une allocution
devant la Commission Lagarrigue. Il lui rappelle sa mission
énoncée par son prédécesseur et souligne l?efficacité de ses
membres. Puis il expose le cadre de la loi du 11 juillet. Ainsi,
dit-il, le contexte des problèmes posés à la Commission a été
sérieusement modifié, en conséquence, elle doit recadrer son
action dans ses objectifs et dans le temps.
Cette Commission ? toute ministérielle qu?elle soit,
ajoute-t-il ? ne doit pas se substituer aux Directions qui ont la
responsabilité de l?élaboration de la politique de l?éducation et,
dans la limite des dotations qui leur sont imparties par le
budget national, de sa mise en ?uvre échelonnée. Elle ne se
substitue pas non plus à l?Inspection générale qui conseille le
ministre, qui a la charge de l?animation des professeurs, de la
définition des instructions et des programmes, de l?évaluation
permanente des résultats obtenus dans l?éducation des jeunes.
Une commission telle que la vôtre est donc? un groupe de
concertation et de réflexion sur de nouvelles lignes directrices du
système éducatif, et, éventuellement, un groupe de travail sur tel
ou tel point particulier proposé à votre réflexion. Il en résulte
que sa mission est évolutive? que sa durée de vie doit être à
la fois suffisante et limitée (Le Bup, 1977, n° 599, p. 19-26).
Un coût d?arrêt est donc porté aux travaux de la Commission Lagarrigue qui avait produit l?année précédente une évaluation du coût de la réforme de l?enseignement des sciences
physiques, y compris la formation des enseignants et la création
d?un centre de documentation et d?études. La philosophie de
son fonctionnement et les objectifs qu?elle s?était donnés se
heurtent aux grandes lignes du texte de la loi que le ministre
prend soin de rappeler. S?il ne s?agit pas de remettre en cause
le travail qui a été fait, il s?agit de le projeter dans le nouveau
cadre, et d?en limiter les dimensions. Mais c?est au directeur
des lycées qu?il appartiendra désormais de piloter l?élaboration
et la mise en ?uvre de la modernisation des enseignements de
sciences physiques.
Dans l?esprit de cette école moyenne, l?enseignement des
sciences physiques doit commencer tôt, par l?observation
raisonnée et l?expérience, et l?étude d?exemples d?application
les plus usuels. On ne doit pas sacrifier à l?habillage pseudomathématique de la physique et de la chimie. Haby prône
également un travail interdisciplinaire sans utiliser ce mot en
proposant d?établir la liste des connaissances à acquérir et de
les partager entre les professeurs de sciences physiques, de
sciences naturelles et de technologie : l?essentiel? est dans la
conception synthétique et unitaire de la formation scientifique
de jeunes esprits entre onze et quinze ans (Le Bup, 1977, n° 599,
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
p. 24). Les lignes de partage devront cependant être clairement
identifiées.
En novembre, R. OMNÈS définit donc les nouvelles tâches
de la commission. Afin de mieux montrer la différence avec la
mission précédente, il prend soin de rappeler pourquoi elle avait
été créée : elle avait été chargée de moderniser l?enseignement
des sciences physiques dans le second cycle, et de redéfinir
celui de la technologie dans les classes de quatrième et de troisième. Elle devait également formuler quelques v?ux pour la
formation des maîtres. Les tâches imposées par le texte de
R. HABY consistent maintenant à définir le contenu qu?il convient
de donner aux sciences physiques dans une réforme d?ensemble
où deux nouvelles données essentielles sont apparues : la
présence des sciences physiques dans le premier cycle et le
développement important des activités manuelles et techniques
(Le Bup, 1977, n° 697, p. 69-70). La commission doit donc fournir
en toute hâte des programmes de sciences physiques pour le
premier cycle, indépendants des activités manuelles et techniques, alors même que sa première mission excluait tout enseignement de sciences physiques en tant que tel dans le premier
cycle. Elle avait travaillé et expérimentait des activités par module
en quatrième et troisième, selon une procédure administrative
développée par l?INRDP. Les modules expérimentés étaient les
suivants : astronomie, espèces chimiques ? réactions chimiques,
électronique, automatismes, photographie, polymères, techniques
de fabrication, énergie. Les savoir-faire pédagogiques apportés
par cette expérimentation ont été très riches. La formule modulaire permet à la fois de construire une cohérence scientifique
globale en assemblant plusieurs modules qui ont leur cohérence
propre et assurent une grande souplesse qui permet l?adaptation
aux situations locales, et une évolution (Le Bup, 1977, n° 697,
p. 148). Cette expérimentation était primitivement conçue pour
dégager des recommandations pour un enseignement de technologie en quatrième et troisième. En 1975, le changement
d?objectifs du ministère conduit à la séparation de la technologie
(éducation manuelle et technique) et des sciences physiques.
Les programmes officiels de sixième et cinquième et les avantprojets de quatrième et troisième proposés par le ministère ne
semblent pas permettre d?utiliser les acquis de l?expérimentation en modules sauf quelques détails. Le module Techniques
de fabrication entre bien par contre dans le programme des activités manuelles et techniques (Le Bup, 1977, n° 697, p. 162).
Au collège, un enseignement probatoire de sciences
physiques en sixième est mis en place en 1976 avant l?entrée
en application de la réforme en 1977. Les avant-projets de
programmes ne sont même pas soumis à la Commission. Ses
membres et l?UdP en prennent connaissance grâce à l?obligeance de l?Inspection générale. Le président de l?UdP, F. BLAIN,
s?offusque de ce peu de considération pour une commission qui
a tant apporté à l?enseignement des sciences physiques (Le Bup,
1976, n° 586, p. 1241-1242). Le programme de sixième
proposé lui semble assez rigide. L?Union va répondre en proposant ses propres projets de programme pour le premier cycle
(Le Bup, 1976, n° 587, p. 127-141).
En septembre 1976, le ministre considère que la commission a accompli les tâches qui lui avaient été confiées, qu?elle
n?a donc plus lieu d?être et la dissout (Le Bup, 1977, n° 597,
p. 116). En octobre 1977, le Bulletin de l?Union des Physiciens
publie donc les documents les plus importants de son activité
constituant ainsi une source historique d?un grand moment de
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
l?enseignement des sciences physiques (Le Bup, 1977, n° 597,
p. 116).
La première session du baccalauréat sur le programme
Lagarrigue se déroule en 1981. Pour la première fois en France,
à la rentrée, les élèves reçoivent un enseignement ininterrompu
de sciences physiques de la sixième à la terminale. Cette
réforme Lagarrigue par la modernité de ses propositions qui
conduisent l?élève à se construire une idée cohérente du monde
physique qui l?entoure, est comme une réponse à la rénovation
de l?enseignement des mathématiques devenues trop abstraites.
Dans ces dernières, les enseignants de sciences physiques ne
trouvent plus les outils dont ils ont besoin pour le cours de
physique, en particulier la géométrie.
Les enseignants sont particulièrement bien informés et
formés aux nouvelles pédagogies. De nombreux stages de formation continue sont mis en place. L?importance accordée à ces
formations constitue une spécificité de la réforme puisque ni les
réformes précédentes ni celles qui suivront ne bénéficieront
d?un tel accompagnement. La table à coussin d?air ou les mobiles
auto-porteurs sont emblématiques de cette époque. Au lieu d?un
enseignement par trop statique, l?aspect dynamique des phénomènes physiques et chimiques est mis en valeur avec un développement extraordinaire de l?aspect expérimental, sans faire
pour autant intervenir un outil mathématique trop élaboré.
Beaucoup d?enseignants se souviennent encore des notions de
mécanique relativistes introduites, au moyen de traitements de
clichés de chambre à bulles, en classe de terminale.
Cette orientation vers un développement effectif de l?aspect
expérimental était annoncée dans le rapport d?introduction de
janvier 1973 sur une première évaluation du coût de la rénovation de l?enseignement des sciences physiques (Le Bup, 1977,
n° 597, p. 39-48) : Nous nous proposons d?abandonner un
enseignement du type cloisonné entre les diverses parties de la
physique et de la chimie (statique, dynamique, optique, électricité, chimie minérale, chimie organique) au profit d?un enseignement intégré montrant combien ces différents secteurs sont
intimement liés afin d?insister sur l?unité des méthodes d?études
des sciences physiques. Dans toutes les classes du second cycle,
le caractère observationnel et expérimental des sciences physiques doit constituer le fondement de notre enseignement ; la
formulation mathématique des lois ainsi établies reste un aboutissement d?une importance fondamentale, mais elle ne doit venir
que plus tard, de façon à ne pas masquer la réalité physique
sous des formules que les élèves ont tendance à apprendre par
c?ur (Le Bup, 1977, n° 597, p. 43).
Deux débats : question scolaire
et rénovation pédagogique
(1977-1984)
En 1992, Antoine PROST intitulait son chapitre 8 la tornade
qui emporta Savary (p. 169-187). En 1993, André ROBERT
préfère parler de contentieux public/privé (p. 138-140). Roger
LABRUSSE met à jour en 1997 un petit opuscule intitulé La question scolaire, dans lequel il préfère parler de la parenthèse
Savary (p. 92-97). Ces trois auteurs s?accordent sur l?importance de cet épisode, au point d?occulter les autres aspects de
l??uvre d?Alain SAVARY (rénovation pédagogique au collège,
création des ZEP, réforme de l?université).
Danielle FAUQUE
65
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
Même si 1984 reste une date importante dans la mémoire
collective par l?ampleur des manifestations sociales, il n?est
peut-être pas inutile d?en rappeler les éléments les plus importants, ne serait-ce que pour mieux comprendre la politique éducative qui va commencer avec Jean-Pierre CHEVÈNEMENT en 1985,
ou le déplacement des préoccupations vers d?autres problèmes
comme l?hétérogénéité des classes, la violence à l?école et la
question de la laïcité, révélant les profonds changements de la
société française depuis vingt ans.
66
La question scolaire a toujours tenu une grande place dans
la nation. Les relations entre l?État et l?enseignement privé,
catholique à presque 95 %, ont toujours été difficiles. La loi
Debré du 31 décembre 1959, au début de la Ve République,
semblait avoir réglé un certain nombre de problèmes. La situation démographique de la France était telle (boom des générations des années 1945-48), qu?il était difficile de faire face aux
investissements financiers nécessaires pour la construction des
établissements publics supplémentaires ainsi que pour la formation des enseignants, dans un temps court. Cette arrivée prévisible de ces générations d?enfants et d?adolescents n?a pas été
prise en compte. La France était aussi engagée dans la guerre
d?Algérie. Plusieurs lois ponctuelles avaient déjà été votées
depuis la Libération pour soulager les familles mettant leurs
enfants dans l?enseignement privé. Mais ce dernier ne pouvait
plus faire face aux exigences financières des années 1950 (entretien des bâtiments, rémunération convenable d?enseignants de
plus en plus souvent laïcs?), sous peine de demander trop
d?efforts aux parents. Les deux parties devaient donc trouver un
terrain d?entente pour résoudre leurs crises respectives. La loi
59-1557 établissait les nouveaux rapports entre l?État et les
établissements d?enseignement privé, en proposant quatre choix
aux établissements privés : soit le rattachement pur et simple,
soit l?indépendance totale, soit un contrat simple ou un contrat
d?association. Dans les deux derniers cas, l?État prenait à sa
charge le salaire des enseignants, et versait un forfait d?externat
calculé sur le coût de revient d?un élève de l?enseignement public.
Le préambule de la loi Debré était très clair : Tout conduit
aujourd?hui la France à instruire une jeunesse plus nombreuse,
et, en dépit de tout ce qui a été fait, l?effort immense qui doit
encore être demandé au pays pour assurer son avenir ne peut
être mené à bien qu?avec le concours de tous. Ce qu?il est
convenu d?appeler la question scolaire ne doit pas détourner
les Français de la grande tâche de l?éducation nationale. Puis,
après avoir fait le parallèle avec la nécessaire unité qu?il avait
fallu établir à la Libération pour reconstruire le pays, et considérant qu?il fallait taire les discordes scolaires, le ministre
ajoute : c?est la même conviction qui a conduit le gouvernement
à se préoccuper, dès sa formation, des rapports de l?État et de
l?enseignement privé (FONTAINE, 1978, p. 401). En 1971, la loi
était pérennisée et améliorée (FONTAINE, 1978, p. 406 ;
LABRUSSE, 1997, p. 84).
La question scolaire
Sous le gouvernement HABY, la loi du 11 juillet 1975 donnait
accès aux jurys d?examens aux maîtres de l?enseignement du
privé. Le passage des élèves du privé au public pouvait se faire
de plein droit, sans examen. Puis la loi Guermeur du 25 novembre
1977 est venue modifier la loi Debré : une convention permettait à l?enseignement catholique d?assurer la formation continue
des cent mille maîtres sous contrat (LABRUSSE, 1997, p. 84), le
26-29 Octobre 2007
statut des maîtres du privé se rapprochait de celui du public, la
notion de caractère propre des établissements sous contrat était
clarifiée. Parmi les opposants à cette loi, on relève François
MITTERRAND et Pierre MAUROY.
Dans le même temps, à Épinay (1971), les socialistes ont
reconstitué leur mouvement ; on y a évoqué l?idée d?un grand
service de l?Éducation nationale. Pour l?élection présidentielle
de mai 1981, le parti socialiste en association avec le parti communiste, publiait le programme commun dont une des propositions, la quatre-vingt-dixième, était l?établissement d?un grand
service public unifié et laïque de l?Éducation nationale
(LABRUSSE, 1997, p. 91).
Le succès aux élections amène Alain SAVARY à l?Éducation
nationale ; à lui, revient la difficile tâche d?unifier l?enseignement. L?enseignement catholique y est évidemment opposé.
Un difficile compromis est trouvé en avril 1984, mais des réactions des différents milieux de gauche comme de droite vont
être particulièrement importantes. Un sondage IFOP d?avril
1982 avait révélé que les Français étaient attachés à la liberté
d?enseignement ; en mars 1984, une manifestation des catholiques, à Versailles, avait rassemblé environ un million de personnes, mais le camp laïque n?a pas tenu compte de ces avertissements (PROST, 1993, p. 171-172). Des amendements sont
déposés que le premier ministre Pierre MAUROY accepte, détruisant ainsi le fragile compromis obtenu par Alain SAVARY. Le
24 juin, des manifestations mettent une partie du pays dans la
rue, on compte plus d?un million de personnes à Paris. Le
12 juillet, le président de la République retire le projet, sans
prévenir son ministre. Alain SAVARY démissionne le 17.
Pour André ROBERT, avec le départ de SAVARY, c?est une
grande partie de la politique identifiée comme celle de la
gauche en matière éducative (caractérisée par la montée des
idées de rénovation et de localisation des actions pédagogiques
à visée démocratique, incluant la discrimination positive) qui
disparaît pour un certain temps (ROBERT, 1993, p. 140).
Le sondage IFOP d?avril 1984 montrait aussi que, parmi
les parents d?élèves de l?enseignement public, 85 % étaient
favorables à la possibilité de choisir l?établissement de leur
enfant, et 58 % voyaient dans l?enseignement privé, l?école de
la seconde chance (PROST, 1992, p. 173). En effet, ajoute Antoine
PROST, la bataille scolaire de 1984 [?] s?est accompagnée
d?une mise en cause de la qualité de l?enseignement public
(PROST, 1992, p. 173). Jusqu?ici on admettait que le niveau
d?études était plus élevé dans les établissements publics, et le
personnel enseignant mieux qualifié, que dans les établissements privés, excepté dans quelques grands établissements.
Débat autour de la rénovation pédagogique
Dans les années 1980, le passage d?un grand nombre
d?élèves du public vers le privé semblait suggérer que ce n?était
plus le cas. La loi Debré avait permis aux établissements privés
de se doter d?enseignants de même qualification que leurs
collègues du public, mais la réputation qui leur était accordée
était de s?occuper davantage de leurs élèves, d?être plus à l?écoute
des parents (86 % d?après le sondage cité), d?utiliser des méthodes
pédagogiques originales (59 %) ; l?élève recevait non seulement
un enseignement mais aussi une éducation (92 %) dans un
climat de discipline (90 %). La proposition d?Alain SAVARY
pouvait donc apparaître comme une menace, s?il fallait s?aligner
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
sur un service public qui apparaissait comme moins bon. Le
service public souffrait d?une bureaucratie lourde qui s?était
accentuée depuis la Ve République. Les rapports (dont les rapports
Legrand, 1982 et Prost, 1983) commandés par Alain SAVARY, et
sur lesquels il pouvait s?appuyer, proposaient des solutions afin
d?y remédier.
Dès sa parution, le rapport Legrand, sur la rénovation du
collège, subit une vague de critiques. Depuis, plusieurs de ses
propositions ont été reprises et sont aujourd?hui appliquées.
Ainsi, il préconisait d?instituer un tutorat pour l?élève du
collège, pour l?aider dans ses choix et le suivre dans son travail ;
l?élève choisissait son tuteur parmi ses professeurs, ce qui fut
très mal reçu par l?opinion publique. La vie collective du collège
pourrait être régie par un projet éducatif. Le professeur de collège
serait formé à plusieurs disciplines, afin de réduire la taille de
l?équipe pédagogique constituée. Les professeurs de cette équipe,
après un temps d?observation des élèves, les rassembleraient par
groupes de niveau homogène temporaires par discipline. Ainsi
les élèves pourraient progresser au gré de leurs possibilités.
L?évaluation devait être formative plutôt que sommative, afin
de contribuer à une évolution positive. Les cours devaient être
réduits à cinquante minutes, les emplois du temps devaient faire
une place aux enseignements artistiques et sportifs à égale
dignité avec les autres (ROBERT, 1993, p. 130-131). Les groupes
de niveau, le tutorat, la réforme des services, la redéfinition de
la fonction professorale, voilà des points sensibles qui déclenchèrent une résistance farouche. On accusa le rapport de faire
entrer le laxisme à l?école, de détruire tout ce qui avait fait la
force de l?enseignement français. Plusieurs ouvrages furent publiés
dans ce sens pour la défense de notre école, écrits autant par
des partisans de gauche que de droite. On ne voulait pas voir
que la société avait changé, que les élèves n?étaient plus les
mêmes, que l?hétérogénéité des classes minait tout projet égalitariste basé sur un enseignement et une structure traditionnels.
Dans le climat tendu des discussions entre l?État et l?enseignement privé, qui occultait le débat sur la rénovation des collèges,
SAVARY ne retint que quelques propositions du rapport Legrand,
pourtant basé sur un certain nombre d?expérimentations menées
depuis plusieurs années dans ce qui avait été appelé les classes
expérimentales.
Les lois de décentralisation de 1982-1983 présentaient
l?occasion de redéfinir l?organisation interne du collège. Le tutorat
devenait une façon de suivre l?élève individuellement, mais sans
que ce dernier ait le choix de son tuteur. Le travail en équipe
pédagogique devait être favorisé. Les horaires des élèves
devaient être allégés, et le travail personnel encouragé par l?instauration éventuelle d?études surveillées. Les rénovations des
collèges s?installeraient doucement, par tranche de 10 % d?établissements chaque année, à partir de 1984. C?était là prendre
un très gros risque politique (ROBERT, 1993, p. 134).
Autres réformes :
des ZEP à l?enseignement supérieur
Ces débats ne doivent pas faire oublier qu?Alain SAVARY
institua les zones d?éducation prioritaires et réforma l?enseignement supérieur.
La volonté égalitariste qui avait présidé à l?unification du
collège n?avait pas donné les résultats escomptés. La circulaire
du 1er juillet 1981 tranchait dans cet esprit. Il fallait donner des
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
moyens supplémentaires aux établissements situés en zones
dites sensibles ou défavorisées qui accueillaient des élèves peu
ou mal adaptés au milieu scolaire. C?était appliquer une discrimination positive, d?inspiration anglo-saxonne. Des mesures
incitatives devaient aussi être offertes aux enseignants afin de
limiter le turn-over des nominations souvent de jeunes professeurs inexpérimentés, et leur permettre de s?investir davantage sur le plan social, autour d?un projet d?établissement. Cette
volonté de lutter contre l?échec scolaire a conduit à donner plus
de latitude d?action aux partenaires locaux. Cette relative
souplesse a été favorisée par les lois de décentralisation de 1982
et 1983 (ROBERT, 1993, p. 124-127).
L?objectif politique d?unification est aussi présent dans la
réforme de l?enseignement supérieur. La dernière réforme datait
de 1969, sous le ministère d?Edgar FAURE. Il fallait constituer
un grand service public d?enseignement supérieur. Ce fut le travail
de la commission Jeantet (loi du 26 janvier 1984). Aucune
sélection n?était faite à l?entrée de l?université, le baccalauréat
restait toujours le premier grade. Il fallait accueillir davantage
d?étudiants et leur offrir des formations rénovées et adaptées, la
France étant un des pays développés qui en accueillait le moins.
Et surtout, il fallait diminuer le taux d?échec particulièrement
élevé. Il fallait donc développer avec les enseignants un service
d?orientation et des filières professionnalisantes, pour lesquelles
les diplômes délivrés devraient témoigner des connaissances et
des compétences acquises. Le premier semestre universitaire
devait permettre de guider l?étudiant vers un bon choix. La loi
créait aussi de nouveaux établissements, les Établissements publics
à caractère scientifique, culturel et professionnel (EPSCP), dotés
d?une autonomie administrative, pédagogique et financière,
regroupant les universités, les grands établissements scientifiques, et l?ENS, par le biais de conventions partenariales. Le
fonctionnement de la vie universitaire elle-même était remodelée. Mais au départ d?Alain SAVARY, la loi était encore loin
d?être appliquée, du fait de l?opposition farouche de certains
présidents d?université (ROBERT, 1993, p. 134-138).
En décembre 1979, dans son éditorial, François BLAIN
faisait un bilan anticipatif de la rentrée 1981. Ce serait l?entrée
en seconde des élèves ayant subi la réforme Haby, et reçu l?enseignement de sciences physiques depuis la sixième. Les
horaires cumulés de seconde, première et terminale scientifiques
seraient amputés d?une heure, malgré l?accord du 10 juin 1973,
passé avec les autres disciplines au sein de la conférence des
Présidents des associations de spécialistes, ce qui était inacceptable pour l?Union. L?UdP souhaiterait qu?une seconde
commune soit offerte aux élèves, avec plusieurs options
possibles, que la différentiation entre scientifiques et littéraires
se fasse en première, avec un seul programme pour les scientifiques, que la différentiation se fasse en deux branches scientifiques en terminale scientifique, et que les sciences physiques
soient présentes en terminale A et B. C?est sur cette base,
rappelle François BLAIN, que la Commission Lagarrigue a
travaillé. Le programme Lagarrigue constitue un énorme
progrès pour l?enseignement de la physique et de la chimie et
il ne saurait être question de la remettre en cause, ajoute-t-il
(Le Bup, 1979, n° 619, p. 281-282).
Et les sciences physiques dans tout cela ?
L?Inspection générale souhaiterait constituer une chaire de
professeur de terminale C afin d?y nommer des maîtres hors
Danielle FAUQUE
67
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
barème, pour contourner le veto des syndicats (Le Bup, 1979,
n° 617, p. 139). L?UdP s?est opposée à ce projet, de même qu?elle
s?est opposée à la polyvalence des maîtres du second degré
pour le collège, refusant ainsi le cloisonnement. Les maîtres
doivent avoir vocation d?enseigner de la sixième aux classes
post-baccalauréat, et doivent avoir une formation bac+5, avec
un contact avec les élèves dès bac+3. Ils doivent aussi avoir une
solide formation disciplinaire (75 %) et une formation pédagogique (Le Bup, 1979, n° 617, p. 131-133).
68
L?enseignement technique était lui-même est pleine rénovation. L?UdP était la seule association de spécialistes à avoir
une implantation dans ce secteur (Le Bup, 1979, n° 617, p. 135).
Elle a entrepris une réflexion sur les programmes des LEP
(CAP, BEP), où les professeurs d?enseignement général des
sciences formés à l?ENNA enseignent à la fois les mathématiques, les sciences physiques et les sciences naturelles (Le Bup,
1979, n° 616, p. 1267-1268). Les problèmes des enseignements
professionnel et technique sont spécifiques, et l?Union va y
travailler constamment, soumettant questions et projets à l?Inspection générale. En 1981, des nouveaux programmes sont
appliqués dans les classes des CAP industriels des LEP, c?est
aussi à cette rentrée qu?arrivent en BEP la génération d?élèves
issue de la réforme Haby (Le Bup, 1981, n° 631, p. 609).
Des nouveaux programmes pour la classe de seconde indifférenciée sont parus sans commentaires aux Bulletins officiels
des 5 et 26 mars 1981, et les documents de travail pour les professeurs avaient peu de chances de paraître avant la rentrée
(Le Bup, 1981, n° 634, p. 1025).
Le changement politique du mois de mai a amené des
bouleversements d?emploi du temps pendant l?été, dus aux
mesures prises. Les effectifs des lycées doivent maintenant être
inférieurs à trente-cinq élèves par classe. Il y a aussi multiplication des classes de première d?adaptation permettant aux
élèves de l?enseignement technique ayant suivi un second cycle
court, de passer dans un second cycle long. Mais aucune mesure
spécifique n?a été prise en faveur des sciences physiques. Les
conditions matérielles de l?enseignement des sciences physiques
au collège restaient très difficiles : manque de locaux, et de
préparateurs, difficultés à dédoubler les classes, manque de
matériel. Des bruits couraient régulièrement sur une éventuelle
suppression. Un allègement des programmes de terminales CDE
est annoncé, en attendant de nouveaux programmes applicables
à la rentrée 1983 (Le Bup, 1981, n° 637, p. 1-2). Ceux-ci seront
acceptés par le CEGT le 16 décembre 1982 (Le Bup, 1983,
n° 653, p. 811).
Au début de 1982, le projet de fusionner les premières C
et D en une première S unique, rencontre la faveur de l?APMEP
et de l?APBG, mais l?opposition de l?UdP (Le Bup, 1982, n° 640,
p. 417). Or ce projet est adopté, et le programme des premières
SE est en cours de réaménagement, et sera bientôt soumis à
l?accord du CEGT. Un groupe de travail réfléchit au
programme des terminales A et B, dans lequel l?UdP est représentée (Le Bup, 1982, n° 643, p. 690). Ce programme proposera
un choix de thèmes à la liberté de l?enseignant.
À l?automne 1982, un débat s?ouvre sur le type d?enseignement à dispenser : un enseignement pour tous ne doit pas
être contradictoire avec un enseignement de qualité (Le Bup,
1982, n° 648, p. 137-141). On parle déjà d?une probable
réforme du premier cycle, et de la mise en place des
26-29 Octobre 2007
programmes du second cycle, ainsi que d?une commission permanente chargée d?en assurer le suivi. Mais les moyens matériels seront-ils donnés ? (Le Bup, 1983, n° 650, p. 401).
Les lois de décentralisation prises dès 1982 donnent plus
de souplesse au chef d?établissement pour les horaires des
disciplines, notamment en seconde, mais les sciences physiques
ne vont guère en profiter. Un rapport de Laurent SCHWARTZ
remis au premier ministre en décembre 1981, l?Enseignement et
le développement scientifique, donnait une image peu réjouissante de l?enseignement scientifique en France (Le Bup, 1982,
n° 646, p. 1081). Un V?u sur l?enseignement expérimental des
sciences physiques dans les lycées et collèges de l?Académie
des sciences du 21 mars 1983, attirait l?attention sur la nécessité de développer l?enseignement expérimental, alors même
que sa dégradation était constatée. Le v?u était émis à la suite
d?un rapport du professeur J. BÉNARD, président du Groupe
Lagarrigue, non institutionnel, constitué après la dissolution de
la Commission Lagarrigue en 1976 (Le Bup, 1983, n° 653,
p. 927-930 ; Le Bup, 1984, n° 660, p. XXV). En avril 1984, le
bilan de l?enseignement des sciences physiques dans les lycées
était négatif pour les sections de première et terminale A et B.
Cet enseignement avait été purement et simplement supprimé
dans un grand nombre d?établissements. Enfin, le rapport PROST
sur la rénovation des lycées décevait les professeurs de sciences
physiques. L?UdP demandait audience au Directeur des lycées
(Le Bup, 1984, n° 663, p. 848).
Au début de 1984, Alain SAVARY nommait deux commissions : la COPRET (Commission permanente de réflexion sur
l?enseignement de la technologie), présidée par M. GÉMINARD
(B.O., n° 30, 26 juillet 1984), et la COPRESP (Commission
permanente de réflexion sur l?enseignement des sciences
physiques, présidée par A. GUINIER. L?enseignement de la technologie remplaçait l?EMT, en gardant les mêmes enseignants,
qu?il fallait former. La COPRESP se réunissait pour la première
fois le 20 juin 1984. Aucune association n?en faisait parti en
tant que telle, mais des membres de l?UdP y étaient invités à
titre personnel.
Mais le 17 juillet, Alain SAVARY démissionnait. Jean-Pierre
CHEVÈNEMENT lui succédait. Des modifications intervinrent
immédiatement dans les missions et calendriers des deux commissions. Il était question de diminuer les horaires de sciences
physiques au collège. En février 1985, après parution des circulaires de rentrée, l?APBG et l?UdP adressèrent une lettre
commune au Ministre, au Directeur des lycées, au Directeur des
collèges, au Directeur des enseignements scolaires, et à l?Inspection générale, concernant les diminutions d?horaires obligatoires en seconde, premières A et B, et sur les conditions d?enseignement (Le Bup, 1985, n° 671, p. 701). La COPRESP, qui,
à la demande de SAVARY, avait travaillé sur le programme de
seconde, avait été chargée par Jean-Pierre CHEVÈNEMENT de
réfléchir aux programmes du collège (Le Bup, 1985, n° 673,
p. 841-844). Les pressions extérieures furent suffisamment
fortes pour éviter les diminutions d?horaires à la rentrée 1985.
Des allègements substantiels furent apportés au programme de
seconde. Des groupes de travail étaient mis en place. Ils devaient
produire de nouveaux programmes pour 1986. Une réforme
structurelle des lycées était envisagée (Le Bup, 1985, n° 676,
p. XLII-XLIII).
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
SECONDE PARTIE
La succession des lois d?orientation et de programme
(1985-2005)
Sommaire
Un tournant décisif : amener 80 % d?une classe d?âge
au niveau du baccalauréat
La succession des grandes réformes
? Le rapport Bourdieu-Gros (1989)
? La loi d?orientation de Lionel Jospin (1989)
? Pour l?École (1996)
? Les rapports Dubet et Meirieu (1998)
? Vers la réussite de tous les élèves (2004)
? Le rapport Thélot (2004)
? Rapport Rolland sur l?enseignement des sciences
? (2006)
? La loi d?orientation et de programme pour l?avenir
? de l?École
Glissement d?un enseignement scientifique élitiste
vers la culture scientifique citoyenne
Une affirmation : la place centrale de l?expérience
Bibliographie et netographie
Un tournant décisif : amener 80 %
d?une classe d?âge au niveau
du baccalauréat
Dans son allocution télévisée du 14 juillet 1984, le Président de la République, François MITTERRAND, annonce qu?il
retire le projet de loi sur le service unifié de l?enseignement. Il
a pris cette décision en conscience, sans en référer à ses
ministres. Le Premier ministre, Pierre MAUROY, lui présente dès
le surlendemain la démission du gouvernement. Alain SAVARY
avait appris la nouvelle du retrait de sa loi à la télévision,
comme les autres ministres.
Laurent FABIUS est prié de former le nouveau gouvernement. Il nomme Jean-Pierre CHEVÈNEMENT à l?Éducation nationale. Ce dernier n?a pas tout à fait les mêmes conceptions politiques en matière d?enseignement que son prédécesseur. Son
idéologie républicaine est plus classique, il veut redonner,
restaurer, retrouver et instruire dans l?école de la République.
Une réforme des programmes est entreprise dans un sens plus
traditionnel, plus strictement disciplinaire. Il rétablit les
mentions au baccalauréat, supprimées par Alain SAVARY. Il veut
réconcilier l?école et l?économie, lance le défi de 80 % d?une
classe d?âge au niveau du baccalauréat en l?an 2000. Il crée
pour améliorer la formation des élèves dans les lycées professionnels, le baccalauréat professionnel le 27 novembre 1985
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
(ALLAIRE et FRANCK, p. 705). C?est-à-dire qu?il faudra accueillir
en quinze ans 800 000 élèves de plus. Il publie, en format de
poche, les grandes orientations de sa politique (MEN, 1986ab).
L?impact médiatique est important. Le public est ainsi clairement informé de la structure, des objectifs et des horaires de
chaque voie offerte. Des personnalités connues du public ont
accepté de participer à la rédaction de ce petit ouvrage, donnant
encore plus de poids à l?entreprise.
La seconde dite de détermination a pour objectif de familiariser les élèves avec un certain nombre de disciplines et ainsi
de mieux les préparer à effectuer leur choix entre les séries de
première et de terminale (MEN, 1986a, p. 81). Une série d?options obligatoires ou facultatives est ajoutée aux enseignements
communs, afin de faciliter l?orientation future (MEN, 1986a,
p. 82-85). Le baccalauréat peut être général, technologique ou
professionnel, chacun proposant un certain nombre de séries
spécialisées.
Le 25 janvier 1985, le Premier ministre, Laurent FABIUS,
présente à la presse son plan Informatique pour tous. Tous les
élèves de France devront être initiés aux nouvelles technologies. Un vaste plan d?équipement des collèges et des lycées
suit, pour un coût total dépassant les deux milliards de francs
(Bull. EPI, 1985, n° 35, p. 23-24).
Au collège, le ministre veut développer la pensée logique
chez les collégiens, leur donner l?habitude du travail personnel
et leur apprendre à maîtriser la trilogie écrit-oral-image
(Ouest-France, 6 juin 1986). Au collège, il introduit la pédagogie différenciée en sixième et cinquième (ALLAIRE et
FRANCK, p. 597).
La presse qui rapporte le contenu de la réforme applicable
dès la rentrée 1986, se fait aussi l?écho d?une description minutieuse des objectifs de chaque discipline. Jean-Pierre CHEVÈNEMENT insiste sur l?équipement en magnétoscopes des collèges :
il faut faire entrer les médias au collège plus amplement. En
histoire, la trame chronologique est remise en honneur. En
géographie, il est mis fin à l?étude d?une géographie en tiroirs
au profit d?une géographie où les trois aspects, physique-économique-humain, sont imbriqués. L?éducation civique, nouvelle
discipline devra allier instruction sur les institutions et sociologie politique, éducation aux valeurs de la démocratie et pratique concrète dans la communauté que forme le collège. Les
sciences naturelles sont remplacées par les sciences techniques,
biologiques et géologiques pour y introduire la dimension d?expérimentation technologique. En physique, les nouveaux
programmes devraient essentiellement alléger cette discipline
repoussant notamment aux lycées l?étude de la mécanique et de
l?énergie (Ouest-France, op. cit.). La technologie introduite
dans 15 % des collèges en 1984-85 ne sera réformée qu?après
évaluation. L?article du journal ajoute, qu?aux douze disciplines
obligatoires, et ne faisant pas l?objet d?un horaire supplémenDanielle FAUQUE
69
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
taire, il faudra aborder les grands thèmes transversaux qui
concourent à l?éducation, soit sécurité, consommation, protection de l?environnement et du patrimoine, connaissance et aide
au tiers monde.
70
Mais les conditions d?un véritable enseignement expérimental au collège ne sont pas et ne seront probablement pas
réalisées : pas ou peu de dédoublement des classes trop chargées, pas de personnel de laboratoire, pas ou peu de salles
aménagées. Les demandes incessantes de l?UdP comme des
partenaires sociaux n?aboutiront pas. L?enseignement des
sciences physiques en sixième et cinquième disparaît en 1992-93,
pour réapparaître en cinquième en 1998. La réforme actuellement en application propose d?utiliser une méthode pédagogique plus active, la méthode d?investigation, et de pratiquer
l?interdisciplinarité afin de présenter une vision globale du
monde qui nous entoure, qui permet de franchir les frontières
disciplinaires, au sein des thèmes de convergence dont la
proposition de thèmes transversaux décrits ci-dessus semble
être une lointaine racine.
René MONORY, ministre succédant à Jean-Pierre CHEVÈ(1986-1988), confirme la volonté de faire parvenir 80 %
d?une classe d?âge au niveau du baccalauréat. Mais c?est dans
l?enseignement général que la demande sociale est la plus forte.
Il y a un quasi doublement des effectifs de l?enseignement général
secondaire en dix ans, ce qui n?avait pas été prévu par les
experts (DUVERNEY, 2006). Ce choix change la donne. L?enseignement scientifique en particulier devra s?adresser à une frange
plus large d?élèves et ne devra pas concevoir ses programmes
en vue de la formation de futurs scientifiques de haut niveau.
La relation sciences physiques/technologie qui a posé aussi des
difficultés ? un technologue et un physicien n?envisagent pas le
même objet sous le même angle (Le Bup, 1981, n° 638, p. 148) ?
pourrait se voir renouvelée dans cette dernière réforme.
NEMENT
À partir de 1981, des réformes ont donc été lancées, chacune
entée sur la précédente, voire même la chevauchant. Dans le
second cycle général, le passage de la seconde spécialisée à la
seconde indifférenciée puis générale a entraîné successivement
une modification par allègements des programmes de sciences
physiques, une réorganisation des filières dont la suppression
des filières scientifiques C et D au profit d?une seule ligne, la
filière S, la modification de l?épreuve de sciences physiques au
baccalauréat par l?introduction d?abord de quatre (TD) ou cinq
questions (TCE) indépendantes dans une épreuve de trois heures,
puis de quatre exercices (TS) pour une durée de trois heures et
demie, l?apparition en terminale S d?une option obligatoire à
choisir entre les mathématiques, les sciences physiques ou les
sciences biologiques, enfin l?établissement d?une épreuve pratique
dite évaluation des savoir-faire expérimentaux se déroulant au
sein de l?établissement de l?élève dont la note vient en complément de celle de l?épreuve écrite.
Les sections littéraires ont vu apparaître puis disparaître
une option facultative orale au baccalauréat en terminale, pour
finalement devoir se préparer à une épreuve anticipée d?enseignement scientifique en classe de première unissant les sciences
physiques aux sciences de la vie et de la Terre en première L,
mais en ne gardant que les SVT en première ES.
L?ordinateur est entré peu à peu au laboratoire (J. HEBEN1981). Les travaux pratiques se sont considérablement
modifiés. Beaucoup d?initiatives ont été prises dans ce sens. Les
STREIT,
26-29 Octobre 2007
Olympiades de la chimie y ont aussi contribué. Des initiatives
heureuses comme les TP top ont permis de développer des méthodes actives d?enseignement (B.O., n° 45, 12 décembre 1996).
L?enseignement technique a aussi beaucoup évolué depuis
le début des années 1980. Déjà la réforme Haby avait réuni des
systèmes auparavant parallèles (secondaire, primaire, supérieur,
technique et professionnel) en un vaste système unifié, hiérarchisé par niveau (premier cycle, second cycle général, technique et professionnel). Dans un même lieu, coexistent maintenant des élèves d?une même tranche d?âge, mais de niveau
scolaire très hétérogène. Le lycée technique devient un lycée
d?enseignement technologique, puis au début des années 1990,
il est réuni au sein d?un seul établissement, le lycée d?enseignement général et technologique. À la fin des années 1990, les
lycées ne se distinguent plus entre eux, ils accueillent les élèves
issus des classes de troisième des collèges dans une seconde
générale ou technologique. C?est seulement après la seconde
que la différentiation se fait. On assiste donc à une unification
du lycée, comme en 1975 avait été réalisée l?unification des
collèges (PELPEL et TROGER, 2001, p. 106-114).
La succession des grandes réformes
Une réforme est en général assise sur un rapport élaboré
par une commission ministérielle, qui est souvent citée par le
nom de son président. Les plus marquants de ces rapports sont
les rapports généraux Legrand (1982, voir article précédent),
Prost (1983), Bourdieu-Gros (1989), Fauroux (1996), Dubet et
Meirieu (1998), Thélot (2004) et Rolland (2006). Notons aussi
pour nos disciplines, les rapports Bergé sur la physique et
Mathey sur la chimie (1989), ainsi que le rapport Forestier pour
la voie technologique (1999). Il s?y ajoute des études menées
par le Sénat.
Dès qu?il arrive au gouvernement, Lionel JOSPIN (19881992) entreprend de redessiner la carte universitaire et de réformer
l?enseignement scolaire. À la fin de 1988, il nomme une
commission de réflexion sur les contenus de l?enseignement.
Présidée par Pierre BOURDIEU et François GROS, elle a reçu
pour mission de procéder à une révision des savoirs enseignés
en veillant à renforcer la cohérence et l?unité de ces savoirs.
Le rapport Bourdieu-Gros (1989)
Le rapport est remis en mars 1989. Il fixe sept principes
généraux (BOURDIEU et GROS, 1989 ; CHEVALIER, 1992). Ces propositions ont profondément marqué notre enseignement. Des
commissions de travail spécialisées auront à charge de les mettre
en ?uvre, discipline par discipline. Rappelons-en ici l?essentiel.
Il faudra développer des méthodes d?enseignement qui
favoriseront la prise d?initiatives et l?expression de la créativité
de l?élève. En conséquence, les modes d?évaluation devront
évoluer. L?examen terminal lourd et aléatoire ne doit porter que
sur l?essentiel, et être associé à un contrôle continu. En sciences
expérimentales, des épreuves pratiques permettant d?évaluer
l?inventivité, le sens critique et le sens pratique, permettront de
mettre en ?uvre des connaissances dans un contexte différent.
Il faut privilégier les enseignements permettant l?assimilation réfléchie et critique des modes de pensée fondamentaux
(modes déductif, expérimental ou historique, ou encore réflexif
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
et critique). Il faut faire une place importante à l?acquisition
d?un ensemble de techniques (utilisation d?un dictionnaire, banque
de données, préparation d?un manuscrit, recherche documentaire, usage de l?informatique, lecture de tableaux de nombres
ou de graphiques, etc.). Il faut former les élèves à cette technologie du travail intellectuel et leur enseigner des méthodes
rationnelles de travail.
Ces nouvelles méthodes demandent une formation (initiale
et continue) adéquate des enseignants. Leur effort d?adaptation
doit être soutenu par l?octroi de semestres ou d?années sabbatiques et par l?octroi de stages longs qui leur permettraient de
s?initier à des modes de pensée ou à des savoirs nouveaux.
Les nouvelles disciplines apparues dans la société ne
peuvent être introduites en addition des disciplines traditionnelles. Il faudra redéfinir les divisions de l?enseignement à plus
ou moins long terme. Il importe de substituer à l?enseignement
actuel, additif et cloisonné, un dispositif articulant des enseignements obligatoires (pour l?assimilation réfléchie du minimum commun de connaissances) et des enseignements optionnels adaptés aux orientations intellectuelles des élèves, et des
enseignements facultatifs, interdisciplinaires, relevant de l?initiative des enseignants.
La cohérence des enseignements devrait aussi conduire à
favoriser les enseignements donnés en commun par des professeurs de différentes spécialités. Cette cohérence nécessite aussi
que les enseignants ne restent pas cloisonnés dans leur savoir
disciplinaire mais soient aptes, à condition d?avoir été formés
en conséquence, à conduire un raisonnement rigoureux et
réflexif, capables de professer à la fois la science et l?histoire
des sciences ou l?épistémologie, d?initier aussi bien à l?art ou
à la littérature, qu?à une réflexion esthétique ou logique sur ces
objets? d?enseigner non seulement la maîtrise de la langue et
des discours littéraire, philosophique, scientifique, mais aussi
la maîtrise active des procédés ou des procédures logiques et
rhétoriques qui y sont engagées.
Pour mettre en ?uvre ces principes, un Conseil national
des programmes d?enseignement sera créé. Ses membres y
participeront à titre personnel et non en tant que représentants
de corps, d?institutions ou d?associations. Il devra travailler en
permanence, et apporter des modifications aux programmes. Les
additions seront compensées par des suppressions. Les programmes doivent être remis en question périodiquement. Ces modifications ne pourront être mises en application que tous les cinq
ans.
La loi d?orientation de Lionel Jospin (1989)
Le ministère tient compte d?un certain nombre de ces principes. La loi d?orientation sur l?éducation du 10 juillet 1989
modifie en profondeur le fonctionnement du système éducatif.
L?article 1er a déjà valeur de programme : l?éducation est la
première priorité nationale. L?élève comme l?étudiant doit être
un acteur de sa propre orientation et ne pas la subir. La loi
reprend la notion de communauté éducative déjà définie sous le
ministère Haby. Enfin, un des objectifs reste d?amener toute
une classe d?âge au moins au niveau du Certificat d?aptitude
professionnelle (CAP) ou du Brevet d?études professionnelles
(BEP) et confirme l?objectif d?amener 80 % d?une classe d?âge
au niveau du baccalauréat.
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
Cette loi organise la scolarité en cycles dont les objectifs
et les programmes nationaux sont précisés dans les mois à venir
(ALLAIRE et FRANCK, 1995, p. 239).
La structure de l?école maternelle à l?école élémentaire
comporte trois cycles, ainsi qu?au collège, puis deux cycles au
lycée. Un Conseil national des programmes (CNP) est effectivement créé (décret de février 1990). Il examinera les projets
de programmes élaborés par des Groupes techniques disciplinaires (GTD) (CHEVALIER, 1992). Les Instituts de formation des
maîtres (IUFM) sont également créés. Ils devront assurer la
formation initiale et continue de tous les enseignants du secondaire et du primaire. Ces derniers porteront dorénavant le titre
de professeur des écoles. Puis le ministre publie un décret
supprimant les sciences physiques en sixième et cinquième
(27 juillet). La création des plans d?action éducative est publiée
au B.O. du 13 septembre (Le Bup, 1992, n° 746, p. 1007-1008).
Le 12 décembre, il réaffirme le principe de laïcité (ALLAIRE et
FRANCK, 1995, p. 246). L?arrêté du 17 janvier 1992, modifie la
structure des filières. La classe de seconde devient seconde
générale ou technologique. Après la classe de seconde, le
nombre de filières spécialisées est réduit. Le choix se fait maintenant entre les premières puis terminales générales (L, ES, S)
ou technologiques (STT, STI, STL, SMS, STAE).
En désaccord avec le Président de la République, Lionel
JOSPIN quitte le gouvernement en 1992. Jack LANG le remplace
en avril et signe l?arrêté de réorganisation du cycle terminal des
lycées, le 10 juillet. Souhaité par le CNP, il n?y a plus qu?une
filière en terminale scientifique.
En mars 1993, il y a changement de majorité aux élections
législatives. François BAYROU, ministre de l?Éducation nationale,
de l?enseignement supérieur, de la recherche et de l?insertion
professionnelle, dans le ministère Balladur, entérine les réformes
précédentes mais annonce la modification de l?organisation de
la classe de terminale dès le 7 juin. Le 23 septembre, après la
rentrée de la nouvelle première, paraît au Bulletin officiel la
création des spécialités en terminale S.
Pour l?École (1996)
François BAYROU entreprend également la réforme du collège. Pour lui, le problème n?est pas que le collège soit unique,
mais qu?il est uniforme donc injuste. Il demande un livre blanc
à l?inspecteur général Alain BOUCHEZ, le 8 novembre 1993,
rapport qui ne sera remis qu?en 1997. Mais dès 1994, ce dernier
avance quarante propositions et définit un socle de connaissances communes à tous les élèves. Les Assises pour l?éducation sont lancées en janvier 1994. Le 16 juin, à la Sorbonne,
un Nouveau contrat pour l?École est présenté.
Le 11 septembre 1995, le ministre confie à Roger FAUROUX,
la présidence d?une commission chargée de conduire la consultation sur notre système éducatif, selon un cahier des charges
bien précis. Après avoir procédé à de très nombreuses auditions, cette commission présente ses conclusions en juin 1996.
Le niveau général monte à l?échelle des générations avec
des chutes et des reprises, et il n?y a aucune raison que cette
tendance se renverse. En ce moment, ce serait plutôt une chute.
Si l?École doit permettre au plus grand nombre d?accéder à la
culture, elle doit aussi garantir à tous l?égalité des chances
devant l?instruction. Le rapport relève les difficultés actuelles
Danielle FAUQUE
71
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
72
des jeunes mais s?il lui incombe de former du mieux qu?elle
peut tous les élèves qui lui sont confiés et de veiller à sauvegarder sans défaillance le niveau des diplômes qu?elle décerne,
le reste ne dépend pas d?elle mais des entreprises qui, si elles
veulent être citoyennes, doivent accomplir un considérable
effort à la mesure de celui qui est demandé à l?École. Celle-ci
doit peser de toutes ses forces pour éviter la fracture scolaire
qui est à la base de toutes les autres. Elle a donc une obligation
de résultats. Les savoirs primordiaux doivent effectivement être
contrôlés, les programmes recentrés et simplifiés, les rythmes
scolaires adaptés aux rythmes d?apprentissage. L?École ne fait
pas qu?instruire, elle éduque aussi, forme à la citoyenneté et
veille à la bonne intégration dans la société. Elle doit se préoccuper d?une insertion professionnelle adaptée à chacun de ses
élèves, que ce soit par l?université ou par l?apprentissage d?un
métier. À cet effet, il faut introduire dans le système éducatif
des pratiques de management. Il faut des universités de plein
exercice. L?entreprise de réforme des programmes doit être
permanente, ce qui sous-entend un accompagnement des enseignants dans la gestion de leur carrière. Enfin une estimation du
coût de toute réforme doit être proposée pour un long terme
afin de gérer au mieux les ressources allouées.
Mieux gérer l?entreprise qu?est le système éducatif français exige une décentralisation des moyens. À l?intérieur d?un
établissement, le travail en équipe doit se développer, ce qui est
encore une notion étrangère à la culture enseignante. Dans les
ZEP (Zone d?éducation prioritaire), cette notion au contraire a
fait ses preuves, comme également dans les lycées et collèges
qui se sont dotés d?un projet d?établissement.
Pour conclure, la Commission présente une charte de l?entreprise éducative en quelque articles : il faut d?abord enrichir
les tâches humbles afin de donner des perspectives d?avenir,
entretenir le capital humain par une formation continue obligatoire, faire de l?entreprise le lieu ordinaire de formation des
apprentis et des alternants, remettre en marche l?ascenseur
hiérarchique. L?École doit lutter de toutes ses forces pour
assurer ou rétablir l?égalité des chances parmi les élèves. La
place exagérée réservée au diplôme par et dans l?entreprise
devrait céder un peu la place à la diversité de l?expérience
personnelle avant et après l?embauche, à la révélation des
talents en cours de carrière, autant de traits qui compteront plus
que la titulation académique (FAUROUX, 1996, p. 245-248).
La réforme Bayrou se termine en 1997. Le collège
conserve trois cycles : cycle d?observation en sixième, cycle
central en cinquième / quatrième, cycle d?orientation en troisième.
Il projette d?instituer des parcours diversifiés pour les élèves en
difficulté, des études dirigées en sixième et cinquième? L?accent est mis sur la sixième, avec mise en place de la réforme à
la rentrée 1995, et des nouveaux programmes en sixième à la
rentrée 1996. Le 30 janvier 1997, les programmes de
cinquième / quatrième / troisième sont publiés, mais dès mai
1997, un rapport de l?Inspection générale fait état des difficultés
d?application.
Le rapport Fauroux insistait sur l?importance des savoirs
primordiaux liés au fonctionnement du pacte social, à la vie
civile, aux circonstances courantes de la vie professionnelle et
quotidienne, au retour de plus en plus fréquent de situations
d?apprentissage. Ces savoirs sont d?abord la lecture, l?écriture
et le langage. Il faut éradiquer l?illettrisme. Sur ces savoirs, tout
26-29 Octobre 2007
échec de l?élève est un échec de l?École. Le souci d?évaluer ces
savoirs n?exclut pas celui d?une initiation à la culture. La
deuxième famille de savoirs primordiaux concerne le calcul et
la géométrie élémentaire (volumes et figures). Le dénigrement
de l?acquisition des procédés de calcul mental pour cause de
recours à la calculette est indéfendable. Trop de situations de la
vie courante exigent la maîtrise intellectuelle des opérations
simples de calcul. La calculette doit être réservée aux évaluations précises des calculs scientifiques. Enfin le troisième groupe
de savoirs primordiaux aborde la compréhension de l?espace et
du temps par le biais de l?histoire, de la géographie, des sciences
de la nature et de la vie. Et cela conduit à une quatrième famille
de savoirs primordiaux : l?exercice raisonné de l?observation et
des pratiques qui s?y rapportent. La cinquième famille concerne
l?éducation du corps et de la sensibilité (id., p. 62-67). Cette
définition des savoirs fondamentaux qui marque la réforme
Bayrou s?accompagne d?une demande de dépassement des
aspects disciplinaires et de programmes. Il faudra attendre 2005
pour voir concrétiser cette demande dans les futurs thèmes de
convergence.
Au Sénat, le 19 novembre 1998, Jean BERNADAUX,
mandaté par une commission sénatoriale dont il est vice-président, présente son Avis sur l?enseignement scolaire dans lequel,
il analyse le contenu des propositions du nouveau ministre de
l?Éducation, Claude ALLÈGRE (BERNADAUX, 1998).
Les rapports Dubet et Meirieu (1998)
Sur demande ministérielle, une consultation destinée à préparer le colloque Quels savoirs enseigner dans les lycées ? a été
organisée sous l?égide d?un conseil scientifique présidé par
Edgar MORIN et d?un comité national d?organisation présidé par
Philippe MEIRIEU, spécialiste des sciences de l?éducation. Cette
consultation nationale a débuté en décembre 1997. Des
commissions disciplinaires ont travaillé tout l?hiver pour établir
un cahier des charges dans leur discipline, constitué d?après les
travaux des réunions et d?après le résultat des dépouillements
des enquêtes disciplinaires envoyées par les différentes académies. Une assemblée plénière dans une ville de France avait
permis à chaque commission d?établir un rapport. Philippe
MEIRIEU eut à charge de proposer des éléments de réforme en
s?appuyant sur ces rapports. Il a dégagé quarante-neuf propositions qui ont été présentées les 29 et 30 avril 1998 au colloque
national de Lyon.
Du rapport final, Claude ALLÈGRE a retenu onze principes,
dits principes de références, qui sont destinés à servir de base à
l?organisation des études au lycée. Voici quelques-uns de ces
principes.
Dans le parcours scolaire, le lycée est le lieu de la diversification, le lieu de l?apprentissage de la citoyenneté républicaine. L?éducation et la formation présentes dans l?enseignement varient en fonction du type d?établissement. L?orientation
doit être progressive, fondée sur des critères positifs, et doit être
réversible. Les horaires et programmes surchargés aggravent la
discrimination. Les enseignements littéraires et de sciences
humaines devront s?appuyer sur la culture de base qui constitue
le fondement de notre héritage européen. L?enseignement des
sciences sera conçu sous son aspect autant culturel et historique
qu?opératoire. Les langues vivantes sont un élément essentiel.
Le baccalauréat constitue toujours le premier diplôme universiLe congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
taire. Deux voies, technologique et professionnelle, caractérisent la formation technique en France.
À la suite de ces rapports, un plan de réforme de la vie
lycéenne est présenté à l?Assemblée et au Sénat, sur fond de
manifestations lycéennes. Une nouveauté apparaît : les Travaux
personnels encadrés (TPE) en première (rentrée 2000) et en
terminale (rentrée 2001). Il s?agit de fédérer un groupe d?élèves
autour d?un sujet librement choisi dans un thème national.
L?étude est une sorte de mini-recherche collective. L?entreprise
permettra d?initier les élèves à la recherche documentaire, au
travail de groupe, à l?élaboration d?une synthèse commune et à
l?exercice de la parole, puisqu?il faudra défendre son étude
devant un jury (DES, 2001). Ces TPE sont aussi une première
approche utile pour les TIPE (Travaux d?initiative personnelle
encadrés) des classes préparatoires créés en 1995 et rendus
obligatoire aux concours en 1997.
La commission du Sénat, après avoir entendu Philippe
MEIRIEU et Claude ALLÈGRE, se demande si cette réforme du
lycée était si urgente, le lycée fonctionnant de manière à peu
près convenable, au contraire des collèges. Les conclusions
auxquelles était arrivée la grande consultation reprenaient peu
ou prou des propositions déjà faites dans des rapports antérieurs
inutilisés. La commission formule alors quelques remarques sur
le bien-fondé de certaines propositions de réforme du lycée
dont une remarque sur le service des enseignants. En voici
deux.
La redéfinition du service des enseignants, c?est-à-dire le
partage du service entre l?enseignement traditionnel et l?aide
individualisée aux élèves, notamment ceux en difficulté,
constitue à n?en pas douter la mesure prioritaire et la plus
urgente de la réforme des lycées (BERNADAUX, 1998). Mais une
telle mesure a rencontré l?hostilité de certains partenaires
sociaux.
La proposition d?introduire des nouvelles disciplines ne
va-t-elle pas se traduire par des réductions d?horaires dans les
autres disciplines ? Pourquoi abandonner les modules introduits
dans la réforme antérieure et qui ont donné un bilan positif,
d?après l?Inspection générale ?
Jean BERNADAUX, qui passe en revue les trois niveaux de
l?enseignement scolaire, rappelle que l?école ne joue plus son
rôle d?ascenseur social ; parfois au contraire, elle aggrave les
inégalités. La conception de l?école unique a vraisemblablement vécu et chaque niveau d?enseignement devra sans doute
être profondément revu et aménagé pour répondre aux besoins
d?une population scolaire de plus en plus hétérogène (id.). Il
faut s?adapter et se diversifier, et répondre au critère de qualité.
Le sénateur analyse ensuite les rapports Pair et Ferrier (1998)
pour l?enseignement du premier degré. Ce dernier rapport
conseille de revenir à des programmes plus concrets, de
procéder à une évaluation à l?entrée du cours préparatoire et de
la sixième, évaluation sans incidence sur le passage en sixième.
Il est aussi nécessaire de revenir à sa mission fondamentale en
luttant contre l?illettrisme par application d?une méthode d?apprentissage de la lecture plus performante. S?y ajoute l?initiation à
la communication orale en une langue étrangère, etc. D?autres
recommandations sont soulignées.
Le sénateur rappelle combien le collège unique constitue
le c?ur défaillant de la scolarité obligatoire, et il cite en appui
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
les rapports Legrand (1982), Dubet (1998), les rapports du
Conseil national des programmes (1991 et 1994), et les propositions de l?Inspecteur général BOUCHEZ (1994).
Le rapport Bouchez, le CNP et le rapport Dubet proposent
de définir un socle fondamental de connaissances exigibles à la
fin du collège, celles-ci devant être hiérarchisées et allégées
par rapport aux programmes actuels. Ils préconisent aussi une
diversification progressive et un enseignement par blocs disciplinaires en classes de sixième et cinquième (id.). Leurs propositions se rejoignent donc.
La commission sénatoriale rappelle aussi le constat alarmant dressé par Alain DULOT dans le rapport de l?Inspection
générale sur le collège unique qui souffre de grands dysfonctionnements. La réforme Bayrou n?aurait en fait pas été suivie
d?effets en raison du poids de la routine et du scepticisme des
acteurs (id.), elle aurait été en fait peu appliquée et même
contournée. La réalité sur le terrain du collège unique peut être
mise en doute. Il existe des classes de niveau cachées bien
souvent, c?est-à-dire des classes en réalité hiérarchisées.
Tout de suite après, en décembre 1998, Ségolène ROYAL,
ministre déléguée de l?enseignement scolaire lance une nouvelle
réforme des collèges. François DUBET, chargé d?une consultation dans les collèges, présente un rapport à la Sorbonne le
18 mai 1999 : le collège de l?an 2000. Ce rapport fait la synthèse des renseignements tirés d?une grille d?entretiens envoyée
à tous les collèges.
Afin de garder un consensus social, le rapport précise que
le collège est efficace mais avec deux types de difficultés car il
doit concilier d?une part la préparation aux études longues, et
d?autre part donner un enseignement identique à tous. Le
rapport est favorable à un collège pour tous, dont il réaffirme le
rôle intégrateur, le principe d?hétérogénéité, le refus d?une
orientation précoce. Il propose entre autres une plus grande
cohérence des enseignements et des équipes pédagogiques, de
diversifier les méthodes d?apprentissage, de promouvoir la
culture technique, etc.
Le 25 mai 1999, Ségolène ROYAL, présentant sa réforme,
reprend une partie des propositions de François DUBET dont la
prise en compte de la diversité des élèves, l?idée du tutorat tirée
du rapport Legrand de 1982, le soutien aux élèves en difficulté,
la pluridisciplinarité avec l?idée des travaux croisés en quatrième, sous la responsabilité d?un professeur coordinateur.
Mais en l?an 2000, les difficultés du collège sont persistantes. L?hétérogénéité au collège est si grande, qu?elle le rend
ingérable. Il ne faut plus faire du collège un petit lycée. Il faut
donner aux collégiens les compétences nécessaires pour le XXIe
siècle. Jack LANG veut développer une orientation positive vers
la voie technologique et professionnelle. Il veut aussi donner plus
d?autonomie aux établissements et s?appuie sur les conseils de
Philippe MEIRIEU et de François DUBET, et sur un nouveau
rapport rédigé par Philippe JOUTARD. Le ministre réitère ce
souhait qu?un enseignant de collège puisse enseigner deux
disciplines pour réduire la taille des équipes pédagogiques. Il
réitère le souhait de changer les approches pédagogiques pour
mieux gérer la diversité. Il institue les Itinéraires de découverte
(IDD) en cinquième et quatrième pour favoriser l?approche
pluridisciplinaire à raison de deux heures par semaine. Le
nouveau brevet des collèges devient obligatoire dès 2004. La
Danielle FAUQUE
73
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
réforme s?applique à la rentrée 2001 pour les sixièmes, 2002
pour les cinquièmes / quatrièmes, et 2003 pour les troisièmes.
Vers la réussite de tous les élèves (2004)
Le rapport Thélot (2004)
74
Le 15 septembre 2003, le ministre de l?Éducation nationale et de la recherche, Luc FERRY, et le ministre délégué à
l?Enseignement scolaire, Xavier DARCOS, installaient la
Commission du débat national sur l?avenir de l?École, présidée
par Claude THÉLOT. Cette commission, comprenant une cinquantaine de membres et de parlementaires associés, rendait son
rapport en 2004. Ses membres avaient consulté les acteurs et
les usagers de l?école ainsi que toute personne souhaitant
contribuer au renouvellement et à la réussite de notre système
éducatif.
Pour répondre à la question récurrente : comment faire
vraiment réussir tous les élèves ?, la Commission recommande
huit programmes d?action : réorganiser la scolarité obligatoire,
d?abord définir le socle commun et garantir sa maîtrise, ensuite
aménager les voies du lycée pour que s?y développe une pluralité d?excellences, aider les élèves à construire leur projet de
formation. L?école doit enfin favoriser la mixité sociale. Pour
cela, la capacité d?action et la responsabilité des établissements
scolaires doivent être renforcées et le métier d?enseignant redéfini au sein d?une équipe éducative. L?école doit s?ouvrir afin
de nouer des partenariats efficaces avec les élus, les associations, les entreprises, les médias, les autres services publics et la
santé. Enfin, il est urgent de construire une éducation concertée
avec les parents (THÉLOT, 2004, p. 133).
Il y a peu de choses concernant l?enseignement des sciences
ou la culture scientifique dans ce rapport. Dans les voies diversifiées proposées à partir de la classe de première, celle concernant l?enseignement menant à des études supérieures longues
reste très vague et parle juste de sciences en souhaitant diversifier les filières offertes aux lycéens scientifiques (donner une
couleur à la série). Par contre, la voie littéraire est très détaillée
avec des propositions précises de filières spécialisées dont une
filière lettres-mathématiques (id., p. 53-54).
Claude THÉLOT publiait en 2005 chez Dunod Débattre
pour réformer. L?exemple de l?école, où la Commission et ses
travaux deviennent à leur tour objet d?étude. Il souligne l?importance de la loi d?orientation de 1989, qu?il est nécessaire
aujourd?hui de remanier. Le grand échec scolaire dont on parlait
est beaucoup moindre que ce que Luc FERRY a écrit dans sa
Lettre à tous les Français qui aiment l?école, et repris par tous
les médias depuis. En 1990, c?était 76 000 jeunes (12 %) qui
quittaient le système scolaire sans formation, en 2004, ils sont
environ 50 000 soit environ 7 %. En 1973, ils étaient 209 000,
soit un quart des jeunes. Mais aujourd?hui, quitter l?école sans
qualification conduit à l?exclusion économique et sociale. La
population qui obtient le baccalauréat stagne aux environs de
65 %. Aujourd?hui la perspective est autre. Entre 2003 et 2012,
43 % des enseignants et 64 % des chefs d?établissements vont
partir en retraite. Il serait judicieux de profiter de ce grand
mouvement pour réorganiser autrement, géographiquement et
socialement, l?offre éducative (THÉLOT, 2005b, p. 11).
Claude THÉLOT a remis son rapport à François FILLON le
6 avril 2004. Après discussion sur sa publication, il a été édité,
26-29 Octobre 2007
sous le titre Les Français et leur École. Le miroir du débat, par
la maison Dunod, et a reçu un excellent accueil de la part du
public, mais aussi des partenaires sociaux (id., p. 130-132).
Cependant, ajoute Claude THÉLOT, si la Commission a
accompli sa mission qui était d?animer le débat, elle a commis
des erreurs dont une sous-estimation des moyens, l?organisation
de débats trop courts ou trop concentrés dans le temps, dont le
versant externe à l?établissement où ils se déroulaient n?a pas
été assez développé. Il n?y a donc pas eu assez de temps pour la
réflexion. Enfin, la diffusion n?a pas été accompagnée d?une
phase de présentation dans les établissements (id., p. 133-137).
Rapport Rolland sur l?enseignement des sciences (2006)
Le rapport Thélot mériterait aujourd?hui une analyse dépassionnée. Mais il n?aborde pas l?enseignement des sciences ni la
culture scientifique. C?est à Jean-Marie ROLLAND qu?échut la
responsabilité de présider une commission spécifique. Le 2 mai
2006, était enregistré le rapport d?information déposé par la
Commission des affaires culturelles, familiales et sociales sur
L?enseignement des disciplines scientifiques dans le primaire et
le secondaire. Cet imposant rapport se termine par un certain
nombre de propositions selon le niveau.
À l?école, il faut redonner toute sa place à l?enseignement
des sciences en formant et en accompagnant les maîtres, généraliser les méthodes d?apprentissages par l?expérimentation,
développer le calcul mental, lutter contre la représentation sexuée
des activités.
Au collège, il faut rompre avec le cloisonnement des disciplines scientifiques en les faisant converger selon une approche
pluridisciplinaire autour de thèmes communs. Il faut rendre obligatoire les activités d?investigation, d?observation et d?expérimentation dans une approche pluridisciplinaire, passer progressivement de la science (sixième-cinquième) aux sciences plus
diversifiées, en privilégiant la mise en histoire des sciences. Les
enseignants doivent être encouragés à pratiquer la bivalence, et
travailler sur les thèmes de convergence. Mettre en valeur la
dimension culturelle du savoir scientifique, intégrer les technologies à tous les enseignements scientifiques. Il faut aussi aider
les filles à mieux valoriser leurs capacités scientifiques.
Au lycée, l?enseignement des mathématiques doit se faire
en interaction avec les autres sciences, il faut développer les
laboratoires de mathématiques, créer et généraliser une option
science en seconde, recréer une véritable filière scientifique en
première et terminale en allégeant les programmes dans les
matières non-scientifiques. Évaluer les pratiques expérimentales, accorder suffisamment de temps aux activités d?investigation, réintroduire l?épreuve de mathématiques en terminale
littéraire, encourager et développer les activités scientifiques,
dans et hors l?école, sur des thèmes transversaux encadrés par
des chercheurs ou des ingénieurs, favoriser la création de clubs
scientifiques, etc., sont des propositions parmi d?autres.
À l?IUFM aussi, une rénovation des programmes de formation est nécessaire. En particulier, il est nécessaire de former les
enseignants scientifiques du secondaire au travail en équipe et
à l?approche pluridisciplinaire des sciences ; introduire dans les
concours des épreuves obligatoires de culture scientifique, historique et technologique ; renforcer au cours de la formation
l?apport de la didactique des sciences, et enfin rendre obligaLe congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
toire la formation continue des enseignants.
Ce rapport n?a guère eu d?échos, et c?est dommage. Il devrait
être lu par tous les enseignants scientifiques.
La loi d?orientation et de programme pour l?avenir de l?École
Cette loi du 23 avril 2005, dite 2.3.4.5, publiée dans le
B.O. n° 18 du 5 mai 2005, stipule à l?article L.122-1-1 que la
scolarité obligatoire doit au moins garantir à chaque élève les
moyens nécessaires à l?acquisition d?un socle commun constitué
d?un ensemble de connaissances et de compétences qu?il est
indispensable de maîtriser pour accomplir avec succès sa
scolarité, poursuivre sa formation, construire son avenir
personnel et professionnel, et réussir sa vie en société. Ce socle
se décline en cinq items : la maîtrise de la langue française, et
des principaux éléments des mathématiques, une culture humaniste et scientifique permettant le libre exercice de la citoyenneté, la pratique d?au moins une langue vivante étrangère et la
maîtrise des techniques usuelles de l?information et de la
communication (B.O. cit., p. IV).
En application de cette loi, les programmes revus de mathématiques, de SVT, de physique-chimie, du collège étaient
amendés et publiés en avril 2007.
Glissement d?un enseignement
scientifique élitiste vers la culture
scientifique citoyenne
À la lecture des rapports successifs de ces trente dernières
années, il se dégage une impression de répétition fastidieuse.
Les propositions des rapporteurs successifs sont rarement mises
en application. Le fait même de leur répétition révèle la nécessaire application que l?on devrait en faire. Mais réformer l?enseignement est un acte hautement politique et entraîne une réaction des citoyens en général assez vive. Il n?y a pas une réforme
qui n?ait mis des milliers de personnes dans la rue. Au désarroi
de l?élève s?ajoute la souffrance de l?enseignant en ces périodes
de crises de l?éducation que des violences trop fréquentes, exercées en milieu scolaire, révèlent crûment (voir Samuel JOHSUA,
1999).
La première répétition concerne le socle commun des
connaissances au niveau du collège. Cette notion portait parfois
une autre dénomination comme les savoirs primordiaux, mais
recouvre essentiellement des connaissances sur lesquelles tous
les acteurs peuvent s?entendre, et qui était déjà présente dans la
réforme Haby en 1975.
La deuxième répétition concerne la désaffection des
jeunes pour les formations en sciences. Dès les années 1960 au
moins, on se plaint du manque de techniciens confirmés, d?ingénieurs, de chercheurs et d?enseignants en science. On lutte
également sans relâche pour engager les filles dans une formation scientifique.
Les programmes d?enseignement scientifique proposés
restaient très calqués sur une structure universitaire. Il fallait
construire des bases conceptuelles solides pour former des
futurs scientifiques, chercheurs, techniciens, ou enseignants des
sciences. La formation était conçue comme très cumulative,
sans qu?il soit prêté suffisamment d?attention à l?assimilation
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
profonde des concepts. De là des programmes qui paraissaient
très lourds à des enseignants qui devaient l?enseigner à des élèves
de plus en plus nombreux ne se destinant pas à une carrière scientifique ou technique. Chacun sait le temps passé aujourd?hui sur
des notions auxquelles on ne consacrait autrefois que peu de
temps parce qu?elles semblaient être facilement acquises. Les
sciences sont alors devenues élitistes. Pour s?en rendre compte,
la lecture du numéro spécial de Science et vie de septembre
1992, Sciences à l?école : les raisons du malaise, suffit.
Mais depuis la réforme des programmes de lycée de 1989,
qui tiennent compte en partie des propositions de la commission Bourdieu-Gros, la situation a peu à peu changé. Le début
des années 1990 a été une période d?intense activité chez les
enseignants et les chercheurs scientifiques. On a beaucoup discuté, publié sur la formation scientifique, en y associant parfois
les industriels, comme au colloque de Palaiseau en 1990 (JULIA,
1991). On a réfléchi sur cette question des réformes de l?enseignement scientifique hier et aujourd?hui, en France et à l?étranger
au colloque international de 1994, à l?INRP, Paris (BELHOSTE et
al., 1996). Depuis, chacun sait comment notre enseignement a
évolué, combien il a muté ; les éditoriaux du Bup témoignent
de la vigilance active de la communauté des enseignants scientifiques.
Une affirmation : la place centrale
de l?expérience
Dès le début des années 1980, on constatait une dégradation des conditions dans lesquelles l?enseignement expérimental
se déroulait, au risque de voir les TP disparaître, en particulier
avec les propositions MONORY. L?Union des physiciens n?eut de
cesse d?intervenir auprès des services ministériels pour lutter
contre cet état de fait (Le Bup, n° 660, 1984, p. XXV-XXVIII ;
Le Bup, 1987, n° 696, p. 933-942 ; Le Bup, 1989, n° 715,
p. 737-739).
Plusieurs créations vont peu à peu remettre l?expérience
au centre de l?enseignement de physique-chimie, à commencer
par la création des Olympiades de la chimie à la suite du constat
des faibles résultats de la France aux Olympiades internationales de chimie et de la mauvaise image de la chimie en France.
(Le Bup, 1984, n° 662, p. 836-837). L?UdP encourage simultanément une recherche sur une nouvelle forme de TP, et soutient
les TP-top où l?élève est actif. Ces actions conduisent à l?introduction d?un exercice à caractère expérimental à l?épreuve du
baccalauréat en 1990. C?est aussi la création des Olympiades de
physique, en 1991, suite au travail d?une commission mixte
UdP-SFP (Le Bup, 1991, n° 738, p. 1451).
Dans la suite de la réforme Jospin, les avant-projets de
programmes sont publiés dans Le Bup, pour consultation, sur
demande des présidents du GTD de physique, L. BOYER, et du
GTD de chimie, J.-M. LEFOUR (Le Bup, 1992, n° 740 ; 1993,
n° 752, pages vertes). Le programme affirme clairement le
caractère expérimental de l?enseignement des sciences physiques. L?évaluation des TP ne devra pas être négligée. En activité de documentation, on développera les aspects pratiques et
historiques (faire réaliser des dossiers par les élèves, favoriser
l?autonomie).
Il est clairement annoncé que l?enseignement donné, ne
visant pas à former uniquement de futurs physiciens ou
Danielle FAUQUE
75
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
chimistes, dispensera une culture scientifique à tous les élèves.
Au cours de ces vingt dernières années, l?UdPPC a
constamment accompagné l?évolution de la discipline devenue
physique-chimie, vers plus d?ouverture, de culture et plus de
démarche expérimentale.
Bibliographie et netographie
Sources institutionnelles
76
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B.O.
? BERNADAUX J. « Avis présenté sur l?enseignement scolaire »,
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du Sénat, n° 392, Session extraordinaire 2002-2003, Paris :
Éditions du Sénat.
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http://www.sauv.net/bourdgros.htm (document anonyme).
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Site : htpp://www.education.gouv.fr/cid194/les-textes-fondateurs.html
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instructions. Paris : CNDP, Livre de Poche, 1986a.
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Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
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? PROST A. Éducation, société et politiques. Une histoire de
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du Seuil, 1992. Rééd. coll. Point histoire H 242, 1997.
? ROBERT A. Système éducatif et réformes. Paris : Nathan,
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universitaires de Rennes, 2001.
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? DELGÉE M. Chimie, première C et M. Paris : Éd. de Gigord,
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Paris : Éd. du CTHS, 1989). Préface de Robert Fox.
? HULIN N. « La constitution et les débuts de la Commission
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de la réforme de l?enseignement de 1902. Études et documents.
Presses universitaires du Septentrion, 2000.
? HULIN N. (dir.). Études sur l?histoire de l?enseignement des
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philosophie des sciences n° 49. Lyon : SFHST, ENS Éditions,
2001.
? HULIN N. (dir.). Sciences naturelles et formation de l?esprit.
Autour de la réforme de l?enseignement de 1902. Études et
documents. Presses universitaires du Septentrion, 2002.
? HULIN N. Les femmes et l?enseignement scientifique. Coll.
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? HULIN N. L?enseignement des sciences. L?exemple français
au début du XXe siècle. Paris : Vuibert, 2005. Préface de
Dominique Julia.
? JOHSUA S. L?école entre crise et refondation. Paris : La
Dispute/SNEDIT, 1999.
? JULIA B. (dir.). Les objectifs de la formation scientifique.
Actes du colloque qui s?est déroulé à l?École Polytechnique
(Palaiseau), les 28 et 29 avril 1990, organisé par le Groupe
de réflexion sur l?enseignement scientifique (GRES) des
sociétés savantes et associations professionnelles scientifiques, avec le soutien du MEN et du MRT. Paris : Imprimerie Bialec, 1991.
? PELPEL P. et TROGER V. Histoire de l?enseignement technique.
Coll. Histoire et mémoire de la formation. Paris : L?Harmattan, 2001. Préface de Claude Lelièvre.
? « Sciences à l?école : les raisons du malaise ». Science et vie,
HS n° 180, septembre 1992.
? THÉLOT C. Débattre pour réformer. L?exemple de l?école.
Paris : Dunod, 2005b.
http://smf.emath.fr/Publications/Gazette/2006/110/smf_gazette_110_65-78.pdf
Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
Autres sites Internet utilisés
? Service d?histoire de l?éducation.
? La Documentation française :
http://www.inrp.fr/she
? Ministère de l?Éducation :
http://www.ladocumentationfrancaise.fr
? Bulletin de l?EPI (Enseignement public et informatique) :
http://www.epi.asso.fr et http://edutice.archives-ouvertes.fr
? Association savoir Livre :
http://www.education.gouv.fr
http://www.savoir-livre.asso.fr
Danielle FAUQUE
77
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
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26-29 Octobre 2007
Le congrès : les contenus
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
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Danielle FAUQUE
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Le congrès : les contenus
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Les sciences physiques dans l?enseignement secondaire
Danielle FAUQUE
Les sciences physiques
dans l?enseignement secondaire
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Danielle FAUQUE
GHDSO
Paris XI - Orsay
Iconographie pour les deux articles
de Danielle FAUQUE
Documents en provenance du Musée national de l?Éducation
(INRP - Rouen)
? p. 40 : Cliché 79-9352, dans la boîte Patrimoine
(Lycée Racine - Paris 75 Seine) - dans catalogue p. 70.
? p. 43 : Cliché 36 669-340 (École de garçons (EPS)
à la Ferté Macé (Orne)).
? p. 52 : Catalogue Delagrave mobilier scolaire et mobilier
d?enseignement 1895 ? (Cabinet de physique, p. 58).
26-29 Octobre 2007
Le congrès : les contenus
Un peu de tourisme?
?autour du congrès
Promenades et commentaires
en liaison avec les activités et les lieux du congrès
À la recherche des médaillons Arago
(Activités 88 et 92)
? Promenade Nord?Sud
? Promenade Sud-Nord
Les lieux du congrès
? Maison de la chimie
? ENCPB
? ESPCI
Des promenades « à votre gré »
? La rue Mouffetard
? Les passages de Paris
? Le triangle d?or du XXe arrondissement
Les lieux d?hébergement
Voir brochure « Le congrès : mode d?emploi »
Documents réalisés par les élèves de TS AGTL du l?ENC Bessières, Paris
Des expositions?
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Au fil du Bup
Au c?ur de l?énergie
Fresque des prix Nobel
Mur de lumière
durant les trois jours à l?ENCPB
Mendeleïev
Genèse d?une affiche
Savants dessins
Nous remercions les partenaires et les sponsors qui nous ont fait confiance
pour le projet d?exposition Au fil du Bup
et qui ont soutenu les 55e Journées nationales
de l?Union des professeurs de physique et de chimie
Le Directeur de la publication : Jean-Charle Jacquemin
Réalisation : Union des professeurs de physique et de chimie
Imprimé en France par SPEI - 54425 Pulnoy
Octobre 2007
Sommaire du n° 898
(Novembre 2007)
Préface
(Pierre LÉNA) .........................................................................................................................................................................................................................4
Une exposition à l?occasion du centenaire du bulletin de l?UdPPC
(Le comitié scientifique de l?exposition).....................................................................................................................................................................................5
Cent ans d?enseignement de la physique et de la chimie ........................................................................................................................................6
L?Union et son bulletin, premiers pas
(Cédric LACPATIA)................................................................................................................................................................................................................10
Le Bup dans le siècle
(Catherine PAQUOT) ............................................................................................................................................................................................................14
Ils et Elles écrivent dans Le Bup
(Andrée DUMAS-CARRÉ et Gérard TORCHET) .......................................................................................................................................................................20
Enseignement et histoire des sciences
(Gérard TORCHET)...............................................................................................................................................................................................................22
La physique du vingtième siècle
(André GILLES).....................................................................................................................................................................................................................26
Le Bup et les sciences physiques au collège
(Daniel CHAMBENOIS et Dominique DUCOURANT) ..............................................................................................................................................................32
Pratiques et démarches expérimentales
(Monique GOFFARD)............................................................................................................................................................................................................36
L?oscillographe
(Silvio MERMIER) ..................................................................................................................................................................................................................40
La mesure dans Le Bup
(Marie-Geneviève SÉRÉ) .......................................................................................................................................................................................................44
De l?informatique aux TICE
(Daniel BEAUFILS, Monique SCHWOB et Jean WINTHER) ......................................................................................................................................................48
Faire vivre le labo
(Marie-Hélène BOULET et Jean-Pierre BOULET).......................................................................................................................................................................51
Le personnel technique de laboratoire
(Micheline IZBICKI) ...............................................................................................................................................................................................................56
La sécurité au laboratoire
(Michel FICHEUX) .................................................................................................................................................................................................................60
L?émergence de la chimie
(Michèle GOUÉDARD)..........................................................................................................................................................................................................64
L?enseignement de la chimie organique
(Brigitte PROUST)..................................................................................................................................................................................................................70
Les Olympiades nationales de la chimie
(Michel BOYER)....................................................................................................................................................................................................................74
L?enseignement technologique
(Madeleine SONNEVILLE et Jean WINTHER)..........................................................................................................................................................................78
Les classes littéraires et écoonomiques
(Christine FRIOUR et Roland FUSTIER)....................................................................................................................................................................................84
Les Olympiades de physique France
(Jacqueline TINNÈS) .............................................................................................................................................................................................................88
L?UdPPC, Le Bup et la toile
(Monique SCHWOB et Claudine LARCHER) ...........................................................................................................................................................................92
Iconographie ...................................................................................................................................................................................................................97
Les grandes dates du système éducatif français
(Danielle FAUQUE).............................................................................................................................................................................................................103
Catalogue de l?exposition
Cette exposition a été réalisée à l?occasion
des 55e Journées nationales de l?Union des professeurs de physique et de chimie
pour célébrer le centenaire de son bulletin
27-29 octobre 2007 à l?ENCPB
Ce numéro 898 du Bup (novembre 2007)
est entièrement consacré à l?exposition Au fil du Bup
et en constitue le catalogue.
e
Préface
Pierre Léna
Une exposition à l?occasion du centenaire du bulletin de l?UdPPC
Le comitié scientifique de l?exposition
Cent ans d?enseignement de la physique et de la chimie
r
L?Union et son bulletin, premiers pas
Cédric Lacpatia
Le Bup dans le siècle
Catherine Paquot
Ils et Elles écrivent dans Le Bup
Andrée Dumas-Carré et Gérard Torchet
i
La maquette de la couverture
et les panneaux de l?exposition ont été réalisés
par les étudiants en section de technicien supérieur
communication visuelle à l?École Estienne (Paris XIII)
Enseignement et histoire des sciences
Gérard Torchet
La physique du vingtième siècle
André Gilles
VIE DE L?ASSOCIATION
2007 : Le Bup, revue scientifique
et relais de la vie de l?association (p. 109)
Jean-Charles JACQUEMIN
a
Les responsables nationaux et académiques,
les tarifs, « Le Bup physique-chimie » (p. I à IV)
RÉDACTION
Rédacteur en chef du Bup physique-chimie
André GILLES
Comité scientifique de l?exposition
Béatrice AJCHENBAUM-BOFFETY
Chargée de mission, Académie des sciences
m
Pierre FONTES
Professeur à l?Institut universitaire de formation
des maîtres de l?académie de Versailles
Claudine LARCHER
Professeur émérite à l?Institut national de recherche
pédagogique
Monique SCHWOB
Vice-présidente du comité d?organisation des journées
Paris de Sciences, ancienne rédactrice en chef du Bup
Le Bup et les sciences physiques au collège
Daniel Chambenois et Dominique Ducourant
Pratiques et démarches expérimentales
Monique Goffard
L?oscillographe
Silvio Mermier
La mesure dans Le Bup
Marie-Geneviève Séré
De l?informatique aux TICE
Daniel Beaufils, Monique Schwob et Jean Winther
Faire vivre le labo
Marie-Hélène Boulet et Jean-Pierre Boulet
Le personnel technique de laboratoire
Micheline Izbicki
La sécurité au laboratoire
Gérard TORCHET
Professeur honoraire à l?Institut universitaire de formation
des maîtres de l?académie de Versailles
L?émergence de la chimie
m
Madeleine SONNEVILLE
Présidente du comité d?organisation des journées
Paris de Sciences, présidente d?honneur de l?UdPPC
ÉDITION
Union des professeurs de physique et de chimie
44, bd Saint-Michel - 75270 Paris Cedex 06
Tél. : 01 43 25 61 53 - Fax : 01 43 25 28 83
Mél. :
http://www.udppc.asso.fr
Directeur de la publication
Jean-Charles Jacquemin
Président de l?UdPPC
Brigitte Proust
Les Olympiades nationales de la chimie
Michel Boyer
Les classes littéraires et écoonomiques
Numéro de commissission paritaire : 0110 G 85898
Christine Friour et Roland Fustier
Les Olympiades de physique France
Jacqueline Tinnès
L?UdPPC, Le Bup et la toile
Dépôt légal : 3e trimestre 2007
Monique Schwob et Claudine Larcher
PUBLICITÉ
Iconographie
s
Responsable : Jacques Bouloumié
L?enseignement de la chimie organique
Madeleine Sonneville et Jean Winther
Imprimerie : SPEI - 54425 Pulnoy - France
Numéro ISSN : 1770-1368
Michèle Gouédard
L?enseignement technologique
o
Réalisation : UdPPC
Michel Ficheux
Annonceurs : Dunod (p. V) - SFC - EDP Sciences (p. VI) Jeulin (p. VII) - MSEI (p. VIII) - BNP Paribas (p. IX) TICE / MEN (p. X) - Éditions Jacques Gabay (Encart)
Les grandes dates du système éducatif français
Danielle Fauque
4
5
6
10
14
20
22
26
32
36
40
44
48
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Préface
Pierre Léna
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Professeur émérite
Université Denis-Diderot
Paris VII
Tout au long du XXe siècle, quelques centaines, quelques milliers aujourd?hui de professeurs de physique et de chimie (sciences physiques) ont fait vivre, et souvent transformé, la
pédagogie de ces deux disciplines dans nos lycées et plus récemment collèges, au travers du
Bulletin de l?Union des physiciens ? Le Bup comme ses lecteurs aiment à l?appeler familièrement. Cette association (UdP), qui depuis peu s?appelle l?Union des professeurs de physique et
de chimie (UdPPC), propose, à l?occasion du centenaire d?une revue toujours jeune, une magnifique exposition intitulée Au fil du Bup. Nous sommes ainsi invités à parcourir un siècle
d?histoire de la physique et de la chimie vue dans le reflet, plus ou moins fidèle, qu?en offre
notre enseignement secondaire, mais surtout un siècle de leur pédagogie, perçue dans la
pratique quotidienne des salles de classe ou de leurs laboratoires et dans la réflexion des professeurs, au sein de l?association et souvent en dialogue avec les plus grands scientifiques du
temps.
Pendant ce siècle écoulé, l?atome et ses multiples structures sont devenus réalité, le temps
a perdu son caractère absolu sans pourtant dévoiler son mystère, l?aléatoire s?est introduit au cours des choses, l?évolution
a pris une dimension cosmique, la diversité moléculaire a fabriqué nos matériaux et nos médicaments tout en révélant
les structures intimes du vivant, le tout désormais habillé de mathématiques qui parfois font douter de la réalité même
des choses.
Plus récemment a surgi l?informatique, qui permet de « jouer à la nature » dans un monde virtuel. Les pages du Bup
montrent que tout ceci n?a que lentement pénétré les programmes et les manières d?enseigner, la prudence ? parfois
excessive ? demeurant la règle en la matière. En revanche, l?enseignement s?est progressivement attaché à mieux mettre
l?élève en position de découverte, d?investigation disons-nous aujourd?hui, en rétablissant le rôle de l?expérience, de
l?observation des phénomènes, du questionnement. Pourtant, dès 1934 Henri BERGSON n?écrivait-il pas : En toute matière,
lettres ou sciences, notre enseignement est resté trop verbal [?] S?agit-il de science ? On expose surtout des résultats.
Ne vaudrait-il pas mieux initier aux méthodes ? On les ferait tout de suite pratiquer ; on inviterait à observer, à expérimenter, à réinventer. Comme on serait écouté ! Comme on serait entendu ! Car l?enfant est chercheur et inventeur,
toujours à l?affût de la nouveauté, impatient de la règle, enfin plus près de la nature que l?homme fait. L?UdP a été l?un
des ferments les plus actifs dans nos lycées pour que le v?u de BERGSON, qui semble de bon sens, devienne réalité, et
ce lent parcours est fascinant. On y retrouve par exemple le soutien sans réserve apporté par l?UdP d?alors, en 1996, à
l?implantation de la pédagogie Main à la pâte dans l?enseignement primaire.
Comment était-il possible de transmettre tout ceci aux générations montantes ? Face à la lourde inertie de la machine
éducative, quels ressorts mettre en ?uvre pour traduire en expériences signifiantes, en programmes pertinents, en
langages accessibles aussi bien physique et chimie traditionnelles que quelques-uns de ces concepts insolites qui ébranlaient toutes les représentations antérieures du monde : ne parlait-on pas encore en 1950 dans les cours, un demi-siècle
après la détermination du nombre d?Avogadro par Jean PERRIN et cinq ans après Hiroshima, de l?hypothèse atomique !
Parce que la physique semblait devenue inaccessible sans outils mathématiques difficiles, fallait-il la réserver à une élite
capable de les maîtriser ? Ou bien, accompagnant la démocratisation de l?enseignement, la partager de son mieux, dès
un collège devenant unique, avec tous les futurs citoyens ? Ou encore la penser différemment, comme sut le faire
l?immense figure de Pierre-Gilles DE GENNES ?
Dans ce contexte de bouleversements, cette exposition montre le long et superbe effort de partage qui fut celui de
générations de professeurs, d?aides de laboratoire, d?universitaires soucieux de pédagogie. Notre pays fut récompensé de
ces efforts, le plus souvent obscurs, par la gloire de multiples prix Nobel et les prouesses de grands ingénieurs. Mais le
monde change, les frontières entre disciplines s?amenuisent ou bougent. Il faut sur le métier remettre l?ouvrage, former
à un nouveau monde les professeurs de demain, accompagner peut-être autrement ceux d?aujourd?hui. La mémoire sert
à construire l?avenir, remercions donc sans réserve celles et ceux qui, avec tant de talent, mettent ici sous nos yeux un
siècle entier de pédagogie et de passion pour le partage du savoir avec les générations nouvelles.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Une exposition à l?occasion
du centenaire du bulletin
de l?UdPPC
Le comité scientifique
de l?exposition
C?est au printemps 2005 que démarre la réflexion sur l?organisation des 55e Journées de l?Union des professeurs de
physique et de chimie qui doivent se tenir en 2007 : elles vont coïncider avec le centenaire du Bup, revue qui rayonne
bien au-delà du cadre de l?association, même si elle joue d?abord, depuis un siècle, le rôle d?organe de liaison entre les
adhérents.
On est alors en pleine Année mondiale de la physique et l?UdPPC se prépare aussi à célébrer, à Besançon en octobre
2006, le centenaire de l?association. Comment faire pour mettre en valeur le centenaire du bulletin sans tomber dans la
répétition fastidieuse des célébrations en cascade ? Très vite émerge une idée originale : produire une exposition consacrée à cent ans de Bup. Elle illustrerait comment le bulletin d?une association, créée en 1906 pour aider les enseignants
dans la mise en place des exercices pratiques, a accompagné un siècle d?enseignement des sciences physiques, avec ses
innovations, ses préoccupations et ses réformes successives, tant à travers les articles scientifiques et pédagogiques que
par les prises de position de l?association et des lecteurs du bulletin.
Le travail s?organise à partir de l?automne 2005. Des historiens de l?éducation et des historiens des sciences confirment l?intérêt du projet et nous apportent leur soutien. Le choix des sujets susceptibles de donner lieu à un panneau
d?exposition reflète aussi bien les axes de réflexion de l?association que les centres d?intérêt et les compétences des
collègues pressentis pour contribuer bénévolement à cette exposition.
Ce projet d?exposition a reçu un soutien sans réserve de la part des instances de l?UdPPC. La décision de lancer
une opération d?envergure a donc été prise. Une équipe d?auteurs où l?on reconnaîtra les noms de multiples collègues
engagés dans l?association a été réunie ; un comité scientifique a été constitué. Le catalogue constituera un numéro
spécial du Bup.
En effet, une exposition ne se conçoit pas sans le catalogue qui l?accompagne. Le comité scientifique de l?exposition
a donc demandé aux auteurs de travailler avec un double objectif : contribuer à la production d?un panneau d?exposition
et fournir un article de quelques pages, développant le contenu du panneau, pour ce catalogue. Chacun des articles est
donc associé à un fac-simile du panneau correspondant.
Le projet a enfin été soutenu de manière très significative par l?Institut national de recherche pédagogique qui a
notamment mis à notre disposition les archives iconographiques du Musée de l?éducation. Les instituts universitaires de
formation des maîtres d?Île-de-France, au premier rang desquels celui de Versailles, nous ont apporté un soutien appréciable.
La classe de BTS Communication visuelle de l?École supérieure Estienne des arts et industries graphiques a assuré
la conception et la réalisation graphique des panneaux de l?exposition. Elle a également réalisé l?affiche du congrès et
la couverture de ce numéro spécial. Nous avons particulièrement apprécié la compétence, le professionnalisme et
l?enthousiasme des enseignants de cette classe.
Nous espérons que chacun des lecteurs de ce numéro partagera l?exaltation qui a été la nôtre lors de cette immersion dans les cent années d?un bulletin dont nous ne soupçonnions pas toutes les richesses.
Puissent ce catalogue et les bibliographies proposées vous inviter à lire et relire les numéros anciens du Bup. Vous
poursuivrez votre exploration grâce à BupDoc sur la Toile.
Bonne lecture !
Vol. 101 - Novembre 2007
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Cent ans d?enseignement
de la physique et de la chimie
En 1902, une réforme place les professeurs de physique et
de chimie face à une nouvelle mission : assurer des séances
d?activités pratiques. C?est pour y faire face que naît, en 1906,
l?Union des physiciens, l?une des toutes premières associations
d?enseignants. La création de l?Union est rapidement suivie, en
mars 1907, de celle d?un bulletin, devenu aujourd?hui Le Bup.
La revue constitue, au fil du XXe siècle, l?organe dans lequel la
plupart des enseignants de sciences physiques se reconnaissent.
Les pages du bulletin reflètent les préoccupations des professeurs liées aux activités expérimentales, à la réflexion sur
l?enseignement de la discipline et aux innovations pédagogiques.
L?année 2007 est donc celle d?un anniversaire pour
Le Bup. C?est ce centenaire que l?Union des professeurs de
physique et de chimie a voulu marquer (1) en décidant à la fois
d?organiser à Paris les 55e Journées nationales de l?UdPPC, de
leur donner une envergure exceptionnelle et d?impliquer, de
manière tout à fait inhabituelle, l?ensemble des structures de
l?association dans leur organisation.
L?idée de lier cet anniversaire à une exposition sur Le Bup
émerge dès le printemps 2005 et recueille rapidement
l?adhésion d?un petit groupe qui s?engage avec enthousiasme
dans l?entreprise à l?automne 2006. Il s?agira donc de réaliser
une exposition montrant comment le bulletin illustre, sur un
siècle et au fil de l?histoire de l?enseignement des sciences
physiques, les centres d?intérêt de l?association liés aux
nombreuses réformes qui se sont succédé et les innovations qui
traduisent le dynamisme de la profession. L?exposition doit
ainsi mettre en valeur l?extraordinaire richesse du bulletin et
inviter les professeurs à se pencher à la fois sur l?histoire de
l?enseignement de leur discipline et sur celle d?une association
qui les représente et qui reste, aujourd?hui encore, à la pointe
de l?analyse en matière d?évolution de l?enseignement des
sciences physiques tant par ses prises de position que par les
articles publiés dans son bulletin.
Les thèmes explorés par l?exposition sont d?abord liés à
quelques axes majeurs de réflexion et d?action de l?UdPPC. Ils
ont donc été retenus en référence à la mission de l?association
définie par ses statuts et compte tenu des centres d?intérêt des
auteurs pressentis. Nous tenons à remercier ici tous les
collègues qui ont accepté de se livrer à cette exploration du Bup
pour y découvrir souvent beaucoup plus que ce qu?ils soupçonnaient au départ et apprendre, du même coup, beaucoup sur
l?histoire de l?enseignement de leur discipline : Daniel Beaufils,
Jean-Pierre Boulet, Marie-Hélène Boulet, Michel Boyer, Daniel
Chambenois, Dominique Ducourant, Andrée Dumas-Carré,
Danielle Fauque, Michel Ficheux, Christine Friour, Roland
Fustier, André Gilles, Monique Goffard, Michèle Gouédard,
Michel Hagneré, Micheline Izbicki, Cédric Lacpatia, Silvio
(1)
Ce centenaire fait suite à un autre anniversaire, le centenaire de l?association, célébré lors des Journées nationales de Besançon en octobre 2006.
Vol. 101 - Novembre 2007
Mermier, Catherine Paquot, Brigitte Proust, Marie-Geneviève
Séré, Jacqueline Tinnès et Jean Winther.
Le travail a été organisé de la manière suivante : les
auteurs ont accepté de prendre en charge l?exploration de cent
ans de Bup sur l?un des thèmes préalablement définis dont ils
ont pris la responsabilité. Ils se sont appuyés, pour leurs
recherches, sur la base documentaire BupDoc qui répertorie et
indexe tous les articles du Bup depuis l?origine et jusqu?en
2007. Ils ont eu accès aux archives intégrales (2) du Bup, numérisées grâce au patient travail de l?équipe qui ?uvre en ce sens
depuis maintenant dix ans. Les auteurs ont ainsi pu effectuer
une exceptionnelle « plongée » dans Le Bup. La richesse de leur
collecte apparaît dans les bibliographies qui accompagnent les
articles. Pour certains, c?est un numéro entier du Bup qui est
concerné? Cette expédition à la fois solitaire et collective dans
les archives du bulletin n?aurait pas été possible sans le remarquable travail d?indexation du bulletin effectué en amont par
l?équipe BupDoc pendant une décennie : elle a tout simplement
permis que soit envisagé ce voyage au c?ur du Bup (3).
(2) Ces archives numérisées sont d?ailleurs disponibles en ligne depuis le
printemps 2006 à partir du site de l?association :
http://udppc.asso.fr/ dans la rubrique BupDoc sur la Toile.
(3) Nos remerciements vont donc aussi, indirectement, à tous les
membres du groupe BupDoc : Josette Carretto, Huguette Grimaud,
Olivier Kempf, Claude Lacombe, Annie Lestrade, Bernard Montfort,
Alain Noël, Marcelle Profit, Monique Schwob et François Villedary.
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Cent ans d?enseignement de la physique et de la chimie
8
Monique GOFFARD, auteur du travail sur la démarche
expérimentale, décrit ainsi son travail : Dans un premier temps,
à partir de la liste des auteurs et des articles, nous avons
recherché avec BupDoc, dans les titres d?articles, suivant la
période, les termes « exercices pratiques » ou « travaux
pratiques ». Nous avons alors constaté que, certaines années,
ces termes étaient absents, notamment, quand, dans les années
70, les TP-cours remplaçaient les TP. Nous avons alors
recherché ces termes en plein texte. Nous avons sélectionné
ainsi environ sept cents articles écrits entre 1907 et 2006 qui
traitaient des travaux pratiques. Nous avons éliminé certaines
informations administratives comme les instructions indiquant
les horaires des TP, les numéros spéciaux consacrés aux
concours et examens, ceux, plus théoriques, destinés à
l?enseignement supérieur, les recueils de TP (parus en 1931,
1949, 1952, 1963, 1967 et 1968, parfois plusieurs numéros par
année) ou les articles, qui, à l?occasion d?un changement de
programme rassemblent des fiches de travaux pratiques ou des
protocoles déjà parus dans Le Bup. Nous avons ensuite caractérisé chacun d?entre eux (fiche TP, protocole, construire un
matériel peu coûteux, TP-Top, situation-problème, progression
pédagogique?) et nous avons pris des notes sur un certain
nombre d?entre eux?
L?exposition est structurée en trois sections qui regroupent
une vingtaine de thèmes au total. La première, Au fil du temps,
privilégie une approche historique. Les deux suivantes témoignent plus particulièrement des préoccupations des professeurs
et des positions de l?association. La question permanente des
travaux pratiques est au c?ur de la deuxième partie, Une pédagogie de l?expérience. La troisième, Enseigner et innover,
atteste de la créativité des enseignants.
Certains panneaux initialement prévus n?apparaissent pas
dans cette exposition : c?est ainsi que nous avions pensé à une
histoire de l?enseignement de la mécanique, vue à travers le
bulletin, ainsi qu?à une histoire de l?enseignement de
l?électricité. Pour diverses raisons, la réalisation de ces deux
panneaux n?a pas pu aboutir. Un autre panneau avait été prévu
sur la place respective des hommes et des femmes dans le
bulletin. Si la matière a semblé trop mince pour qu?on lui
consacre en définitive un panneau dans l?exposition, l?article
correspondant a néanmoins été maintenu.
Il est également apparu à l?issue du travail que certains
thèmes auxquels nous n?avions pas songé auraient pu être
retenus : c?est ainsi qu?on aurait sans doute pu imaginer consacrer, dans l?exposition, un panneau aux débats scientifiques
dont Le Bup a été le témoin. En effet, outre ceux qui ont accompagné l?émergence de la théorie de la relativité (et qui apparaissent effectivement dans l?exposition) chacun se souvient de
quelques échanges véhéments et plus ou moins récents sur des
questions délicates de thermodynamique ou de certaines passes
d?armes à propos de la présentation de la mécanique dans les
années 70. Nous assumons donc le côté tout à fait subjectif de
la liste des sujets abordés qui résulte à la fois d?une volonté
affichée et de divers imprévus.
Une autre subjectivité est liée au choix délibéré de cerner
un sujet en suivant uniquement le fil des articles du Bup.
Comme l?indique Silvio MERMIER, auteur de l?article sur
l?oscilloscope : Ce n?est pas une étude exhaustive de l?histoire
de l?oscilloscope. C?est à dessein que le regard est porté au
travers du Bup, pris comme prisme pour évaluer à un moment
donné l?impact de l?oscillographe dans l?enseignement de la
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
physique en France. Évaluer en utilisant un prisme est un parti
pris critiquable mais qui peut permettre une observation intéressante.
Le comité scientifique
Béatrice AJCHENBAUM-BOFFETY : chargée de mission, Académie
des sciences
Pierre FONTES : professeur à l?Institut universitaire de formation
des maîtres de l?académie de Versailles
Claudine LARCHER : professeur émérite à l?Institut national de
recherche pédagogique
Monique SCHWOB : vice-présidente du comité d?organisation
des Journées UdPPC 2007, PariS de ScienceS, ancienne rédactrice en chef du Bup
Madeleine SONNEVILLE : présidente du comité d?organisation
des Journées UdPPC 2007, PariS de ScienceS, présidente
d?honneur de l?UdPPC
Gérard TORCHET : professeur honoraire à l?Institut universitaire
de formation des maîtres de l?académie de Versailles
Conception
Union des professeurs de physique et de chimie
Partenaires
Institut national de recherche pédagogique
Institut universitaire de formation des maîtres de l?académie de
Versailles
Instituts universitaires de formation des maîtres des académies
de Créteil et de Paris
Crédits iconographiques
Académie des sciences de l?Institut de France
Musée national de l?éducation, INRP
Olympiades de physique France
Union des professeurs de physique et de chimie
Réalisation de l?exposition
Graphisme : École Estienne, classe de BTS communication
visuelle première année
Impression des panneaux : DUPON, Paris
Impression du catalogue : SPEI
Remerciements
Alain BOUAZIZ et Patrick PLEUTIN, professeurs à l?École
Estienne et la classe BTS communication visuelle
Myriam BOYER, Musée national de l?éducation, Rouen
Le Bup n° 898
Cent ans d?enseignement de la physique et de la chimie
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Le diplôme d?honneur obtenu par l?Union des Physiciens
à l?exposition universelle de Bruxelles 1910 (voir article de Catherine Paquot)
Vol. 101 - Novembre 2007
L?Union et son bulletin,
premiers pas
Cédric Lacpatia
Au début du siècle, les réflexions des professeurs de
physique se heurtent toutes aux problèmes posés par la réforme
de 1902 (1) et, plus précisément, à ceux que crée l?introduction
des exercices pratiques dans le secondaire. Ils ont du mal à
équiper leur laboratoire, à trouver des expériences ou des financements? Pour reprendre les termes d?un professeur en 1906,
l?enseignant doit fournir un travail double de celui de ses
collègues, puisque à la préparation du cours, aussi longue que
dans toutes les autres matières, s?ajoute la préparation expérimentale, plus longue que la première.
Au milieu de ces préoccupations, l?Union des physiciens
est créée en 1906 suite à des échanges entre enseignants au sein
du Journal de Physique élémentaire, animé par Abel BUGUET
(1855-1923). Ce dernier, professeur au lycée Corneille à Rouen,
est convaincu de l?utilité d?une association pour les professeurs
de physique. Il n?est pas, selon lui, de groupe à qui s?impose
aussi complètement l?action commune, en raison de la similitude absolue et de la complication de [leur]s préoccupations ;
à cause aussi de l?énorme différence qu?il y a entre celles-ci et
celles de [leur]s collègues des autres enseignements. Officialisée en novembre 1906 avec la création d?un Conseil puis d?un
Bureau, l?Union des physiciens va se doter, à partir de mars
1907, d?un organe d?échange : le Bulletin.
L?urgence des deux premières
années?
L?Union connaît un succès significatif auprès des enseignants. En première ligne face à la mise en place des travaux
pratiques, les professeurs des lycées adhèrent massivement. À
la fin de l?année 1908, l?Union compte déjà 349 membres dont
320 professeurs, dont la plupart ont adhéré à la fin de la
deuxième année ; leur nombre ira en grandissant jusqu?à la
Première Guerre mondiale.
Mais que vient-on chercher auprès de l?Union dans ces
premières années ? La réponse est simple : tout ce qui peut être
utile pour organiser des travaux pratiques et faire face aux
changements provoqués par la réforme. Un Service des renseignements est d?ailleurs organisé. Dans les premières années, les
questions qui lui sont adressées commencent souvent par Où
trouver? tel matériel ou Quelle expérience? réaliser pour cette
(1) Mise en place en 1902 par le ministre Georges LEYGUES, cette réforme
a modifié la place des sciences dans le secondaire. Celles-ci, selon les
réformateurs, pouvaient autant former l?homme que les enseignements
classiques, en lui enseignant des « humanités » en accord avec le
monde moderne. Pour la physique, c?est principalement la démarche
expérimentale, avant tout inductive, qui était considérée comme
formatrice. La mutation de cet enseignement devait donc passer par
l?introduction de manipulations par les élèves.
Vol. 101 - Novembre 2007
11
partie du cours ? Dans les articles, la question de la responsabilité en cas d?accident est aussi évoquée : Où les professeurs
peuvent-ils s?assurer ?
Pour répondre aux attentes, un petit groupe de professeurs
va se faire fort de partager ses savoirs et savoir-faire. Ce sont
d?abord des membres du Bureau, agrégés dans des lycées parisiens, comme Jules LEMOINE (lycée Louis-le-Grand, secrétaire
au Bureau), Jules DELVALEZ (lycée Condorcet, secrétaire
général) et Paul BOURGAREL (lycée Carnot, trésorier). Quelques
professeurs de province, comme Martial DEVAUD (lycée SaintCharles à Marseille) ou Jules GAL (lycée de Nîmes), participent
aussi. Ces expérimentateurs habiles font preuve d?un grand zèle
pour faire des travaux pratiques une partie indispensable de
l?enseignement de la physique et assureront, par la même occasion, le succès de l?association.
?fait place à la réflexion
et aux débats
De plus en plus de professeurs vont écrire pour le Bulletin,
témoignant de leur adaptation aux nouvelles méthodes
d?enseignement. Diversification des auteurs, diversification des
thèmes abordés aussi. Dès les années 1910, la question matérielle va peu à peu laisser place à des réflexions pédagogiques
et à des débats. L?urgence est passée, commence alors une
réflexion en profondeur sur l?organisation des cours, portant
autant sur leur justesse scientifique que sur leur impact auprès
des élèves : comment commencer le cours sur l?électricité ?
Comment rendre les élèves actifs pendant les travaux pratiques ?
Concernant l?actualité scientifique, sont aussi discutées la
réforme du système d?unités au début de la Première Guerre ou
la théorie de la relativité qui arrive en France dans les années
20.
Participant moins aux débats, le Bureau reste pourtant
actif. Les initiatives du nouveau président Étienne WALLON (en
12
L?Union et son bulletin, premiers pas
place depuis 1909) sont plus « politiques » : il défend et obtient
le maintien des horaires de travaux pratiques en 1912 face à un
projet d?allègement, soutient, au nom de l?Union, les professeurs réfugiés pendant la Première Guerre mondiale? Grâce à
ses responsables, l?association gagne en influence.
phénomènes étudiés. L?expérience des professeurs de
l?enseignement féminin en matière de travaux expérimentaux
peut donc être bénéfique pour les membres de l?Union.
Diversifiant ses propos et assurée sur ses bases, l?Union
sera à même de résister à la Première Guerre mondiale. Bien
que de nombreux professeurs aient été expédiés sur le front,
certains comme Jean BLEIN envoient toujours des articles (2) et
l?Union continue à publier pendant la guerre et réussit à se
relever après (3).
Bien que la réforme de 1902 n?affecte que l?éducation des
garçons, l?Union va accueillir des professeurs de
l?enseignement féminin dès 1906, avec une représentante au
Bureau : Marie MOURGUES, professeur au lycée Fénelon,
nommée vice-présidente, sera la première. Déjà présente à la
réunion fondatrice de l?Union en 1906, elle va faire partie du
comité chargé de construire véritablement l?Union, assurant
ainsi une place à l?enseignement féminin.
L?Union des physiciens ne sera pas
un milieu purement masculin
La physique, la chimie?
et les sciences naturelles ?
Ce succès, s?il est dû en grande partie aux professeurs des
établissements masculins, repose aussi de la présence des
femmes dans l?association, dès les premiers moments.
L?éducation des jeunes filles est d?ailleurs très « pratique » : elle
contenait déjà avant 1902, un enseignement expérimental de la
L?article premier des statuts de l?Union des physiciens
déclare en 1907 qu?elle est une Association des professeurs de
sciences physiques, chimiques et naturelles des Lycées et
Collèges de France (garçons ou filles). Outre la physique et la
chimie, les sciences naturelles sont donc concernées : on fait
physique. S?ils ne prévoient pas de manipulations effectuées par
les élèves, les programmes de l?enseignement de jeunes filles,
modifiés en 1897, prescrivent en préambule de faire un cours
avec un point de vue expérimental en dégageant les lois des
ainsi le tour complet des sciences expérimentales enseignées
dans le secondaire. Pourtant, la relation entre l?Union des
physiciens et les sciences naturelles est ambiguë.
(3) Ce ne sera pas le cas par exemple de l?Union des Naturalistes qui
arrête de publier en octobre 1914 pour ne recommencer à diffuser son
Bulletin qu?à partir d?avril 1920.
(4) Les autres sont agrégés de mathématiques (20) ou de sciences naturelles (8). On compte aussi un certain nombre d?agrégées de sciences
(sans distinction) pour l?enseignement féminin.
(2) Jean BLEIN, professeur au lycée Charlemagne puis au lycée Louis-leGrand. Il a écrit de nombreux articles entre 1907 et 1915, ce qui le
désigne naturellement au poste de secrétaire général adjoint au Bureau
en 1912. Il sera malheureusement tué au front en novembre 1914. Peu
de temps avant sa mort, il aurait demandé à obtenir un livre de
physique « pour se distraire aux heures creuses ». Dans sa sacoche, on
trouvera après sa mort, plusieurs notes rédigées sur la physique.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
La domination des physiciens au nombre des adhérents est
indiscutable : parmi les 187 membres agrégés, qui représentent
plus de la moitié des professeurs de l?Union, 152 sont agrégés
de sciences physiques (4). De plus, lors de la création de l?Union
des physiciens, le comité d?initiative formé - qui sera ensuite
remplacé par le Bureau - ne comporte que des professeurs de
Le Bup n° 898
L?Union et son bulletin, premiers pas
physique et chimie. Ce déséquilibre est corrigé en novembre
avec l?élection d?Émile BRUCKER, professeur de sciences naturelles. Il écrit d?ailleurs un article intitulé Les naturalistes et
l?Union dans le numéro d?avril 1907, expliquant pourquoi les
professeurs de sciences naturelles ont intérêt à devenir
membres. Leurs besoins sont, pour Émile BRUCKER, les mêmes
que ceux des physiciens.
La porte a beau rester ouverte aux naturalistes, leur participation reste très faible. En effet, pour les professeurs de
sciences naturelles, une des principales attentes est plutôt la
reconnaissance de l?indépendance de leur discipline dans le
secondaire. Une association propre aux sciences naturelles est
créée en 1911, l?Union des naturalistes, qui emprunte le fonctionnement institutionnel et pratique de l?Union des physiciens
et de sa publication. Le Bulletin de l?Union des naturalistes est
assez proche de celui de l?Union des physiciens. L?inspecteur
général Lamirand, dans un rapport à l?académie de Paris,
n?hésite pas à la qualifier en 1914 de s?ur cadette de l?Union
des physiciens.
Que ce soit sous le nom d?Union des professeurs de
physique ou d?Union des physiciens, l?association restera
marquée dans ces premières années par une vision expérimentale de sa discipline. Si la réforme de 1902 va exiger des professeurs un profond changement dans leur pratique, la foi d?un
grand nombre en l?enseignement expérimental les incite à agir
pour le changement et pour la réussite d?une réforme qui reconnaît à l?enseignement de la physique son rôle dans la formation
de l?homme et justifie ainsi sa place au lycée. Poussée autant
par l?urgence d?aider les enseignants que par la volonté de
changement, l?Union des physiciens ne va pas simplement être
un dispositif d?échanges de renseignements scientifiques et
techniques comme le proposait initialement Achille MERMET en
1907. Elle devient un lieu de débats et de réflexion sur les
sciences qui va fortement influencer l?enseignement de la
Vol. 101 - Novembre 2007
physique et de la chimie au vingtième siècle en France.
Bibliographie
? BELHOSTE B., GISPERT H., HULIN N. (dir) Les sciences au
lycée. Un siècle de réformes des mathématiques et de la
physique en France et à l?étranger. Paris : Vuibert et INRP,
1996.
? BOURGIN M.-N. « Mademoiselle Mourgues ». Bull. Un.
Phys., avril-mai 1916, vol. 10, n° 92-93, p.107-116.
? BUGUET A. « Entendons-nous ». JPE, mars 1906, vol. XXI,
p. 33-35.
? BUGUET A. « L?union des physiciens », JPE, mai 1906,
vol. XXI, p. 176-180.
? HULIN N. (dir) Physique et « humanités scientifiques ».
Autour de la réforme de l?enseignement de 1902 ? Études et
documents. Villeneuve d?Ascq : Presses universitaires du
Septentrion, 2000.
? HULIN N. L?enseignement et les sciences. L?exemple français
au début du xxe siècle. Paris : Vuibert, 2005.
? LAMIRAND P. « Rapport au Conseil académique de Paris ».
Revue de l?enseignement scientifique, n° 78-79, juin 1914,
p. 230-241.
? MERMET A. « L?Union des physiciens. Son origine ? Son
programme ». Bull. Un. Phys., mars 1907, vol. 1, n° 1, p. 4-13.
Cédric LACPATIA
Doctorant en Histoire des sciences
Groupe d?histoire et de diffusion des sciences
Orsay (Essonne)
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En marge de la pédagogie,
Le Bup ouvre une fenêtre sur le monde des sciences
Le Bup dans le siècle
Catherine Paquot
Au long du siècle, Le Bup s?est intéressé à différents
thèmes ouverts sur le monde : les deux conflits mondiaux du
XXe siècle, les expositions internationales, les congrès Solvay,
les colloques internationaux, les prix Nobel, les revues étrangères en lien avec l?enseignement des sciences ainsi que les
relations avec les enseignants de divers pays.
Le Bup traverse les deux conflits
mondiaux
Les deux guerres mondiales sont abordées de manière
différente, car les circonstances ne sont pas les mêmes.
Dans un article intitulé À nos collègues, le numéro 76-7778 d?octobre-novembre-décembre 1914 donne la liste des morts
et des blessés. On trouvera ci-dessous la funèbre liste ; trop
longue, elle est pourtant incomplète, sans doute ; pour des
motifs qui seront compris de tous, nous n?avons voulu donner
que les noms inscrits, à l?heure actuelle, au Livre d?Or de
l?Université. À tous ces morts glorieux, l?Union paie un égal
tribut d?admiration, de reconnaissance, et de regrets. Ils ont
donné à leurs collègues et à leurs élèves, une haute et suprême
leçon de courage, de dévouement et de sacrifice. Cette énumération continuera jusqu?en 1922 avec des listes de médaillés.
Dès 1916 un lecteur prend position et préconise, dans une
lettre à l?Union, l?achat de matériel de laboratoire français : Il
me semble naturel que les crédits de laboratoire soient utilisés
au mieux des intérêts français. Or l?industrie française a fait
ses preuves dans le passé, elle les fera davantage dans l?avenir :
c?est une question vitale pour elle. Ce serait honorer grandement la mémoire de nos morts que de se souvenir de la lutte
économique qui commence, en même temps que commençait la
lutte sur le front [1].
C?est aussi une période où la situation de la femme
évolue. Dès 1917, on peut lire [2] : L?espoir qu?après la guerre,
les femmes seront de plus en plus utiles à leur pays s?allie
souvent au souci des familles de pourvoir leurs filles de bonnes
situations. Une voie s?offre dans ce double sens, à celles qui en
auront l?intelligence et la capacité de travail, c?est la chimie. Il
paraît, en effet, tout indiqué que les femmes pourront, dans les
laboratoires qui devront appartenir à toutes les usines, trouver
à utiliser leurs facultés.
Lors de la première Assemblée générale qui fait suite à
l?Armistice, le président M. WALLON rappelle que? la dernière
Assemblée générale remonte au 17 avril 1914. Depuis lors, que
d?événements et de deuils. Le Livre d?Or, forcément incomplet,
Vol. 101 - Novembre 2007
publié par le Bulletin, contient quatre-vingt-six noms de professeurs de physique, des trois ordres d?enseignement, morts au
champ d?honneur. [?] Beaucoup de nos collègues ont été cités
et décorés pour leur belle conduite à l?ennemi. Nous leur adressons nos bien sincères félicitations. D?autres, que leur âge ou
leur état de santé écartaient de l?armée, ont rendu dans les
services techniques, les fonderies, les usines chimiques, des
services très appréciés [3].
Pour la Seconde Guerre mondiale, le Bureau de l?UdP
indique dès 1939 que La guerre qui a commencé en septembre
dernier a profondément modifié la situation de l?enseignement.
Un grand nombre de professeurs ont été mobilisés soit aux
armées, soit, et c?est en particulier le cas de plusieurs physiciens, dans les services techniques où ils sont utilisés en raison
de leurs connaissances? Il est permis d?espérer que la guerre
actuelle sera beaucoup moins longue que la précédente et que
sa conclusion, qui de toute évidence ne peut être que celle que
nous attendons, surviendra dans un délai relativement court. Il
faut souhaiter vivement qu?elle n?entraîne pas autant de sacrifices de vies humaines, de deuils et de tristesses que celle de
1914-18 [4].
Mais la France est un pays occupé et les conditions de vie
sont très difficiles. Une réunion du Comité de l?UdP est signalée
le 14 mai 1940 [5]. Il y a peu de numéros en 1941 ainsi qu?en
1942 où la note suivante est insérée [6] : Ce Bulletin est le
dernier qui puisse paraître sans numéro d?autorisation ; nous
espérons toutefois pouvoir poursuivre la publication à raison
de quatre numéros par an. Mais aucun numéro ne paraîtra en
1943 car outre le numéro d?autorisation, il faudra faire face à
une pénurie de papier.
Une Assemblée générale se tient enfin le 25 mars 1945 et
le président F. OLLIVE indique dans son rapport [7] : Voici notre
première Assemblée générale depuis 1939. C?est une joie pour
moi de saluer la résurrection de notre Société après de longs
mois de silence et de ténèbres. [?] Notre principal souci est de
remettre d?aplomb l?enseignement des sciences expérimentales,
tombé si bas à tous les points de vue. Il nous faut dresser un
nouveau plan relatif aux horaires et aux programmes.
L?UdP participe à de grands
rendez-vous internationaux
En février 1910, le Bureau de l?UdP informe les lecteurs
de la volonté ministérielle de participer à l?Exposition internationale de Bruxelles d?avril 1910 en publiant une lettre circuCatherine PAQUOT
15
16
laire qui émane du recteur de l?Académie de Paris et est
adressée aux établissements scolaires [8]. Il s?agit d?envoyer à
l?exposition : 3° Pour les classes qui comportent des manipulations, un cahier de travaux pratiques de Physique ou de
Chimie. 4° Quelques appareils de physique tels que les ont
disposés les professeurs pour les besoins de leurs cours ou pour
les travaux pratiques d?élèves, afin de montrer l?heureuse
évolution qu?a suivie en France l?enseignement de la physique
depuis quelques années. Des appareils sont expédiés à
l?Exposition et l?Assemblée générale de Pâques 1911 constate
que La collection des instruments de physique envoyés à
Bruxelles par les professeurs de l?Enseignement secondaire a
eu un très vif succès. En dehors de la très haute récompense
que le jury a donnée à la collectivité, des médailles de collaborateurs ont été décernées ; nous n?avons pas encore pu en
avoir la liste [9].
Les expositions de Gand (1913), de Liège (1929) et à
nouveau de Bruxelles en 1935 sont annoncées ou citées. Celle
de Paris qui doit se tenir en 1937 est présentée dès 1935 [10] :
elle comprendra une section réservée à l?enseignement (technique, primaire, secondaire, supérieur). En 1938, le palmarès de
l?Exposition internationale de Paris de 1937 est publié au
Journal officiel du 22 juillet 1938 dont un extrait est cité dans
Le Bup : en effet, dans le groupe II, classe 10, Enseignement
supérieur, secondaire et primaire, laboratoires, la Médaille d?or
est attribuée à l?Union des physiciens. On lit donc dans le
bulletin [11] : Les membres et amis de l?UdP ne peuvent
qu?éprouver la plus vive satisfaction pour la belle distinction
qui nous a été accordée. Elle récompense tous ceux qui par leur
travail et leur collaboration ont rendu si prospère notre société,
mais plus particulièrement les collègues qui ont contribué à
l?organisation du stand de l?UdP dans le pavillon de
l?Enseignement. Les remerciements de l?association vont à ceux
de ses membres qui se sont impliqués dans l?organisation ainsi
qu?aux aides de laboratoires des lycées Janson, Lakanal, Louisle-Grand et Saint-Louis.
C?est à New York que se tient l?exposition internationale
de 1939 pour laquelle La Section de la Science française à
l?Exposition Internationale de New York a été placée sous la
présidence d?honneur de M. Jean PERRIN, prix Nobel, membre
de l?Institut, et sous la présidence effective de M. Frédéric
JOLIOT-CURIE, prix Nobel, professeur au Collège de France
[12]. La vingtième exposition des Industries chimiques qui s?est
tenue à New York est citée [13] : Elle a permis de connaître
certains procédés restés secrets pendant la guerre et maintenant
utilisables industriellement. Après l945, plus aucune exposition
internationale n?est annoncée.
Le Bup rend compte de la vie
scientifique
En 1951 paraît l?Annuaire de l?Union des Physiciens [14]
et, pour la première fois, des membres d?honneur sont nommés :
Louis DE BROGLIE, membre de l?Académie française, secrétaire
perpétuel de l?Académie des sciences et Louis LEPRINCERINGUET, membre de l?Académie des sciences, professeur à
l?École polytechnique.
De nombreux événements scientifiques sont signalés tel,
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup dans le siècle
en 1913, le premier Congrès de l?Institut international de
physique Solvay [15] : M. Ernest SOLVAY a fondé, le 1er mai
1912, et pour une période de trente ans, un Institut international
de physique, qui a son siège à Bruxelles, et dont les ressources,
provenant d?un capital d?un million de francs, serviront à encourager de différentes manières des recherches qui soient de nature
à étendre et surtout à approfondir la connaissance des phénomènes naturels. L?Institut aura principalement en vue les
progrès de la physique et de la chimie physique, et cherchera à
y contribuer notamment par l?octroi de subsides qui faciliteront
les travaux expérimentaux dans ces sciences. Ensuite, les différentes réunions de l?Institut Solvay sont mentionnées sous la
forme de notes bibliographiques, ainsi [16] : Vient de paraître,
chez Gauthier-Villars et Cie, imprimeurs-éditeurs, 55, quai des
Grands-Augustins, Paris (6e) : Atomes et Électrons ; rapports
et discussions du Conseil de physique tenu à Bruxelles du 1er
au 6 avril 1921, à l?Institut international de physique Solvay,
publiés par la Commission administrative de l?Institut et MM.
les Secrétaires du Conseil. Tous les participants à cette manifestation sont explicitement cités à la suite. Il en va de même
en 1928 pour la réunion de 1924, en 1928 pour celle de 1927,
en 1936 pour celle de 1933. Il faut remarquer qu?aucune mention
n?est faite de la chimie alors que des réunions d?un Institut
international de chimie se sont tenues en 1922, 1925, 1928 et 1931.
De 1930 à 1979, de nombreuses conférences internationales sont indiquées, souvent par la mention des recueils des
communications. Ce sont le Congrès international d?électricité
(1933), la Réunion internationale de chimie-physique (1934), le
Congrès international de photographie (1935), la Commission
internationale de l?éclairage (1936), le Congrès international de
physique (Physical society, Londres 1934). À l?occasion de
l?Exposition internationale de Paris, l?UdP organise un Congrès
international de l?enseignement expérimental (1937) qui
comporte même une exposition de matériel. En août 1937 se
tient le Congrès international de l?éclairage. Il faut ensuite
Le Bup n° 898
Le Bup dans le siècle
attendre 1950, pour que Le Bup mentionne à nouveau des
colloques internationaux : sur la Spectroscopie moléculaire qui
s?est tenu en 1947, sur la Théorie des images optiques qui s?est
tenu en 1946, sur la Mécanique qui a eu lieu en 1950 et sur les
Matières plastiques en 1949. En 1954, les comptes-rendus du
premier Congrès international de microscopie électronique sont
signalés. Le deuxième Congrès international de cybernétique
est annoncé en 1957, il aura lieu en 1958. Un Congrès international sur l?enseignement de la physique a lieu à Paris en 1960.
Enfin, en 1970, un communiqué indique un congrès international d?histoire des sciences. Une Conférence internationale
sur l?enseignement de la chimie est annoncée en 1979. Depuis
cette date, il n?y a plus aucune information sur les différents
congrès scientifiques dans le monde.
En revanche, une fiche bibliographique détaillée sur le
Bulletin d?information de la Communauté européenne de l?énergie
atomique Euratom est donnée en 1963 [17] tandis qu?un article
très long sur la navette spatiale paraît en 1984 [18].
Le plus surprenant concerne les prix Nobel de physique et
de chimie français. Alfred KASTLER, prix Nobel en 1966, est le
premier honoré par Le Bup [19]. Depuis cette date, les lauréats
sont mentionnés et des indications sont données sur leurs travaux.
Successivement, Louis NÉEL en 1970 [20], Jean-Marie LEHN en
1987 [21], Pierre-Gilles DE GENNES en 1991 [22], Georges
CHARPAK en 1992 [23], Claude COHEN-TANNOUDJI en 1997 [24]
et Yves CHAUVIN, prix Nobel de chimie 2005, mentionné dans
Le Bup en juin 2006. Dès 1970, Alfred KASTLER devient membre
d?honneur de l?UdP [25] : il en sera de même de tous les autres
prix Nobel de physique et de chimie français qui lui succéderont. Par contre, Marie CURIE, prix Nobel de chimie en 1911,
Victor GRIGNARD et Paul SABATIER lauréats en 1912, Frédéric et
Irène JOLIOT-CURIE récompensés en 1935, Gabriel LIPPMAN prix
Nobel de physique en 1908, Jean PERRIN en 1926 et Louis DE
BROGLIE n?ont eu droit à aucun article dans Le Bup.
Le Bup, une fenêtre ouverte sur
la pédagogie dans les pays étrangers
Depuis ses origines, Le Bup s?intéresse à quelques-unes
des revues étrangères qui, comme lui, traitent de l?enseignement
des sciences. Dès 1907, Boris WEIMBERG, privat-docent de
l?Université de Saint-Pétersbourg, demande à faire avec l?UdP
l?échange de son bulletin La Nature à l?école ; sa demande est
acceptée et les numéros envoyés (rédigés en russe) sont à la
disposition des adhérents [26]. En 1922 arrive la revue allemande Zeitschrift fur den physikalischen und chemischen
Unterricht, suivie, en 1924, de School Science and Mathematics puis, en 1936, de Praktische Schulphysik et Praktische
Schulchemie. Ces deux revues sont encore citées en 1942. Dès
1947, le périodique américain Bulletin of the atomic scientists
est reçu et présenté. En 1949, c?est la revue The school science
review. D?autre part, l?Assemblée générale de 1954 souhaite
voir paraître dans le Bulletin des échos de ce qui se fait à
l?étranger, à l?image des analyses de Praktische Schulphysik
d?avant-guerre ; c?est pourquoi une rubrique Nos collègues allemands, russes, anglais apparaît en 1955, suivie de l?analyse, dès
1956, de deux revues La physique à l?école et La chimie à
l?école (toutes deux en russe) qui se poursuivra jusqu?en 1984.
Des extraits de la revue allemande, Praxis der Naturwissenschaften sont également donnés à partir de 1959.
Le Bup s?intéresse aussi à ce qui se passe à l?étranger. En
1911, c?est l?enseignement des sciences à Cambridge qui fait
l?objet d?un article [27]. Il faut ensuite attendre 1948 pour la
relation d?un échange avec les collègues anglais [28] et un
article substantiel sur l?enseignement des sciences aux ÉtatsUnis [29]. En 1950 est publié un article sur les Sciences et
l?Enseignement dans les pays anglo-saxons [30]. Puis, c?est un
voyage de quinze professeurs ayant bénéficié d?une bourse pour
un voyage d?étude aux États-Unis qui est relaté en 1954 [31].
Ensuite, c?est vers l?Allemagne que se tourne le regard avec, en
1957, un article sur la Physique dans les écoles secondaires
d?Allemagne [32] puis, en 1958, l?annonce d?un stage de manipulations de physique à l?intention des professeurs français,
organisé par la Société PHYWE et qui sera donné en langue française dans ses usines de Göttingen [33]. En 1975, un communiqué indique que le Conseil de l?Europe organise des stages et,
dès 1973, le projet d?enseignement anglais Nuffield est traduit
et étudié par la commission chargée de la rénovation de
l?enseignement scientifique [34].
En octobre 1993, est présentée l?association des enseignants de chimie d?Autriche. À partir de 1997, une rubrique
Regards européens voit le jour : elle s?intéresse aux associations présentes dans les divers pays d?Europe ainsi qu?aux
pratiques pédagogiques des différents pays. En 2001, un
numéro spécial Regards européens (n° 839) est publié en collaboration avec cinq associations de pays européens.
La politique éditoriale concernant le regard porté par Le
Bup sur le monde a évolué : certaines rubriques ont disparu
comme les expositions et les colloques internationaux, d?autres
ont émergé, en particulier celle qui donne les lauréats des prix
Nobel et leurs travaux. Mais l?intérêt pour la vie scientifique est
cependant constant, sous des formes diverses. Il faut aussi signaler
la permanence de quelques sujets comme la présentation et
l?analyse de revues étrangères qui ont abouti dans la dernière
Vol. 101 - Novembre 2007
Catherine PAQUOT
17
décennie à jeter un regard vers l?Europe qui se poursuit, dans
la vie de l?association, au fil des rencontres internationales
auxquelles l?UdPPC participe aujourd?hui.
Le Bup dans le siècle
[17] « Bibliographie ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre
1963, vol. 58, n° 473, p. 391.
[18] PENOT J.-P. « La navette spatiale ». Bull. Un. Phys.,
janvier 1984, vol. 78, n° 660, p. 467-497.
[19] « Alfred Kastler, prix Nobel de physique ». Bull. Un.
Phys., décembre-janvier 1966, vol. 61, n° 493 (1), p. 217218.
[20] BARBIER J.-C. « Louis Néel, prix Nobel de physique 1970 ».
Bull. Un. Phys., décembre 1970, vol. 65, n° 530 (1),
p. 291-292.
[21] DURUPTHY A. « Jean-Marie Lehn, prix Nobel de chimie ».
Bull. Un. Phys., novembre 1987, vol. 81, n° 698 (1),
p. 1211-1212.
18
[22] UDP. « Pierre-Gilles de Gennes, prix Nobel de physique ».
Bull. Un. Phys., janvier 1992, vol. 86, n° 740, p. 1-2.
Bibliographie
[1] DAUPHIN A. « Correspondance ». Bull. Un. Phys.,
décembre-janvier 1916, vol. 10, n° 88-89, p. 64.
[2] DUBOIS H. « À propos des femmes chimistes ». Bull. Un.
Phys., février-mars 1917, vol. 11, n° 100-101, p. 134-135.
[3] « Assemblée générale de Pâques 1919 ». Bull. Un. Phys.,
juin-juillet 1919, vol. 13, n° 124-125, p. 154-156.
[4] « L?Union des Physiciens pendant la guerre ». Bull. Un.
Phys., octobre-novembre-décembre 1939, vol. 34, n° 325326-327, p. 1-3.
[5] « Réunion du Comité de l?UdP (14 mai 1940) ». Bull. Un.
Phys., mai-juin-juillet 1940, vol. 34, n° 332-333-334,
p. 187-189.
[6] Bull. Un. Phys., mars 1942, vol. 36, n° 339, p. 200.
[7] « Assemblée générale de l?UdP (25 mars 1945), Rapport
du Président ». Bull. Un. Phys., octobre-juillet 1944,
vol. 37, n° 340, p. 29-31.
[8] UDP-BUREAU NATIONAL. « Exposition internationale de
Bruxelles ». Bull. Un. Phys., février 1910, vol. 4, n° 30,
p. 97-99.
[9] DELVALEZ G. « Assemblée générale de Pâques ». Bull. Un.
Phys., mai 1911, vol. 5, n° 43, p. 223-226.
[10] « Exposition internationale de 1937 ». Bull. Un. Phys.,
décembre 1935, vol. 30, n° 288, p. 192.
[11] UDP. « Palmarès de l?exposition internationale de Paris
1937 ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1938, vol. 33,
n° 315-316, p. 1.
[12] « Informations, Section française de l?exposition internationale de New-York ». Bull. Un. Phys., février 1939,
vol. 34, n° 319, p. 253.
[13] « Chimie et industrie ». Bull. Un. Phys., avril-mai-juin
1946, vol. 38, n° 347-348-349, p. 142-143.
[14] « Annuaire de l?Union des Physiciens ». Bull. Un. Phys.,
juillet 1951, vol. 43, n° 399, p. 446-461.
[15] « Institut International de Physique Solvay ». Bull. Un.
Phys., janvier 1913, vol. 7, n° 59, p. 87-88.
[16] « Notes de lecture ». Bull. Un. Phys., février-mars 1923,
vol. 17, n° 160-161, p. 175-181.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
[23] UDP. « Georges Charpak, prix Nobel de physique 1992 ».
Bull. Un. Phys., décembre 1992, vol. 86, n° 749 (1),
p. 1581.
[24] TINNÈS J. « Claude Cohen-Tannoudji : prix Nobel de
physique 1997 pour ?Le développement de méthodes de
refroidissement et de capture des atomes par la lumière
laser? ». Bull. Un. Phys., décembre 1997, vol. 91,
n° 799 (1), p. 2013-2014.
[25] « Le professeur Kastler, membre d?honneur de l?Union
des Physiciens ». Bull. Un. Phys., juin 1970, vol. 64,
n° 526, p. 869.
[26] « Réunion du bureau ». Bull. Un. Phys., novembre 1907,
vol. 1, n° 7, p. 125.
[27] LAPOTAIRE A. « L?enseignement des sciences physiques à
l?Université de Cambridge (Extrait d?un Rapport à M. le
Recteur de l?Académie de Paris) ». Bull. Un. Phys.,
décembre 1911, vol. 6, n° 48, p. 49-61.
[28] TOUSSAINT R. « Visites en Angleterre ». Bull. Un. Phys.,
janvier-février 1948, vol. 42, n° 363-364, p. 115-121.
[29] CAZAMIAN J. « L?enseignement des sciences aux ÉtatsUnis ». Bull. Un. Phys., octobre 1948, vol. 41, n° 370,
p. 14-23.
[30] TABOURY F. « Les sciences et l?enseignement dans les
pays anglo-saxons ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre
1950, vol. 45, n° 394 (1), p. 64.
[31] TOUSSAINT R. « Voyage aux États-Unis ». Bull. Un. Phys.,
mars-avril 1954, vol. 46, n° 415, p. 289-291.
[32] DREYFUS. « La physique dans les écoles secondaires en
Allemagne ». Bull. Un. Phys., mars-avril 1957, vol. 51,
n° 433, p. 346.
[33] « Informations ». Bull. Un. Phys., mai-juin 1958, vol. 49,
n° 440, p. 430.
[34] « Le projet Nuffield ». Bull. Un. Phys., novembre 1973,
vol. 68, n° 559, p. 253.
Catherine PAQUOT
Professeur à l?IUFM de Paris
Docteur en histoire des sciences
GHDSO
Le Bup n° 898
19
Vol. 101 - Novembre 2007
Ils et Elles écrivent
dans Le Bup
Andrée Dumas-Carré
Gérard Torchet
20
Repérer les femmes dans Le Bup :
mission impossible
Lors du choix des divers thèmes à explorer dans
l?exposition Au fil du Bup, le comité scientifique a estimé qu?il
serait intéressant de connaître la part respective des signatures
féminines et masculines, ainsi que son évolution au cours du
siècle passé. Cette contribution aurait pu rejoindre les diverses
études qui, depuis une quinzaine d?années, cherchent à rendre
compte de la place des femmes dans les activités scientifiques.
?
?
?
?
La procédure retenue était la suivante :
Les seules données permettant d?identifier les auteurs
femmes sont les prénoms. C?est donc à partir des prénoms
qu?ont été recherchées les femmes.
Trois types de signature existent dans Le Bup : le nom de
famille seul, le nom et l?initiale du prénom et le nom avec le
prénom complet.
Le premier type est inexploitable ici, le deuxième type pratiquement aussi, sauf quelques doubles initiales du type J.-P.
ou J.-C. attribuées à un auteur masculin ou du type M.-A.
considérée comme féminines.
Le troisième type est exploitable (mis à part quelques
prénoms indiscernables comme Claude ou Dominique) mais
ne représente qu?un peu plus de la moitié des cas (56,8 % :
total discernable dans le tableau ci-dessous).
Signatures féminines
Signatures masculines
Total des signatures discernables
Signatures indiscernables
Total discernable + indiscernables
Porportions des signatures discernables
Nombre Nombre
d?auteurs d?articles
571
1217
1825
4511
2396
1823
5728
4219
3739
56,8 %
9467
60,5 %
Tableau 1 : Signatures féminines et masculines dans Le Bup (1907-2004).
On doit ajouter que l?usage du prénom entier est peu
fréquent dans les débuts du Bup et que la photographie de
l?auteur n?accompagne sa signature que depuis décembre 2002.
Il est donc apparu que l?on ne disposait pas de critères assez
précis pour pouvoir mener à bien l?étude envisagée et que la
mission était pratiquement impossible en raison de la difficulté
d?identifier les signatures féminines.
(1) Cet article n?est associé à aucun panneau de l?exposition.
Vol. 101 - Novembre 2007
De surcroît, nous ne disposons pas des statistiques sur le
pourcentage des femmes dans le personnel enseignant du
second degré pendant la première moitié du XXe siècle qui
auraient servi de référence sur la proportion respective
d?hommes et de femmes sur la même période. En revanche, les
données disponibles depuis 1960 montrent que les femmes
représentent, toutes disciplines confondues, 56,4 % en 1999
(62,9 % en collège). Cependant, en physique et chimie, elles
représentent, en 1999, 43,3 % des effectifs [1].
Enfin, il n?apparaît pas de différences significatives entre
les thèmes abordés par les auteurs identifiés comme masculins
ou féminins.
Deux figures emblématiques
Si rien ne ressort d?une analyse statistique, on peut cependant repérer quelques pionnières.
Le premier numéro du Bup, publié en mars 1907,
comprend un article intitulé Fonctionnement du service de
renseignements, signé par Marie MOURGUES, alors vice-présidente de l?Union. À une époque où les disparités entre hommes
et femmes sont importantes, dans les études suivies comme
dans les concours d?agrégation de sciences [2], il est remarquable qu?une société d?enseignants scientifiques ait accueilli
une femme dans son Bureau et quatre femmes dans son premier
Conseil qui comptait quinze membres.
Une autre contribution féminine importante est celle de
Madeleine COURTIN qui prendra des responsabilités importantes
dans l?association en particulier durant la Seconde Guerre
mondiale et en deviendra présidente. Elle signe des articles
dans Le Bup dès 1928 ? et pendant plus de quarante ans ? sur
les sujets les plus variés : Manipulation sur la vitesse de décomposition de l?eau oxygénée (avril-mai 1928), Manipulations de
chimie en seconde (octobre 1929), Quelques notes prises en
Roumanie : pétrole et salines (juin-juillet 1929), Les travaux
pratiques dans l?enseignement féminin (avril-mai 1928), Le
travail de nos préparatrices (décembre 1934), Lampe à vapeur
de mercure pour laboratoire de lycée (octobre 1934), Discussion d?expériences sur la résistance de l?air (mars 1935), Les
courbes barométriques aux exercices pratiques (octobre 1935),
La radiophonie scolaire (novembre 1936). L?histoire des
sciences n?est pas oubliée avec un Véritable hommage à
Ampère (1951) ou Lecoq de Boisbaudran et la découverte du
gallium (juillet-août-septembre 1972).
Ils et Elles écrivent dans Le Bup
Allez les filles !
Plus récemment, une nouvelle réflexion s?est fait jour sur
la nécessité d?encourager les filles à entreprendre des études
scientifiques. Plusieurs articles du bulletin en témoignent, sous
des signatures féminines :
? 1998 : Femmes en physique [3] donne des statistiques relatives à la place des femmes dans les carrières universitaires
et de la recherche.
? 2001 : Sciences et technologies : pourquoi les filles ? [4]
rend compte de diverses manifestations et introduit Quelques réflexions à propos de l?orientation vers les disciplines
scientifiques à l?université et en particulier celles des jeunes
filles ? [5].
? 2002 : Les femmes en physique [6] est le compte-rendu de la
Conférence internationale organisée par l?Union internationale de physique pure et appliquée à Paris du 7 au 9 mars
2002, tandis que Science pour les filles, science pour les
garçons [7] concerne l?histoire de l?enseignement.
? 2006 : Pourquoi les filles sont l?avenir de la science? [8]
situe cette question dans le contexte européen et incite à une
réflexion des enseignants sur leurs pratiques.
Bibliographie
[1] VOUILLOT F. (dir.) Filles et garçons à l?école : une égalité
à construire. Collection Autrement dit, CNDP, 1999,
p. 133-134.
[2] Au concours d?agrégation féminine (lettres) de 1907, le
sujet suivant, pour la composition sur un sujet de morale
ou d?éducation, est proposé : « Y a-t-il des enseignements,
parmi ceux qui conviennent aux deux sexes, qu?il faille
présenter aux jeunes filles autrement qu?aux jeunes
hommes et, pour ainsi dire, féminiser ? Si vous estimez
qu?il y en a, dites lesquels, pour quelles raisons ils doivent
différer, et sur quoi portera la différence ».
Le président du jury, Gabriel COMPAYRÉ, dans un
commentaire sur le sujet, précisant en particulier que :
« Les meilleures [copies] pourtant étaient celles où, avec
Vol. 101 - Novembre 2007
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
finesse et perspicacité, on a montré que l?égalité
n?excluait pas toute différence ; [?] et, qu?enfin il était
possible de ?féminiser? les études sans les efféminer, ni
les affaiblir. »
in
HULIN N. « Les femmes et l?enseignement scientifique ».
Presses Universitaires de France, 2002, p. 56-57.
BUSSAC M.-N. et HERMANN C. « Femmes en physique ».
Bull. Un. Phys., décembre 1998, vol. 92, n° 809 (1),
p. 1873-1878.
SONNEVILLE M. « Sciences et technologies : pourquoi les
filles ? ». Bull. Un. Phys., janvier 2001, vol. 95, n° 830 (1),
p. 51-52.
DELAVAULT H. « Quelques réflexions à propos de
l?orientation vers les disciplines scientifiques à l?université
et en particulier celle des jeunes filles ». Bull. Un. Phys.,
janvier 2001, vol. 95, n° 830 (1), p. 53-58.
HERMANN C. et REY-CAMPAGNOLLE M. « Les femmes en
physique ». Bull. Un. Phys., avril 2002, vol. 96, n° 843,
p. 733-736.
HULIN N. « Sciences pour les filles, sciences pour les
garçons ». Bull. Un. Phys., avril 2002, vol. 96, n° 843,
p. 723-732.
ROBINE F. « Pourquoi les filles sont l'avenir de la science ».
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., avril 2006, vol. 100, n° 883,
p. 421-436.
Andrée DUMAS-CARRÉ
Gérard TORCHET
Professeur des Universités
IUFM de Versailles (Yvelines)
Andrée DUMAS-CARRÉ et Gérard TORCHET
21
Enseignement et histoire
des sciences
Une alliance qui fait débat
Gérard Torchet
Le parcours de cent ans de Bup conduit à classer a priori
en cinq types les articles relatifs à l?histoire des sciences, telle
que nous en parlons aujourd?hui.
1. Textes relatifs à la science en train de se construire, à une
actualité scientifique qui, relue plusieurs dizaines d?années
plus tard, fait partie de l?histoire. Les écrits autour des théories d?EINSTEIN en sont un bel exemple.
2. Textes traitant d?un savant, d?une théorie ou d?une expérience, en les plaçant dans le contexte des connaissances de
l?époque et en utilisant les écrits originaux. C?est particulièrement le travail des historiens.
3. Textes qui présentent l?évolution des idées concernant une
spécialité ou un concept scientifique : histoire de la mécanique, histoire de la lumière. Ceci permet au professeur de
physique et chimie de resituer une partie de programme dans
un ensemble plus large.
4. Textes dans lesquels un enseignant rend compte de l?utilisation
qu?il a faite de l?histoire des sciences dans la mise en ?uvre
d?une séquence d?enseignement : par exemple, TP sur la
réfraction de la lumière incluant le test des différentes relations angulaires historiquement proposées.
5. Textes concernant le débat sur l?introduction, l?intérêt et la
pertinence de l?histoire des sciences dans l?enseignement de
la physique et chimie.
Les types 1 et 2 devraient satisfaire la curiosité des enseignants-lecteurs. Les types 3 et 4 leur fournissent des informations directement utilisables. Enfin, le type 5 permet d?introduire
chacun dans le débat, de le convaincre ou de le conforter dans
ses opinions et ses pratiques. L?histoire de l?enseignement des
sciences pourrait constituer un sixième type. Il semble cependant peu représenté dans Le Bup.
Parmi les mots-clés proposés dans BupDoc sur la Toile, on
trouve trente noms de savants, d?AMPÈRE à PASCAL, en passant
par DOPPLER et JOULE.
Utilisant la base de BupDoc sur la Toile avec le mot-clé
enseignement, et le point de vue histoire des sciences, on trouve
deux cent trente-cinq références, entre 1975 et 2001. Si l?on
prend celles-ci comme base et que l?on retienne le point de vue
pédagogie, didactique, il reste cinquante-sept références qui se
rapportent principalement aux types 3, 4 et 5. Les frontières
entre les types n?étant pas toujours très marquées, on peut facilement, en feuilletant la revue, ajouter quelques références dont
un petit nombre en dehors de la période considérée et obtenir
environ quatre-vingt-dix références.
Une exploration aussi attentive que possible montre qu?il
faut attendre l?année 1932 pour rencontrer une référence expli-
Vol. 101 - Novembre 2007
cite à l?histoire du développement des sciences physiques, sous
forme d?une question dans la rubrique Service des renseignements [1] et le milieu des années 1970 pour que des articles,
une douzaine par décennie, traitent régulièrement de ce thème.
Einstein : le bouillonnement
des années 1922-1924
Le 6 avril 1922, Albert EINSTEIN est reçu par la Société de
philosophie, à Paris [2]. Il y discute en particulier du concept
de temps, avec Henri BERGSON. Au cours des années 1922 et
1923, les rubriques Notes de lecture et Bibliographie signalent
plus d?une douzaine d?ouvrages traitant de la relativité.
Quelques titres montrent que l?unanimité est loin d?être acquise :
Le règne de la Relativité, L?erreur de M. Einstein. L?inacceptable
théorie, [?] l?ultra éther et les anomalies des théories
d?Einstein (1922), Les idées et les calculs de M. Einstein contre
la science physique (1923), L?illusion d?Einstein (1924)? À
partir des années 1930, le temps de la controverse semble
passé : Paul LANGEVIN publie La relativité ; conclusions générales [3].
Les articles sont bien moins nombreux que les livres
présentés. Toutefois, les pages du bulletin reflètent, elles aussi,
le climat polémique qui règne dans le milieu scientifique de
l?époque. En 1922, un professeur de Marseille propose un
article [4] dont l?introduction vaut d?être citée : [?] notre
modeste bulletin n?a encore rien publié sur la question de la
relativité d?Einstein. Mais on en parle trop de tous côtés pour
que nous persistions dans cette réserve prudente. Si les professeurs de physique accueillent les théories nouvelles avec beaucoup de scepticisme, bon nombre de nos collègues de philosophie éveillent sur ce point la curiosité de leurs élèves, et ces
derniers, vivement intrigués, nous accablent ensuite de questions.
Le scepticisme de l?auteur, qui publie une deuxième note
peu après [5], est partagé par un professeur de Laval qui doute
des vérifications expérimentales de la relativité [6]. Tous deux
se font sermonner assez vertement par E. BAUER peu après et
sont invités à approfondir leurs lectures [7], ce à quoi ils répondent en plaidant pour le droit au doute et en formulant quelques
questions [8]. E. BAUER, après s?être excusé de la vivacité de sa
première réaction, répond posément aux questions des deux
interlocuteurs et à leur plaidoyer en faveur de l?éther [9]. Il
ajoute : L?expérience montre qu?il suffit d?émettre une thèse
anti-relativiste, quelle qu?elle soit, pour trouver un public prêt
à applaudir sans discussion. On peut en trouver la preuve dans
les comptes-rendus de notre Académie des sciences [?].
Gérard TORCHET
23
À partir de 1964, les quelques articles publiés sur le sujet
sont des cours ou conférences introductifs à la relativité
restreinte ou générale.
1932 et 1969
Demandes d?une liste d?ouvrages
sur l?histoire des sciences
24
C?est par une demande de documentation qu?apparaît
l?histoire du développement des sciences physiques, au début de
l?année 1932 [1]. Le Service de renseignements transmet la
demande 433 : Existe-t-il des ouvrages susceptibles d?être mis
entre les mains d?élèves des classes supérieures des lycées, traitant de l?histoire du développement des Sciences physiques
(physique et chimie, séparées ou non) ? ? De quels ouvrages
(en français) pourrait-on recommander la lecture aux professeurs, sur le même sujet ?
En mai-juin [10], un professeur propose un titre, un autre,
professeur du collège d?Avallon, en propose deux douzaines
classés selon les deux disciplines, comprenant des ouvrages
d?histoire généraux et des biographies (Lavoisier, Pasteur,
Berthelot?) publiés en majorité dans les années 1920-1930. Le
rédacteur en chef conseille la lecture des classiques de la
science et des ouvrages généraux de scientifique plus récents
(E. Mach, P. Duhem, J.-B. Dumas, A. Wurtz). En octobre [11],
une nouvelle réponse suggère les Conférences scientifiques
éditées en 1924 et des articles de 1931 sur Faraday et sur la
découverte de l?induction dont c?est le centenaire. En
novembre-décembre [12], sont proposés des petits volumes de
la Collection Payot sur Carnot, Laplace et celui sur les scientifiques contemporains, ainsi que des chapitres d?A. Comte et
C. Fabry. Enfin, en janvier 1933 [13], une réponse signale que
des histoires des disciplines scientifiques figurent dans l?un des
volumes de l?Histoire de la Nation française.
En mars 1969, une nouvelle demande est publiée dans la
rubrique Nos lecteurs demandent [14] : Le BUP pourrait, si un
certain nombre de lecteurs sont intéressés, consacrer une partie
de ses publications à l?histoire des sciences. Cette discipline
[?] peut, au niveau du secondaire, jouer un rôle mon négligeable dans les liaisons interdisciplines (sciences-histoirephilosophie-art) et, par le biais des foyers sociaux éducatifs,
éveiller la curiosité des élèves. Est-il possible d?avoir une
sérieuse et substantielle bibliographie sur ce domaine [?] ?
Enseignement et histoire des sciences
acceptent de considérer que l?histoire des sciences fait partie
de l?enseignement de la science est extrêmement réduit. Il lance
peu après un appel intitulé Aux enseignants intéressés par
l?histoire de la physique et de la chimie [19]. Il s?agit de
recenser les témoignages des enseignants relatifs aux séquences
dans lesquelles ils introduisent des éléments d?histoire des
sciences (expériences, recherche documentaire?). En 1980
paraît une note de lecture sur son ouvrage Histoire de la
physique et de la chimie : de Thalès à Einstein [20], puis, en
1981, le résultat de sa consultation (peu de réponses lui sont
finalement parvenues), intitulé Sur les questions des programmes
de physique et chimie justifiant l?introduction d?une dimension
historique [21]. Les programmes ont changé et changeront
encore, mais de nombreuses informations fournies dans les
documents cités sont toujours utilisables?
1996
Histoire des sciences et enseignement,
un article de Nicole Hulin
Le problème complexe des rapports de l?enseignement
scientifique et de l?histoire des sciences, périodiquement évoqué,
a une histoire [?] : ainsi commence l?article très complet de
Nicole HULIN [22] qui présente un bilan de ces rapports au
cours des XIXe et XXe siècles. On y trouve en particulier
l?opposition entre les opinions défavorable de H. BOUASSE et
favorable de P. LANGEVIN. L?auteur formule, en conclusion, un
constat : En accord avec l?évolution de la conception de la
physique, l?intervention de l?aspect historique, d?abord centré
sur la mise en valeur de l?aspect expérimental, va se décaler
sur un autre centre d?intérêt, celui de la création des concepts
et de l?élaboration des théories. Toutefois, depuis la fin du XIXe
siècle, se maintient l?idée d?humaniser l?enseignement des
sciences ainsi que celle de décloisonner les disciplines. Un
programme suit : On peut affirmer que l?histoire a certainement
un rôle à jouer dans l?enseignement scientifique. Mais il convient
de dépasser les pétitions de principe et de mener une réflexion
de fond sur les domaines et les modalités d?intervention qui
La demande ne déclenche pas la même abondance de références que trente ans auparavant puisqu?une seule réponse apparaît
en juin 1970 [15] dans laquelle sont conseillés les Éléments de
la Bibliographie de l?Histoire des Sciences et des Techniques
(F. RUSSO, Hermann, 1969) et la consultation de la Revue d?Histoire des Sciences et de leurs Applications (créée en 1947).
1978
Un appel de Jean Rosmorduc
aux enseignants?
Après avoir publié deux articles, sur l?histoire de la mécanique [16], puis sur celle de la lumière [17], l?historien des
sciences Jean ROSMORDUC écrit un plaidoyer pour un enseignement d?histoire des sciences [18] dans lequel il cite P. COSTABEL
(1972) : Il faut le constater, le nombre de scientifiques qui
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Enseignement et histoire des sciences
restent à imaginer ainsi que sur les objectifs assignés à son
utilisation.
Divers commentaires et témoignages font suite à cet
article, en 1997, de la part de M. BERNARD [23] et Y. QUÉRÉ
[24] puis, en 1998, de D. FAUQUE [25] et de M. SCHEIDECKER
et G. LAPORTE [26] ; des exemples d?introduction de l?histoire
des sciences sont apportés par B. CALMETTES sur la réfraction
[27] puis par A. JAMEAU et M. BASSOULET, sur
l?électromagnétisme [28]. Des articles parus à l?aube du XXIe
siècle montrent que l?intérêt pour ces sujets ne se dément pas.
Bibliographie
[1] « Service des renseignements (question 433) ». Bull. Un.
Phys., février-mars 1932, vol. 26, n° 250-251, p. 247.
[2] BOURGIN M.-H. « Idées actuelles sur le temps ». Bull. Un.
Phys., juin-juillet 1922, vol. 16, n° 154-155, p. 217-219.
[3] « Notes bibliographiques, Actualités scientifiques et
industrielles ». Bull. Un. Phys., mars 1934, vol. 28,
n° 271, p. 355.
[4] DEVAUD. « La relativité ». Bull. Un. Phys., avril-mai 1922,
vol. 16, n° 152-153, p. 163-170.
[5] DEVAUD. « Deuxième note sur la relativité ». Bull. Un.
Phys., juin-juillet 1922, vol. 16, n° 154-155, p. 220-226.
[6] TERRIER A. « La mécanique d?Einstein et l?expérience ».
Bull. Un. Phys., avril-mai 1922, vol. 16, n° 152-153,
p. 170-172.
[7] BAUER E. « Quelques mots à propos d?une discussion ?sur
la Relativité? ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1922,
vol. 17, n° 156-157, p. 29-32.
[8] TERRIER A. « Réponse à une note précédente ». Bull. Un.
Phys., décembre 1922, vol. 16, n° 158, p. 63-64.
DEVAUD. « Discussion sur la relativité ». Bull. Un. Phys.,
décembre 1922, vol. 16, n° 158, p. 65-66.
[9] BAUER E. « Discussions sur la relativité ». Bull. Un.
Phys., avril-mai 1923, vol. 17, n° 162-163, p. 216-219.
[10] « Service des renseignements, Réponses (question 433) ».
Bull. Un. Phys., mai-juin 1932, vol. 26, n° 253-254,
p. 373-375.
[11] « Service des renseignements, Réponses (question 433) ».
Bull. Un. Phys., octobre 1932, vol. 27, n° 256, p. 17.
[18] ROSMORDUC J. « Les héritiers de Langevin » - Pour un
enseignement d?histoire de la physique aux physiciens.
Bull. Un. Phys., janvier 1977, vol. 71, n° 590, p. 431-444.
[19] ROSMORDUC J. « Aux enseignants intéressés par l?histoire
de la physique et de la chimie ». Bull. Un. Phys., octobrenovembre 1978, vol. 73, n° 608 (1), p. 243-245.
[20] « Bibliographie ». Bull. Un. Phys., mai 1980, vol. 74,
n° 624, p. 1157.
[21] ROSMORDUC J. « Sur les questions des programmes de
physique et chimie justifiant l?introduction d?une dimension historique ». Bull. Un. Phys., avril 1981, vol. 75,
n° 633, p. 997-1003.
[22] HULIN N. « Histoire des sciences et enseignement scientifique - Quels rapports ? Un bilan XIXe-XXe siècles ». Bull.
Un. Phys., juillet-août-septembre 1996, vol. 90, n° 786,
p. 1201-1243.
[23] BERNARD M. « L?histoire dans l?enseignement des
sciences physiques ». Bull. Un. Phys., juillet-aoûtseptembre 1997, vol. 91, n° 796, p. 1433-1436.
[24] QUÉRÉ Y. « Enseignement des sciences et Histoire ». Bull.
Un. Phys., octobre 1997, vol. 91, n° 797, p. 1801-1805.
[25] FAUQUE D. « La dimension historique dans l?enseignement
scientifique secondaire en France ». Bull. Un. Phys., avril
1998, vol. 92, n° 803, p. 623-636.
[26] SCHEIDECKER-CHEVALLIER M. et LAPORTE G. « À propos
du débat sur ?l?histoire dans l?enseignement des sciences
physiques? ». Bull. Un. Phys., avril 1998, vol. 92, n° 803,
p. 637-639.
[27] CALMETTES B. « Histoire et enseignement de la réfraction : propositions ». Bull. Un. Phys., novembre 1997,
vol. 91, n° 798, p. 1957-1966.
[28] JAMEAU A. et BASSOULET M. « Approche historique de
quelques expériences d?électromagnétisme ». Bull. Un.
Phys., février 1998, vol. 92, n° 801, p. 265-278.
Gérard TORCHET
Professeur des Universités
IUFM de Versailles (Yvelines)
[12] « Service de renseignements, Réponses (question 433) ».
Bull. Un. Phys., novembre-décembre 1932, vol. 27,
n° 257-258, p. 90.
[13] « Service des renseignements, Réponses (question 433) ».
Bull. Un. Phys., janvier 1933, vol. 27, n° 259, p. 148-149.
[14] « Nos lecteurs demandent (I) ». Bull. Un. Phys., mars
1969, vol. 63, n° 513, p. 817.
[15] NININ P. « Histoire des Sciences (Réponse à la question du
Bulletin n° 513) ». Bull. Un. Phys., juin 1970, vol. 64, n°
526, p. 960-961.
[16] ROSMORDUC J. « Le levier, la roue et l?horloge » - Survol
de l?histoire de la mécanique théorique, de la préhistoire
à Lagrange. Bull. Un. Phys., novembre 1975, vol. 70,
n° 578 (1), p. 229-238.
[17] ROSMORDUC J. « Analogies, observations et expériences
dans l?histoire de la lumière, des origines à Fresnel ».
Bull. Un. Phys., avril 1976, vol. 70, n° 583, p. 923-933.
Vol. 101 - Novembre 2007
Gérard TORCHET
25
De la recherche à l?enseignement
La physique du vingtième siècle
André Gilles
La publication des articles fondateurs de la physique relativiste ne date que d?un an lorsque naît le bulletin qui doit aider
les professeurs des lycées dans leurs nouvelles tâches. Pour
eux, la relativité est encore très lointaine et il en va de même
des théories atomiques. Au fil des cent années de bulletin, on
peut dégager quatre périodes successives :
? jusqu?à la Seconde Guerre mondiale, le bulletin témoigne de
l?émergence des nouvelles théories ;
? de la Seconde Guerre mondiale aux années 1970, de très
grandes signatures contribuent au bulletin par des articles qui
feront date ;
? les années 1970 à 1980 sont marquées par les travaux de la
Commission Lagarrigue, l?arrivée de la physique moderne au
lycée et une profusion d?articles à visée pédagogique ;
? enfin, durant la période récente, l?intérêt pédagogique pour
ces sujets se relâche, mais ils restent présents dans le bulletin.
De 1907 à la Seconde Guerre
mondiale : l?émergence des théories
Comme c?est encore le cas aujourd?hui pour les plus
récentes avancées de la physique et de la chimie, la relativité et
la physique atomique apparaissent dans le bulletin à travers des
analyses de livres. Les premières notes bibliographiques datent
de 1921 : la parution de La théorie de la relativité restreinte et
générale par Albert EINSTEIN est signalée en avril-mai [1], mais
dès le mois de décembre les notes de lecture de DELVALEZ [2]
constituent une substantielle présentation de la théorie. Celle-ci
a du mal à s?imposer [3-4].
Le premier véritable article sur la relativité date de 1922
[5]. DEVAUD, professeur de lycée à Marseille, souligne le scepticisme de ses collègues vis-à-vis de la relativité ; c?est presque
sous la contrainte qu?il écrit cet article pour répondre aux interrogations des élèves. Il ne le fait que pour ne pas laisser le
champ libre aux journalistes ou aux professeurs de philosophie.
A. TERRIER, professeur à Laval, est, lui aussi, critique, mais il a
la prudence et la modestie de reconnaître la difficulté à
comprendre la nouvelle théorie [6].
Les discussions philosophiques pénètrent le bulletin : une
séance de la Société de philosophie ouvre un débat entre
LANGEVIN, EINSTEIN et BERGSON et le bulletin s?en fait l?écho
[7]. Très dubitatif sur la portée de la théorie, DEVAUD revient
dans un deuxième article [8] sur les succès de la relativité. Il en
accepte une partie, mais en démontre à sa manière l?inutilité
dans bien des cas. Les discussions démarrent et la rédaction
éprouve le besoin d?en appeler à la courtoisie dans un préambule à l?article d?Edmond BAUER [9] de Strasbourg qui répond
à DEVAUD et TERRIER en opposant la religion relativiste aux
superstitions antirelativistes. La polémique s?envenime. On se
Vol. 101 - Novembre 2007
répond [10-11]. Faut-il accepter l?éther en optique et le rejeter
en électricité ? Quelle est l?explication relativiste de l?expérience
des miroirs de Fresnel ?
Les notes bibliographiques se multiplient et les titres des
ouvrages sont assez savoureux : La relativité, exposé élémentaire des théories d?Einstein et réfutation des erreurs contenues
dans les ouvrages les plus notoires [12], La relativité dégagée
d?hypothèses métaphysiques, Les origines de l?erreur relativiste,
Le réalisme einsteinien, Les équations de la dynamique de
l?éther, La doctrine einsteinienne devant les faits périodiques et
la réfraction lumineuse, etc.
En physique atomique, la situation est similaire sans que
les débats soient aussi passionnés. Des notes bibliographiques
[13-14] signalent dans le bulletin l?émergence des nouvelles
théories et les concepts nouveaux ont des difficultés à
s?imposer comme en témoigne cet extrait du compte-rendu
d?une conférence donnée aux États-Unis [15] : Il paraît impossible que les électrons puissent graviter et relier les atomes
entre eux. Aussi beaucoup de chimistes préfèrent croire à un
atome statique, où les électrons seraient immobiles.
De 1945 à 1971 :
l?heure des grandes signatures
L?après-guerre voit émerger des auteurs scientifiquement
plus solides. Reconnus pour leurs compétences scientifiques et
leurs talents pédagogiques, ils pèseront sur les réformes futures
et deviendront souvent des maîtres pour nombre de collègues.
En 1947, Georges GUINIER, professeur au lycée Janson de Sailly
et futur président de l?UdP, publie son premier grand article Les
mesures modernes de la célérité de la lumière [16]. Un an
après, il cosigne un article avec Ulysse FILIPPI, qui marquera
des générations d?élèves au lycée Saint-Charles à Marseille :
De l?expérience « cruciale » de Foucault à la réfraction des
photons [17].
C?est alors qu?interviennent les Journées d?études de
physique : quatre conférences sont organisées à Paris en mai
1948 par la Direction de l?enseignement du second degré, sur
l?initiative de l?Inspection générale et en accord avec l?Union
des physiciens. Les sujets sont ambitieux et les conférenciers
prestigieux : Vue d?ensemble de la mécanique ondulatoire
(Louis DE BROGLIE, de l?Académie française, secrétaire perpétuel de l?Académie des sciences), Les transformations de
matière en énergie et d?énergie en matière (Louis LEPRINCERINGUET, membre de l?Institut, professeur à l?École polytechnique), La physique des noyaux atomiques, L?effet photoélectrique et ses applications. Ces quatre conférences sont réunies
en un fascicule [18] qui, s?il n?est pas un Bup, est clairement
une publication de l?association. Son préambule mérite d?être
27
cité : Qu?il nous soit permis d?exprimer une fois encore notre
reconnaissance à tous ceux qui ont permis le franc succès de
ces réunions [?] et très particulièrement aux éminents conférenciers qui ont bien voulu, pour exaucer le v?u d?un auditoire
enthousiaste, nous remettre leurs manuscrits pour l?impression,
permettant ainsi à tous, et spécialement à ceux qui n?ont pu
participer à ce congrès si vivant, de mieux orienter leurs efforts,
pour satisfaire à notre grand désir de rendre notre enseignement plus actuel et plus humain.
28
Il faut peut-être voir dans ces Journées d?études de
physique les prémisses des Journées nationales de l?association,
mais surtout celles de l?arrivée de la physique nucléaire dans le
bulletin. Elle y fait une entrée remarquée en 1954 à travers un
article de Louis LEPRINCE-RINGUET : Nouvelles particules
fondamentales : les mésons lourds, les hypérons [19]. En 1956,
Georges GUINIER signe le premier article sur le spin électronique publié par le bulletin [20].
Les grands noms se succèdent, mais la fréquence des
articles sur ces sujets reste modeste. En 1960, le bulletin publie
le texte de la leçon inaugurale de Louis LEPRINCE-RINGUET à la
chaire de physique nucléaire du Collège de France : L?évolution
de la physique des particules fondamentales [21]. En 1963, il
rend compte d?une conférence de Raymond DAUDEL intitulée
La théorie quantique de la liaison chimique [22]. La relativité
est un peu oubliée, mais Hubert GIÉ y revient en 1965 avec son
premier article : Invariants en mécanique relativiste [23].
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
La physique du vingtième siècle
Les L.A.S.E.R. [24] apparaissent dès 1965 dans un article
de D. ANTOINE, professeur au lycée de Tarbes. L?importance du
sujet est telle que, deux ans après, Alfred KASTLER et Claude
COHEN-TANNOUDJI signent chacun un article [25-26] dans un
numéro largement consacré à cette découverte et qui fait également place aux aspects technologiques [27].
La chimie théorique n?est pas en reste. Les premières orbitales arrivent en 1949, À propos de structure et valence [28], et
refleurissent en 1967 : Sur les orbitales atomiques et moléculaires et sur leur emploi dans les leçons sur la covalence [29],
Les orbitales atomiques et moléculaires et leurs représentations
[30], complété, dans le même numéro, par un nouvel article de
Georges GUINIER, Hybridation et représentation des orbitales
[31].
La structure des nucléons apparaît en 1968 sous la plume
de Maurice JACOB avec Les quarks [32]. Les articles sur la
physique atomique et nucléaire se multiplient : Configuration
électronique des atomes et propriétés chimiques de Georges
GUINIER [33], Introduction qualitative des idées quantiques de
Claude COHEN-TANNOUDJI [34], Introduction à la physique
nucléaire de A. SARAZIN [35].
La relativité fait un retour : Présentation des idées fondamentales en relativité restreinte [36] et Formules de Lorentz
[37]. L?électromagnétisme relativiste est plus spécialement à
l?honneur : Faut-il postuler les lois de l?induction électromagnétique ? [38]. Hubert GIÉ multiplie les articles et André
Le Bup n° 898
La physique du vingtième siècle
GUINIER se joint à lui : Électromagnétisme relativiste et unités
électriques [39], Électromagnétisme et relativité [40], Loi
d?Ohm, relativité et électromagnétisme [41].
De 1971 à 1980 : la physique
moderne entre au lycée
Cette physique moderne en plein essor s?impose à tous les
esprits : on en tire la conclusion qu?elle doit être diffusée dans
les enseignements. Si on veut que la science française reste au
premier plan dans la compétition internationale, elle doit entrer
dans les classes terminales scientifiques et les classes préparatoires. La Commission Lagarrigue est missionnée pour cela ; on
va même jusqu?à lancer des programmes expérimentaux au
CERN (Centre européen de recherches nucléaires) sur la
chambre à bulles Gargamelle pour disposer de photographies de
chocs entre particules dans un plan parallèle à celui de la pellicule.
On doit sélectionner à cet effet un enregistrement sur dix mille.
Lors de l?installation de la commission, le ministre de
l?Éducation nationale demande : Notre enseignement du second
degré est-il vraiment en mesure d?éveiller les élèves à l?intelligence
du monde de la matière et de les initier à l?usage des moyens
technologiques propres à la dominer ? André LAGARRIGUE
répond : ?nous aimerions donner aux élèves, surtout à ceux
des sections littéraires, un aperçu de la richesse intellectuelle
et philosophique de ce qu?on appelle, depuis le début du siècle,
la « Physique moderne ». La description mathématique actuelle
de notre univers depuis l?infiniment petit des particules élémentaires, mésons, neutrinos, demain peut-être quarks, jusqu?aux
infiniment grands des quasars et des pulsars, à l?aide d?une
mécanique à la fois relativiste et quantique, est une des plus
belles créations de l?esprit, une synthèse admirable.
En 1971, le planning de travail de la commission est
publié [42].
Le bulletin reproduit les conférences données par André
LAGARRIGUE lors des Journées d?Orsay des 27-28-29 mars 1972
[43]. En publiant T.P. sur la physique des particules [44],
premier article sur l?interprétation des clichés de chambres à
bulles, le bulletin inaugure le rôle de formation essentiel qui
sera le sien dans cette réforme. Charles RUHLA écrit à cette
période plusieurs articles parmi lesquels Le principe
d?incertitude et Le principe de Pauli [45-46] tandis que
Maurice JACOB fait état de la découverte des bosons psi [47].
Les inégalités de Heisenberg en classe terminale reviendront
l?année suivante sous la plume de Georges GUINIER [48] tandis
que les dernières découvertes en physique des particules seront
présentées par Jean ILIOPOULOS et Edmond WEISLINGER en 1979
[49-50] dans un numéro où figure encore une contribution de
Georges GUINIER, Photons et quantité de mouvement [51], et
une présentation du LEP par Maurice JACOB [52]. C?est aussi
l?époque où Hubert GIÉ, alors rédacteur en chef du bulletin,
décide en 1976 de publier un article d?opposition à l?industrie
nucléaire, La monstruosité nucléaire [53].
En octobre 1977, l?ensemble du nº 597 est consacré aux
résultats des travaux de la Commission Lagarrigue qui fait
entrer, enfin, la physique moderne au lycée. De tous côtés, on
se préoccupe surtout des difficultés pédagogiques à enseigner
les notions nouvelles et des Conclusions à tirer du cours de
recyclage en mécanique quantique pour l?enseignement de la
chimie en terminale [54]. Jean DUBOC signe en 1979 Un enseiVol. 101 - Novembre 2007
29
gnement expérimental de la relativité et de la physique des
particules, travaux pratiques pour classes de terminales C [55].
Les articles de toute origine se multiplient, témoignant de la
pratique des professeurs de terminale [56-57] auxquels les
professeurs de classes préparatoires apportent leur contribution
[58 à 61].
Cette longue liste donne la mesure de l?ampleur d?un
mouvement qui remporte l?adhésion de nombreux enseignants,
mais cristallisera aussi de nombreuses oppositions face à la démocratisation de l?enseignement qui doit s?adresser à un plus grand
nombre d?élèves. La physique moderne est-elle inaccessible ?
Les vingt-cinq dernières années
La physique des particules et la mécanique relativiste
disparaissent des programmes de l?enseignement secondaire. Le
Bup, reflète cet abandon même si, irrégulièrement, un article
maintient la présence de ces sujets. Le nombre de conférences,
en particulier celles de Claude COHEN-TANNOUDJI, que leur
consacrent les Journées nationales témoigne de l?intérêt permanent des enseignants pour ces questions.
Le bulletin publie en 1984 L?explosion primordiale de
l?Univers [62], texte d?une conférence donnée par Henri
ANDRILLAT lors des Journées nationales de Montpellier. On
trouve dans le même numéro Les neutrinos solaires d?Évry
SCHATZMAN [63] puis à nouveau un article de physique des
particules [64].
L?atomistique ne peut pas être en reste. André JULG signe
en 1985 un article [65] intitulé L?atome de Bohr et le modèle
planétaire de l?atome en 1985 (les garçons naissent-ils encore
dans les choux et les filles dans les roses ?).
En 1990, un article de Claude COHEN-TANNOUDJI [66]
reprend à peu près le texte d?une conférence qu?il a donnée lors
des Journées nationales de Reims en 1986.
L?effet tunnel : quelques applications est publié en 1991
[67]. Henri ANDRILLAT revient en 1994 avec La théorie de la
relativité générale [68-69]. Les dernières contributions concernent Quelques avancées récentes en physique des particules et
André GILLES
des astroparticules [70] et L?importance de la physique des
hautes énergies pour la science et la technologie [71].
30
En juin 2005, un numéro spécial est publié en collaboration avec la Société française de physique à l?occasion de
l?Année mondiale de la physique : il témoigne de la vitalité de
la physique contemporaine, de la variété de ses objets d?étude
et de ses liens avec les autres disciplines, au premier rang
desquelles la chimie. Les contributions se veulent accessibles
aux enseignants et abordent des sujets d?actualité (nanosciences, impulsions lumineuses ultra-brèves, cristaux photoniques, renversement du temps, tensio-actifs, adhésion, biophysique?). Parmi elles, une place particulière doit être faite à un
article d?Alain ASPECT et Philippe GRANGIER [72] : Des intuitions d?Einstein à l?information quantique : les stupéfiantes
propriétés de l?intrication.
Conclusion
Le bulletin est bien entendu le reflet des évolutions de
l?enseignement français des sciences physiques. La part de la
physique moderne varie en fonction de compromis fluctuants
entre la volonté politique d?assurer une diffusion de la science
au plus grand nombre et celle du monde scientifique soucieux
de mieux former ses futurs chercheurs et ingénieurs. Sur un
siècle, il apparaît qu?aucune situation n?est jamais figée et
qu?aucune réforme n?est réellement irréversible.
La physique du vingtième siècle
[10] BAUER E. « Discussions sur la relativité ». Bull. Un.
Phys., avril-mai 1923, vol. 17, n° 162-163, p. 216-219.
[11] BAUER E. « La question préalable contre la théorie d?Einstein ». Bull. Un. Phys., avril-mai 1923, vol. 17, n° 162163, p. 220-222.
[12] « Bibliographie ». Bull. Un. Phys., février-mars 1924,
vol. 18, n° 170-171, p. 176.
[13] « Bibliographie ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1922,
vol. 16, n° 156-157, p. 46.
[14] « Bibliographie ». Bull. Un. Phys., décembre 1922,
vol. 16, n° 158, p. 83.
[15] « Bibliographie, School science and mathematics ». Bull.
Un. Phys., avril-mai 1923, vol. 17, n° 162-163, p. 230.
[16] GUINIER G. « Les mesures modernes de la célérité de la
lumière ». Bull. Un. Phys., mars-avril 1947, vol. 41,
n° 355-356, p. 161-168.
[17] GUINIER G. et FILIPPI U. « De l?expérience ?cruciale? de
Foucault à la réfraction des photons ». Bull. Un. Phys.,
octobre 1948, vol. 43, n° 370, p. 9-13.
[18] « Journées d?études de physique » ; fascicule de 80 pages
indexé dans BupDoc sous le n°367-368-369 (2), mai-juinjuillet 1948, vol. 40.
[19] LEPRINCE-RINGUET L. « Particules fondamentales : nouvelles
particules fondamentales mésons lourds, hypérons ». Bull.
Un. Phys., mars-avril 1954, vol. 48, n° 415, p. 241-270.
[20] GUINIER G. « Le spin de l?électron ». Bull. Un. Phys.,
janvier-février 1956, vol. 50, n° 426, p. 204-219.
[21] LEPRINCE-RINGUET L. « Évolution de la physique des
particules fondamentales ». Bull. Un. Phys., mai-juin
1960, vol. 54, n° 452, p. 453-477.
[22] DAUDEL. « Théorie quantique de la liaison chimique ».
Bull. Un. Phys., mai-juin 1963, vol. 57, n° 470, p. 489-497.
[23] GIÉ H. « Invariants en mécanique relativiste ». Bull. Un.
Phys., février-mars 1965, vol. 59, n° 482, p. 469-490.
Bibliographie
[1] « Bibliographie ». Bull. Un. Phys., avril-mai 1921, vol. 15,
n° 142-143, p. 139.
[2] DELVALEZ G. « Notes de lecture ». Bull. Un. Phys.,
décembre 1921, vol. 16, n° 148, p. 41-51.
[3] « Bibliographie ». Bull. Un. Phys., juin-juillet 1922, vol. 16,
n° 154-155, p. 230.
[4] D.G. « Les preuves astronomiques de la relativité ». Bull.
Un. Phys., octobre-novembre 1922, vol. 17, n° 156-157,
p. 32-35.
[5] DEVAUD. « La relativité ». Bull. Un. Phys., avril-mai 1922,
vol. 16, n° 152-153, p. 163-170.
[6] TERRIER A. « La mécanique d?Einstein et l?expérience ».
Bull. Un. Phys., avril-mai 1922, vol. 16, n° 152-153,
p. 170-172.
[7] BOURGIN M.-H. « Idées actuelles sur le temps ». Bull. Un.
Phys., juin-juillet 1922, vol. 16, n° 154-155, p. 217-219.
[8] DEVAUD. « Deuxième note sur la relativité ». Bull. Un.
Phys., juin-juillet 1922, vol. 16, n° 154-155, p. 220-226.
[9] BAUER E. « Quelques mots à propos d'une discussion ?sur
la Relativité? ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1922,
vol. 17, n° 156-157, p. 29-32.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
[24] ANTOINE D. « Les L.A.S.E.R. ». Bull. Un. Phys., juinjuillet 1965, vol. 59, n° 484, p. 665-680.
[25] KASTLER A. « Le pompage optique ». Bull. Un. Phys.,
novembre 1967, vol. 62, n° 499, p. 175-186.
[26] COHEN-TANNOUDJI C. « Pompage optique et interaction
entre un atome et le champ électromagnétique ». Bull. Un.
Phys., novembre 1967, vol. 62, n° 499, p. 187-206.
[27] MARGERIE J. « Applications technologiques du pompage
optique ». Bull. Un. Phys., novembre 1967, vol. 62,
n° 499, p. 207-225.
[28] SIMON J. « À propos de la structure et de la valence ».
Bull. Un. Phys., avril-mai-juin 1949, vol. 43, n° 376-377378, p. 216.
[29] GARNIER R. « Sur les orbitales atomiques et moléculaires
et sur leur emploi dans les leçons sur la covalence ». Bull.
Un. Phys., juin 1967, vol. 61, n° 496, p. 523-528.
[30] GREFFE J.-L. « Les orbitales atomiques et moléculaires et
leurs représentations ». Bull. Un. Phys., avril 1968, vol. 62,
n° 504, p. 843-854.
[31] GUINIER G. « Hybridation et représentation des orbitales ».
Bull. Un. Phys., avril 1968, vol. 62, n° 504, p. 855-876.
[32] JACOB M. « Les quarks ». Bull. Un. Phys., juillet-aoûtseptembre 1968, vol. 62, n° 507, p. 1181-1201.
Le Bup n° 898
La physique du vingtième siècle
[33] GUINIER G. « Configuration électronique des atomes et
propriétés chimiques ». Bull. Un. Phys., novembre 1969,
vol. 64, n° 519 (1), p. 137-144.
[34] COHEN-TANNOUDJI C. « Introduction qualitative des idées
quantiques ». Bull. Un. Phys., mai 1971, vol. 65, n° 535,
p. 805-821.
[35] SARAZIN A. « Introduction à la physique nucléaire ». Bull.
Un. Phys., octobre 1971, vol. 66, n° 538, p. 3-44.
[36] FLÉCHON J. « Présentation des idées fondamentales en
relativité restreinte ». Bull. Un. Phys., mars 1970, vol. 64,
n° 523, p. 575-584.
[37] SPENLEHAUER B. « Formules de Lorentz ». Bull. Un. Phys.,
mars 1970, vol. 64, n° 523, p. 585-587.
[38] SPENLEHAUER B. « Faut-il postuler les lois de l?induction
électromagnétique de Faraday et de Lenz ? ». Bull. Un.
Phys., mars 1970, vol. 64, n° 523, p. 595-603.
[39] GIÉ H. « Électromagnétisme relativiste et unités électriques ». Bull. Un. Phys., mars 1970, vol. 64, n° 523,
p. 589-593.
[40] TAUPIN C. et GUINIER A. « Électromagnétisme et relativité ».
Bull. Un. Phys., novembre 1971, vol. 66, n° 539 (1),
p. 137-173.
[41] GIÉ H. « Loi d?Ohm, relativité, induction électromagnétique ». Bull. Un. Phys., juin 1972, vol. 66, n° 546,
p. 1055-1064.
[42] « Travaux de la commission Lagarrigue ». Bull. Un. Phys.,
décembre 1971, vol. 65, n° 540 (1), décembre 1971,
p. 357-359.
[43] LAGARRIGUE A. « La physique des particules ». Bull. Un.
Phys., avril 1972, vol. 66, n° 544 (1), p. 783-853.
[44] FLÉCHON J., BAUMANN G. et ANNONI H. « Travaux
pratiques (TP) sur la physique des particules ». Bull. Un.
Phys., juillet-août-septembre 1972, vol. 66, n° 547, p.
1209-1218.
[45] RUHLA C. « Le principe d?incertitude ». Bull. Un. Phys.,
mai 1973, vol. 67, n° 555, p. 885-899.
[46] RUHLA C. « Le principe de Pauli ». Bull. Un. Phys., mai
1973, vol. 67, n° 555, p. 901-905.
[47] JACOB M. « Les nouvelles particules ». Bull. Un. Phys.,
février 1975, vol. 69, n° 571, p. 481-484.
[48] GUINIER G. « Les inégalités de Heisenberg en classe
terminale ». Bull. Un. Phys., janvier 1977, vol. 71, n° 590,
p. 449-453.
[49] ILIOPOULOS J. « Aspects actuels de la physique des particules ». Bull. Un. Phys., mars 1979, vol. 73, n° 612 (1),
p. 707-732.
[50] WEISLINGER E. « Les particules élémentaires ». Bull. Un.
Phys., mars 1979, vol. 73, n° 612 (1), p. 809-824.
[51] GUINIER G. « Photons et quantité de mouvement ». Bull.
Un. Phys., mars 1979, vol. 73, n° 612 (1), p. 787-803.
[52] JACOB M. « LEP, le grand accélérateur européen de la
prochaine décennie ? ». Bull. Un. Phys., mars 1979, vol. 73,
n° 612 (1), p. 825-838.
[53] ELKAIM G. « La monstruosité nucléaire ». Bull. Un. Phys.,
janvier 1976, vol. 70, n° 580, p. 395-401.
[54] BESSEAS R.-M. « Conclusions à tirer du cours de recyclage en mécanique quantique pour l?enseignement de la
chimie en terminale ». Bull. Un. Phys., février 1977,
vol. 71, n° 591, p. 617-622.
Vol. 101 - Novembre 2007
[55] DUBOC J. « Un enseignement expérimental de la relativité
et de la physique des particules. Travaux pratiques pour
classes de terminales C ». Bull. Un. Phys., mars 1979,
vol. 73, n° 612 (1), p. 733-785.
[56] BRAMAND P. « La relativité en classe de terminale ». Bull.
Un. Phys., mai 1980, vol. 74, n° 624, p. 1015-1027.
[57] SERRA G. « Dynamique relativiste en terminale C ». Bull.
Un. Phys., février 1981, vol. 75, n° 631, p. 621-626.
[58] GIÉ H. « Quelques paradoxes en relativité ». Bull. Un.
Phys., mai 1980, vol. 74, n° 624, p. 1029-1041.
[59] CAPÉRAN L. « La représentation isométrique de la transformation de Lorentz ». Bull. Un. Phys., mai 1980,
vol. 74, n° 624, p. 1043-1052.
[60] GIÉ H. « Les diagrammes énergie-quantité de mouvement
en relativité restreinte ». Bull. Un. Phys., mai 1981,
vol. 75, n° 634, p. 1079-1094.
[61] RENAULT J. « Introduction aux notions fondamentales de
la relativité générale ». Bull. Un. Phys., mai 1981, vol. 75,
n° 634, p. 1095-1120.
[62] ANDRILLAT H. « L?explosion primordiale de l?univers ».
Bull. Un. Phys., mars 1984, vol. 78, n° 662, p. 703-724.
[63] SCHATZMAN E. « Les neutrinos solaires ». Bull. Un. Phys.,
mars 1984, vol. 78, n° 662, p. 725-738.
[64] MONTRET J.-C. « Les collisions photon-photon ». Bull.
Un. Phys., mars 1984, vol. 78, n° 662, p. 797-802.
[65] JULG A. « L?atome de Bohr et le modèle planétaire de
l?atome en 1985 (Les garçons naissent-ils encore dans les
choux et les filles dans les roses ?) ». Bull. Un. Phys., mai
1987, vol. 81, n° 694, p. 631-640.
[66] COHEN-TANNOUDJI C. « Piéger et observer un seul atome ».
Bull. Un. Phys., février 1990, vol. 84, n° 721, p. 161-184.
[67] MATTA C.-F. « L?effet tunnel : quelques applications ».
Bull. Un. Phys., mai 1991, vol. 85, n° 734 (1), p. 737-749.
[68] ANDRILLAT H. « La théorie de la relativité générale (1) ».
Bull. Un. Phys., janvier 1994, vol. 88, n° 760 (1), p. 1-18.
[69] ANDRILLAT H. « La théorie de la relativité générale (2) ».
Bull. Un. Phys., mars 1994, vol. 88, n° 762, p. 401-424.
[70] HAISSINSKI J. et UNAL G. « Quelques avancées récentes en
physique des particules et des astroparticules ». Bull. Un.
Phys., mars 2003, vol. 97, n° 852, p. 397-421.
[71] GLASHOW S. L., AUGE E. (traduction) et HAISSINSKI J.
(traduction) « L?importance de la physique des hautes
énergies pour la science et la technologie ». Bull. Un.
Phys., mars 2003, vol. 97, n° 852, p. 423-427.
[72] ASPECT A. et GRANGIER P. « Des intuitions d?Einstein à
l?information quantique : les stupéfiantes propriétés de
l?intrication ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juin 2005,
vol. 99, n° 875, p. 33-39.
André GILLES
Professeur
Lycée Déodat de Séverac
Toulouse (Haute-Garonne)
André GILLES
31
Le Bup et les sciences physiques
au collège
Un intérêt tardif mais désormais assuré
Daniel Chambenois
Dominique Ducourant
L?enseignement secondaire fait l?objet, en 1902, d?une
réforme qui le réorganise profondément tant sur le plan structurel que sur le plan des contenus. Elle accorde à l?enseignement
scientifique une place nouvelle dans l?enseignement scolaire.
Très vite apparaît l?intérêt de constituer une Mutuelle des idées
qui conduit à la création, en 1906, de l?Association des professeurs de sciences physiques, chimiques et naturelles, des lycées
et collèges de France (garçons et filles) et à la publication, en
mars 1907, du premier bulletin de l?Union des Physiciens, le
futur Bup.
De sa création jusqu?aux années 1980, Le Bup s?est essentiellement adressé aux professeurs des classes de seconde,
première et terminale et aux professeurs des classes préparatoires aux grandes écoles. Les articles concernant les classes de
collège sont relativement rares. La terminologie Collège concerne
la situation d?aujourd?hui, c?est-à-dire englobe les niveaux
d?études situés entre le CM2 et la classe de seconde.
L?absence d?articles concernant l?enseignement des
sciences au collège est officiellement reconnue par l?association
lors de l?Assemblée générale du 2 juin 1968. Le bureau, par la
voix de son président Georges GUINIER, fait son autocritique
[1] : La part des conseils pratiques et pédagogiques est trop
réduite [?] il y a un problème sérieux surtout si l?enseignement
de la Technologie dans les classes de quatrième et troisième
doit se développer durant les prochaines années et être confié
à des professeurs de sciences physiques. On lit également qu?un
certain nombre de collègues enseignant dans le premier cycle
déplorent, non sans raison, le manque d?articles consacrés à la
technologie [2]. Ces carences sont très certainement à l?origine
de la création de l?Association des professeurs d?initiation aux
sciences physiques en 1978 : La grande diversité des professeurs enseignant actuellement les sciences physiques dans les
collèges les ont conduits à adhérer à deux associations différentes : l?Association des professeurs d?initiation aux sciences
physiques (APISP) et l?Union des Physiciens (UdP) [3]. Quoi
qu?il en soit, l?UdP a tissé très tôt des liens avec l?APISP [4].
De 1907 à 1970, cinq cent trente numéros sont publiés,
mais dix-neuf références tout au plus s?adressent aux enseignants
intervenant en collège, dont dix-huit concernent les programmes.
Un seul article pratique est publié, Le palmer [5], que l?on peut
classer dans la catégorie Séquences pédagogiques.
De 1971 à 1976, Le Bup a très largement ouvert ses
colonnes aux activités de la Commission Lagarrigue qui, créée
en mai 1971, poursuivra ses travaux jusqu?en septembre 1976.
Cette commission propose de réformer l?enseignement de la
Vol. 101 - Novembre 2007
physique et de la technologie au collège. Le bulletin d?octobre
1977 lui est entièrement consacré et mériterait une (re)lecture
attentive. Il rassemble des documents officiels, des documents
d?orientation de la commission, des documents extérieurs à la
commission et le bilan de la commission. La conclusion de l?article de Goéry DELACOTE, De l?innovation à la réforme 19711977 [6] indique, dans le bilan de cette opération, qu?elle s?est
appuyée sur la confiance dans le potentiel d?évolution des
enseignants, la recherche pédagogique et la formation pour
dépasser les réticences au profit de la formation globale de tous
les jeunes élèves. Durant cette période, quarante-neuf références
ont trait aux programmes et seulement une dizaine d?articles
sont consacrés à des séquences pédagogiques pour le collège.
Si l?on exclut les références aux programmes, les réflexions
pédagogiques ne sont alors que peu nourries. Le lecteur du Bup
ne peut guère se faire une idée concernant les pratiques de
l?époque. Néanmoins, dans un article fort intéressant de 1928
[7], V. DUBU relate l?expérience qu?il a menée dans les trois
années d?une école primaire supérieure. Il est question d?utiliser,
comme point de départ, un problème, de placer les élèves face
à des questionnements, d?installer les tables en fer à cheval?
L?auteur termine par ce constat : L?enfant est joyeux, il révèle
un trésor d?ingéniosité, l?activité de l?esprit est quasi continuelle.
La réforme Haby et le collège unique occupent les années
1976-1980. À partir du collège unique, tous les élèves du
premier cycle de l?enseignement secondaire bénéficieront d?un
enseignement de sciences physiques. Le nombre des articles du
Bup consacrés à l?enseignement de la physique et de la chimie
au collège va progressivement augmenter.
Comme annoncé par le Bureau en octobre 1976, un
bulletin entier consacré au collège est publié en mai 1977 [8].
Les conditions d?enseignement des sciences expérimentales en
sixième préoccupent le Bureau de l?association (p. 979). René
HABY, ministre de l?Éducation nationale, apporte quelques
assurances (p. 980). Dans ce bulletin sont également publiés le
programme et les commentaires des deux premières années des
collèges, quelques témoignages de collègues en préapplication,
quelques comptes-rendus d?expériences, quelques réflexions
sur certains points du programme, quelques propositions de
progression mais aussi Un appel du président Jacques GATECEL
(p. 983) : Nous ne pouvons publier que les articles que vous
nous envoyez. L?année 1977 marque la naissance du premier
bulletin que recevront ceux des collègues qui enseignent dans
les collèges et ont choisi la formule spéciale d?abonnement [9].
De 1980 à nos jours, l?enseignement dans les collèges est
33
34
en réforme permanente tant au niveau des programmes qu?au
niveau des méthodes d?enseignement. Ces réformes sont intervenues dans un contexte sociologique en pleine mutation : un
enseignement de masse, une crise économique majeure, une
évolution des mentalités et des comportements. L?association a
toujours favorisé la réflexion sur les nouveaux projets, suivi les
travaux d?expérimentation avant la mise en place des réformes
et proposé un accompagnement lors de l?application des
réformes. Durant cette période, une quinzaine d?articles seulement
sont ainsi consacrés aux programmes alors qu?une cinquantaine
d?articles concernent l?enseignement des sciences physiques au
collège tant sur le plan des connaissances que sur le plan de la
réflexion pédagogique et didactique.
Les réformes se multiplient et
donnent lieu à des commentaires
et propositions
? 1980 : les sciences physiques sont enseignées de la sixième
à la troisième [10 à 12] ;
? 1990 : les sciences physiques sont supprimées en sixième et
en cinquième [13-14] ;
? 1997 : l?interdisciplinarité est abordée dans les Parcours
diversifiés [15 à 17] ;
? 1998 : la physique et la chimie réapparaissent en cinquième
avec la mise en place du cycle central [18-19].
Le 5 avril 2001 est présentée la réforme Lang, créant les
Itinéraires de découverte (IDD). Les domaines proposés sont :
Nature et corps humain, Arts et humanité, Langues et civilisation, Création et techniques. Des articles relatant des essais
paraissent peu après [20 à 22].
Le 25 août 2005 sont publiés de nouveaux programmes
applicables à la rentrée 2006 pour les classes de cinquième et à
la rentrée 2007 pour celles de quatrième. Les nouveaux programmes pour les classes de troisième, qui entreront en vigueur
en septembre 2008, ne sont pas encore publiés. Avec ces
programmes apparaissent des Thèmes de convergence favorisant l?interdisciplinarité dans le pôle sciences qui comprend la
Le Bup et les sciences physiques au collège
physique et la chimie, les sciences de la vie et de la Terre, les
mathématiques et l?éducation physique et sportive.
Le programme de la classe de cinquième prescrit l?expérimentation réalisée par les élèves dans le cadre d?une
démarche d?investigation chaque fois que c?est possible. Cette
démarche, préconisée par l?expérimentation La main à la pâte
[23], est explicitée par le Plan de rénovation de l?enseignement
des sciences et de la technologie à l?école : le PRESTE (BO
n° 23 du 15 juin 2000) [24].
Le PRESTE est accompagné de Fiches connaissances qui,
initialement destinées aux enseignants des écoles vont, dans le
cadre des nouveaux programmes, être d?une grande utilité pour
les professeurs des collèges [25].
Les orientations
À partir de 1990, les articles consacrés aux réflexions
pédagogiques et didactiques se multiplient. Pour la première
fois depuis la création du Bup, un numéro entier est consacré
au Choix didactique [26]. Les articles propres au collège augmentent substantiellement. Dany LAUNER qui coordonne la publication pour le collège rappelle que la rubrique « Collège » du Bup
doit conserver son objectif premier et publier un maximum
d?articles plus spécialement destinés aux enseignants du collège
[27].
Il est ainsi possible de suivre et de comprendre l?évolution
des pratiques et des démarches dans l?enseignement de la physique et de la chimie au collège et de repérer quelques orientations majeures :
? La mise en place officielle d?une Démarche d?investigation
dans les programmes de collège applicables en 2006. Un
numéro entier est consacré à cette démarche [28].
? Une réflexion sur les modalités d?évaluation des élèves [29
à 32].
? L?évolution de l?interdisciplinarité : depuis dix ans, les Parcours diversifiés, les Itinéraires de découverte puis les
Thèmes de convergence permettent de faire le lien entre
différentes disciplines.
? L?expérimentation d?un enseignement intégré de science et technologie en sixième
[33]. Cette expérimentation, menée en partenariat entre le ministère de l?Éducation
nationale, l?Académie des sciences et l?Académie des technologies, a été lancée en
septembre 2006 dans une vingtaine de
collèges répartis dans sept académies.
Bibliographie
[1] GUINIER G. « Assemblée générale 1968 ».
Bull. Un. Phys., juin 1968, vol. 62, n° 506,
p. 1167-1170.
[2] GIÉ H. « Note du responsable du bulletin ». Bull. Un. Phys., mars 1976,
vol. 70, n° 582, p. 791.
[3] BLAIN F. et CONVERSET G. « Coordination
APISP et UdP (éditorial) ». Bull. Un.
Phys., décembre 1978, vol. 73, n° 609,
p. 257-258.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Le Bup et les sciences physiques au collège
[4] CHIROUZE P.-J. « À propos d'un mélange réfrigérant »
(Extraits du bulletin de l?Association des Professeurs
d?initiation aux sciences physiques). Bull. Un. Phys.,
juillet-août-septembre 1979, vol. 73, n° 616, p. 1301-1309.
[5] GIGNET M. « Le palmer ». Bull. Un. Phys., avril 1969,
vol. 63, n° 514, p. 888-894.
[6] « La Commission Lagarrigue ». Bull. Un. Phys., octobre
1977, vol. 72, n° 597 (1), p. 1-169.
[7] DUBU V. « Sur l?enseignement des sciences physiques ».
Bull. Un. Phys., avril-mai 1928, vol. 22, n° 212-213,
p. 220-224.
[8] Bull. Un. Phys., mai 1977, vol. 71, n° 594 (1).
[9] Bull. Un. Phys., décembre 1977, vol. 72, n° 599.
[10] a) HALBWACHS F. « Le poids et la masse : à propos des
nouveaux programmes de sixième ». Bull. Un. Phys.,
avril 1979, vol. 73, n° 613, p. 869-873.
b) MARTINAND J.-L. et VIOVY R. « La notion d?élément
chimique en classe de cinquième : difficultés,
ressources et propositions ». Bull. Un. Phys., avril 1979,
vol. 73, n° 613, p. 878-884.
c) LOYE B. « Le point de vue d?un groupe de préapplicateurs en classe de cinquième (année scolaire 19771978) ». Bull. Un. Phys., avril 1979, vol. 73, n° 613,
p. 885-887.
d) UDP-RÉDACTION. « Enseignement des sciences expérimentales dans les classes de quatrième et de troisième ».
Bull. Un. Phys., avril 1979, vol. 73, n° 613, p. 953-969.
e) UDP-RÉDACTION. « Enquête auprès des professeurs de
cinquième ». Bull. Un. Phys., avril 1979, vol. 73,
n° 613, p. 943-952.
[11] a) Groupe LIRESPT. « À propos du programme de
quatrième? quelques réalisations possibles ». Bull.
Un. Phys., janvier 1980, vol. 74, n° 620, p. 464-472.
b) Groupe GREP. « Initiation à la mécanique en classe de
quatrième ». Bull. Un. Phys., janvier 1980, vol. 74,
n° 620, p. 485-503.
c) UDP. « Résultats de l?enquête auprès des professeurs
sur les acquis, après une première année d?application
des programmes de sciences physiques ». Bull. Un.
Phys., janvier 1980, vol. 74, n° 620, p. 505-534.
d) BOUCHARIN L. et KAHANE A. « L?enfant de sixième
face aux sciences physiques : Regard sur l?avant et
l?après d?une année d?enseignement ». Bull. Un. Phys.,
juillet-août-septembre 1982, vol. 76, n° 646 (1),
p. 1089-1120.
[12] GATECEL J. « Lettre à M. le ministre de l?Éducation nationale ». Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1982,
vol. 76, n° 646 (1), p. 1081-1087.
[13] UDP. « Suppression de la physique et de la chimie en
sixième et cinquième : les réponses de l?Union des physiciens ». Bull. Un. Phys., octobre 1990, vol. 84, n° 727 (1),
p. 1013-1024.
[14] LAUNER D. « Oui, la physique et la chimie vivent toujours
en collège ». Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1992,
vol. 86, n° 746, p. 977-981.
[15] RABIER E. « De la Terre à la Lune ». Bull. Un. Phys.,
juillet-août-septembre 1997, vol. 91, n° 796, p. 1441-1450.
[16] Bull. Un. Phys., janvier 2000, vol. 94, n° 820.
[17] LAURET H. et QUARTIER C. « Parcours diversifiés en
Vol. 101 - Novembre 2007
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
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cinquième, histoire des sciences et interdisciplinarité ».
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 2000, vol. 94,
n° 826, p. 1301-1307.
BERNON J.-L. et LATIL C. « Thèmes traités en sciences
physiques pour la classe de cinquième à la rentrée 1998. ».
Bull. Un. Phys., avril 1998, vol. 92, n° 803, p. 657-663.
JOURDAIN J. « Physique-chimie au collège ». Bull. Un.
Phys., janvier 1999, vol. 93, n° 810, p. 1-5.
MAS V. et GAMBIER F. « Itinéraires de découverte :
l?Odyssée des eaux ». Bull. Un. Phys., avril 2003, vol. 97,
n° 853 (1), p. 617-623.
BOUVIER J. « Itinéraire de découverte en cinquième : la
rivière ». Bull. Un. Phys., avril 2003, vol. 97, n° 853 (1),
p. 633-636.
BROCHET T. et GURNEL F. « Itinéraires de découverte : à la
découverte du système solaire? ». Bull. Un. Prof. Phys.
Chim., janvier 2005, vol. 99, n° 870 p. 99-121.
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1998, vol. 92,
n° 806.
SARMANT J.-P. « Présentation du Plan de rénovation de
l?enseignement des sciences et de la technologie à
l?école ». Bull. Un. Phys., janvier 2001, vol. 95, n° 830 (1),
p. 172-175.
Groupe Ministère. « Présentation des fiches d?application
(enseignement primaire) ». Bull. Un. Phys., juillet-aoûtseptembre 2001, vol. 95, n° 836, p. 1215-1222.
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juillet-août-septembre 2004,
vol. 98, n° 866.
LAUNER D. « Collège en vrac ». Bull. Un. Phys., avril
2002, vol. 96, n° 843, p. 740.
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juillet-août-septembre 2006,
vol. 100, n° 886 (1).
SALTIEL E. et KAMINSKI W. « Un exemple d?évaluation des
nouveaux programmes ». Bull. Un. Phys., juillet-aoûtseptembre 1996, vol. 90, n° 786, p. 1271-1287.
JOURDAIN J. « Qu?enseigne-t-on en chimie au collège ? ».
Bull. Un. Phys., janvier 2003, vol. 97, n° 850, p. 109-110.
AUGER J. « Évaluer les travaux pratiques (TP) au collège ».
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1994, vol. 88,
n° 766, p. 1229-1234.
LAUNER D. « Évaluation au collège ». Bull. Un. Phys.,
juillet-août-septembre 2002, vol. 96, n° 846, p. 1258.
MAS V. « L?UdPPC et le collège : où en est-on ? ». Bull.
Un. Prof. Phys. Chim., avril 2005, vol. 99, n° 873, p. 437440.
Daniel CHAMBENOIS
Professeur
Collège Blaise Pascal
Clermont-Ferrand (Puy-de-Dôme)
Dominique DUCOURANT
Professeur
Collège Joffre
Montpellier (Hérault)
Daniel CHAMBENOIS et Dominique DUCOURANT
35
Pratiques et démarches
expérimentales
Monique Goffard
De la réforme de 1902 à l?introduction de la démarche
d?investigation au collège, thème du Bup de l?été 2006
(n° 886), cent ans auront été nécessaires pour que les instructions officielles imposent des changements pédagogiques relatifs aux Travaux pratiques (TP).
L?entraide pour assurer les exercices
pratiques : un thème permanent
Dès l?origine, l?Union des physiciens est créée comme une
mutuelle des idées. Son bulletin joue alors un rôle d?entraide
entre les enseignants de sciences, une fonction qui a toujours
été maintenue. On y trouve fréquemment des fiches TP ou des
protocoles de manipulations pour faciliter la mise en place de
travaux pratiques.
Toute nouveauté dans les programmes (sujet, matériel) ou
les cursus (options, parcours diversifiés?) donne lieu à la
publication de protocoles ou de progressions centrées sur des
TP illustrant une partie du cours. L?ordinateur, avec les manipulations et les simulations qu?il permet, est largement présent
dans Le Bup dès le début des années 80.
Les enseignants de sciences sont économes et astucieux :
les instructions de 1902 précisent que les exercices pratiques ne
demanderont pas de matériel dispendieux. On trouve toujours
et encore dans le bulletin un très grand nombre d?articles
permettant de construire un matériel peu coûteux.
Les problèmes pratiques
La réforme de 1902 constitue une véritable révolution
dans l?enseignement des sciences et suscite questions et préoccupations qui s?expriment dans Le Bup :
? Quels appareils utiliser, puisque les anciens appareils de
démonstration ne conviennent pas pour les expériences des
élèves ?
? Comment organiser rationnellement une salle de TP ? Les
TP doivent-ils être identiques pour tous ou en roulement ?
Les exercices pratiques de sciences ne peuvent être réellement profitables au plus grand nombre des élèves, que si
ceux-ci sont constamment surveillés et dirigés par le professeur, cela exige que tous les élèves ou groupes d?élèves fassent
en même temps les mêmes exercices. Le matériel n?est pas
toujours en nombre suffisant. Le plan d?une salle est donné
précisant la disposition des paillasses d?élèves par rapport au
tableau, l?intérêt des tabourets, les alimentations nécessaires
(eau, électricité, moyens de chauffage) [1].
? Comment assurer élèves et enseignants face au danger des
manipulations ?
Vol. 101 - Novembre 2007
? Quels aides de physique ? Dans beaucoup de lycées, un
« garçon » est mis, pendant quelques heures par jour, à la
disposition des professeurs de physique.
La méthode expérimentale
et sa mise en ?uvre
Les instructions officielles qui paraissent en 1902 sont
assez sommaires en matière de méthode expérimentale. Les
précisions sont données au cours de conférences d?information
données en 1904 au Musée pédagogique [2].
La méthode, encore préconisée en 1953, est une méthode
inductive qui s?oppose à celle, déductive, utilisée jusque-là.
Elle consiste à mettre les élèves au contact des faits, à leur
montrer directement les phénomènes soit en expérimentant sous
leurs yeux soit en les faisant expérimenter eux-mêmes tout en
dirigeant leurs observations? [3].
Cette méthode rencontre une large adhésion auprès des
enseignants, comme en témoignent
? une enquête menée en 1912 ;
? le texte d?un manifeste de 1972 sur les bases et les conditions
d?une véritable rénovation de l?enseignement des sciences
physiques [4] ;
? une nouvelle enquête en 1989 : Les connaissances inscrites
au programme et l?initiation à la méthode expérimentale [?]
sont considérées comme importantes par 90 % ou plus des
enseignants interrogés et 50 % les ont considérées comme
très importantes [5] ;
? une autre enquête en 1997 : deux objectifs rassemblent à eux
deux un tiers des réponses et viennent nettement en tête : la
connaissance du matériel scientifique et sa maîtrise, la pratique d?une démarche scientifique ou expérimentale [6].
La méthode expérimentale : sa prégnance
La démarche expérimentale et la liaison
cours - TP
La question fondamentale, soulevée dès les premiers
numéros mais toujours discutée et encore d?actualité, est celle
de l?accord entre cours et TP. Comment lier méthode déductive
et méthode inductive ? Celle-ci implique-t-elle une redécouverte des lois par les élèves ? Après une discussion qui se développe sur plusieurs numéros, et se clôt en 1931 par un article
de VALLORY [8] les différents auteurs s?accordent pour reconnaître qu?une redécouverte est impossible.
La discussion renaît après les événements de 1968 sur
l?utilisation des TP-cours. Ces derniers se développent progres-
37
sivement au point que les termes Travaux pratiques disparaissent des titres des articles. Dans les années 80, les élèves manipulent de moins en moins si bien que l?UdP, dans un éditorial
paru en 1989 [7], s?alarme et renouvelle sa demande de prise
en compte des activités expérimentales au baccalauréat. Comment
rendre leur place aux TP ? Doivent-ils précéder ou non le
cours ? Quels types de TP utiliser pour rendre les élèves actifs ?
La démarche expérimentale : de sa critique
à des propositions innovantes
38
La critique de la démarche inductive se manifeste très tôt,
mais de manière minoritaire. Un auteur la caricature en ces
termes : observons, expérimentons, concluons [8]. Un autre
dénonce la passivité des élèves, même en TP ; un autre enfin
dénonce l?emploi de cette méthode qui ignore le rôle de
l?hypothèse. Ces auteurs font cependant des propositions innovantes. En 1909, une démarche de projet est suggérée suivie, en
1910, de propositions qui s?apparentent aux actuels TP-Top [9].
Les critiques plus récentes s?appuient sur les travaux de
BACHELARD : commencer par l?observation n?est pas forcément
le moyen le plus efficace pour l?apprentissage. Dès 1938,
BACHELARD dénonce l?observation première [comme] un
premier obstacle pour la culture scientifique? [10], mais ces
idées ne transparaissent pas dans Le Bup ; ce n?est qu?avec les
recherches en didactique qu?apparaissent, dans les années 80,
des propositions faisant référence à ses travaux. En 1985, dans
les numéros 670 et 673, J.-P. MARTIN et A. CHAUDONNERET,
s?appuyant sur les travaux du philosophe, donnent des
exemples d?une démarche de type investigation pratiquée à
l?école élémentaire.
L?expression démarche expérimentale n?a pas la même
signification pour tous les professeurs et les auteurs ne précisent pas toujours le sens qu?ils lui donnent. Définie, au départ
comme méthode inductive, elle est parfois assimilée à une
démarche d?investigation ou à
une situation-problème, autre
étiquette qui a fait l?objet de
différentes interprétations.
La démarche expérimentale : polysémie
Pratiques et démarches expérimentales
la situation-problème [13] ou à la démarche OHERIC (Observation, Hypothèse, Expérimentation, Raisonnement, Interprétation, Conclusion) [14]. La situation-problème peut être simplement un problème posé aux élèves pour les motiver. Dans le
numéro du Bup centré sur la démarche d?investigation (n° 886),
plusieurs articles précisent ce qu?est une situation-problème.
En fait, les démarches mises en ?uvre en Travaux
pratiques par les enseignants sont rarement explicitées.
Des TP, pourquoi ?
Les TP ne sont pratiquement jamais remis en cause dans
le bulletin de l?association, sauf comme une libre opinion ; au
contraire, l?Union des professeurs de physique et de chimie les
a toujours défendus. Pourquoi ? À quoi servent-ils ? Quelles
capacités permettent-ils de développer chez les élèves ?
Suivant les instructions de 1902, les TP permettent
d?initier les élèves à la méthode expérimentale. Ils doivent aussi
1°) Apprendre à l?élève à se servir de ses dix doigts, le rendre
moins maladroit, exercer sa patience, développer son initiative, ses qualités d?observation, son esprit critique [?].
2°) Montrer à l?élève un certain nombre de lois expérimentales
importantes et les lui graver dans la mémoire [15].
Lors des multiples interventions de l?UdP pour la défense des
TP, ces idées sont reprises. Par exemple, en 1951 : L?UdP réunie
en Assemblée générale, considérant qu?un enseignement expérimental, tel qu?il doit être compris dans nos sections terminales,
ne saurait être efficace et culturel qu?en s?appuyant sur des
Travaux pratiques, seuls exercices au cours desquels l?élève
observe la réalité, acquiert, avec le sens du relatif et de l?erreur,
le véritable sens expérimental au contact direct du laboratoire
Que ces séances créent pour l?élève un allégement du travail à
la maison en permettant une assimilation plus rapide et meilleure
du cours? [16].
Le rôle des TP
Les TP présentés dans le
bulletin depuis 1990 sont soit des
propositions
pédagogiques,
comme les TP-Top [11], soit des
propositions didactiques, comme
les situations-problème [12]. Les
premiers, issus du terrain, visent à
rendre les élèves plus actifs ; les
secondes s?efforcent de faire
émerger, afin de les remettre en
cause, les représentations des
élèves qui peuvent constituer des
obstacles à l?acquisition de
concepts.
À partir de là, la démarche
expérimentale, appelée aussi
démarche scientifique par certains
auteurs, change de sens. Quand
elle est définie, la démarche expérimentale est parfois assimilée à
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Pratiques et démarches expérimentales
Les enquêtes auxquelles nous avons fait référence
montrent que, pour la majorité des enseignants, les objectifs des
TP n?ont pas fondamentalement changé au cours des années.
La reconnaissance des travaux pratiques
au baccalauréat S
En 1987, l?UdP se prononce [17] pour une validation des
travaux pratiques aux baccalauréats par une épreuve dont la
nature précise et l?importance restent à définir. On sait que les
efforts de l?UdP ont abouti puisque, après une phase d?expérimentation, cette épreuve d?évaluation des capacités expérimentales est généralisée en 2003.
Conclusion
Les TP constituent le socle de granit de l?enseignement
des sciences physiques, jamais remis en cause dans Le Bup.
Près de la moitié des articles du Bup font d?ailleurs référence à
ces travaux pratiques, sans qu?il apparaisse nécessaire de justifier leur raison d?être.
« La » méthode expérimentale, malgré les critiques qui lui
ont été faites, est longtemps restée « la méthode des TP ». Elle
est maintenant une étiquette dont la signification varie avec les
auteurs, mais les innovations qui se dessinent ne sont pas
nouvelles pour tous.
Bibliographie
[1] ROUBAULT. « Service des renseignements (question 45 :
Organisation rationnelle d?une salle de travaux
pratiques) ». Bull. Un. Phys., janvier 1908, vol. 2, n° 9,
p. 12-15.
[2] FAUQUE D. Partager, défendre, agir, 100 ans de l?Union
des professeurs de physique et chimie. Journées nationales
de Besançon, 2006.
[7] a) TINNÈS J. « Éditorial ». Bull. Un. Phys., juin 1989, vol.
83, n° 715, p. 737-739.
b) LESTRADE A.-M. et TINNÈS J. « Expérimentation d?une
nouvelle épreuve de sciences physiques au baccalauréat ». Bull. Un. Phys., juin 1989, vol. 83, n° 715,
p. 751-754.
[8] VALLORY J. « Sur les principes de la dynamique ». Bull.
Un. Phys., novembre-décembre 1931, vol. 26, n° 247-248,
p. 90-103.
[9] a) FARGE E. « À propos des exercices pratiques actifs ».
Bull. Un. Phys., janvier 1910, vol. 4, n° 29, p. 81.
b) DELVALEZ G. « Problèmes pratiques ». Bull. Un. Phys.,
janvier 1910, vol. 4, n° 29, p. 82-88.
[10] BACHELARD G. La formation de l?esprit scientifique. Vrin,
1938, p.18-19.
[11] a) NENAN M., BERTHIER-FESSY B., CHAMPION J. et
LAUNER D. « Et si on rendait les élèves plus dynamiques en travaux pratiques (TP) ? ». Bull. Un. Phys.,
janvier 1990, vol. 84, n° 720, p. 29-35.
b) FESSY B. et NENAN M. « ?TP top? ou apprendre et
comprendre dans l?action ». Bull. Un. Phys., juilletaoût-septembre 2001, vol. 95, n° 836, p. 1191-1197.
[12] a) ROBARDET G. « Enseigner les sciences physiques à
partir de situations-problèmes ». Bull. Un. Phys.,
janvier 1990, vol. 84, n° 720, p. 17-28.
b) ROBARDET G. « Quelle démarche expérimentale en
classe de physique ? ». Bull. Un. Phys., juillet-aoûtseptembre 2001, vol. 95, n° 836, p. 1173-1190.
[13] GIRAUD C., DUCHER C., MARTY B., ASTRUC M. et ROGUES G.
« Français et démarche expérimentale en physique-chimie ».
Bull. Un. Phys., avril 1998, vol. 92, n° 803, p. 707-712.
[14] PACCOU L., DUBOIS H. et ZEMMOURI J. « Atelier technologique d?enseignement : une nouvelle méthode pour
l?enseignement expérimental (pratiques innovantes) ».
Bull. Un. Phys., novembre 1999, vol. 93, n° 818, p. 16971702.
[15] MOSNIER E. « Sur l?organisation des exercices pratiques ».
Bull. Un. Phys., juillet 1911, vol. 5, n° 45, p. 276-281.
[16] « Compte-rendu de l?Assemblée générale du 16 mai 1951 ;
v?ux sur les horaires des classes terminales ». Bull. Un.
Phys., juillet 1951, vol. 43, n° 399, p. 519-522.
[17] « Compte-rendu de l?Assemblée générale du 14 juin
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[3] « Instructions du 26 novembre 1953 ». Bull. Un. Phys.,
janvier-février 1954, vol. 46, n° 414, p. 219-226.
[4] LE BUREAU. « Nouveau manifeste : les bases et les conditions d?une véritable rénovation de l?enseignement des
sciences physiques ». Bull. Un. Phys., février 1972,
vol. 66, n° 542, p. 541-544.
[5] BOYER R. et TIBERGHIEN A. « Des opinions de professeurs
et d?élèves sur l?enseignement des sciences physiques au
lycée ». Bull. Un. Phys., mars 1989, vol. 83, n° 712,
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[6] SÉRÉ M.-G., JOURNEAUX R. et WINTHER J. « Enquête sur
les objectifs des travaux pratiques (TP) ». Bull. Un. Phys.,
juillet-août-septembre 1997, vol. 91, n° 796, p. 1377-1390.
Vol. 101 - Novembre 2007
Monique GOFFARD
UMR STEF
Cachan (Val-de-Marne)
Monique GOFFARD
39
L?oscillographe
Cent ans au service de la pédagogie
Silvio Mermier
Les termes oscillographe, oscillographe cathodique ou
électronique, oscilloscope ou plus familièrement oscillo traduisent l?existence d?un appareil dont l?histoire est contée au fil du
Bup. Nous le connaissons tous, nous en avons tous eu un jour
entre nos mains ou mis entre celles des élèves. Nous constatons
qu?il évolue encore aujourd?hui : oscillographe numérique sans
tube cathodique.
En retraçant son histoire en suivant les articles du Bup,
nous ne présentons pas une étude exhaustive de l?histoire de
l?oscilloscope [1]. C?est à dessein que le regard est porté au fil
du Bup pour évaluer l?impact de l?oscillographe dans l?enseignement de la physique en France.
Oscillo, oscilloscope, oscillographe : nommer pour mieux
comprendre. Nous associons aujourd?hui le mot oscilloscope
(skopein, observer) ou oscillographe (graphein, écrire) à l?appareil classique de nos laboratoires. Il n?en a pas toujours été
ainsi. En 1937, au pavillon de l?enseignement de l?Exposition
internationale est présenté un oscillographe pour l?enseignement. Au début du XXe siècle, les oscillographes tracent par des
stratagèmes optiques (enregistrement d?un pinceau lumineux
sur papier photographique) [2] ou mécaniques (stylet encreur)
une courbe liée à des phénomènes oscillatoires [3-4]. Tous ces
appareils écrivent alors des oscillations.
Le premier article sur l?oscillographe cathodique dans Le
Bup date de 1937. L?adjectif cathodique est essentiel pour préciser
aux lecteurs ce dont il s?agit ; il faudra attendre les années 1970
pour qu?il tombe en désuétude. C?est le compte rendu d?un
stage à Göttingen (Allemagne) [5] écrit par M. NEUMEISTER,
préparateur au lycée Kléber de Strasbourg, qui raconte : D?innombrables expériences avec le tube de Braun ont montré que
cet oscillographe d?une importance croissante pour la technique moderne a un domaine d?application encore beaucoup
plus étendu. L?article est d?ailleurs assez enthousiaste sur l?enseignement de la physique outre-Rhin à cette époque. Les
tensions franco-allemandes d?alors, ou peut-être d?autres
raisons, entraînent une mise au point en bonne et due forme [6] :
L?exposition qui a accompagné le Congrès du Havre en 1936
et celle qui a eu lieu en septembre dernier au musée Pédagogique
pendant le Congrès International de l?Enseignement Expérimental, les expositions annuelles de la société de physique ont
montré nombre de réalisations analogues à celles que
M. NEUMEISTER a vues à Göttingen. La forme de la réponse est
celle d?un rappel à l?ordre et l?on note qu?il n?y est pas question des tubes de Braun.
Hormis cette petite incursion, aucun article sur l?oscillographe cathodique ne paraît dans Le Bup jusqu?en 1948. Or les
premiers oscillographes sont fabriqués industriellement à partir
de 1934. Le laboratoire de recherche de l?École normale supérieure à Paris en possède un dès 1920 [7].
Vol. 101 - Novembre 2007
En 1948, des professeurs du lycée de Lille publient un
article [8] de dix pages denses sur les multiples possibilités de
l?oscillographe et constatent que c?est un appareil de haute
valeur pédagogique pour l?étude des phénomènes vibratoires
ou transitoires. L?appareil décrit est le OCP-31 de la Compagnie des Compteurs à Montrouge. Le spot est assez lumineux
et l?écran, de 11 cm de diamètre, est de taille suffisante pour
réaliser des expériences de cours.
Dans les années 1950, les articles sont plus nombreux ; ils
concernent tant l?étude d?un cycle d?hystérésis [9] que les
décharges provoquées par un tube de Geiger en présence d?uranium [10]. Un sujet du concours général porte sur l?étude d?un
pinceau cylindrique, étroit, de rayons cathodiques, formés
d?électrons qui passe à l?intérieur d?un condensateur plan et
rencontre un écran fluorescent. Mais le terme d?oscillographe
n?apparaît pas et le concept d?électron est manipulé avec de
multiples précautions [11].
Les Journées d?Alger [12], pendant les Jours Gras du
printemps 1950, marquent un tournant dans la diffusion des
connaissances auprès des professeurs et l?utilisation des oscillographes cathodiques : c?est l?époque de l?oscilloscopie !
En 1951, Le Bup publie une série de trois articles fondamentaux qui reprennent les cours ou conférences données
pendant ces journées de formation. Le premier article [13]
contient le fameux schéma « écorché » de l?oscilloscope qui
fera le bonheur de générations d?élèves et de professeurs. Le
suivant [14] traite des qualités à attendre d?un oscilloscope
destiné à l?enseignement et des conseils pratiques pour l?achat :
autour de deux cent mille francs de l?époque (soit environ
quatre mille euros d?aujourd?hui), avec des écrans de diamètre
compris entre sept et onze centimètres et des fréquences de
balayage d?environ 3 kHz. L?auteur remarque qu?une fréquence
de 50 kHz serait préférable pour observer les signaux liés aux
sons audibles. Le dernier article [15] détaille les expériences
réalisables avec cet appareil.
Lancé par ces Journées, l?oscillographe cathodique s?installe dans les laboratoires, porté par quelques professeurs
curieux et passionnés par cet outil technique et pédagogique.
On retrouve les mesures de e/m en 1957 dans un article [16]
inspiré du travail du professeur Richard SIERING paru dans
Phywe Nachrichten en février 1955. Cet article rappelle que la
firme Phywe à Göttingen propose des tubes oscillographiques.
Le texte d?une conférence prononcée à l?occasion d?un
stage de professeurs à l?École normale supérieure de SaintCloud en septembre 1959 fait l?objet d?un article très riche en
schémas, expériences de cours et montages [17].
Le Centre d?équipement en matériel scientifique (CEMS)
propose en 1960 deux oscillographes : le Farkas (type monocathode) et le CRC (type bicathode). L?adjectif cathodique est
Silvio MERMIER
41
L?oscillographe
toujours explicité. Des manipulations sont proposées avec ces
deux types d?appareils [18].
On trouve encore, en 1959-1960, quelques articles qui traitent des oscillographes non cathodiques : ainsi, l?oscilloscope
pendulaire [19] pour l?étude des oscillations du pendule de
torsion. L?utilisation de l?oscillographe entraîne aussi la fabrication d?autres appareils : c?est ainsi que l?École normale d?instituteurs de la ville de Paris, équipée en 1960 d?un oscillographe Farkas qui ne possède pas de balayage déclenché pour
l?étude des phénomènes transitoires, doit se doter d?un générateur de signaux carrés [20].
42
À la fin des années soixante, l?oscilloscope fait son entrée
dans les programmes et les concours de recrutement. Les programmes de terminales C et T (arrêté du 13 juin 1966), qui
entrent en application à la rentrée 1967, introduisent les chapitres Électricité et phénomènes corpusculaires. Propriétés des
faisceaux d?électrons ; oscillographe électronique [21]. Cette
partie n?est pas au programme des classes de terminale D. Le
concours général de 1967 porte explicitement sur l?oscillographe
cathodique [22]. La liste des montages d?agrégation publiée
dans Le Bup en 1966 mentionne l?Oscillographe cathodique
[23]. Les mesures concrètes avec un oscilloscope cathodique sont
introduites à la rentrée 1968 dans les classes préparatoires :
mesure d?une fréquence, mesure de la tension crête à crête, par
exemple [24].
S?ouvre alors la période faste et riche d?idées d?utilisation
de l?oscillographe avec des élèves. Entre le recueil des manipulations écrit en 1970 [25] qui ne contient qu?un petit paragraphe sur les manipulations utilisant un oscillographe et le
pointilleur de courbe, dispositif bien pratique pour différencier
facilement les deux courbes [26], on rencontre aussi un article
très documenté [27].
Avec l?aide de BupDoc sur la Toile et entre 1970 à 2004
on dénombre dans Le Bup environ quatre-vingts articles
indexés avec le mot-clé oscilloscope.
Cet outil se développe alors dans toutes les disciplines
expérimentales : tant pour l?étude des phénomènes physiques
qui sous-tendent son fonctionnement que pour les mesures qu?il
permet d?effectuer. Depuis lors, l?axe des abscisses est souvent
l?axe temporel. Les oscilloscopes à mémoire sont introduits
dans les années 1990 [28]. L?évolution vers l?ordinateur [29] se
fait assez facilement et le passage aux écrans numériques
entraîne la suppression des appareils à faisceau cathodique.
L?obtention aisée d?une courbe imprimée (graphie) à
partir d?un appareil à écran numérique (sans faisceau électronique) justifierait que l?on emploie de nouveau le terme d?oscillographe, en usage il y a cent ans, pour les appareils utilisés
dans l?enseignement en ce début de XXIe siècle.
Bibliographie et netographie
[1] RATEAU R. L?oscillographe cathodique. Que sais-je ?
n° 1297, Paris : Puf, 1968. 128 pages.
[2] PESCHARD M. « Un oscillographe pour l?enseignement ».
Bull. Un. Phys., juin-juillet 1938, vol. 32, n° 313-314,
p. 387-389.
[3] PERS P. « Appareil pour l'enregistrement des mouvements
oscillatoires et de leur superposition ». Bull. Un. Phys.,
janvier 1923, vol. 17, n° 159, p. 104-109.
[4] GRILLET L. « Oscillographe enregistreur pour basse
fréquence ». Bull. Un. Phys., juin 1944, vol. 38, n° 339,
p. 221.
[5] NEUMEISTER A. « Stage de documentation à Göttingen ».
Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1937, vol. 32, n° 305306, p. 35-37.
[6] ROUBAULT H., BOURGUIGNON R. et ROGER P. « À propos
d'un stage de documentation à Göttingen » (réponse à l?article [5]). Bull. Un. Phys., février-mars 1938, vol. 33,
n° 309-310, p. 218.
[7] Informations sur le site de l?université Paris VI, Pierre et
Marie Curie : http://www.upmc.fr/unc/cd/anphysique/trois/
[8] DELARUE V. et PICOUX. « L?oscillographe cathodique dans
l?enseignement du second degré ». Bull. Un. Phys.,
janvier-février 1948, vol. 42, n° 363-364, p. 129-139.
oscillographe_cathodique.htm
[9] SIMON F. « Cycle d?hystérésis à l?aide de l?oscillographe
cathodique ». Bull. Un. Phys., mai-juin 1950, vol. 44,
n° 389-390, p. 281-283.
[10] DUMESNIL G. « Expérience de cours sur la radioactivité et
les rayons cosmiques ». Bull. Un. Phys., mai-juin 1950,
vol. 44, n° 389-390, p. 284-285.
[11] « Concours général », Bull. Un. Phys., novembredécembre 1950, vol. 43, n° 395, p. 115-148.
[12] « Les Journées d?Alger ». Bull. Un. Phys., mars-avril
1950, vol. 42, n° 387-388, p. 230-239.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
L?oscillographe
[13] SAVORNIN J. « L?oscilloscopie aux Journées de Physique
d?Alger ». Bull. Un. Phys., mars 1951, vol. 45, n° 397,
p. 268-276.
[14] DESQUAND M. « L?oscilloscopie aux Journées de Physique
d?Alger (suite) ». Bull. Un. Phys., juillet 1951, vol. 45,
n° 399, p. 476-487.
[15] ESSNER M. « L?oscilloscopie aux Journées d?Alger (fin) ».
Bull. Un. Phys., novembre-décembre 1951, vol. 46,
n° 401, p. 98-111.
[16] « Mesure du rapport e/m au moyen d?un tube oscillographique ». Bull. Un. Phys., janvier-février 1957, vol. 51,
n° 432, p. 250-254.
[17] ROCH J. « Oscillographe cathodique ». Bull. Un. Phys.,
janvier-février 1960, vol. 54, n° 450, p. 334-341.
[18] MORET P. « Oscillographe cathodique en mathématiques
élémentaires et sciences expérimentales ». Bull. Un. Phys.,
novembre-décembre 1961, vol. 56, n° 461, p. 277-282.
[19] FOUILLÉ A. « Complément sur l'Oscilloscope pendulaire ».
Bull. Un. Phys., mai-juin 1960, vol. 54, n° 452, p. 485488.
[20] BURILLON A. « Générateur de signaux carrés ». Bull. Un.
Phys., mai-juin 1960, vol. 54, n° 452, p. 497-498.
[21] « Arrêté du 13 juin 1966. Programme de sciences
physiques des classes de second cycle des lycées et écoles
normales ». Bull. Un. Phys., août-septembre 1966,
vol. 60, n° 491, p.773.
Vol. 101 - Novembre 2007
[22] « Concours général ». Bull. Un. Phys., oct. 1967, vol. 61,
n° 498, p. 50-57.
[23] Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1966, vol. 61, n° 492,
p. 174.
[24] « Programmes de physique chimie des classes préparatoires C ». Bull. Un. Phys., avril 1968, vol. 62, n° 504,
p. 895-911.
[25] « Recueil de manipulations de physique et de chimie
(conforme aux programmes de 1966) ». Bull. Un. Phys.,
novembre 1970, vol. 65, n° 529, p. 182-185.
[26] MORY P. « Pointilleur de courbe pour oscillographe ».
Bull. Un. Phys., mars 1980, vol. 74, n° 622 (1), p. 751755.
[27] BEAUVILLAIN R. « Utilisation des oscillographes cathodiques ». Bull. Un. Phys., mars 1977, vol. 71, n° 592,
p. 745-772.
[28] VELAY B. « Oscilloscope numérique : quel budget ? ».
Bull. Un. Phys., mai 1993, vol. 87, n° 754, p. 819-824.
[29] CHATILLON J.-C. « De l?oscilloscope à l'ordinateur ». Bull.
Un. Phys., mai 1993, vol. 87, n° 754, p. 681-705.
Silvio MERMIER
Nice (Alpes-Maritimes)
Silvio MERMIER
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La mesure dans Le Bup
Marie-Geneviève Séré
Introduction : La réforme de 1902
et la mesure
Au début du XXe siècle, l?enseignement des sciences
physiques, de dogmatique qu?il était [22], s?ouvre à l?expérimentation et à la mesure. Les sciences physiques enseignées
doivent devenir quantitatives. La réforme de 1902 est en plein
accord avec l?affirmation de Lord KELVIN (1824-1907) : On ne
connaît bien un phénomène que lorsqu?il est possible de
l?exprimer en nombre. Les consignes de l?inspecteur Lucien
POINCARÉ vont dans le même sens : La véritable expérience est
quantitative, parce qu?elle permet l?évaluation d?une grandeur
en nombre, au moyen d?une unité définie [...] il faut que l?élève
acquière nettement l?idée de ce qu?est une mesure, il faut qu?il
en pratique lui-même.
Première formulation d?un débat qui perdurera : qu?est-ce
que mesurer ? Quelle idée de la mesure transmettre ? Quelle
pratique de la mesure enseigner ? Soixante ans plus tard, en
1968, on évoquera l?ennui engendré par le mesurage chez les
élèves, dans l?avant-propos d?un numéro du Bup, largement
consacré à la question des incertitudes de mesure [1].
Les enjeux de l?enseignement
de la mesure au cours du temps
Mesurer, c?est tout à la fois mesurer avec soin (c?est donc
un savoir-faire) et rechercher une information à extraire des
données, dans le but d?exploiter l?information. Les mesures
sont utilisées pour vérifier ou induire une loi ou encore dans
une démarche de modélisation.
Certes, depuis 1907 et sans discontinuer, on fait faire des
mesures aux élèves. Mais durant certaines périodes on parle peu
de la mesure dans Le Bup, en particulier de 1918 à 1930, période
pendant laquelle la métrologie s?est sans doute peu développée.
En cent ans, on trouve dans le bulletin quatre-vingt-dix-neuf
articles dont le titre contient le mot mesure et presque autant qui
décrivent des appareils de mesure. Ils en étudient le principe et
jugent rarement de la qualité des mesures obtenues. À travers
ces articles, on s?aperçoit que, parmi les trois grandes composantes définies ci-dessus (mesurer, rechercher une information,
utiliser les mesures), l?enseignant effectue un choix. Au cours
du temps, les choix subiront de fortes évolutions qui s?accéléreront
dans les vingt dernières années.
C?est surtout pendant la première moitié du XXe siècle que
le mesurage est enseigné en tant que savoir-faire. Les enseignants
organisent des séances d?initiation à la mesure, en seconde le
plus souvent, durant lesquelles les élèves pratiquent le mesurage. Les résultats de ces mesures ne sont pas utilisés. On fait
alors mesurer principalement des longueurs et des masses.
Le savoir-mesurer
C?est ainsi qu?en octobre 1931, on constate, à l?occasion
de la publication dans Le Bup d?Exercices pratiques proposés
par les professeurs, qu?un bon nombre d?entre eux sont consacrés à des opérations de mesure (mesure des longueurs et des
Vol. 101 - Novembre 2007
angles, mesure d?une surface par pesée, mesure précise d?une
longueur, balance de précision, sensibilité d?une balance?). On
y trouve l?explication de ce qu?est une erreur de parallaxe [2] :
l?observateur peut trouver, pour la mesure de deux longueurs
égales, des résultats qui varient suivant les positions respectives
de l?objet et de l?instrument de mesure.
La balance fait l?objet de six articles entre 1922 et 1936,
puis d?un article [3] qui propose en 1980 la construction d?une
balance par les élèves en lycée professionnel. Les qualités
citées sont la sensibilité (appelée parfois précision), la fidélité,
la justesse, la reproductibilité et une fois la stabilité. Enfin,
deux articles récents sur la balance se singularisent par un
propos bien différent : le premier [4] rend compte d?une démarche
de projet en lycée professionnel associée à la construction d?une
balance, tandis que le second [5] dévoile le mécanisme d?une
balance de précision beaucoup plus sophistiquée.
La mesure en tant que savoir-faire est donc très présente
jusque dans les années 1950 ; mais on cesse par la suite de
s?intéresser au savoir-faire lui-même.
On enseigne aussi à traiter les données. Dès l?origine, on
détaille la méthode à utiliser pour dresser des tableaux et tracer
des courbes présentant les résultats. On cherche à ce que les
élèves comprennent les imperfections de leurs mesures.
Le traitement des données
On qualifie la qualité de la mesure de façon très différente
au cours du temps. Les années 20 accordent une grande importance à la recherche d?une valeur vraie ou précise. Dans les
années 60, les termes de vérité, précision, erreur utilisés
jusqu?alors sont progressivement remplacés par de nouvelles
notions qui doivent beaucoup aux théories statistiques. Dans un
article important de 1960 dû à l?Inspecteur général R. DECHÊNE
[6], on peut lire : ?à une heure où notre enseignement est basé
sur l?expérience, il convient de dégager, au niveau de nos classes
du Second degré, les principes fondamentaux de l?exploitation
et de l?interprétation des mesures.
La très forte évolution en matière de traitement des
données fait largement oublier l?enseignement du savoirmesurer. Les instructions officielles de 1977 mettront l?accent
presque exclusivement sur le traitement des données.
La troisième composante du mesurage, c?est l?utilisation
des résultats. C?est la phase du processus où le savoir-mesurer
et le traitement des résultats sont mis au service de la physique
ou de la chimie du phénomène. L?enseignant choisit alors entre
plusieurs idées de la mesure, pour reprendre la terminologie de
l?inspecteur POINCARÉ, cité plus haut. Il choisit un cadre, un
questionnement pour établir le lien entre données et lois. Ce
cadre peut être inductiviste ou déductiviste et fait l?objet de
nombreux articles (cf. l?article Pratiques et démarches expérimentales).
La finalité de la mesure : l?utiliser
Pendant longtemps, on se contente de vérifier des lois
? sans les mettre réellement en question ? et la recherche de la
Marie-Geneviève SÉRÉ
45
valeur d?une quantité ou d?une constante (vitesse du son,
rapport e/m, constante d?Avogadro, etc.) est fréquente. En 1914,
dans une mesure d?indice de l?eau [7], on juge de la pertinence
de la méthode de mesure par les résultats obtenus : ?d?où, par
la formule brute, n? = 1,339 (soit 1,34) et, par la formule
corrigée, n = 1,334 (soit 1,33). Or, on sait que pour l?eau, à
20°, on a nD1 = 1,3330. La méthode exposée donne donc bien,
tout en restant aussi simple que possible, l?indice moyen avec
deux décimales exactes.
46
Dès 1931, plusieurs des exercices pratiques proposés dans
Le Bup [2] ont comme objectif la vérification d?une loi : règle
des moments, loi de Mariotte, formules des lentilles, lois de la
réfraction. La consigne reste approximative, puisque par exemple,
il est demandé de vérifier au mieux?
Par la suite, c?est plutôt l?établissement des lois qui est
privilégié, selon des modalités très variées. C?est ainsi qu?en
1946 les instructions officielles [8] précisent le déroulement
d?une leçon : [?] il (le professeur) réalisera alors les expériences quantitatives qui lui permettront, par quelques mesures
rapides, de voir quelle est l?influence de ces facteurs enfin, il
conclura et donnera, s?il y a lieu, la traduction mathématique
du phénomène.
Dans les années 1990, de plus en plus d?outils mathématiques sont mis à la disposition de l?enseignement : régression
linéaire, méthode des moindres carrés, tests, etc. Les ordinateurs
peuvent prendre en charge les mesurages eux-mêmes ; le traitement des mesures et l?utilisation des résultats prennent une dimension nouvelle. On peut entraîner les élèves vers de véritables
problèmes de modélisation tandis que les activités liées au savoirmesurer et au traitement des données sont largement réduites.
Les grandes étapes
1907-1945 : le temps de la valeur vraie
et de l?erreur
Pendant cette période, la pratique consiste à faire peu de
mesures et à rechercher la bonne mesure, qualifiée de précise.
On attribue couramment une valeur à l?erreur et on parle de la
valeur vraie.
Dès 1911, un professeur décrit longuement l?organisation
des exercices pratiques et les façons de procéder pour que les
élèves effectuent de bonnes mesures. Il s?agit pour lui de serrer
la vérité le plus près possible [9]. En 1916, l?auteur d?un article
consacré aux ordres de grandeur et au traitement numérique des
valeurs issues des mesures, s?attache à la recherche des chiffres
sûrs du résultat, à l?identification du chiffre douteux, à la nécessité de limiter le résultat aux chiffres sûrs [10]. Dans cet article
très riche, c?est la pratique qui est décrite dans un vocabulaire
peu scientifique, mais qui permet d?aborder bien des points qui,
en tant que tels, restent aujourd?hui d?actualité.
On ne distingue pas toujours la précision de l?exactitude.
On procède essentiellement par encadrement en recherchant les
bornes supérieure et inférieure. Ce procédé est utilisé pour des
mesures directes, mais aussi quand il y a propagation des
erreurs, lors du calcul de grandeurs dérivées. C?est ce qu?Hubert
GIÉ et René MOREAU appelleront plus tard le dogme des encadrements.
En 1938, un précurseur, Georges DARMOIS [11] se sert
d?images pour nuancer l?idée d?erreur. Il parle de? l?estimation
d?une grandeur déterminée objectivement de manière précise,
comme une cible réelle que nous visons avec une arme imparfaite
et avec quelques maladresses.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
La mesure dans Le Bup
Puis vient le temps où l?on comprend que l?erreur n?est
pas connue, puisque, si on la connaissait, on la corrigerait.
À partir de 1945 : le temps de l?incertitude
En 1947, G. VASSAILS [12] est l?un des premiers à défendre
la notion d?incertitude : Depuis de nombreuses années, j?évite
dans mes cours le mot erreur [?]. Il suppose l?existence d?une
vérité, d?une vraie valeur qui, expérimentalement inaccessible,
ne saurait être objet de science?
Georges GUINIER publie la même année Les mesures
modernes de la célérité de la lumière [13]. Il y est question de
valeur moyenne, de séries statistiques de mesures, de moyenne
arithmétique des écarts, de dispersion des valeurs, de sous-estimation éventuelle des erreurs probables qui sont évaluées de
façon statistique. C?est la valeur la plus probable qui est ici
recherchée dans chaque expérience évoquée ainsi que l?erreur
systématique liée à chaque méthode. Une approche nouvelle est
en marche.
C. BORY martèle dans sa Note sur une leçon sur les erreurs
d?expérience [14] que la valeur exacte n?existe pas.
Les deux termes d?erreur et d?incertitude cohabitent un
certain temps et le mot erreur disparaît complètement vers
1968, comme on le voit dans l?article Introduction de la notion
d?incertitude d?un bulletin entièrement consacré à une liste de
manipulations destinées aux classes de seconde et de première
[15] : Le but de cette manipulation est de familiariser l?élève
avec l?existence d?approximations dans les mesures physiques
et avec la notion d?incertitude ; le libellé choisi s?efforce d?être
une introduction la plus complète possible relativement à cette
notion d?incertitude, sans toutefois mentionner les théorèmes de
calcul.
Dans ce même bulletin, les articles suivants Masse volumique
des solides et Mesure de la densité d?un solide par la méthode
du flacon mettent en évidence les difficultés d?estimation des
incertitudes lorsqu?on doit traiter des erreurs liées, des produits,
des quotients et vont jusqu?aux Théorèmes des incertitudes. On
se met à préférer le terme calcul de propagation des incertitudes
à celui de calcul d?erreurs pour désigner les calculs du type :
? (a b) / ab = ?a/a + ?b/b et ? (a + b) = ?a + ?b
À partir de 1968 : le temps de la mesure
comme variable aléatoire
C?est l?esprit statistique qui s?introduit et qui modifie
profondément le traitement des mesures dispersées multiples,
l?exploitation d?un petit nombre de mesures et l?étude de la
qualité d?un instrument. La moyenne d?une série de mesures en
devient le meilleur représentant. On distingue les incertitudes
aléatoires et systématiques. On estime, au sens mathématique,
les incertitudes, au lieu de les évaluer ou les calculer suivant les
cas. On renonce au dogme des encadrements au profit de l?intervalle de confiance associé à un taux de confiance. Celui-ci est
généralement estimé à 95 %, ce qui signifie que la valeur cherchée a 95 chances sur 100 de se trouver dans l?intervalle de
confiance calculé à partir de l?écart moyen quadratique de la
série des mesures. Ce type de résultat permet de déterminer les
chiffres significatifs.
En 1968, un numéro complet [1] intitulé Statistiques et
probabilité. Erreurs et incertitudes couvre le sujet. Dès le
premier article, R. LACHAUD affirme : Le caractère aléatoire de
certaines expériences est manifeste. Suit alors un exposé des
outils mathématiques qui conduit en particulier à la formule :
[? (a b) / ab]2 =[?a/a]2 + [?b/b]2
Le Bup n° 898
La mesure dans Le Bup
En 1977, René MOREAU [16] expose les méthodes indispensables au point de vue statistique. En 1987, plus de vingt
ans après la parution du numéro fondateur 505, Hubert GIÉ et
René MOREAU [17] pointent, dans un article de fond sur le sujet,
les pratiques à abandonner, preuve qu?elles sont probablement
encore bien présentes dans l?enseignement : Il est vrai que
notre vieux calcul d?incertitudes, quelque peu sacralisé, était
devenu une sorte de rite dont on négligeait de donner toute
interprétation sur le fond. Le culte du calcul évitait d?avoir à
réfléchir et à se prononcer sur le fond.
La précision et l?exactitude sont devenues deux qualités
différentes de la mesure. Ces notions sont maintenant utilisées
quand il s?agit d?effectuer un traitement d?ensemble des données,
qu?il s?agisse de la répétition d?une mesure ou de mesures différentes sur un même dispositif. On retrouve ce même esprit
statistique quand la régression linéaire [18] et les méthodes des
moindres carrés s?avèrent indispensables. L?ordinateur est alors
un outil qui permet d?aller plus loin dans les calculs. C?est ainsi
qu?en 1993 Daniel BEAUFILS et Juan-Carlos IMBROGNO [19]
présentent un dispositif pour l?étude de la chute libre verticale.
L?acquisition et le traitement des données sont automatisés
(voir l?article De l?informatique aux TICE).
La métrologie ne cesse d?évoluer et de s?adapter aux
nouvelles possibilités d?appareils de mesure associés à des techniques informatiques. Normes et notions sont régulièrement
revues. C?est ainsi que la norme 1993 définit deux types d?incertitudes : les incertitudes de type A (évaluées de façon objective
quand on dispose d?un grand nombre de mesures dont les
conditions ont été contrôlées) et les incertitudes de type B
(évaluées de façon subjective à partir de l?étude du dispositif de
mesure). Il existe des cas où ces incertitudes s?identifient
respectivement aux incertitudes aléatoires et systématiques. Il
s?ensuit cependant une modification du vocabulaire utilisé pour
qualifier les qualités d?un appareil de mesure.
Et maintenant, quel avenir ?
L?essentiel de ces notions est exposé dans Le Bup en 2004
[20] puis à nouveau en 2005 [21]. Auront-elles le pouvoir de
modifier les fondements de la métrologie qu?il est pertinent
d?aborder au niveau de l?enseignement secondaire ?
Bibliographie
[1] Bull. Un. Phys., mai 1968, vol. 62, n° 505.
[2] « Exercices pratiques en classe de seconde : mesure précise
des longueurs ». Bull. Un. Phys., octobre 1931, vol. 26,
n° 246, p. 2-3.
[3] MAUREL R. « Une balance expérimentale ». Bull. Un.
Phys., janvier 1980, vol. 74, n° 620, p. 477-482.
[4] MATHIAN M. « La balance ». Bull. Un. Phys., juillet-aoûtseptembre 1992, vol. 86, n° 746, p. 1057-1059.
[5] FRIEDT J.-M. « Introduction à la microbalance à quartz :
aspects théoriques et expérimentaux ». Bull. Un. Phys.,
mars 2003, vol. 97, n° 852, p. 429-440.
Vol. 101 - Novembre 2007
[6] DECHÈNE R. « Les mesures dans les classes secondaires ».
Bull. Un. Phys., mars-avril 1960, vol. 54, n° 451, p. 386399.
[7] BENOIST J. « Deux expériences de cours et de manipulations,
sur les caustiques par réfraction et la mesure des indices ».
Bull. Un. Phys., mars 1914, vol. 8, n° 71, p. 134-138.
[8] « Horaires et programmes applicables dans les lycées et
collèges classiques et modernes en 1946-1947 (Informations) ». Bull. Un. Phys., octobre 1946, vol. 39, n° 350,
p. 39-48.
[9] ZIVY L. « Sur l?organisation des exercices pratiques ».
Bull. Un. Phys., avril 1911, vol. 5, n° 42, p. 177-182.
[10] a) AUBERT J. « Données numériques : calculs approchés
par les opérations abrégées - Remarques sur les données
des problèmes ». Bull. Un. Phys., décembre-janvier
1916, vol. 10, n° 88-89, p. 34-46.
b) AUBERT J. « Données numériques : calculs approchés
par les opérations abrégées - Remarques sur les données
des problèmes (suite) ». Bull. Un. Phys., février-mars
1916, vol. 10, n° 90-91, p. 75-89.
[11] DARMOIS G. « Quelques remarques générales sur la représentation des mesures ». Bull. Un. Phys., février-mars
1938, vol. 32, n° 309-310, p. 199-201.
[12] VASSAILS G. « Incertitude et approximation dans les
mesures ». Bull. Un. Phys., janvier-février 1947, vol. 41,
n° 353-354, p. 133-134.
[13] GUINIER G. « Les mesures modernes de la célérité de la
lumière ». Bull. Un. Phys., mars-avril 1947, vol. 41,
n° 355-356, p. 161-168.
[14] BORY C. « Note sur une leçon sur les erreurs d?expériences ». Bull. Un. Phys., mai-juin-juillet 1947, vol. 41,
n° 357-358-359, p. 243.
[15] Bull. Un. Phys., février 1968, vol. 62, n° 502.
[16] MOREAU R. « Exploitation d?une série de mesures ». Bull.
Un. Phys., juillet-août-septembre 1977, vol. 71, n° 596,
p. 1249-1303.
[17] GIÉ H. et MOREAU R. « Le calcul des incertitudes ». Bull.
Un. Phys., février 1987, vol. 81, n° 691 (1), p. 159-208.
[18] JOURNEAUX R. « La régression linéaire et ses conditions
d?application ». Bull. Un. Phys., mars 1993, vol. 87,
n° 752, p. 353-369.
[19] BEAUFILS D. et IMBROGNO J.-C. « Incertitudes expérimentales - Étude de cas : Logiciel Chute ». Bull. Un. Phys.,
juin 1993, vol. 87, n° 755, p. 883-894.
[20] BARCHIESI D. « Incertitudes de mesure : une approche
normative ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., mai 2004,
vol. 98, n° 864, p. 653-661.
[21] ALHALEL T. « Incertitudes et mesure des incertitudes ».
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., décembre 2005, vol. 99,
n° 879 (2), p. 7-35.
[22] BALPE C. « Expérience, démonstration et instrumentation,
dans les lycées au XIXe siècle ». Bull. Un. Phys., juin
2002, vol. 96, n° 845 (1), p. 1131-1146.
Marie-Geneviève SÉRÉ
Marie-Geneviève SÉRÉ
47
Le Bup témoigne du travail des pionniers
De l?informatique aux TICE
Daniel Beaufils
Monique Schwob
Jean Winther
Dès les premières expérimentations de l?utilisation de l?ordinateur dans les classes de physique et de chimie, l?Union des
physiciens en a rendu compte dans son bulletin. Face à une
innovation qui apparaissait d?emblée comme majeure et spécifique, l?association a créé en 1981 une Commission informatique dont l?activité s?est traduite par des publications complémentaires du bulletin, la diffusion de logiciels mais aussi par
des actions d?information et de formation ? notamment en
liaison avec l?Institut national de recherche pédagogique
(INRP). L?Union des physiciens a donc fortement contribué à
la création d?un espace de réflexion et de publication permettant aux collègues, concepteurs de logiciels, enseignant du
secondaire ou du supérieur, chercheurs, de faire connaître
l?évolution des produits, des pratiques, des contenus, etc. C?est
cette trace très riche que nous évoquons dans ce texte, depuis
les premiers articles dans le bulletin jusqu?à aujourd?hui,
époque d?une relative banalisation de l?utilisation de l?ordinateur outil d?investigation scientifique.
Informatique ou ordinateur ?
Une première mise au point lexicale nous paraît utile.
L?usage courant concernant l?introduction de ces nouvelles
technologies utilise en effet le mot informatique. On parle ainsi
de la place de l?informatique dans l?enseignement de la
physique-chimie. Or il s?agit bien de l?utilisation des ordinateurs dans/pour l?enseignement de la physique, ce qui est à
distinguer de l?informatique en tant que science et en tant que
discipline enseignée [1].
On se souviendra seulement qu?aux tout débuts, lors de
l?opération dite des 58 lycées dans le milieu des années 70 puis
lors de celle des 10 000 micros, les stages de formation étaient
en effet en informatique et la recherche pédagogique, sous la
houlette, en particulier, de Jacques HEBENSTREIT, visait à la
réalisation de logiciels [2].
La naissance de l?ordinateur
outil de laboratoire
Les années 80 sont l?époque du plan Informatique pour
tous avec la naissance des nanoréseaux (MO5 Thomson) et
celle de l?ordinateur outil de laboratoire avec la création des
premières interfaces de mesures (au Conservatoire national des
arts et métiers et à l?INRP).
1981 est aussi l?année de la création, au sein de l?Union
des physiciens, de la Commission informatique présidée par
Vol. 101 - Novembre 2007
Jean WINTHER, création dont on ne trouve d?ailleurs aucune
mention dans Le Bup? Cette commission a regroupé une
dizaine de collègues de différentes régions et enseignant à des
niveaux divers, du lycée à l?université en passant par les classes
préparatoires aux grandes écoles [3]. Elle assurera tout à la fois
un suivi des publications en liaison avec la rédaction du
bulletin, contribuera à la diffusion de logiciels gratuits et à
l?avancée de la réflexion en termes d?évolution des programmes
scolaires et de formation des enseignants.
C?est ainsi que dès le bulletin nº 638 (novembre 1981),
P. FLEURY fait l?éditorial du numéro sur l?introduction de la
micro-informatique, soulignant qu?il est important que les professeurs de sciences physiques ne restent pas à l?écart et qu?ils
puissent utiliser ce nouvel outil.
Nous invitons les collègues à parcourir cet ancien bulletin
qui, outre le fait qu?il annonçait un premier bilan dans un atelier
lors des Journées de Besançon (le premier atelier informatique
au cours des journées nationales), contient un bilan des utilisations de l?époque et des articles développant l?utilisation des
langages auteur (l?ordinateur outil pédagogique), mais aussi le
tracé des courbes de pH (sans écran graphique !), le calcul des
coefficients de Fourier, le traitement numérique des équations
différentielles dans le cas du circuit RLC et des exemples de?
simulations.
L?implication de l?Union des physiciens, notamment via sa
Commission informatique, relayée dans les académies par des
correspondants informatiques, s?est traduite alors par de
nombreuses publications annexes au bulletin. Des articles
spécifiques concernant les aspects techniques de l?acquisition
de données sont ainsi rassemblés dans une brochure Acquisition
et analyse de données, tandis que des comptes-rendus pédagogiques détaillés font l?objet d?ouvrages tels que Chimie et informatique, Cours et TP de physique et chimie avec ordinateur et
Fiches pratiques d?utilisation de l?informatique en classe de
physique et chimie.
Les années 80 sont aussi marquées par la création des
Journées informatique et pédagogie des sciences physiques
(JIPSP) co-organisées par l?UdP, l?INRP, l?Inspection générale
de l?éducation nationale et des universités d?accueil. Les
premières journées ont ainsi eu lieu en 1984 à Poitiers, les
deuxièmes à Nancy. L?UdP et l?INRP continueront, grâce aux
sections académiques de l?UdP, d?organiser de telles journées
tous les deux ans. Des actes coédités par l?INRP et l?UdP sont
publiés et rassemblent de nombreuses et très riches contributions [4].
49
50
Le bulletin continue parallèlement à publier des articles
concernant l?introduction de l?ordinateur outil de laboratoire :
ceux-ci restent toutefois en petit nombre (de un à six suivant les
années). Parmi les articles, on peut relever ceux d?Alain DUREY
et al., (Avec des micro-ordinateurs faire de la physique d?abord)
[5], de Jean-Claude TRIGEASSOU (Techniques de modélisation
expérimentale à l?aide d?un micro-ordinateur) [6], de Claude
RABALLAND (Étude expérimentale des régimes transitoires dans
les circuits RC, RL, et RLC à l?aide d?un micro-ordinateur) [7]
et de Robert LAGOUTTE et al. (Un nouvel outil pédagogique
dans l?enseignement de l?électricité et de l?électronique : le
micro-ordinateur) [8] qui marqueront le point de départ de tout
un courant d?idées sur la place de la modélisation par ordinateur.
L?Atidex, ou la banalisation
La décennie suivante est sans doute celle qui correspond à
la plus grande activité en matière de production, tant de logiciels que de documents pédagogiques et d?action de formation.
Ainsi, pour ce qui concerne le ministère de l?Éducation, cinq
brochures sont publiées [9], l?option IESP (Informatique et
électronique pour les sciences physiques) apparaît en seconde
(elle se transformera ensuite en Mesures physiques et informatique ou MPI) ; l?acquisition et le traitement informatisé de
données expérimentales (appelé désormais Atidex, vocable
toutefois très peu usité !) fera également son entrée dans le
programme des concours.
Pour ce qui concerne le bulletin, soixante-seize articles de
cette période font référence à l?utilisation de l?ordinateur, que
ce soit du point de vue logiciel, technique ou pédagogique. La
production des collègues est telle que trois numéros seront
consacrés à l?ordinateur en physique-chimie : le n° 731 (1991)
qui fait le point sur un certain nombre de réalisations informatiques et d?expérimentations pédagogiques, le n° 754 (1993)
consacré à l?acquisition et au traitement numérique et le n° 759
(1993) plus spécialement consacré à l?option IESP.
Parallèlement, la Commission informatique contribuera à
la diffusion de logiciels conçus par des collègues, fruit d?une
volonté de « mutualisation » des idées et des ressources de
l?UdP. L?information et l?acquisition de ces logiciels passeront
évidemment par Le Bup dans sa rubrique Information ou Activités de l?association [10].
De l?informatique aux TICE
Le travail de la Commission informatique conduira également (en 1995) à la publication de deux textes de propositions
de l?association dans le n° 778 : l?un concerne l?introduction
des outils informatiques (et audiovisuels) [11], l?autre la formation des maîtres [12].
Cette période sera également celle de travaux de didactique centrés sur l?utilisation de l?ordinateur au laboratoire
(Daniel BEAUFILS [13], Jean WINTHER [14], Alain GUILLON
[15]) et, en association avec l?INRP, de deux universités d?été
intitulées L?ordinateur outil d?investigation scientifique (à
Nancy en 1995 puis à Nantes en 1997) qui donneront lieu à la
publication d?une brochure spécifique [16].
Mais c?est aussi le début de la fin d?une histoire intense
puisque 1998 sera l?année des huitièmes et dernières JIPSP et
que 2001 verra la fin de la Commission TICE, nom sous lequel
la Commission informatique aura travaillé durant les dernières
années [17].
L?évolution : les TICE et le retour
de la simulation
Les années 2000 correspondent à un changement de point
de vue, tant pour les outils qu?au niveau des programmes et
commentaires des classes scientifiques des lycées d?enseignement
général. Le rôle de l?ordinateur pour l?acquisition et le traitement de données n?est plus le seul cité : apparaissent alors l?utilisation pour la recherche de l?information (en particulier par
l?usage des moteurs de recherche sur la toile) et la simulation
d?évolution des systèmes en physique et en chimie.
Le Bup témoigne de cette évolution : articles sur les TICE
et la recherche d?information [18], articles sur l?utilisation de
logiciels de simulation ou plus généraux, sur les aspects didactiques de la simulation [19]. La dernière évolution correspond
à l?introduction du traitement numérique des équations différentielles, pour lequel l?utilisation d?environnements informatiques est indispensable. L?expression environnement informatique est choisie à dessein, puisque si les logiciels spécifiques
de calcul numérique fonctionnent sur ordinateur, un certain
nombre d?activités peuvent être fondées sur l?utilisation de
calculettes [20], l?évolution technologique ne permettant plus
de tracer de frontière avec les ordinateurs [21].
Conclusion
En guise de conclusion, une nouvelle remarque lexicale...
En effet, NTIC, puis successivement TIC, TICE et désormais
Tice (le sigle ayant été transformé en acronyme) sert de portail
à toute utilisation de l?ordinateur dans l?enseignement y compris
celui de la physique et la chimie.
Pourtant, si l?on revient au sens des lettres T (technologie),
I (information) et C (communication), il faut reconnaître que les
utilisations au laboratoire ne rentrent dans ce cadre qu?au prix
de glissements sémantiques, où le T devient celui de traitement,
le I celui de informatique et le C de communication ordinateurinterface !
Il nous paraît préférable de conserver la spécificité d?une
discipline expérimentale et donc de distinguer l?ordinateur
« instrument scientifique » des TICE.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
De l?informatique aux TICE
Bibliographie
[1] BOECKEL G. « Enseigner les sciences physiques? ou faire
de l?informatique ? ». Bull. Un. Phys., juin 1987, vol. 81,
n° 695, p. 765-776.
[2] Ces logiciels précurseurs (Ref0, Panne, Alun, Gamma,
etc.) n?eurent pas d?écho à l?époque dans Le Bup.
[3] Composition de la commission informatique initiale :
J. WINTHER, C. BOUYSSET, M. DARCISSAC, A. DUREY,
F. F ILIPPI , J.-C. L E T OUZÉ , M. S CHWOB , M. S IKSIK et
J.-C. TRIGEASSOU
[4] UDP-INRP. Actes des journées Informatique et pédagogie
des sciences physiques : 1986 (Nancy), 1988 (Grenoble),
1990 (Toulouse), 1992 (Marseille), 1994 (Lille), 1996
(Bordeaux), 1998 (Montpellier).
[5] DUREY A., LAURENT M. et JOURNEAUX R. « Avec des
micro-ordinateurs, faire de la physique d?abord ! ». Bull.
Un. Phys., mars 1983, vol. 77, n° 652, p. 757-780.
[6] TRIGEASSOU J.-C. « Techniques de modélisation expérimentale à l?aide d?un micro-ordinateur ». Bull. Un. Phys.,
mars 1985, vol. 79, n° 672 (1), p. 717-740.
[7] RABALLAND C. « Étude expérimentale des régimes transitoires dans les circuits R-C, R-L, et R-L-C à l?aide d?un
micro-ordinateur ». Bull. Un. Phys., mars 1985, vol. 79,
n° 672 (1), p. 781-794.
[8] LAGOUTTE R., MAS M.-L., RAYMOND J.-C. et SOURDILLAT F.
« Un nouvel outil pédagogique dans l?enseignement de
l?électricité et de l?électronique : le micro-ordinateur ».
Bull. Un. Phys., mars 1985, vol. 79, n° 672 (1), p. 755765.
[9] Deux brochures de la DLC15 et trois brochures du
Groupe Evariste-CNAM.
[17] « Créée à l?origine pour promouvoir l?utilisation de l?informatique dans l?enseignement des sciences physiques
elle a, personne je pense ne le contestera, largement
atteint ses objectifs de départ. En l?an 2001 la situation a
changé. Les TICE ont largement pénétré le système
éducatif [...] les TP informatisés sont apparus dans
certains concours, [...] les programmes scolaires mentionnent les TICE? » (compte-rendu de la commission du
14 mars 2001) ; la décision sera entérinée par l?Assemblée
générale du mois de juin 2001 (Rapport d?activités, Bull.
Un. Phys., avril 2001, vol. 95, n° 833, p. 796).
[18] a) BLONDEL F.-M., KEMPF O. et SCHWOB M. « Recherche
d?informations sur la toile : pratiques d?élèves ». Bull.
Un. Phys., novembre 2000, vol. 94, n° 828, p. 18191846.
b) BLONDEL F.-M., GOFFARD M. et SCHWOB M. « Activités
documentaires en TPE ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim.,
avril 2005, vol. 99, n° 873, p. 463-476.
[19] Voir les bulletins n° 824, 838, 842, 844, 859, 868 et 869.
[20] Les numéros 855, 857 et 858 comportent ainsi chacun un
ensemble de contributions concernant les équations différentielles en terminale scientifique et l?articulation
physique-mathématiques.
[21] On remarquera qu?il en est de même du côté de l?acquisition et du traitement de données puisque l?évolution des
oscilloscopes numériques en fait des petites stations d?acquisition et de traitement de données (transfert de données,
impression, opérations mathématiques sur les signaux,
analyse spectrale, etc.).
[10] Premières disquettes proposées en octobre 1988, aux journées nationales de Rouen et annoncées pour la première
fois dans le bulletin de décembre 1988 (n° 709, p. 1356).
L?UdP diffusera ensuite treize séries de logiciels, accompagnées de fascicules pédagogiques jusqu?en juin 1999.
[11] UDP. « Introduction d'outils informatiques et audiovisuels
dans l?enseignement des sciences physiques au lycée ».
Bull. Un. Phys., novembre 1995, vol. 89, n° 778, p. 1-20
(pastel).
[12] « Éléments d?une formation des maîtres à l?utilisation de
moyens informatisés dans l?enseignement des sciences
physique », Bull. Un. Phys., novembre 1995, n° 778,
p. 21-31 (pastel).
[13] BEAUFILS D. « L?ordinateur outil d?investigation scientifique : aspects didactiques ». Actes de l?Université d?été
Nantes, INRP-UdP, p. 37-57.
[14] WINTHER J. « Activités de modélisation dans l?enseignement des sciences physiques ». Bull. Un. Phys., juin 1993,
vol. 87, n° 755, p. 841-863.
[15] GUILLON A., AMANA B. et LEMAIRE J.-L. « Quelques logiciels introduits en travaux pratiques de physique à CergyPontoise ». Actes des sixièmes journées Informatique et
pédagogie des sciences physiques, Lille, UdP-INRP,
p. 247-248.
[16] BEAUFILS D. et SCHWOB M. « Outils informatiques d?investigation scientifique dans l?enseignement des sciences physiques ». Actes de l?Université d?été Nantes, INRP-UdP.
Vol. 101 - Novembre 2007
Daniel BEAUFILS
Monique SCHWOB
Montigny-lès-Metz (Moselle)
Jean Winther
Docteur ès sciences
Ancien professeur de physique et chimie
Paris
Daniel BEAUFILS, Monique SCHWOB et Jean WINTHER
51
Faire vivre le labo
Une tâche inséparable de l?enseignement
de la physique et de la chimie
Marie-Hélène Boulet
Jean-Pierre Boulet
Le Bup n° 1 présente les statuts de l?association créée pour
répondre en particulier aux problèmes matériels posés par
l?introduction des exercices pratiques dans la réforme de 1902.
Les appareils antérieurement présents dans les laboratoires
étaient davantage destinés à être montrés qu?à réaliser de véritables expériences et l?aspect esthétique l?emportait souvent sur
l?aspect fonctionnel. Ils ne pouvaient donc en aucun cas être
confiés à des novices. Tout l?équipement expérimental était
ainsi à concevoir et à construire. Le professeur de physique a
dû ajouter à ses compétences pédagogiques une initiation à la
gestion, à l?administration, voire à la réalisation pratique.
Autour de 1930, la réflexion sur l?organisation de la salle
de travaux pratiques et les crédits de laboratoire reprend [13 à
15], car la publication de nouveaux programmes et la mise en
place de l?enseignement pratique dans les établissements féminins suscitent de nouveaux articles. Des listes de matériel et des
devis sont publiés [22] afin de faciliter et d?accélérer cette mise
en place. Un article très riche intitulé Le laboratoire d?enseignement moderne, donne de multiples indications sur les locaux
et leur disposition [16]. D?autres s?intéressent à la distribution
de l?énergie électrique au laboratoire [17 à 19]. Mais les moyens
matériels laissent à désirer [20].
Dès 1907, la plupart des questions
évoquées en 100 ans de bulletin
sont présentes
Le temps de la généralisation
À côté des demandes de renseignements pratiques (fournisseurs d?acier pour aimants, de caoutchouc, d?aluminium, de
piles, de balances? ou d?autocopiste pour reproduire les feuilles
de manipulation) [1], de questions concernant les crédits [2] ou
le contenu d?une bibliothèque de laboratoire [3], on trouve
bientôt dans le bulletin des publications de notices d?appareils
présentés à l?exposition du Musée pédagogique [4] ou des
informations relatives à la mise en ?uvre de matériel d?usage
courant.
Une rubrique Que peut-on faire avec? ? (une bille, une
aiguille, un tube pour thermomètre?) [5] voit le jour. Elle est
rapidement suivie par des questions concrètes au sujet de la
gestion du laboratoire, de son organisation matérielle, du plan
des salles de travaux pratiques [6-7], mais aussi de façon récurrente jusqu?en 1917 des divers moyens de chauffage (gaz, pétrole,
alcool?) [8-9] et enfin par Devis minimum pour installation de
laboratoires [10].
D?autres préoccupations apparaissent bientôt : les droits et
devoirs du professeur à qui incombe la gestion du laboratoire
[11] et divers soucis de normalisation au sujet de la verrerie de
laboratoire [12].
Les échanges publiés dans la rubrique Questions-Réponses
des vingt-cinq premières années du bulletin montrent combien
l?aspect matériel de l?organisation du laboratoire révèle des
choix ou des contraintes pédagogiques. Le poêle mis à part, les
plans de salles de travaux pratiques proposés en 1908 frappent
par leur modernité et la rupture avec les alignements de tables
parallèles. La question des manipulations tournantes ou en
parallèle revient de manière insistante : elle est cruciale en
termes d?équipement.
Vol. 101 - Novembre 2007
Les choix pédagogiques s?orientent clairement vers la
pratique de manipulations de série par opposition aux manipulations tournantes. La fourniture de matériel robuste et bon marché
destiné à ces manipulations s?organise. En 1929, on assiste à la
création de la Société des laboratoires d?enseignement du Nord
sous l?impulsion de M. CHATELET, recteur de l?académie de Lille
[21]. C?est une société coopérative, dont les membres sont quasiment tous enseignants, de l?école à l?Université. Le Bup publie
des extraits du catalogue de cette société [22].
En 1948, le bulletin relaie une proposition d?organisation
d?un Centre d?aide aux laboratoires des établissements du
second degré [23] : À l?époque actuelle, de nombreux établissements éprouvent des difficultés à se procurer le matériel qui
leur est nécessaire, à faire réparer le matériel expérimental, ou
réaliser des organes d?appareils de démonstration. Les faibles
crédits ne sont pas seuls en cause, la situation géographique
intervient aussi et parmi les établissements du second degré, les
lycées et collèges de jeunes filles de province sont les plus défavorisés. Il semble possible de créer un organisme très simple
destiné à venir en aide à ces laboratoires grâce à une collaboration?
L?assemblée générale de 1950 débat de la création d?un
Atelier central de réparations ouvert officiellement au lycée
Janson de Sailly le 9 janvier 1950 [24]. Ces structures deviennent en 1953 le Centre d?équipement en matériel scientifique
(CEMS) qui dépend directement du ministère de l?Éducation.
Le président de l?UdP a ?uvré à la mise en route de ce centre
[25] et des membres de l?Union travaillent, au sein du conseil
d?administration, à la sélection et à la spécification du matériel.
La liste annuelle du matériel proposé par le CEMS est d?abord
publiée dans Le Bup [26] avant de faire l?objet d?une publication officielle indépendante à partir de 1956.
Marie-Hélène BOULET et Jean-Pierre BOULET
53
Faire vivre le labo
L?éditorial d?avril 1978 rappelle que
l?UdP a dû intervenir vigoureusement pour
qu?un crédit exceptionnel permette l?achat
d?un minimum d?équipement avant la
rentrée 77. Commence alors une période très
active de réactualisation des collections. Là
encore, il faut faire preuve d?imagination?
De nombreuses propositions de plans, de
montages électroniques apparaissent dans le
bulletin. L?Opération pH-mètres est le titre
du premier article du Bup en février 1978
[30]. Les appareils sont fournis en kit et les
collègues et aides de laboratoire sont
sommés de s?initier au maniement du fer à
souder? L?appareil obtenu fait couler beaucoup d?encre dans le bulletin : la fiabilité
n?était pas son fort !
54
Toutes les assemblées générales de cette période [24-25]
expriment un V?u sur les crédits d?entretien des laboratoires
dont le montant, fixé au B.O. est jugé insuffisant. Par ailleurs,
l?UdP dénonce l?inégalité de traitement entre les établissements
municipaux (collèges, écoles primaires supérieures) et nationaux (lycées). Les articles consacrés à la récupération de petits
objets en vue des travaux pratiques et la rubrique sont toujours
d?actualité.
C?est aussi l?époque où l?enseignement
des sciences physiques apparaît au collège,
de la sixième à la troisième. La pénurie de matériel et de crédits
entraîne une réactualisation des articles liés à la construction de
matériel peu coûteux [31] et l?apparition d?une rubrique Bricolo
et compagnie [32]. On voit aussi (ré)apparaître le matériel de
chimie miniature.
Toutefois, en 1980-81, quand le CEMS disparaît, l?équipement des lycées pour les nouveaux programmes est à peu près
réalisé : les oscilloscopes sont assez nombreux pour que les
élèves manipulent.
Le temps de la décentralisation
Après une période relativement calme pour le responsable
de laboratoire (crédits de fonctionnement fixés et fourniture du
gros matériel par le CEMS), l?incertitude renaît vers 1970. Des
difficultés apparaissent dans le fonctionnement du CEMS :
l?augmentation des effectifs du second degré, l?insuffisance des
crédits et la bureaucratie envahissante induisent une paralysie
qui conduiront à sa disparition en 1980 [27].
Un éditorial présente les nouveaux textes et explique comment, avec la décentralisation des crédits, le professeur chargé
du laboratoire devra désormais défendre son budget auprès du
conseil d?administration [28] ; L?UdP publiera longtemps des
barèmes indicatifs actualisés.
À partir de 1981, les crédits de fonctionnement et d?équipement doivent être défendus au niveau de l?établissement. C?est
en somme un retour à la situation de 1907 !
La Commission Lagarrigue
fait évoluer l?enseignement
Installée en mai 1971, la Commission Lagarrigue entraîne
une remise en cause des programmes et méthodes d?enseignement.
Les nouveaux programmes qui entrent en vigueur en 1977
nécessitent une actualisation radicale du matériel d?expériences :
la mécanique du solide pseudo isolé requiert des tables à coussin
d?air, mobiles autoporteurs et enregistrements chronoponctués
[29]. L?apparition de l?électronique nécessite des plaques enfichables, des maquettes pour le tracé des caractéristiques de dipôles
divers, l?étude du transistor et de l?amplificateur opérationnel.
La question du recyclage se pose de façon impérieuse, mais il
s?agit alors des professeurs et non des produits chimiques !
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Un métier réactualisé
Depuis 1981, les tâches du responsable de laboratoire
s?élargissent avec l?émergence de l?informatique, la sensibilisation à la sécurité et à l?écologie.
Après 1983, les lois de décentralisation renvoient au niveau
académique les questions d?approvisionnement en matériel. Dans
de nombreuses académies, le rectorat charge les inspecteurs pédagogiques régionaux de la négociation de marchés avec les services
de la Région et, au moins pour les établissements d?enseignement
général, la responsabilité du chef de labo se déplace vers les questions de sécurité, de respect de l?environnement, sans oublier, bien
sûr, les relations avec le personnel de laboratoire et la gestion d?un
parc informatique en constante évolution.
Le Bup montre un déplacement des priorités en terme
d?enseignement expérimental. Le poids des articles concernant
l?organisation et l?approvisionnement matériel du laboratoire
diminue nettement. La question centrale n?est plus Comment avoir
suffisamment de matériel ? mais plutôt Comment rendre
l?enseignement expérimental efficace ? ou encore Comment
s?adapter à l?évolution rapide des techniques disponibles ?
Enfin, les récentes menaces pesant sur la prise en compte,
dans son service, du travail du professeur responsable du laboratoire et la remise en cause de décharges horaires liées à l?existence groupes à effectifs réduits en travaux pratiques montrent
que Le Bup, seul organe de liaison spécifique aux professeurs
de sciences physiques, conserve toute sa raison d?être pour le
siècle à venir? Où, si ce n?est dans ses colonnes ou sur les
sites Internet de l?association qui lui sont associés, les enseignants pourraient-ils échanger sur leur mission spécifique :
faire vivre un labo d?enseignement ?
Le Bup n° 898
Faire vivre le labo
Bibliographie
[1] « Service des renseignements ». Bull. Un. Phys., avril
1907, vol. 1, n° 2, p. 34-35.
[2] « Service des renseignements (demande n° 49) ». Bull.
Un. Phys., décembre 1907, vol. 1, n° 8, p. 135.
[3] « Service des renseignements (question n° 38) ». Bull. Un.
Phys., juillet 1907, vol. 1, n° 5, p. 288.
[4] DELVALEZ G. « Exposition du Musée pédagogique ». Bull.
Un. Phys., janvier 1908, vol. 2, n° 9, p. 5-8.
[5] a) DELVALEZ G. « Ce que l?on peut faire avec une bille ».
Bull. Un. Phys., mai 1907, vol. 1, n° 3, p. 48-51.
b) MORIN P. et DELVALEZ G. « Ce que l?on peut faire avec
une bille ». Bull. Un. Phys., mars 1908, vol. 2, n° 11,
p. 50-53.
[6] « Service des renseignements (question n° 45) ». Bull. Un.
Phys., novembre 1907, vol. 1, n° 7, p. 121.
[7] « Service des renseignements (réponse à la question n° 45) ».
Bull. Un. Phys., janvier 1908, vol. 2, n° 9, p. 12-15.
[8] « Service des renseignements (demande n° 57) ». Bull.
Un. Phys., janvier 1908, vol. 2, n° 9, p. 10.
[9] « Service des renseignements (réponse à la question n° 57) ».
Bull. Un. Phys., mars 1908, vol. 2, n° 11, p. 56-59.
[10] « Devis minimum pour installation de laboratoires ». Bull.
Un. Phys., février 1911, vol. 5, n° 40, p. 130-136.
[11] FRAUDET H. « Service de renseignements (réponse à la
question n° 188) ». Bull. Un. Phys., avril 1914, vol. 8,
n° 72, p. 171-172.
[12] RÉVOY. « Verrerie de laboratoire : décision prise à la
réunion des constructeurs et chimistes le 11 juillet 1916 ».
Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1917, vol. 12, n° 106107, p. 32.
[13] GINAT M. « Une nouvelle salle de travaux pratiques de
physique ». Bull. Un. Phys., janvier 1930, vol. 24, n° 229,
p. 142-145.
[14] « Crédits de laboratoire : achats d?instruments et de livres ».
Bull. Un. Phys., février-mars 1930, vol. 24, n° 230-231,
p. 251-253.
[15] DIXSAUT L. « Crédits de laboratoire ». Bull. Un. Phys.,
juillet 1932, vol. 26, n° 255, p. 397-400.
[16] BOUTRY G. et MARIE A. « Le laboratoire d?enseignement
moderne ». Bull. Un. Phys., juillet 1932, vol. 26, n° 255,
p. 422-432.
[17] GUÉRAUD A. « Schéma de distribution électrique pour salles
de cours et de manipulations ». Bull. Un. Phys., octobre
1930, vol. 25, n° 236, p. 20-26.
[18] BOUTRY G. et MARIE G. « Distribution de l?énergie électrique ». Bull. Un. Phys., novembre-décembre 1932,
vol. 27, n° 257-258, p. 69-80.
[19] ROGER M. « Alimentation d'un laboratoire en courant
continu ». Bull. Un. Phys., janvier 1933, vol. 27, n° 259,
p. 141-144.
[20] M. B. « Régime des travaux pratiques ». Bull. Un. Phys.,
décembre 1933, vol. 28, n° 268, p. 192.
[21] PREVEL. « L?organisation des manipulations et la Société
des Laboratoires d?Enseignement du Nord ». Bull. Un.
Phys., octobre 1932, vol. 27, n° 256, p. 49-54.
Vol. 101 - Novembre 2007
[22] « L?organisation des manipulations et la Société des Laboratoires d'Enseignement du Nord ». Bull. Un. Phys., juin
1933, vol. 27, n° 264, p. 446-448.
[23] LOUBIGNAC J. « Essai d?organisation d?un centre d?aide
aux laboratoires des établissements d?enseignement du
second degré ». Bull. Un. Phys., mars-avril 1948, vol. 42,
n° 365-366, p. 188-189.
[24] « Assemblée générale ». Bull. Un. Phys., mai-juin 1950,
vol. 42, n° 389-390, p. 291-311.
[25] « Assemblée générale ». Bull. Un. Phys., mai-juin 1953,
vol. 45, n° 410, p. 386-392.
[26] « Centre d?équipement en matériel scientifique ». Bull.
Un. Phys., octobre 1954, vol. 47, n° 418, p. 120-125.
[27] UDP-RÉDACTION. « Assemblée générale de l?UdP du 8 juin
1980 ». Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1980,
vol. 74, n° 626, p. 1427-1439.
[28] TOUREN A. « Éditorial ». Bull. Un. Phys., novembre 1980,
vol. 75, n° 628, p. 145-148.
[29] GATECEL J. « Mécanique sur ?coussin d?air? ». Bull. Un.
Phys., avril 1978, vol. 72, n° 603, p. 883-922.
[30] FONDANECHE P., MARTIN C. et ROULET B. « L?opération
pH-mètre ». Bull. Un. Phys., février 1978, vol. 72,
n° 601 (1), p. 621-649.
[31] VERDIER A. « Nouveaux programmes : quelques montages
particulièrement simples et particulièrement économiques ». Bull. Un. Phys., mars 1980, vol. 74, n° 622 (1),
p. 731-741.
[32] a) HENRY M. « Bricolo et compagnie (1ere série) ». Bull.
Un. Phys., avril 1979, vol. 73, n° 613, p. 933-936.
b) HENRY M. « Bricolo et compagnie (2e série) ». Bull.
Un. Phys., janvier 1980, vol. 74, n° 620, p. 456-458.
c) HENRY M. « Bricolo et compagnie (3e série) ». Bull.
Un. Phys., juillet-août-septembre 1980, vol. 74, n° 626,
p. 1369-1372.
d) HENRY M. « Bricolo et compagnie (4e série) ». Bull. Un.
Phys., juillet-août-septembre 1982, vol. 76, n° 646 (1),
p. 1131-1133.
e) HENRY M. « Bricolo et compagnie (5e série) ». Bull. Un.
Phys., juillet-août-septembre 1983, vol. 77, n° 656 (1),
p. 1257-1260.
f) HENRY M. « Bricolo et compagnie (6e série) ». Bull. Un.
Phys., janvier 1984, vol. 78, n° 660, p. 499-502.
g) HENRY M. « Bricolo et compagnie (7e série) ». Bull. Un.
Phys., juillet-août-septembre 1985, vol. 79, n° 676 (1),
p. 1361-1365.
h) HENRY M. « Bricolo et compagnie (8e série) ». Bull. Un.
Phys., avril 1988, vol. 82, n° 703, p. 529-534.
Marie-Hélène BOULET
Jean-Pierre BOULET
Marie-Hélène BOULET et Jean-Pierre BOULET
55
Le personnel technique
de laboratoire
Cent ans aux côtés des enseignants
Micheline Izbicki
Indispensable
L?apparition des séances de travaux pratiques dans le
programme de 1902 fait apparaître la nécessité d?une aide technique pour préparer le matériel et surtout le fabriquer.
La question des aides de physique apparaît dès 1908 [1] :
Je n?hésite pas à dire que c?est, pour notre enseignement des
sciences physiques, une question vitale? tous ceux qui savent
avec quelles difficultés matérielles nous sommes si souvent aux
prises, comprennent qu?un sérieux effort est encore nécessaire
pour nous mettre à même de faire rendre aux nouveaux
programmes tout ce qu?en attendent leurs auteurs. Le professeur qui veut se conformer aux instructions qui accompagnent
les programmes de 1902 doit savoir de nombreux métiers : il
doit être assez bon menuisier, tourneur, ajusteur, ferblantier, et
quelque peu mécanicien? Mais il faut encore que le professeur
soit aidé, dans la partie purement matérielle de sa tâche, par
un bon ouvrier?
La différence, si étonnante de nos jours, entre les lycées
de garçons et de jeunes filles, se retrouve dans les moyens
fournis. L?Assemblée générale d?avril 1909 se fait rapidement
l?écho de cette différence [2] et dès le numéro de juin 1909 [3]
Marie MOURGUES signe, sous le titre, Pour les professeurs féminins, le texte de la démarche effectuée par l?UdP auprès du
ministère pour les lycées de jeunes filles. On note que la
demande ne concerne pas la présence d?un aide de physique,
mais celle d?une domestique pour le nettoyage de la classe de
sciences et du laboratoire. La réponse arrivera en 1911 au
travers d?une directive aux recteurs [4].
X = P/3 + N/45.
P = nombre de professeurs de sciences.
N = nombre des heures supplémentaires d?enseignement.
Si X n?est pas un nombre entier et si on l?arrondit à l?entier
inférieur, des heures supplémentaires sont accordées aux aides.
Irremplaçable
L?apparition du TP-cours va rendre la présence du personnel
technique de laboratoire irremplaçable ; un article très précis [9]
va souligner leur importance dans ce contexte : ?l?évolution
qui s?est amorcée dans l?enseignement des sciences physiques
depuis quelques années renforce encore cette nécessité :
? la mise entre les mains de chaque élève, à l?occasion des
« TP - Cours » de matériel expérimental augmente les charges
du personnel ;
? l?emploi et la maintenance des appareils de plus en plus perfectionnés nécessitent une qualification accrue du personnel de
laboratoire. Il serait catastrophique de gaspiller les efforts
financiers importants qui ont été consentis pour l?équipement
des laboratoires par un mauvais entretien du matériel (soit
par manque de temps, soit par manque de compétence)?
Néanmoins, ce problème perdure et se retrouvera traité
tout au long de l?année 1921 dans Le Bup : un questionnaire sur
les Préparatrices et aides de laboratoire dans les lycées de
jeunes filles est publié en février-mars 1921 [5]. Les réponses
au questionnaire arrivent en avril-mai [6], suivies d?un compterendu d?audience sur le sujet auprès du Directeur de l?enseignement secondaire [7].
Les différences de répartition dans les lycées restent
importantes au long des années. Plusieurs propositions apparaissent, dont la célèbre règle [8] proposée lors de l?Assemblée
générale de 1954 pour améliorer la circulaire du 5 mai 1937 qui
suggère un aide de laboratoire pour trois professeurs :
L?Assemblée générale, désireuse d?améliorer le fonctionnement
des laboratoires, émet le v?u que le nombre des aides de laboratoire attribués à un établissement soit déterminé non seulement en fonction du nombre des professeurs de sciences, mais
aussi en fonction du nombre des heures supplémentaires. Elle
propose que le nombre x des aides soit calculé par la formule
Vol. 101 - Novembre 2007
Micheline IZBICKI
57
Le personnel technique de laboratoire
La bataille des statuts suivie
et commentée dans Le Bup
58
Chaque année, le compte-rendu de l?Assemblée générale se
fait l?écho des demandes de l?association pour que les personnels de laboratoire aient un statut qui puisse les fidéliser. Cette
préoccupation a été soulignée dès le premier article paru sur le
sujet en février 1908 [10] : Il faut, pour tout dire, que nous
ayons des aides de physique sérieux, ayant une situation stable
et sur qui, par conséquent, nous puissions compter.
Une étape importante est la reconnaissance comme fonctionnaire de l?état, suivie de la séparation d?avec les agents du
service général. Cette mesure entérine enfin la spécificité des
personnels techniques de laboratoire, ce qui constitue une
source de conflit dès l?origine.
1907 : Création d?emploi d?aide de laboratoire.
1912 : Réajustement des rémunérations par rapport aux agents
des services généraux.
1935 : Statut des préparateurs pour les lycées de garçons, toujours
rien pour les filles.
1936 : Les aides de laboratoire deviennent fonctionnaires de
l?état.
1951 : Statut particulier du Personnel technique de laboratoire
(PTL) comprenant trois corps et séparation d?avec les
agents de lycée.
1969 : Création du corps de technicien.
1992 : Redéfinition des services (seul l?agent de laboratoire
peut assurer le nettoyage).
1999 : Modification de l?horaire annualisé pour tenir compte
des trente-cinq heures.
Un premier historique de la question peut être lu dès 1928
[11], sous la plume d?un aide de laboratoire. L?introduction de
l?article mérite d?être citée : Il s?agit d?un problème ancien, et
qui n?est pas encore complètement résolu. De ce fait, le professeur de physique, ? qui ne connaît pas la limite de ses droits ?
peut se trouver en délicatesse avec l?Administration du lycée,
? gardienne des siens. Nous pensons être utiles à quelques
collègues en leur exposant l?état actuel du problème. La question
des traitements est délibérément laissée de côté. Les renseignements qui suivent nous ont été fournis par un excellent aide de
laboratoire du lycée Condorcet, M. Aug. BOISSON, qui est très
au courant des questions corporatives. Nous le remercions d?avoir
bien voulu nous faire profiter de sa documentation si précise.
Un second historique paraît en mars 1976 [12]. Il est écrit,
lui aussi, par un aide de laboratoire.
La contribution des PTL
dans Le Bup
Souvent sollicités, les personnels techniques de laboratoire
n?ont pas toujours osé écrire un article expliquant leurs trucs et
astuces. Certains cependant n?ont pas hésité et ont été d?un grand
secours pour nombre de collègues qui tentaient de mettre au point
une manipulation. Parfois un article plus complet sur l?organisation
du laboratoire a été écrit, c?est ainsi qu?en 1976 M. COLLIGNON
signe un article [13] toujours d?actualité : L?organisation scientifique du travail au laboratoire d?enseignement.
À partir des années 70, le problème de la formation des
personnels techniques de laboratoire et de l?adéquation de cette
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
formation aux tâches toujours renouvelées transparaît dans les
préoccupations de l?association et se retrouve naturellement
dans Le Bup. Mais d?autres lieux de diffusion de l?information
émergent (bulletins professionnels, sites Internet?) et Le Bup
n?arrive pas à convaincre les personnels de laboratoire de
s?exprimer dans ses colonnes, malgré plusieurs appels parfois
entendus.
Bibliographie
[1] PESSEMESSE. « La questions des aides de physique ». Bull.
Un. Phys., février 1908, vol. 2, n° 10, p. 17-19.
[2] DEVALEZ G. « Assemblée générale de 1909 ». Bull. Un.
Phys., mai 1909, vol. 3, n° 23, p. 149-155.
[3] MOURGUES M. « Pour les professeurs féminins ». Bull.
Un. Phys., juin 1909, vol. 3, n° 24, p. 166-167.
[4] « Entretien des laboratoires des lycées et collèges de
jeunes filles ». Bull. Un. Phys., avril 1911, vol. 5, n° 42,
p. 198-199.
[5] « Préparatrices et aides de laboratoire dans les lycées de
jeunes filles ». Bull. Un. Phys., février-mars 1921, vol. 15,
n° 140-141, p. 101-102.
[6] BOURGIN H. « Préparatrices et aides de laboratoire dans
les lycées de jeunes filles ». Bull. Un. Phys., avril-mai
1921, vol. 15, n° 142-143, p. 135-137.
[7] « Préparatrices et aides de laboratoire dans l?enseignement féminin ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1921,
vol. 16, n° 146-147, p. 16.
[8] « V?ux votés par l?Assemblée générale ». Bull. Un.
Phys., mai-juin 1954, vol. 46, n° 416, p. 380-382.
[9] BLAIN F. « L?Union des Physiciens et le personnel de laboratoire ». Bull. Un. Phys., mars 1974, vol. 68, n° 563 (1),
p. 719-720.
[10] PESSEMESSE. « La questions des aides de physique ». Bull.
Un. Phys., février 1908, vol. 2, n° 10, p. 17-19.
[11] « Aides et garçons de laboratoire ». Bull. Un. Phys.,
février-mars 1928, vol. 22, n° 210-211, p. 199-203.
[12] ESTAY M. « Personnel technique de laboratoire », Bull.
Un. Phys., mars 1976, vol. 70, n° 582, p. 805-807.
[13] COLLIGNON M. « L?Organisation scientifique du travail
(OST) au laboratoire d?enseignement ». Bull. Un. Phys.,
juin 1976, vol. 70, n° 585, p. 1155-1180.
Micheline IZBICKI
Professeur
Lycée Robert Schuman
Le Havre (Seine-Maritime)
Le Bup n° 898
59
Vol. 101 - Novembre 2007
Une préoccupation constante
La sécurité au laboratoire
Michel Ficheux
Dès l?origine, la sécurité :
un objectif de l?Union des physiciens
Dès sa création en 1906, l?Union des physiciens se fixe
comme objectif d?étudier et améliorer les conditions de l?enseignement [1] et contribue à diffuser des consignes de sécurité
pour les laboratoires de chimie.
C?est ainsi que, dès les premiers numéros du Bup, en
juillet 1907 [2] est publié un Tableau utile à afficher dans un
laboratoire présentant des contrepoisons à utiliser en cas
d?empoisonnement, assorti d?une note à l?attention des enseignants : Chacun est prié de nous faire connaître, s?il y a lieu,
les additions que l?on pourrait faire à ce tableau. L?Union se
chargerait de faire imprimer cette affiche pour ses membres. Ce
texte témoigne, dès les premiers pas de l?Union, du souci
d?échanges et d?information. Les enseignants ne manqueront
pas de compléter très rapidement ce tableau puisque dès novembre
1907 [3] et janvier 1908 [4] on trouve des additions à faire au
Tableau destiné à être affiché au Laboratoire.
Le Service des renseignements :
premier vecteur d?information
sur la sécurité
Rapidement la rubrique Service des renseignements reçoit
de nombreuses questions ayant trait à la sécurité lors des manipulations.
La prise de conscience
en matière de responsabilité
lors de manipulations de
chimie
présentant
des
risques est permanente.
C?est ainsi qu?on note, dans
un compte-rendu de voyage
en Grande-Bretagne, et plus
précisément dans un article
consacré aux Exercices
pratiques dans une école
anglaise,
la
remarque
suivante : On ne craint pas
d?effectuer des exercices où
entrent certains produits
considérés comme dangereux, le phosphore par
exemple. Je n?insiste pas, il
y a là une question de
responsabilité qui ne se
présente pas sous le même
aspect en Angleterre et en
France [5].
Vol. 101 - Novembre 2007
Toujours dans le même esprit de mutualisation et d?information, on trouve aussi dans la rubrique Service de renseignements du Bup de mars 1934 une demande d?information sur les
textes officiels : Existe-t-il des expériences qui, à cause de leur
danger, sont interdites dans l?enseignement secondaire ? Quelle
en est la liste complète ? Quels sont les textes officiels qui les
condamnent ? [6].
Cette question suscite une réponse en janvier 1936, qui se
termine sur un appel : Ce serait rendre service à tous que de
signaler :
1) les expériences très dangereuses qui ne peuvent être répétées en classe ;
2) les possibilités d?accidents dans les expériences ordinaires ;
3) les précautions à prendre pour les éviter plus sûrement.
Nous serions heureux de recevoir beaucoup de réponses à ce
sujet, de façon à pouvoir les grouper dans un article d?ensemble
pour un prochain bulletin de l?UdP [7].
Cette demande visant à la publication d?une synthèse
n?aboutira en fait, et seulement en partie, qu?en 1952. Ce qui
n?empêche pas le bulletin de continuer à publier quelques informations sur des expériences dangereuses [8 à 10]. Mais ces
notes restent des exceptions et l?aspect sécurité n?est que très
rarement évoqué durant cette période.
Tableau de distribution nécessaire lorsqu?on se sert de courants intenses muni d?un rhéostat double
pour la réduction des intensités et des tensions élevées, une hotte, une trompe à eau, une soufflerie à eau
et un dispositif de suspension au plafond.
Michel FICHEUX
61
La sécurité au laboratoire
Le Conseil de l?UdP mène
le combat pour la sécurité
62
L?association en tant que telle prend également très vite
des responsabilités sur ces sujets. C?est ainsi que dès 1908, un
très long rapport est présenté au Conseil de l?UdP par le président A. MERMET sur L?assurance des professeurs contre les
accidents qui peuvent survenir aux élèves : dans les laboratoires
de travaux pratiques, dans les amphithéâtres de cours, pendant
les visites aux usines et les excursions d?histoire naturelle [11].
Ce rapport montre bien l?importance accordée à cette question :
Votre Conseil a pensé que, parmi les questions susceptibles d?être
étudiées par l?Union, il n?y en avait pas de plus urgente que
celle des responsabilités dans les accidents de laboratoires. Il
met en lumière de façon très critique, non la mauvaise volonté,
mais les lenteurs de l?État (les choses ont-elles tellement
changé depuis ?) : Il n?y a donc rien à tenter dans cette direction, rien à faire, car l?État est lent comme la nuit est sombre
et il ne faut pas songer à se servir de lui quand on est pressé,
comme c?est notre cas. Il conclut à la nécessité d?une assurance
personnelle, contractée par le professeur et annonce la création
d?une police d?assurance de responsabilité civile spéciale aux
membres de l?Union des physiciens. Le président termine ce
rapport fondateur par le v?u que l?Administration donne une
preuve de sa bienveillance aux professeurs de 1?État, membres
de l?Union des physiciens, qui contracteront une assurance
personnelle en les autorisant à payer tout ou partie de la prime
annuelle sur les fonds des laboratoires, et [il] demande à la
Commission et au Conseil de ratifier ce v?u.
Le problème de l?assurance et de la responsabilité des
enseignants sera évoqué périodiquement, et fréquemment, par
le bulletin, et ce jusqu?à nos jours !
Le Bulletin de l?UdP publie
les documents administratifs
L?association publie régulièrement des documents administratifs ainsi que leurs références (B.O., Règlement, Dictionnaire de l?administration par Cantemerle). C?est bien sûr une
source de renseignements importante, dont certains ont trait à
la sécurité.
C?est ainsi que dès juillet 1908, dans la rubrique Documents
administratifs, on trouve citées diverses instructions ministérielles sur :
? l?installation matérielle des laboratoires et des classes de
physique et de chimie : Nous ne retiendrons ici que la recommandation suivante souvent méconnue : Pour l?installation
des services scientifiques l?architecte devra toujours se
concerter avec les professeurs de physique et de chimie?
? la conservation du matériel ;
? les précautions à prendre dans les laboratoires, les classes de
physique et de chimie ;
? les préparateurs : Une circulaire du 28 janvier 1893 rappelle
que : les préparateurs sont, par la nature même de leurs
fonctions, obligés d?assister à toutes les classes de physique,
chimie et histoire naturelle.
Le tournant des années 50
Un appel, très discret (malgré son intitulé Avis important),
à la dernière page du bulletin de juillet-août-septembre 1950 et
signé des initiales de M. COURTIN, alors présidente de l?UdP,
annonce que Le bureau désirant faire une étude sur les expériences de chimie qui peuvent présenter quelque danger, les
collègues sont invités à signaler les accidents de laboratoire
dont ils ont eu une connaissance précise.
Cet appel fut fructueux : le bulletin de janvier-février
1951, consacre vingt-quatre pages, rédigées par M. COURTIN,
aux risques et à la sécurité [14]. Cet article traite :
? des expériences qu?il convient d?interdire ;
? des expériences de cours ou de TP exigeant des précautions ;
? des premiers soins à donner par le professeur ;
? des assurances.
Il est suivi d?une note de lecture tirée du Journal of
Chemical Education traduite de l?anglais avec bibliographie et
observations personnelles de F.-J. AZEMA, sur les explosions [15].
Paradoxalement, cette même année, des articles sur les
réactions de Friedel et Crafts, les phénols et les amines aromatiques ne donnent pas d?information sur les risques et la sécurité.
En 1953, le ministère, relayé par Le Bup en 1954, publie
les Instructions relatives à l?enseignement des sciences physiques
[16]. On notera en particulier, en page 226 un paragraphe sur
l?organisation des travaux pratiques de chimie.
Par la suite, les publications d?expériences font de plus en
plus référence aux risques et à la sécurité. De nombreuses
contributions à la maîtrise de ces sujets seront publiées dans Le
Bup.
Quelques collègues y contribuent plus particulièrement :
L. VAREILLE d?Amiens auteur de quarante-quatre publications ;
M. COLLIGNON qui dans un article publié en juin 1976 propose
un schéma de rationalisation des laboratoires de sciences
physiques ; S. ALEXANDRE avec deux articles importants sur les
risques et les précautions d?usage lors des manipulations de
chimie?
La contribution la plus importante sera la compilation des
textes réglementaires effectuée pendant de nombreuses années
par Jeanne TONNELAT. Elle fut, grâce aux nombreux articles
(vingt-et-un) et notes publiés durant des années dans Le Bup,
un artisan majeur de la prise de conscience de l?enseignement
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
La sécurité au laboratoire
à la sécurité et à la maîtrise des risques [17-18 et bien d?autres
références].
Tous ces auteurs ont largement contribué à la modernisation du concept de sécurité au laboratoire de chimie.
En physique aussi?
Assez peu présente jusque-là, la question du risque électrique (mise à la terre, sécurité, alimentation électrique d?une
salle de physique) apparaît dans les années 70 avec l?enseignement des sciences physiques en collège. Un important
article intitulé Le courant du secteur : expériences sur la protection fait le point sur ce sujet en 1988 et propose une maquette
pour l?étude de la protection des personnes [19].
En novembre et décembre 1997 deux articles sous forme
de questions à choix multiples font le point sous le titre Le professeur de sciences physiques et le risque électrique [20].
Le
XXIe
siècle
La fin des années 90 et le début du XXIe siècle voient se
développer une prise de conscience collective. Relayée par un
nombre croissant de collègues, elle englobe les concepts
d?environnement et de développement durable. Le Bup rend
régulièrement compte de préoccupations concernant par
exemple l?évacuation des produits et le traitement des résidus de
réaction.
Une université d?été sur ces sujets est organisée en 1998 à
Rouen. Un numéro spécial du Bup entièrement dédié à la sécurité au laboratoire de chimie est publié en décembre 2000 [21].
Une rubrique du Bup est régulièrement consacrée à la sécurité.
Des forums accessibles sur Internet complètent cette rubrique et
renouvellent le Services de renseignements des premiers bulletins.
L?UdP, devenue UdPPC en 2003, se dote de nouveaux
moyens de communication et d?échanges. En 2006, une rubrique
regroupant de nombreux documents et liens Internet sur la
sécurité et le laboratoire est créée sur le site de l?UdPPC ; une
nouvelle compilation des textes, documents et liens Internet
relatifs au laboratoire est publiée par M. IZBICKI [22] et mise à
disposition de tous sur ce site.
Bibliographie
[1] Bull. Un. Phys., mars 1907, vol. 1, n° 1.
[2] Bull. Un. Phys., juillet 1907, vol. 1, n° 5, p. 292.
[3] BOURGAREL P. et G. D. « Additions à faire au tableau
destiné à être affiché au laboratoire ». Bull. Un. Phys.,
novembre 1907, vol. 1, n° 7, p. 120.
[4] LEFEBVRE P. « Addition à faire au tableau destiné à être
affiché au laboratoire ». Bull. Un. Phys., janvier 1908,
vol. 2, n° 9, p. 9.
Vol. 101 - Novembre 2007
[5] BLEIN J. « Les exercices pratiques dans une école anglaise ».
Bull. Un. Phys., décembre 1907, vol. 1, n° 8, p. 129-134.
[6] « Services de renseignements (question n° 36) ». Bull. Un.
Phys., mars 1934, vol. 28, n° 271, p. 351.
[7] « Demandes de renseignements : À propos des accidents
et des expériences dangereuses ». Bull. Un. Phys., janvier
1936, vol. 31, n° 289, p. 218-219.
[8] GALLET M. « Note de laboratoire sur un dispositif de
sécurité ». Bull. Un. Phys., janvier 1944, vol. 38, n° 339,
p. 4 (non paginé).
[9] JUILLARD L. « Préparation à froid du réactif acétylénique ».
Bull. Un. Phys., octobre 1947, vol. 42, n° 360, p. 28.
[10] TIAN A. « Observations sur la préparation du réactif acétylénique ». Bull. Un. Phys., janvier-février 1948, vol. 42,
n° 363-364, p. 139.
[11] MERMET A. « L?assurance des professeurs ». Bull. Un.
Phys., décembre 1908, vol. 3, n° 18, p. 33-42.
[12] Bull. Un. Phys., juillet 1908, vol. 2, n° 15, p. 121-126.
[13] M. C. « Avis important ». Bull. Un. Phys., juillet-aoûtseptembre 1950, vol. 42, n° 391-392-393, p. 394.
[14] COURTIN M. « Précautions à prendre dans l?exécution de
quelques expériences de chimie ». Bull. Un. Phys., janvierfévrier 1951, vol. 45, n° 396 (1), p. 214-228.
[15] AZÉMA H. « Notes de lecture : Uninvited chemical explosion by W. R. TOMLINSON Jr and L. F. AUDRIETH ». Bull. Un.
Phys., janvier-février 1951, vol. 45, n° 396 (1), p. 228237.
[16] « Instructions du 26 novembre 1953 ». Bull. Un. Phys.,
janvier-février 1954, vol. 46, n° 414, p. 219-226.
[17] TONNELAT J. « La sécurité dans l?enseignement des
sciences physiques ». Bull. Un. Phys., avril 1981, vol. 75,
n° 633, p. 955-965.
[18] TONNELAT J. « Information sur des textes réglementaires
du ministère de l?Éducation nationale concernant la sécurité dans les salles scientifiques ». Bull. Un. Phys., avril
1982, vol. 76, n° 643, p. 767-781.
[19] PUARD C. « Le courant du secteur : expériences sur la protection ». Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1988,
vol. 82, n° 706, p. 829-858.
[20] a) LE GOFF R. « Le professeur de sciences physiques et
?le risque électrique? ». Bull. Un. Phys., novembre 1997,
vol. 91, n° 798, p. 1979-1981.
b) LE GOFF R. « Questions à choix multiples (QCM) : Le
professeur de sciences physiques et ?le risque électrique? ». Bull. Un. Phys., décembre 1997, vol. 91,
n° 799 (1), p. 2145-2168.
[21] Bulletin sur « La sécurité au laboratoire de chimie ». Bull.
Un. Phys., décembre 2000, vol. 94, n° 829, p. 1907-2054.
[22] IZBICKI M. « Le laboratoire : quelques repères bibliographiques ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., janvier 2006,
vol. 100, n° 880, p. 109-113.
Michel FICHEUX
Professeur
Lycée Galilée
Franqueville Saint-Pierre (Seine-Maritime)
Michel FICHEUX
63
L?émergence de la chimie
Michèle Gouédard
À l?origine : une place modeste
pour la chimie
L?une des premières rubriques qui apparaissent dans Le Bup
est le Service des renseignements. Elle est constituée d?un ensemble de questions posées par les lecteurs et auxquelles d?autres
lecteurs apportent des éléments de réponse. C?est dans cette
rubrique qu?on trouve les premières mentions de la chimie dans
le bulletin. Il s?agit par exemple, dès 1908, de la réponse à une
question sur la mise en ?uvre du dosage de l?eau oxygénée par
le permanganate de potassium [1-2] ou du Moyen pratique de
préparer O [2]. La rubrique se développe et, en 1914, plus de
trois cents questions ont été posées ? pas seulement en chimie,
bien sûr. Elles ont souvent obtenu une réponse et les exemples
qui suivent montrent bien quelles étaient alors les préoccupations des professeurs :
283. Quand on prépare le gaz sulfureux par action du cuivre
sur l?acide sulfurique, la réaction devient tumultueuse, ce
qui n?est pas sans inconvénient. N?y a-t-il pas un moyen
de modérer le dégagement de gaz ? [3]
284. Si pour une classe de chimie qui n?est pas relative au chlore,
on a besoin d?un ou deux flacons de ce gaz, comment les
préparer par un moyen plus commode que le procédé
classique ? [4]
265. La déshydratation et la cuisson du gypse. [5]
295. Quelles sont les théories qui expliquent les propriétés détersives du savon quand il agit dans les deux conditions
suivantes : Sur un corps gras ? Sur un corps qui n?est pas
gras ? [6]
301. On lit dans les ouvrages classiques et on enseigne généralement à propos de l?iode : Que l?iode réagit sur la potasse
en dissolution pour donner finalement un mélange d?iodure
et d?iodate, quelle que soit la concentration. [?] [7]
Cette dernière question sur la formation d?iode en milieu
basique reçoit sa réponse dès le numéro suivant dans un article
[8] où les questions de chimie sont très nombreuses et où le
caractère expérimental de l?enseignement de la chimie à cette
époque apparaît comme une évidence.
Mais la chimie est également perçue comme élément de
culture industrielle : c?est ainsi qu?en 1911, la rubrique chimie
de la table des matières accumule des articles qui rendent compte
de visite d?usines ou signalent l?intérêt de ces visites [9 à 15].
Dès l?origine, on perçoit aussi le souci de comparer l?enseignement français à celui qui est dispensé ailleurs : c?est ainsi
que dès 1907, un article analyse Les exercices pratiques dans
une école anglaise [16]. Le commentaire est sans appel : En
fait, l?enseignement expérimental de la chimie ne comporte
chez nous que des réactions qualitatives [?]. Quoiqu?il en soit,
il y aurait peut-être un effort à tenter pour introduire quelques
manipulations quantitatives dans nos exercices de chimie. Tout
est dit dans ce constat : la chimie ne pourra gagner du terrain
qu?en devenant quantitative, et pas uniquement à travers les
Vol. 101 - Novembre 2007
dosages, qui ne sont malheureusement mis en ?uvre à l?époque
que comme autant de recettes spécifiques d?une espèce chimique.
Le programme de chimie de 1912 est présenté dans le
bulletin [17]. À propos des lois de combinaisons en poids et en
volumes, il introduit l?idée d?un système de nombre proportionnel et d?une notation chimique. L?hypothèse atomique
s?installe dans l?enseignement.
De 1925 aux années 50 :
de l?affinité chimique aux débats
pédagogiques
Dans un article [18] publié en 1925, F. BOURION, professeur de chimie-physique à la faculté des sciences de Nancy, met
en discussion le principe de Berthelot pour lequel l?affinité
chimique est mesurée par la chaleur de réaction ou la diminution d?énergie interne, à volume constant. Il souligne l?intérêt
de la fonction énergie utilisable qui est minimale pour les états
atteint par une évolution à température et volume constants.
L?énergie utilisable est alors une mesure de l?affinité chimique.
Après avoir examiné le point de vue thermodynamique, l?auteur
aborde, dans un second article, le point de vue atomique ou
microscopique, sous l?angle de ce qui deviendra ultérieurement
l?étude des mécanismes réactionnels [19].
L?année 1950 est celle d?un Débat sur l?enseignement de
la chimie organisé dans le cadre des Journées d?études de Lyon
auxquelles un numéro entier du bulletin est consacré [20]. Le
débat est dirigé par H. PARISELLE, recteur de l?Université de
Grenoble et introduit par R. PÂRIS, professeur à la Faculté des
sciences de Lyon. Son triste constat [21] est d?abord un plaidoyer pour une chimie rationalisée : Sans apporter la moindre
surcharge aux horaires déjà bien trop lourds, sans avoir la
prétention de tout enseigner dès le lycée, il est infiniment souhaitable que les programmes de chimie actuels soient rajeunis
et adaptés à l?évolution rapide de cette science. Je sais que
beaucoup de maîtres désireraient présenter de façon moderne,
c?est-à-dire conforme aux idées actuelles, les rudiments de chimie
à leurs élèves, plutôt que d?énumérer des réactions ou des
propriétés de corps ; mais les programmes ne tolèrent pas de
pareilles libertés. Il n?est pas permis de chercher à dégager les
lois des phénomènes chimiques ; il n?est pas permis de chercher à faire comprendre les différences ou les analogies de
propriétés des corps, il n?est permis que d?énumérer des faits et
des noms et la chimie apparaît alors sous son jour le plus faux :
comme un simple exercice de mémoire. On n?opérerait pas
autrement si l?on désirait détourner d?une telle préoccupation
un esprit intelligent et curieux.
L?intervention de R. PÂRIS se poursuit par un appel à
l?utilisation d?une notation chimique internationale. À une
époque où certains pays, dont la France, écrivent encore la
formule du chlorure de sodium ClNa quand d?autres ont adopté
Michèle GOUÉDARD
65
L?émergence de la chimie
Cette semaine d?information, qui réunit de très grands
noms parmi lesquels les professeurs A. MICHEL, J. BÉNARD et
M. CHARLOT est suivie, en 1962, par des Journées d?études de
chimie [26] où interviendront en particulier M. JULIA,
M. DAUDEL et J. BÉNARD [27 à 29].
Parallèlement, le bulletin publie des textes de conférences
données dans des stages de perfectionnement en chimie destinés
aux professeurs du secondaire et qui se déroulent à Caen [3031] et à Poitiers [32]. À l?occasion de ces cycles de formation,
tous les grands domaines de la chimie sont abordés dans le
bulletin, soit par des professeurs d?université spécialistes soit
par des professeurs de classes préparatoires aux grandes écoles
[33 à 36].
66
C?est l?époque de la création d?une option chimie à
l?agrégation de sciences physiques. Les textes des épreuves
écrites et le programme des épreuves orales paraissent dès 1965
dans Le Bup [37] et la revue constitue un outil primordial pour
préparer ce concours.
NaCl, il en appelle à une notation universelle qui tenterait de
concilier la généralité d?une écriture internationale avec une
nomenclature nationale.
Le Bup continue à témoigner d?un souci permanent de
l?association, celui de s?ouvrir à l?extérieur, puisque la même
année paraît une étude [22] consacrée à l?enseignement des
sciences dans les pays anglo-saxons.
Cette période voit l?arrivée des premiers outils quantitatifs
pour la chimie des solutions : d?abord dans un article consacré
au potentiel d?oxydoréduction [23] où l?on découvre les piles,
la formule de Nernst, l?électrode au calomel, puis dans un
article de M. VALENSI [24] qui présente une nouvelle méthode
d?enseignement de la chimie minérale. Il s?agit en fait des
diagrammes potentiel-pH.
C?est le début d?une montée en puissance de la chimie.
Elle se caractérise par une approche du comportement chimique
en référence à des lois générales et non plus par l?étude au cas
par cas que constituaient les monographies antérieures.
1958-1962 :
la chimie fait une percée
Une vaste opération de formation des professeurs dans le
domaine de la chimie se met en place à l?initiative de l?UdP en
septembre 1958 [25] : Une semaine d?information de la chimie
se tiendra au cours de la dernière semaine de septembre à
1?ENSCP (École nationale supérieure de chimie de Paris) à
l?intention des membres de l?enseignement secondaire, par
entente entre la direction de l?ENSCP et l?Union des physiciens, avec l?appui de la grande industrie chimique. Cette
manifestation est destinée à informer les professeurs enseignant
les sciences physiques dans les classes supérieures des lycées
des développements récents de la chimie aussi bien sur le plan
des connaissances fondamentales que sur celui des réalisations
industrielles. Elle doit les préparer de ce fait à mieux informer
les jeunes gens qui leur sont confiés des immenses possibilités
qui s?offrent à eux dans cette discipline.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Les années 60 et 70 :
la montée en puissance
Le nombre d?articles de fond en chimie va croissant et
tend à égaler celui des articles de physique. La chimie a désormais droit de cité dans Le Bup. Deux domaines de cette science
opèrent une véritable révolution : la chimie des solutions
aqueuses et la chimie organique.
La chimie des solutions est marquée à la fois par
l?unification de l?interprétation des phénomènes en termes de
transfert de particule (proton, électron?) et par l?introduction
d?outils quantitatifs (constantes d?acidité, potentiels redox)
accompagnés des instruments de mesures potentiométriques.
C?est le règne du couple, acido-basique, redox, donneur-accepteur pour les complexes ; Brönsted détrône Arrhénius. Les
couples sont classés selon leur force : c?est aussi le règne de
l?échelle. La méthode de la réaction prépondérante s?impose
petit à petit pour permettre l?interprétation rapide et efficace de
phénomènes complexes, balayant les résolutions fastidieuses et
purement algébriques des problèmes de pH [35-36].
La chimie organique pénètre dans l?univers microscopique :
l?étude de la cinétique chimique et les progrès sur la liaison
chimique apportent des arguments pour mettre en place
l?interprétation des réactions en termes de mécanismes ; c?est
une véritable révolution (voir l?article spécifique sur la chimie
organique).
Les premiers agrégés de chimie confortent par leurs
contributions la place de la chimie dans Le Bup. Les classes
préparatoires aux grandes écoles voient la création des sections
P (comme physique), ancêtres des actuelles filières PC (comme
physique et chimie), où un enseignement spécifique de chimie
est mis en place. Les professeurs de ces classes constitueront un
vivier supplémentaire de chimistes au sein de l?association :
plusieurs d?entre eux seront bientôt présidents de l?UdP qui
deviendra enfin, en 2003, l?UdPPC.
Les années 80 et 90 :
le souffle des Olympiades
Les Olympiades nationales de la chimie sont créées en
1985 (voir l?article spécifique). Leur influence sur la façon
Le Bup n° 898
L?émergence de la chimie
d?enseigner n?est pas négligeable et le goût du concret
s?installe. On cherche à enseigner la chimie à partir d?objets
familiers et cette démarche obtient beaucoup de succès auprès
des jeunes.
La chimie de la vie quotidienne entre donc dans les salles
de classe : on ne dose plus les solutions du laboratoire, mais on
préfère s?intéresser à l?acide phosphorique du Coca-Cola® [38]
en s?appuyant éventuellement sur des modélisations pour
l?interprétation [39], à l?acide acétylsalicylique d?un comprimé
de médicament et à la vitamine C du Vitascorbol®. On apprend
à teindre des fibres textiles [40].
La chimie organique expérimentale fait, elle aussi, son
entrée dans les travaux pratiques au lycée et au collège : préparation de l?aspirine [41] et du paracétamol, extraction d?essences
de plantes [42], chromatographie sur couche mince de colorants
alimentaires [43]?
Les années 2000 :
retour vers les fondamentaux
Les modifications des programmes sont un moteur puissant pour les publications dans Le Bup. Axés sur la réaction
chimique, les derniers programmes opèrent un retour vers une
des questions fondamentales de la chimie, à savoir la thermodynamique et principalement le deuxième principe.
Ces questions essentielles avaient d?ailleurs déjà été soulevées dans un article de 1925 cité plus haut : L?affinité chimique :
le principe du travail maximum de BERTHELOT [18]. L?auteur
avait poursuivi par L?affinité chimique et la constitution des
atomes, deuxième interrogation fondamentale sur le mécanisme
intime qui préside aux transformations de la matière, véritable
problème de l?affinité [19].
Le Bup a-t-il participé à l?élaboration de réponses pédagogiques à ces questions de fond ? On est tenté de répondre positivement à la lecture de l?article d?Hubert GIÉ [44]. En tout cas,
le bulletin a sans aucun doute contribué à la réflexion sur la
manière d?introduire ces questions auprès d?un jeune public qui
découvre le monde de la chimie. À l?appui de cette affirmation,
on peut citer de nombreux articles récents qui traitent de la
réaction chimique [45 à 51].
Bibliographie
[1] « Service des renseignements ». Bull. Un. Phys., février
1908, vol. 2, n° 10, p. 45-48.
[7] « Service des renseignements ». Bull. Un. Phys., juillet
1914, vol. 8, n° 75, p. 260-261.
[8] BOURGAREL P. « Service des renseignements ». Bull. Un.
Phys., octobre-novembre-décembre 1914, vol. 9, n° 7677-78, p. 18-25.
[9] « Visite d?usines à Paris ». Bull. Un. Phys., février 1911,
vol. 5, n° 40, p. 126-129.
[10] MARCHAL G. « Visite d?une fabrique d?acide sulfurique ».
Bull. Un. Phys., avril 1911, vol. 5, n° 42, p. 191-196.
[11] TEISSIER. « Quelques renseignements sur une raffinerie de
soufre du Midi ». Bull. Un. Phys., avril 1911, vol. 5,
n° 42, p. 196-197.
[12] TESTUT. « Visites d?Usines ». Bull. Un. Phys., mai 1911,
vol. 5, n° 43, p. 230.
[13] MARCHAL G. « Visite d?usines (Stéarinerie de Clichy) ».
Bull. Un. Phys., novembre 1911, vol. 6, n° 47, p. 32-34.
[14] « Visite d?usines ». Bull. Un. Phys., novembre 1911,
vol. 6, n° 47, p. 35.
[15] ROUBAULT H. « Visite d?une aciérie (Usine Mouton, à la
Plaine Saint-Denis) ». Bull. Un. Phys., décembre 1911,
vol. 6, n° 48, p. 64-65.
[16] BLEIN J. « Les exercices pratiques dans une école anglaise ».
Bull. Un. Phys., décembre 1907, vol. 1, n° 8, p. 129-134.
[17] BERSON G. « Sur les nouveaux programmes de sciences
physiques ». Bull. Un. Phys., mars 1912, vol. 6, n° 51,
p. 121-126.
[18] BOURION F. « L?affinité chimique ». Bull. Un. Phys.,
octobre 1925, vol. 20, n° 186, p. 1-13.
[19] BOURION F. « L?affinité chimique (suite) ». Bull. Un. Phys.,
novembre-décembre 1925, vol. 20, n° 187-188, p. 49-60.
[20] SECTION LYONNAISE « Journées d?études de physique,
Pentecôte 1950 ». Bull. Un. Phys., avril-mai-juin 1951,
vol. 45, n° 398, p. 305-444.
[21] « Débat sur l?enseignement de la chimie dans les lycées ».
Bull. Un. Phys., avril-mai-juin 1951, vol. 45, n° 398,
p. 417-426.
[22] TABOURY F. « Les sciences et l?enseignement dans les pays
anglo-saxons ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1950,
vol. 45, n° 394 (1), p. 64-66.
[23] GUIMIOT H. et ROUGEOT L. « Réactions d?oxydation,
d?oxydoréduction. Potentiel d?oxydoréduction ». Bull. Un.
Phys., janvier-février 1950, vol. 44, n° 385-386, p. 154-168.
[2] « Service des renseignements ». Bull. Un. Phys., avril
1908, vol. 2, n° 12, p. 74-78.
[3] GAL J., KEMNA G., VUILLET E. et SABATIER D. « Service
des renseignements ». Bull. Un. Phys., janvier 1914,
vol. 8, n° 69 (1), p. 99-102.
[4] GENILLON L. et BAJULIEN F. « Service des renseignements ».
Bull. Un. Phys., février 1914, vol. 8, n° 70, p. 119-121.
[5] L. G., FRAUDET H., GENILLON L. et G. D. « Service de
renseignements ». Bull. Un. Phys., avril 1914, vol. 8,
n° 72, p. 170-176.
[6] « Service des renseignements ». Bull. Un. Phys., juin
1914, vol. 8, n° 74, p. 237-238.
Vol. 101 - Novembre 2007
Michèle GOUÉDARD
67
L?émergence de la chimie
68
[24] VALENSI M. « Nouvelle méthode d?enseignement de la
chimie minérale ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1950,
vol. 45, n° 394 (1), p. 61-64.
[25] « Semaine d?information de la chimie ». Bull. Un. Phys.,
mai-juin 1958, vol. 49, n° 440, p. 444-447.
[26] EURIN M. « Journées d?étude de chimie (ENSCP - 17-20
septembre 1962) ». Bull. Un. Phys., janvier-février 1963,
vol. 57, n° 468, p. 297-298.
[27] JULIA M. « Quelques aspects de la réaction en chimie
organique ». Bull. Un. Phys., janvier-février 1963, vol. 57,
n° 468, p. 299-311.
[28] BÉNARD J. « Adsorption et chimie des surfaces ». Bull. Un.
Phys., janvier-février 1963, vol. 57, n° 468, p. 312-320.
[29] DAUDEL. « Théorie quantique de la liaison chimique ».
Bull. Un. Phys., mai-juin 1963 vol. 57, n° 470, p. 489-497.
[30] BERNARD M. A. « Les diagrammes potentiel-pH ». Bull.
Un. Phys., mai-juin 1963, vol. 57, n° 470, p. 515-527.
[31] BERNARD M. A. « Évolution des théories sur la structure
des complexes minéraux ». Bull. Un. Phys., mai-juin 1963,
vol. 57, n° 470, p. 528-539.
[32] LUFT R. « Les ions carbonium et les carbanions. Leur
importance dans les réactions de la chimie organique ».
Bull. Un. Phys., mars-avril 1963, vol. 57, n° 469, p. 393406.
[33] MATHIS F. « Aspects nouveaux de la cinétique chimique ».
Bull. Un. Phys., janvier-février 1959, vol. 53, n° 444,
p. 295-320.
[34] GARNIER R. « Sur les orbitales atomiques et moléculaires
et sur leur emploi dans les leçons sur la covalence ». Bull.
Un. Phys., juin 1967, vol. 61, n° 496, p. 523-528.
[35] MARCK P. « Acides et bases en solution aqueuse d?après
la conception de Brönsted ». Bull. Un. Phys., janvierfévrier 1963, vol. 57, n° 468, p. 337-353.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
[36] PROVOST P. « Acides et bases de Brönsted ». Bull. Un.
Phys., juillet-août 1963, vol. 57, n° 471, p. 609-619.
[37] « Concours de 1965 - Agrégation de sciences physiques,
option chimie ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1965,
vol. 59, n° 486 (2), p. 137-142.
[38] a) DEFRANCESCHI M. « Quelques expériences chimiques
sur des composés alimentaires ». Bull. Un. Phys.,
novembre 1988, vol. 82, n° 708 (1), p. 1179-1193.
b) DEFRANCESCHI M. « Quelques expériences chimiques
sur des composés alimentaires » (réédition). Bull. Un.
Phys., avril 1993, vol. 87, n° 753, p. 621-631.
[39] RABALLAND C. et DUBOIS P. « Exemples de modélisation
en travaux pratiques (TP) ». Bull. Un. Phys., décembre
1995, vol. 89, n° 779 (1), p. 1947-1974.
[40] SIMON C. « Teinture de différents textiles par des colorants ioniques en option de première S ». Bull. Un. Phys.,
novembre 1994, vol. 88, n° 768, p. 1619-1624.
[41] QUENTIN J. « L?cide acétylsalicylique : l?aspirine ». Bull.
Un. Phys., juillet-août-septembre 1995, vol. 89, n° 776,
p. 1329-1342.
[42] CANAUD F. et MARTINEU M.-O. « Aspic, lavande et
lavandin ». Bull. Un. Phys., décembre 1996, vol. 90,
n° 789 (1), p. 1941-1950.
[43] DAVOUS D. et BESSEYRE J. « Jus de fruits, sirops, boissons
rafraîchissantes sans alcool ». Bull. Un. Phys., juilletaoût-septembre 1999, vol. 93, n° 816, p. 1197-1215.
[44] GIÉ H. « L?affinité chimique ». Bull. Un. Phys., octobre
1968, vol. 63, n° 508 (1), p. 1-9.
[45] GILLES A. « Traitement quantitatif d?une réaction
chimique ». Bull. Un. Phys., juin 1996, vol. 90, n° 785 (1),
p. 1141-1144.
[46] GILLES A. « La réaction chimique : moteur, description et
symbolisme ». Bull. Un. Phys., octobre 1999, vol. 93,
n° 817 (1), p. 1503-1516.
[47] GILLES A. « Avancement de réaction : une autre approche ».
Bull. Un. Phys., novembre 2000, vol. 94, n° 828, p. 17491751.
[48] ROUQUÉROL F. et LAFFITTE M. « Le moteur des réactions
chimiques ». Bull. Un. Phys., mai 1988, vol. 82, n° 704,
p. 559-565.
[49] GAUTHIER C. et DEMOLLIENS A. « À la gloire du produit
? ». Bull. Un. Phys., février 2002, vol. 96, n° 841 (2),
p. 29-42.
[50] LE MARÉCHAL J.-F., PERREY S., ROUX M. et JEAN-MARIE O.
« Tableau d?avancement : avantages et difficultés au long
de la scolarité ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., janvier 2004
vol. 98 n° 860 p. 93-100.
[51] DUMON A. et LAUGIER A. « L?équation de réaction : approche
historique et didactique de la modélisation de la transformation chimique ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juilletaoût-septembre 2004, vol. 98, n° 866, p. 1131-1144.
Michèle GOUÉDARD
Professeur de chimie en PC*
Lycée Fénelon
Paris
Le Bup n° 898
69
« Hommage à Mendeleïev (1834-1907) »
Fresque réalisée par dix élèves de seconde avec huit pigments extraits au laboratoire de SVT
et dix pigments synthétisés au laboratoire de chimie.
Professeurs : Freddy MINC (chimie) - Pierre BALY (SVT) - Nathalie MUTÉRO (histoire)
Lycée Galilée de Gennevilliers (Hauts-de-Seine).
Vol. 101 - Novembre 2007
L?enseignement
de la chimie organique
Cent ans pour affirmer son identité
Brigitte Proust
71
Des monographies aux fonctions
À l?aube du XXe siècle, la chimie organique est enseignée
en classe de première essentiellement par le biais de monographies : éthane, naphtaline, aniline? et de quelques fonctions :
les alcools et les éthers-sels (esters) [1]. Les programmes de
1902 innovent en introduisant les exercices pratiques dont la
conception laisse les enseignants perplexes, car ils ont toute
liberté pour les choisir et les organiser avec pour seule restriction la simplicité du matériel [2]. Pendant les cinq premières
années, on ne trouve trace de chimie organique que dans la
seule rubrique Service de renseignements, le plus souvent pour
des petites questions pratiques concernant l?achat et la conservation des produits ou quelques observations anecdotiques.
C?est ainsi que la première question de chimie organique
apparaît dans Le Bup n° 4 [3] : elle est relative à l?altération du
phénol dans les flacons. La réponse est donnée dès le numéro
suivant [4]. On s?interroge ailleurs sur l?origine de l?odeur de
violette de l?urine après avoir absorbé de l?essence de térébenthine [5].
Les programmes de 1923 restaurent l?enseignement de la
chimie organique sur deux ans (classes de première et de mathématiques). L?étude par fonction est généralisée en partant d?un
exemple particulier [13].
La notation évolue peu : on trouvera des exposants dans
les formules chimiques jusque dans les années 40.
Dans les années 1930, la revue se fait l?écho des progrès
de la recherche. Les chimistes organiciens réussissent à élucider
les formules développées des molécules complexes naturelles
comme les vitamines [14]. Ils comprennent mieux les mécanismes des réactions [15].
Apparaissent alors des tentatives de rationalisation de l?enseignement avec des schémas, méthode qualifiée péjorativement
plus tard de chimie du lasso. Ainsi, à propos de l?éthérification
acétique, on écrit en 1936 [16] :
CH3 CO OH + H OC 2 H5 = CH3 CO 2 C 2 H5 + HOH
Le Bup est également précieux pour ses recueils d?épreuves
de baccalauréat ou de concours. Elles sont représentatives des
connaissances alors exigibles :
? analyse centésimale d?une substance organique, recherche de
la formule à partir des résultats de la combustion dans l?oxyde
de cuivre ou de la combustion avec l?oxygène dans un eudiomètre [6-7] ;
? calcul du poids d?un réactif ou d?un produit, lors d?une
synthèse [8].
Le contenu des épreuves ne va pratiquement pas évoluer
pendant une cinquantaine d?années [9-10].
Les articles de fond sont alors très rares et souvent liés à
l?actualité industrielle. Le premier, publié en 1913, fait état des
dernières découvertes sur les composés organiques du soufre,
acides sulfoniques et dérivés en relation avec l?industrie florissante
des colorants synthétiques. Les nombreuses formules chimiques
apparaissent avec des exposants, des liaisons simples ou doubles.
Cet article témoigne également de la réflexion qui s?amorce sur
la relation entre structure et réactivité, avec un très intéressant
parallèle entre les composés organiques et minéraux [11].
En 1912, l?allègement des programmes se fait au détriment
de la chimie organique [1]. Par voie de conséquence, les articles
et questions au Service de renseignements sont de plus en plus
rares, voire inexistants certaines années, malgré l?actualité. Par
exemple, l?utilisation des gaz de combat pendant la guerre de 1418 suscite à peine un court article sur la synthèse de l?ypérite [12].
Vol. 101 - Novembre 2007
Brigitte PROUST
L?enseignement de la chimie organique
De la structure à la réactivité
D?un enseignement des monographies et des fonctions, on
passe progressivement à partir des années 1950, à l?étude de la
structure et de la réactivité. Plusieurs articles fondateurs sont
publiés dans Le Bup entre 1950 et 1956 ; ils vont aider à la rénovation en profondeur de cet enseignement qui a pris un important retard et la gestation va durer sept ans.
72
L?article de Georges CHAMPETIER sur les macromolécules
[17] inaugure une série d?articles de fond où le discours moderne
est déjà en place. L?article de Charles PRÉVOST [18] témoigne
de la difficulté à développer ce discours au niveau de la classe
de Mathématiques dans le cadre du programme de 1947 avec
comme seul outil la valence. On lui doit aussi la première mise
au point sur les mécanismes des réactions où substitutions
nucléophiles et électrophiles sont présentées d?une manière qui
deviendra classique [19]. Quelques articles traitent des nombres
d?oxydation en chimie organique, tout en reconnaissant que le
champ d?application et l?utilité de cette notion sont plus limités
qu?en chimie minérale [20-21].
En 1956, à l?occasion du cinquantenaire de l?UdP,
A. KIRRMANN (un des pères fondateurs de l?enseignement de la
chimie organique moderne) rédige, pour une conférence Sur
l?enseignement de la chimie organique dans la classe de mathématiques, un vibrant plaidoyer en faveur de sa rénovation,
apportant ainsi sa caution à la démarche initiée par les chimistes
six ans auparavant [22].
L?ensemble de ces réflexions aboutit aux programmes de
1957. Celui des classes de mathématiques et de sciences expérimentales est consacré à la chimie organique : toutes les fonctions sont étudiées, ainsi que l?estérification et ses lois [23]. La
notation moderne est en place et on s?efforce de faire le lien entre
structure et réactivité : bien que cela ne soit pas au programme,
les ouvrages scolaires présentent des modèles moléculaires et
proposent des dessins en perspective.
Dans les années qui suivent, Le Bup continue d?enrichir le
débat sur l?enseignement des mécanismes et ouvre ses pages à des
articles de fond qui feront date comme ceux de M. JULIA [24].
Une nouvelle réflexion s?engage, les travaux de la commission présidée par André LAGARRIGUE [25] inspireront les programmes de 1979 de première et terminale où l?étude des fonctions organiques est abordée à travers la structure et en distinguant
les réactions de substitution et d?addition [26].
Chimie et environnement
À partir de 1984, les Olympiades nationales de la chimie
permettent à de nombreux élèves de découvrir le plaisir de
manipuler hors du cadre institutionnel ; elles influencent les
pratiques et les programmes grâce à une large diffusion des
textes des épreuves.
La chimie organique s?interroge alors sur sa pratique. De
nouvelles thématiques apparaissent, que Le Bup traite largement : La chimie des champs et des jardins en 1996, Chimique
ou naturel en 2000. Enseignée dès la classe de seconde, la
chimie organique devient accessible au plus grand nombre avec
une approche résolument expérimentale.
Le dernier programme de première S la présente comme
La chimie créatrice. L?exposé linéaire est remplacé par une
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
réflexion plus active sur le squelette carboné et ses transformations. On n?y parle plus de fonction mais de groupe caractéristique.
On privilégie les manipulations propres avec des produits
courants [27] et l?on se préoccupe de valoriser les déchets de
laboratoire pour tendre vers le rejet zéro [28].
Un foisonnement d?articles témoigne de ce renouveau :
écrits autant par des chercheurs que par des enseignants des
collèges et lycées ils enrichissent les connaissances sur notre
environnement au sens large, de la pollution à l?alimentation
[29-30].
On voit qu?en cent ans, la chimie organique a conquis ses
lettres de noblesse : à l?origine rares et anecdotiques, les articles
se sont multipliés au point qu?un numéro entier a été récemment consacré aux polymères [31].
Initiée dans les années 1970 et stimulée par les recherches
en matière d?analyse et de synthèse, une révolution s?est accomplie. De matière repoussoir, représentative de la chimie qui
s?apprend sans réfléchir, la chimie organique est devenue, pour
l?enseignement de la chimie, une matière d?appel rationnelle et
inventive.
Bibliographie
[1] « Programmes de sciences physiques pour les examens du
baccalauréat, anciens et nouveaux programmes ». Bull.
Un. Phys., octobre 1913, vol. 8, n° 66, p. 11-12.
[2] ROUBAULT. « Service des renseignements (réponse à la
question n° 45) ». Bull. Un. Phys., janvier 1908, vol. 2,
n° 9, p. 12-15.
Le Bup n° 898
L?enseignement de la chimie organique
[3] « Service des renseignements (demande n° 23) ». Bull. Un.
Phys., juin 1907, vol. 1, n° 4, p. 64.
[4] BOURGAREL P. « Service des renseignements (réponse à la
demande n° 23) ». Bull. Un. Phys., juillet 1907, vol. 1,
n° 5, p. 290-291.
[5] « Service des renseignements (demande n° 192) ». Bull.
Un. Phys., novembre 1910, vol. 5, n° 37, p. 37.
[6] « École de Saint-Cyr : concours d?admission en 1907 ».
Bull. Un. Phys., octobre 1907, vol. 1, n° 6, p. 107-110.
[7] « Baccalauréat Mathématiques (Paris : juillet 1911) ».
Bull. Un. Phys., décembre 1911, vol. 6, n° 48, p. 18.
[8] « Baccalauréat Mathématiques A et B (Lille : octobre
1909) ». Bull. Un. Phys., avril 1910, vol. 4, n° 32, p. 162.
[9] « Baccalauréat Mathématiques (sessions de juillet et octobre 1920) ». Bull. Un. Phys., juin-juillet 1921, vol. 15,
n° 144-145, p. 168.
[10] « Baccalauréat Mathématiques élémentaires (Bordeaux :
juillet 1935) ». Bull. Un. Phys., juin-juillet 1936, vol. 31,
n° 294-295, p. 505.
[11] a) DESALME J. « Quelques considérations sur la structure
des acides du soufre ». Bull. Un. Phys., avril 1913,
vol. 7, n° 62, p. 161-169.
b) DESALME J. « Quelques considérations sur la structure
des acides du soufre (suite) ». Bull. Un. Phys., mai
1913, vol. 7, n° 63, p. 194-200.
[12] AUBERT J.« Service de renseignements (réponse n° 382) ».
Bull. Un. Phys., juin-juillet 1923, vol. 17, n° 164-165, p. 258.
[13] « Horaires et programmes (extraits de l?arrêté ministériel
paru au Journal officiel du 13 décembre 1923) ». Bull. Un.
Phys., février-mars 1924, vol. 18, n° 170-171, p. 167-175.
[14] a) JAVILLIER M. « La constitution chimique des vitamines ».
Bull. Un. Phys., février 1936, vol. 30, n° 290, p. 257-268.
b) JAVILLIER M. « La constitution chimique des vitamines
(suite) ». Bull. Un. Phys., mars 1936, vol. 30, n° 291,
p. 321-334.
[15] DAUJAT J. « La Synionie, théorie ionique de la tautomérie ».
Bull. Un. Phys., avril-mai 1930, vol. 24, n° 232-233, p.
284-288.
[16] PRÉVOST C. « À propos des éthers-sels ». Bull. Un. Phys.,
octobre 1936, vol. 31, n° 296, p. 35-36.
[17] CHAMPETIER G. « Structure et propriétés des composés
macromoléculaires ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre
1950, vol. 45, n° 394 (1), p. 1-28.
[18] PRÉVOST C. « Chimie organique en Mathématiques
Élémentaires ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1950,
vol. 45, n° 394 (1), p. 49-60.
[19] PRÉVOST C. « Mécanisme des réactions chimiques ». Bull.
Un. Phys., mars-avril 1952, vol. 46, n° 403, p. 236-261.
[20] BERNARD M. « Les nombres d?oxydation en chimie organique ». Bull. Un. Phys., novembre-décembre 1953,
vol. 48, n° 413, p. 119-121.
[21] PRÉVOST C. « Nombre d?oxydation et degré d?oxydation ».
Bull. Un. Phys., mars-avril 1954, vol. 48, n° 415, p. 271285.
[22] KIRRMANN. « Sur l'enseignement de la chimie organique
dans la classe de Mathématiques Élémentaires ». Bull. Un.
Phys., juillet-août 1956, vol. 50, n° 429, p. 433-441.
[23] « Programme de chimie, classe de mathématiques ». Bull.
Un. Phys., juillet-août 1957, vol. 48, n° 435, p. 508-509.
[24] a) JULIA M. « Intermédiaires réactifs en chimie organique :
les carbocations ». Bull. Un. Phys., mai 1974, vol. 68,
n° 565, p. 897-921.
b) JULIA M. « Intermédiaires de réaction en chimie organique : les radicaux ». Bull. Un. Phys., décembre 1974janvier 1975, vol. 69, n° 570 (1), p. 295-314.
c) JULIA M. « Intermédiaires réactifs en chimie organique :
les carbanions ». Bull. Un. Phys., mars 1976, vol. 70,
n° 582, p. 673-700.
[25] « La Commission Lagarrigue » (bulletin complet). Bull.
Un. Phys., octobre 1977, vol. 72, n° 597 (1), p. 1-169.
[26] « Programmes de chimie 1979 ». Bull. Un. Phys., avril
1979, vol. 73, n° 613, p. 974-976.
[27] a) LAURON H., MALLET J.-M., MESTDAGH H., ROLANDO C.,
VERPEAUX J.-N. et VILLE G. « Des substances naturelles aux produits chimiques ». Bull. Un. Phys., juin
1987, vol. 81, n° 695, p. 787-800.
b) LAURON H., MALLET J.-M., MESTDAGH H., ROLANDO C.,
VERPEAUX J.-N. et VILLE G. « Des substances naturelles aux produits chimiques » (réédition). Bull. Un.
Phys., avril 1993, vol. 87, n° 753, p. 607-620.
[28] MATHIS A. « Valorisation des déchets de laboratoire ».
Bull. Un. Phys., juin 1998, vol. 92, n° 805 (1), p. 10931106.
[29] FERNANDEZ X., KERVERDO S., LIZZANI-CUVELIER L. et
DUÑACH E. « Les hétérocycles dans la chimie des arômes ».
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 2002, vol. 96,
n° 846, p. 1209-1225.
[30] GAMEZ S. et PETITJEAN A. « Quelques idées rafraîchissantes à propos de la chimie : autour du (-) menthol ».
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., octobre 2004, vol. 98,
n° 867 (1), p. 1411-1425.
[31] « Les polymères » (bulletin complet). Bull. Un. Prof. Phys.
Chim., novembre 2006, vol. 100, n° 888.
Brigitte PROUST
Professeur
Lycée Louis-le-Grand
Paris
Vol. 101 - Novembre 2007
Brigitte PROUST
73
Les Olympiades nationales
de la chimie
Une innovation contagieuse
Michel Boyer
Les Olympiades nationales de la chimie (ONC) sont nées
en 1984 à partir du constat des faibles résultats de la France aux
Olympiades internationales de chimie d?une part et de la
mauvaise image de la chimie en France, notamment chez les
jeunes, mauvaise image préjudiciable au recrutement de cadres
et de techniciens de haute qualification dans l?industrie
chimique et parachimique française.
Cependant, les Olympiades sont évoquées à l?UdPPC et
Le Bup en témoigne dans les comptes-rendus de Conseil,
d?assemblées générales et rapports d?activités.
Le Bup annonce la création des ONC dans le n° 662 [1]
par un bref article du Comité d?organisation et Jean-Pierre
FOULON, président de l?UdP, invite les professeurs de sciences
physiques à participer à cette nouvelle action pédagogique [2].
Dans cette première annonce, l?entreprise initiatrice (le groupe
Elf Aquitaine) n?est pas citée.
Il faut attendre maintenant 1993 pour que l?on reparle des
Olympiades dans Le Bup au sein d?un éditorial [6] qui veut faire
le point des préoccupations de l?UdP vis-à-vis de la chimie pour
bien marquer qu?elle regroupe les professeurs de physique et de
chimie. L?éditorial, observe que les Olympiades nationales de la
chimie entrent dans leur dixième année, et souligne leur rôle dans
le renouveau de l?image de la discipline chez les élèves et dans
les nouvelles approches des programmes de sciences physiques
préparés au ministère de l?Éducation nationale. Il valorise les
ONC en tant que laboratoire pédagogique d?expérimentation de
nouvelles méthodes et de nouveaux contenus appliqués à grande
échelle dans les nouveaux programmes proposés.
À l?initiative du groupe industriel français Elf Aquitaine,
un comité d?organisation des ONC est créé en 1984 sous la
direction du Comité national de la chimie. Ce comité associe le
ministère de l?Éducation nationale (en particulier l?Inspection
générale des sciences physiques), l?Union des physiciens, la
Société française de chimie (SFC) et l?Union des industries
chimiques (UIC).
Dans le même numéro [3], les objectifs des ONC sont
précisés par le Comité d?organisation pour faire face aux réticences exprimées par certains collègues. Ce qui concerne la
relation entre science et société est fortement souligné par opposition à ce que serait un concours de type concours général. Les
ONC veulent se démarquer de l?enseignement traditionnel en
faisant une large place au rôle de la chimie dans la société
(chimie et vie, environnement, économie, société), mais les
mots entreprise, industrie chimique n?apparaissent pas encore
dans Le Bup et les conditions du concours n?y sont pas non plus
publiées.
Olympiades et enseignement
Il faut attendre 1989, cinq ans donc, pour que soient précisées [4] les modalités de la préparation du concours : enseignement expérimental en relation avec la vie quotidienne et le
monde industriel, niveau de référence des connaissances des
élèves (classe de première S), manipulations type, approche de
la connaissance de l?industrie avec des visites de sites d?entreprises et conférences, participation de l?industrie à la préparation du concours et à son exécution.
C?est la première fois également que la thématique des
ONC est annoncée pour le concours suivant (Chimie et santé)
avec quelques indications de contenus à aborder pendant la
préparation.
Vol. 101 - Novembre 2007
C?est en 1990 qu?apparaît, pour la première fois dans Le
Bup, une publication de type pédagogique directement issue des
ONC : Bilan d?une opération « Protocole opératoire » en première S [5]. Il s?agissait de tester, dans des classes ordinaires,
un exercice pédagogique (la discussion d?un protocole opératoire) mis au point dans le cadre extra-scolaire des Olympiades.
L?intérêt de cet article est de souligner la validité d?une démarche
pédagogique innovante dans le cadre de l?enseignement classique et donc de légitimer le rôle des Olympiades nationales de
la chimie dans l?évolution de l?enseignement de la chimie au
lycée.
De l?intérêt à la reconnaissance
Cet éditorial, qui fait appel également à plus de publications d?articles sur la chimie, semble marquer un tournant dans
Le Bup, en ce qui concerne la présence des Olympiades de
chimie. Par la suite, on trouvera dans ses colonnes des articles
pédagogiques plus nombreux sur des manipulations et des sujets
mis au point à l?occasion des ONC :
? Dosage du magnésium dans un médicament sur le thème
Chimie et santé [7] ;
? Préparation de la géranylacétone, sujet national des ONC en
1995 [8] ;
? Épreuve du questionnaire du concours 1996 [9] ;
? Préparation de l?acétylacétonate de cuivre, manipulation du
concours national 1996 [10] ;
? Olympiades en première littéraire ? une approche des TPE
[11] ;
? La beauté des jambes et la beauté des cheveux en 2003 [12]
sur le thème Chimie et beauté ;
Michel BOYER
75
? Présentation de manipulations sur le thème chimie et beauté :
Coloration des cheveux [13], Autour du bronzage [14],
Rouge à lèvres [15].
76
On y trouvera également des articles généraux sur le fonctionnement des Olympiades :
? Création de l?Association nationale des ONC en 1995 [16] ;
? Point de vue du vice-président de l?UdP sur les ONC en
1997 [17] ;
? Éditorial Metz 97 par la présidente de l?UdP [18] ;
? Les Olympiades de la chimie à l?aube de l?an 2000 par le
président des ONC et le vice-président de l?UdP [19]
? Compte-rendu du jury du concours national 1999 et en particulier compte-rendu du premier concours de communication
ouvert aux classes de premières [20] ;
? Compte-rendu du concours national 2000 [21] ;
? Charte du concours national en 2001 [22] ; il est à noter qu?il
a fallu attendre l?annonce de la XVIIIe session des ONC
pour que soit publié le règlement du concours ;
? Compte-rendu des XVIIIes ONC en 2002 [23].
En 2002, l?UdP reconnaît l?importance des Olympiades en
nommant Michel BOYER, alors président des Olympiades nationales de la chimie, et Pierre LÉNA, membre fondateur des
Olympiades de physique, membres d?honneur de l?UdP [24].
Ces nominations marquent fortement l?intérêt que prend l?association aux innovations pédagogiques et au dynamisme dont ces
deux olympiades sont porteuses.
L?année 2004 marque l?apogée de la présence des activités
des ONC dans le bulletin, devenu entre temps Le Bup physiquechimie, en même temps que l?association prend le nouveau nom
d?Union des professeurs de physique et de chimie (juin 2003).
Pour la XXe édition des Olympiades nationales de la chimie, Le
Bup physique-chimie leur consacre un numéro complet de la
revue (juin 2004) avec notamment un article du directeur
général de l?Union des industries chimiques rappelant le rôle de
l?industrie chimique et de l?UIC dans la naissance et le fonctionnement des ONC ; c?est la première fois que l?UIC est
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Les Olympiades nationales de la chimie
présente dans les colonnes du Bup à propos des Olympiades
[25] ! On y trouve également un article de recherche sur Vingt
ans de construction entre l?industrie et l?enseignement de la
chimie [26], des interventions de tous les responsables des jurys
des différentes épreuves nationales ainsi que des responsables
des différentes académies, du président des ONC et du viceprésident de l?UdPPC? [27-28].
Les années 2003-2004 semblent permettre à la chimie de
s?imposer au même titre que la physique dans l?association et
dans Le Bup. Il serait sans doute présomptueux d?affirmer que
cet intérêt est dû aux Olympiades nationales de la chimie. Mais
il est vraisemblable qu?une activité de terrain innovante reconnue pour ses résultats aussi bien par les élèves, les professeurs,
l?industrie chimique partenaire, que par l?Inspection générale et
le ministère de l?Éducation nationale a fortement contribué à
modifier l?image de la chimie dans le corps enseignant et favorisé sa reconnaissance dans les noms de l?association et de son
bulletin. Il faut reconnaître là le rôle très important qu?ont joué
des collègues très motivés et très actifs à la fois dans les Olympiades nationales de la chimie et dans le fonctionnement de
l?UdP.
En mai 2006, la première page du numéro est illustrée par
un projet de communication développé en classe de première S
? saynète Le savon? nous savons créé par une équipe du lycée
Jean-Lurçat de Martigues pour les Olympiades 2006. Ce
nouveau concours, d?abord réservé aux classes de première non
scientifique, s?adresse, à partir du concours 2005, aux élèves de
première, toutes filières confondues. Par groupe, ces élèves
doivent présenter un projet d?action de communication, sur un
thème ayant une composante de chimie et puisant ses sources,
si possible, dans l?environnement des élèves. La diversité des
sujets et des modes de communication choisis par les élèves est
relayé dans Le Bup [29-30].
Les Olympiades nationales de la chimie continuent de
constituer un laboratoire d?expérimentations pédagogiques, Le
Bup physique-chimie jouant son rôle de diffuseur des nouvelles
idées.
Le Bup n° 898
Les Olympiades nationales de la chimie
Bibliographie
[1] « Comité d?orientation des Olympiades ». Bull. Un. Phys.,
mars 1984, vol. 78, n° 662, p. 836-837.
[2] FOULON J-P. « Les olympiades françaises de la chimie
(informations) ». Bull. Un. Phys., mars 1984, vol. 78,
n° 662, p. 837-838
[3] Comité d?orientation des Olympiades. « Objectifs pour les
Olympiades françaises de chimie ». Bull. Un. Phys.,
juillet-août-septembre 1984, vol. 78, n° 666 (1), p. 13671368.
[4] DURUPTHY A. et MESNIL C. « Olympiades de la chimie :
passer du pilote à la réalisation grande échelle ». Bull. Un.
Phys., juin 1989, vol. 83, n° 715, p. 890-891.
[5] CARRETTO J. et SONNEVILLE M. « Bilan d'une opération
?Protocole opératoire en première S? ». Bull. Un. Phys.,
novembre 1990, vol. 84, n° 728 (1), p. 1271-1287.
[6] GILLES A. « De la chimie ». Bull. Un. Phys., octobre 1993,
vol. 87, n° 757 (1), p. 1225-1228.
[7] a) PETITFAUX C. « Manipulations sur le thème chimie et
santé : A. Dosage du magnésium dans un médicament ».
Bull. Un. Phys., mars 1994, vol. 88, n° 762, p. 455-457.
b) PETITFAUX C. et DELAUNAY J. « Manipulations sur le
thème chimie et santé : B. Préparation, utilisation et
dosage de l?acide picrique ». Bull. Un. Phys., mars
1994, vol. 88, n° 762, p. 457-461.
c) PETITFAUX C. et LEPICIER L. « Manipulations sur le
thème chimie et santé : C. Préparation et dosage de
l?acide orthoborique ». Bull. Un. Phys., mars 1994,
vol. 88, n° 762, p. 461-464.
[8] « Les Olympiades nationales de la chimie 1995 - Épreuve
pratique ». Bull. Un. Phys., janvier 1996, vol. 90, n° 780,
p. 137-173.
[9] « Énoncé et corrigé des Olympiades nationales de la
chimie 1996 ». Bull. Un. Phys., novembre 1996, vol. 90,
n° 788 (1), p. 1687-1727.
[10] « Les Olympiades nationales de la chimie 1996 - Épreuve
pratique ». Bull. Un. Phys., mars 1997, vol. 91, n° 792 (1),
p. 485-497.
[11] GOFFARD M. « Olympiades en première littéraire ? Une
approche des Travaux personnels encadrés (TPE) ». Bull.
Un. Phys., décembre 1999, vol. 93, n° 819 (1), p. 17851797.
[12] a) FORT L. « La beauté des jambes ». Bull. Un. Prof. Phys.
Chim., décembre 2003, vol. 97, n° 859 (1), p. 1645-1651.
b) FORT L. « La beauté des cheveux : autour du Pétrole
Hahn® ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., décembre 2003,
vol. 97, n° 859 (1), p. 1653-1663.
[13] ANTONOT E. « Chimie et beauté. Présentation des travaux
pratiques - TP n° 1 : coiffure ». Bull. Un. Phys., mars
2003, vol. 97, n° 852, p. 519-529.
[14] ANTONOT E. « Chimie et beauté : Présentation des travaux
pratiques - TP n° 2 : autour du bronzage ». Bull. Un.
Phys., avril 2003, vol. 97, n° 853 (1), p. 655-661.
[15] ANTONOT E. « Chimie et beauté. Présentation des travaux
pratiques : TP n° 3 : rouge à lèvres ». Bull. Un. Phys., mai
2003, vol. 97, n° 854, p. 809-820.
Vol. 101 - Novembre 2007
[16] « Les Olympiades nationales de la chimie, compte-rendu
de la réunion du Conseil d?administration ». Bull. Un.
Phys., mars 1996, vol. 90, n° 782, p. 589-596.
[17] GILLES A. « Les Olympiades de la chimie ». Bull. Un.
Phys., octobre 1997, vol. 91, n° 797, p. 1847-1849.
[18] TINNÈS J. « Allocution des Journées Nationales de l?Union
des Physiciens - Metz 1997 ». Bull. Un. Phys., décembre
1997, vol. 91, n° 799 (1), p. 2009-2012.
[19] BOYER M. et GILLES A. « Olympiades : les Olympiades de
la chimie à l?aube de l?an 2000 ». Bull. Un. Phys., juin
1998, vol. 92, n° 805 (1), p. 1109-1112.
[20] a) GILLES A. « Des XVes aux XVIes Olympiades nationales
de la chimie ». Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre
1999, vol. 93, n° 816, p. 1313.
b) Boyer M. « Compte-rendu du jury des Olympiades de
la chimie ». Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1999,
vol. 93, n° 816, p. 1314-1318.
[21] a) GILLES A. « Les Olympiades nationales de la chimie
1999 (XVIes) : bilan ». Bull. Un. Phys., juillet-aoûtseptembre 2000, vol. 94, n° 826, p. 1449-1450.
b) BOYER M. « Les Olympiades nationales de la chimie
2000 : épreuve réservée aux classes de premières nonscientifiques (compte-rendu du jury) ». Bull. Un. Phys.,
juillet-août-septembre 2000, vol. 94, n° 826, p. 14511454.
[22] BOYER M. « Charte du concours national des Olympiades
nationales de la chimie ». Bull. Un. Phys., janvier 2001,
vol. 95, n° 830 (1), p. 179-184.
[23] IZBICKI M. « Les XVIIIes Olympiades de la chimie ». Bull.
Un. Phys., juin 2002, vol. 96, n° 845 (1), p. 1157-1159.
[24] MAUREL J., GILLES A. et TINNÈS J. « Michel Boyer - Pierre
Léna : deux nouveaux membres d?honneur ». Bull. Un.
Phys., avril 2002, vol. 96, n° 843, p. 653-655.
[25] PELIN J. « Les Olympiades : une initiative de l?industrie
chimique ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juin 2004,
vol. 98 n° 865, p. 815-817.
[26] BOULDJENNET L.-M. « Vingt ans de construction entre
l?industrie et l?enseignement de la chimie au lycée ». Bull.
Un. Prof. Phys. Chim., juin 2004, vol. 98, n° 865, p. 819832.
[27] BOYER M. « Les XXes Olympiades nationales de la chimie ».
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juin 2004, vol. 98, n° 865,
p. 809-814.
[28] GILLES A. « Les Olympiades nationales de la chimie ».
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juin 2004, vol. 98, n° 865,
p. 805-806.
[29] SCHWOB M. « Communiquer en chimie ! ». Bull. Un. Prof.
Phys. Chim., juin 2004, vol. 98, n° 865, p. 869-877.
[30] IZBICKI M. et SCHWOB M. « Les XXIIes Olympiades nationales de la chimie ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., mai
2006, vol. 100, n° 884, p. 665-668.
Michel BOYER
Président d?honneur des olympiades nationales
de la chimie
Paris
Michel BOYER
77
L?enseignement technologique
Madeleine Sonneville
Jean Winther
Créé en 1919, l?enseignement technique relève de l?État
depuis 1942 et ne prend son essor qu?à partir de 1959, lorsque
l?obligation scolaire est portée à seize ans. Bien que la nécessité de cet enseignement pour l?avenir du pays soit reconnue
dès l?origine et que les réformes successives n?aient cessé de
réaffirmer son importance, il demeure trop souvent méconnu.
Le soutien systématique à l?enseignement technique est une
constante de la politique de l?association. On peut cependant
regretter que la place de cet enseignement dans Le Bup soit
insuffisante. Elle se renforce lors de l?annonce de nouvelles
structures [1] ou à l?occasion de la publication de nouveaux
programmes [2], mais aussi lorsque l?association s?engage délibérément pour aider à le faire reconnaître ou quand surgissent
des problèmes communs avec l?enseignement général.
Du point de vue pédagogique, la situation singulière de
l?enseignement technique a eu un effet positif : pour s?adapter
au mieux à la forme d?intelligence de leurs élèves et les aider à
surmonter les difficultés conceptuelles, les professeurs ont été
amenés à mettre en ?uvre des méthodes de travail et à développer des centres d?intérêts souvent absents dans l?enseignement général.
L?arrivée des professeurs
de l?enseignement technique
dans l?association
Les professeurs de l?enseignement primaire supérieur
entrent au Conseil de l?UdP en 1938, à la faveur d?une modification des statuts. La modification proposée aura comme principale conséquence l?entrée de membres de l?enseignement
primaire supérieur et de l?enseignement technique dans le Conseil
de notre société. Les raisons qui ont motivé cette proposition
sont évidentes. Un très grand nombre de professeurs de l?enseignement primaire supérieur, des écoles normales et de l?enseignement technique font depuis longtemps partie de notre association. Plusieurs ont écrit dans le bulletin. Ils nous ont apporté
au dernier congrès une collaboration active et très remarquée.
Les problèmes d?enseignement et d?administration des laboratoires qu?ils ont à résoudre sont analogues, aux nôtres. Il est
utile et équitable qu?ils soient représentés à notre Conseil [3].
Pour un enseignement de qualité
dans les séries techniques
Le soutien à l?enseignement technique et aux professeurs
de sciences physiques qui y travaillent est une position constante
de l?association. Il prend des formes extrêmement diverses :
certaines actions constituent des interventions sur des sujets
spécifiques tandis que d?autres, de portée plus large, apparaissent fidèles aux missions générales fixées à l?association par ses
Vol. 101 - Novembre 2007
statuts. L?action de l?UdP puis de l?UdPPC en faveur des enseignements technique et professionnel visera toujours à mettre en
adéquation la réalité de cet enseignement avec les idées défendues par ailleurs pour l?enseignement général.
Le lecteur glane aisément dans Le Bup des prises de position sur des sujets spécifiques. C?est ainsi que l?Assemblée générale de 1955 émet le v?u que l?enseignement technique puisse
bénéficier des achats en commun du matériel scientifique organisés pour l?enseignement général [4]. En 1960, sur la demande
d?un collègue ému par une récente circulaire de la Direction de
l?enseignement technique, le Conseil demande que le seu1
système d?unités utilisé aux examens d?é1ectricité de l?enseignement technique soit le système d?unités MKSA [5]. Le rapport
moral de 1970 se réjouit d?un résultat positif obtenu par l?association à propos de la place des sciences physiques au baccalauréat E et laisse espérer une action de l?UdP en faveur des
séries F [6].
L?Assemblée générale de la même année débouche sur le
vote de sept v?ux et deux motions (toute une époque?) parmi
lesquelles la motion nº 2, tout spécialement consacrée à
l?enseignement technique, mérite d?être citée in extenso :
L?Assemblée générale de l?Union des physiciens, réunie à Paris
le 10 mai 1970, après avoir entendu les premiers résultats de
l?enquête relative aux classes préparant aux baccalauréats de
technicien (série F), considérant qu?une refonte des programmes
des classes de l?enseignement technique de la seconde à la
terminale s?impose, refonte qui permettra de définir nettement
la finalité de cet enseignement et lui donnera les moyens nécessaires, demande que dans l?immédiat :
? il soit établi des instructions pédagogiques pour commenter
et limiter les programmes ;
? des instructions soient données, tant pour le choix des sujets
d?écrit que pour la formulation des questions d?oral ;
? le CEMS se préoccupe des besoins propres aux classes de
première F et terminale F et envisage l?achat et la distribution de matériel en qualité et en quantité suffisantes.
En formulant ces revendications, l?Assemblée générale n?oublie
pas les problèmes plus généraux qui intéressent tous les professeurs de sciences physiques, mais prennent plus d?acuité pour
ceux qui enseignent dans les classes F : horaires insuffisants en
seconde T, nécessité de moyens matériels et notamment de
laboratoires convenablement équipés, information des professeurs (notamment par la publication d?annales des sujets posés
dans différentes académies), formation des maîtres appelés à
enseigner dans ces classes [7].
Le souci de l?UdP de fournir aux élèves de l?enseignement
technique un enseignement de qualité est partagé en 1973 par
l?Assemblée générale de l?Association des physiciens de
l?enseignement public agricole (APEPA) avec laquelle l?UdPPC
tisse des liens [8]. La même année, une menace de suppression
Madeleine SONNEVILLE et Jean WINTHER
79
L?enseignement technologique
Des enquêtes, des
informations sur les lycées
techniques et professionnels
vont alors apparaître alors
dans Le Bup. En 1980, les
lycées
d?enseignement
professionnel reçoivent un
questionnaire ; les réponses
feront apparaître en particulier qu?un tiers des lycées
n?ont pas de salle aménagée
pour les sciences [13]. Le
mois suivant, l?éditorial
porte sur les lycées professionnels [14].
80
de tout enseignement scientifique dans les Collèges d?enseignement technique suscite une vive réaction chez un lecteur, en
accord avec les positions de l?association [9].
Une intensification de l?action
dans les années 70 et 80
Au début des années 70, l?enseignement technique est
mieux représenté dans l?association : des adhérents qui exercent
en lycée technique arrivent dans les sections et les bureaux
académiques, puis au Conseil et au Bureau national. Dès lors,
les actions consacrées à l?enseignement des sciences physiques
dans les sections techniques vont se multiplier.
En 1979, un éditorial L?Union des physiciens et l?enseignement du second cycle court souligne la vocation de l?association à être présente à tous les niveaux où se dispense un
enseignement de sciences physiques et en particulier dans les
lycées d?enseignement professionnel [10].
En mai 1980, un nouvel éditorial L?UdP et l?enseignement
technique rappelle que deux membres du Bureau et trois membres
du Conseil sont désormais en charge de l?enseignement technique, recense les actions en cours, annonce des orientations
pour l?action à venir et suggère la participation, dans les bureaux
académiques, de professeurs de l?enseignement technique. Ils
deviendront ultérieurement les correspondants techniques [11].
Un atelier des journées nationales est désormais consacré
spécifiquement à l?enseignement technologique. C?est ainsi que
le compte-rendu de l?atelier qui s?est tenu à Rennes en 1980 fait
état d?échanges d?informations, de discussions (formation initiale,
formation permanente), de la nécessité d?Inspecteurs pédagogiques régionaux spécialisés dans les séries technologiques,
d?un besoin d?information des enseignants et des parents au
niveau de la classe de troisième à propos de la seconde commune
[12]. On y annonce aussi la publication d?un numéro spécial
hors abonnement du Bup consacré aux sujets de BTS.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Des réunions de travail
spécifiques à l?enseignement
technique sont organisées :
en octobre 1981, trente
collègues qui enseignent en
première et terminale F3
dans diverses académies
sont réunis pour définir la
position de l?association à
propos des programmes et
horaires de sciences physiques dans ces classes [15]. Les correspondants techniques seront destinataires en janvier 1983 d?une
enquête sur la mise en place des nouveaux programmes en
séries Fl, F2 et F3 [16].
En 1983, le Bureau prend acte de ce nouvel essor dans un
éditorial qui souligne la nécessité pour l?association de s?implanter
dans les lycées techniques et les lycées d?enseignement professionnel en particulier par le renforcement de la vie des sections
académiques et par l?action des correspondants techniques [17].
La publication d?un bulletin spécial annuel Enseignement technique contenant les sujets des baccalauréats technologiques et
des brevets de technicien va permettre de valoriser et de faire
connaître auprès de tous les professeurs les caractéristiques et
le profil de ces séries.
En 1985, un éditorial rend compte d?une récente réunion
des correspondants technologiques. Il souligne la baisse des effectifs dans les séries technologiques, consécutive à la création de
la seconde de détermination, dénonce une orientation trop
souvent par l?échec vers les séries technologiques, s?inquiète du
recrutement des professeurs de physique appliquée et réaffirme
la nécessaire coopération entre les professeurs de technologie et
de sciences physiques dans le second cycle technologique [18].
Le développement des baccalauréats professionnels et la
présence, dans les instances de l?association, de plusieurs collègues
concernés par cette question conduit à une succession d?articles
sur le sujet entre 1994 et 1998 [19 à 21].
Une réflexion pédagogique
originale
En 1928, à l?occasion d?un débat Sur l?enseignement des
sciences physiques qui suscite de nombreuses contributions
dans le bulletin, V. DUBU explique comment il expérimente en
École primaire supérieure une méthode non traditionnelle
d?enseigner les sciences physiques ; il en expose les grandes
Le Bup n° 898
L?enseignement technologique
lignes et en souligne les résultats positifs. Cette méthode est un excellent
moyen de connaissance des élèves :
certains s?y révèlent méticuleux dans
leurs observations et leurs mesures,
difficiles dans la recherche des causes ;
d?autres sont satisfaits de mesures grossières, se contentent d?intuitions. Parmi
ces derniers, quelques-uns, poussés par
l?amour-propre, se modifient assez vite :
ils se rendent compte « qu?on ne ruse
pas avec l?expérience ».
L?intérêt suscité est tel que certains
élèves m?apportent des projets
d?appareils originaux pour la mise en
évidence de phénomènes déjà étudiés ou
pour leur utilisation. [?] Enfin, la
direction est obligée de lutter contre la
tendance qu?auraient les élèves à
délaisser les lettres au profit des
sciences?
[?] Il serait intéressant de connaître ce que deviendraient dans
le second cycle des élèves initiés aux sciences dans le premier
selon la méthode de M. LAPIE, ? quelle serait leur valeur comparée
à celle d?élèves non initiés et débutant immédiatement en seconde.
Il est souhaitable que cette méthode soit mise au point, afin de
permettre, lors de la réorganisation générale de l?Université,
de faire, à l?enseignement des sciences physiques une très large
part, en raison de la haute valeur éducative qu?il acquiert ainsi
[22].
Les compétences des collègues qui travaillent dans
l?enseignement technique sont d?ailleurs reconnues comme en
témoigne une demande formulée en 1962 par un lecteur : Peuton en particulier demander à nos collègues de l?enseignement
technique des sujets de travaux pratiques sur la diode, la
triode, les transistors ? [23].
En 1983, deux collègues tentent de caractériser les objectifs à atteindre en lycée professionnel et la façon dont ils procèdent [24] : Un des objectifs essentiels de l?enseignement technique
consiste à développer chez l?élève l?aptitude à créer, assimiler,
manier puis à utiliser des modèles opératoires. Le crédit actuel
accordé à l?idée que l?intelligence de l?élève fonctionne suivant
des processus différents de l?adulte nous a amenés à rechercher,
en mécanique, les différentes étapes faisant appel à un degré
d?abstraction de plus en plus élevé.
Au niveau LEP, soucieux de tenir compte d?une part, des capacités des élèves et d?autre part, de leur insertion prochaine dans
le monde professionnel, notre préoccupation se situe tant au
niveau de l?objet technique et de sa représentation, qu?au niveau
du modèle mathématique sur lequel il est possible d?effectuer
certaines opérations intellectuelles ; ces dernières seront fructueuses si elles ne sont pas introduites prématurément.
Cette expérimentation avec une classe de CAP mécanicienmonteur a été menée au cours du premier trimestre 1982 ;
l?apport en pédagogie de la classe laboratoire aide à la mise
en place d?une démarche inductive propre à développer un
esprit de rigueur scientifique autour d?une situation réelle, créée
par un objet concret ; de plus et parallèlement, une matérialisation de l?itinéraire suivi sous forme de dessin, schéma puis
modèle, permet de guider et éventuellement de rectifier le processus
d?accès aux divers degrés d?abstraction.
Vol. 101 - Novembre 2007
En 1979, un article Enseignement des sciences dans les
LEP, étude des courants alternatifs en très basse fréquence [25]
témoigne de la créativité des professeurs des lycées professionnels. En effet, l?étude expérimentale du courant alternatif sinusoïdal et de ses effets est effectuée à partir d?un générateur de
très basses fréquences électronique dont le schéma de principe
est fourni, afin d?éviter le recours à l?oscilloscope. Un potentiomètre à liquide fournit une tension sinusoïdale par rotation
uniforme d?une électrode dans un voltamètre à anode soluble.
Quand les professeurs
de l?enseignement technologique
écrivent dans Le Bup
Les aspects liés à la défense des enseignements technique
et professionnel et à la pédagogie dans les sections correspondantes ne doivent cependant pas faire oublier que la présence
de professeurs de l?enseignement technique parmi les membres
de l?association a constitué un exceptionnel vivier d?auteurs
pour Le Bup. Ils ont fourni des articles souvent très complets
sur des thèmes spécifiques et ont ainsi joué un rôle de formateurs pour l?ensemble des lecteurs du bulletin sur des sujets en
pleine mutation et à l?occasion de changements de programmes
importants. Les auteurs issus de l?enseignement technologique
ont ainsi contribué au Bup par quelques très beaux articles. On
ne saurait les citer tous, mais on relira avec plaisir quelques-uns
d?entre eux rappelés en bibliographie [26 à 35]. On n?oubliera
pas non plus que les professeurs de l?enseignement technologique ont participé de façon très positive à la réflexion sur la
sécurité au laboratoire de physique et de chimie (voir article
spécifique) et que quelques bulletins récents ont été entièrement
consacrés à des sujets en rapport étroit avec ces enseignements,
ainsi Le génie des procédés dans le n° 821 de février 2000 et
un bulletin spécial nº 853 (2) en avril 2003, destiné à mieux faire
connaître, encore et encore, les enseignements technologiques?
Bibliographie
[1] EURIN M. « Les sciences physiques dans les classes de
troisième moderne ». Bull. Un. Phys., mars-avril 1962,
vol. 56, n° 463, p. 486-488.
[2] BUREAU NATIONAL. « Nouveaux programmes : deux poids,
deux mesures ». Bull. Un. Phys., octobre 1992, vol. 86,
n° 747 (1), p. 1169-1171.
[3] « Assemblée générale de l?UdP ». Bull. Un. Phys., janvier
1938, vol. 33, n° 308, p. 189-191.
[4] « Assemblée générale ». Bull. Un. Phys., mai-juin 1955,
vol. 47, n° 422, p. 369-375.
[5] « Conseil du 21 janvier 1960 ». Bull. Un. Phys., janvierfévrier 1960, vol. 54, n° 450, p. 347-350.
[6] « Rapport moral ». Bull. Un. Phys., mars 1970, vol. 64,
n° 523, p. 533-538.
[7] « V?ux et motions de l?Assemblée générale ». Bull. Un.
Phys., juin 1970, vol. 64, n° 526 p. 973-977.
[8] APEPA. « Conditions de l?enseignement des Sciences
Physiques dans l?enseignement technique agricole ». Bull.
Un. Phys., novembre 1973, vol. 68, n° 559 (1), p. 213.
[9] AVRIL J. « Un danger pèse sur l?enseignement scientifique
dans les Collèges d?enseignement technique (CET) ».
Bull. Un. Phys., octobre 1973, vol. 68, n° 558, p. 114-115.
Madeleine SONNEVILLE et Jean WINTHER
81
[10] WINTHER J. « L?Union des physiciens et l?enseignement du
second cycle court ». Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre
1979, vol. 73, n° 616, p. 1267-1268.
[11] FOULON J.-P. « L?UdP et l?enseignement technique ». Bull.
Un. Phys., mai 1980, vol. 74, n° 624, p. 1013-1014.
[12] « Compte-rendu des ateliers de Rennes - Atelier n° 2 :
atelier technique ». Bull. Un. Phys., janvier 1981, vol. 75,
n° 630, p. 581-583.
82
[13] WINTHER J. « Enquête sur la situation de l?enseignement
de sciences physiques dans les lycées d?enseignement
professionnels ». Bull. Un. Phys., janvier 1981, vol. 75,
n° 630, p. 569-576.
[14] WINTHER J. « Les sciences physiques dans les lycées
d?enseignement professionnel ». Bull. Un. Phys., février
1981, vol. 75, n° 631, p. 609-611.
[15] FOULON J.-P. et VIEL C. « Enseignement technique ». Bull.
Un. Phys., novembre 1981, vol. 76, n° 638, p. 282-283.
[16] LE GOFF R. « Bilan de l?enquête sur la mise en place des
nouveaux programmes en Fl, F2 et F3 ». Bull. Un. Phys.,
octobre 1983, vol. 78, n° 657 (1), p. 119-122.
[17] DURUPTHY A. « Éditorial ». Bull. Un. Phys., janvier 1983,
vol. 77, n° 650, p. 401-402.
[18] WINTHER J. « Éditorial ». Bull. Un. Phys., février 1985,
vol. 79, n° 672 (1), p. 713-715.
[19] REGOURD J. « Les programmes de sciences pour les lycées
professionnels ou vingt ans pour rien ». Bull. Un. Phys.,
janvier 1994, vol. 88, n° 760 (1), p. 143-151.
[20] UDP. « Projet de programme de sciences physiques pour
les baccalauréats professionnels ». Bull. Un. Phys., juin
1995, vol. 89, n° 775 (1), p. 1205-1208.
[21] FÉORE M.-C. et WINTHER J. « La place des baccalauréats
professionnels dans les lycées professionnels ». Bull. Un.
Phys., avril 1998, vol. 92, n° 803, p. 713-735.
[22] DUBU V. « Sur l?enseignement des sciences physiques ».
Bull. Un. Phys., avril-mai 1928, vol. 22, n° 212-213, p. 220224.
[23] « Les travaux pratiques dans les classes terminales ». Bull.
Un. Phys., mars-avril 1962, vol. 56, n° 463, p. 492.
[24] SCACHE D. et PATOUILLARD J. « Un enseignement de la mécanique au Lycée d?enseignement professionnel (LEP) ».
Bull. Un. Phys., janvier 1983, vol. 77, n° 650, p. 477-490.
L?enseignement technologique
[30] MOREAU R. « Construire et utiliser un analyseur de spectres ».
Bull. Un. Phys., juin 1985, vol. 79, n° 675, p. 1151-1201.
[31] ROLANDO J.-M. « Initiation aux circuits intégrés à la technologie TTL et aux familles MOS ». Bull. Un. Phys.,
janvier 1987, vol. 81, n° 690, p. 1-31.
[32] FAGOT B. « Utilisation de l?amplificateur opérationnel ».
Bull. Un. Phys., octobre 1987, vol. 81, n° 697, p. 10081023.
[33] a) KERAVEC R. « Journées nationales de l?UdP (Nantes :
26 au 30 octobre 1989) ». Bull. Un. Phys., octobre 1990,
vol. 84, n° 727 (1), p. 1027-1031.
b) KERAVEC R. « Circuit RLC (résonance, wobulation) ».
Bull. Un. Phys., octobre 1990, vol. 84, n° 727 (1), p. 10331046.
c) KERAVEC R. « Résistance négative ». Bull. Un. Phys.,
octobre 1990, vol. 84, n° 727 (1), p. 1047-1060.
d) KERAVEC R. « Multivibrateur astable de type RC à
inverseurs logiques ». Bull. Un. Phys., octobre 1990,
vol. 84, n° 727 (1), p. 1061-1084.
e) KERAVEC R. « Générateur d?impulsions, générateur de
courant, interrupteur électronique ». Bull. Un. Phys.,
octobre 1990, vol. 84, n° 727 (1), p. 1085-1094.
f) LE MOAL J. « Visualisation de la tension, de l?intensité,
de la puissance instantanée dans un circuit RLC ». Bull.
Un. Phys., octobre 1990, vol. 84, n° 727 (1), p. 1095-1104.
g) LE MOAL J. « Force électromotrice d?auto-induction ».
Bull. Un. Phys., octobre 1990, vol. 84, n° 727 (1),
p. 1105-1110.
h) KERAVEC R. « Principe d?un voltmètre numérique ».
Bull. Un. Phys., octobre 1990, vol. 84, n° 727 (1), p. 11111130.
i) BETTAN P. « Principe d?un voltmètre à rampe numérique, mesure d?une durée ». Bull. Un. Phys., octobre
1990, vol. 84, n° 727 (1), p. 1131-1147.
[34] CANCE C. « Mise en ?uvre pratique de l?analyse spectrale
numérique ». Bull. Un. Phys., février 1994, vol. 88,
n° 761, p. 211-244.
[35] CANCE C. et LEFÈVRE G. « Décodage d?un clavier téléphonique à numérotation à fréquences vocales par analyse
spectrale numérique ». Bull. Un. Phys., février 1994,
vol. 88, n° 761, p. 245-255.
[25] EBENSTEIN R. et PIC A. « Enseignement des sciences dans
les Lycées d?enseignement professionel (LEP) : étude des
courants alternatifs en très basse fréquence ». Bull. Un. Phys.,
juillet-août-septembre 1979, vol. 73, n° 616, p. 1269-1274.
[26] BEAUVILLAIN R. « Utilisation des oscillographes cathodiques ». Bull. Un. Phys., mars 1977, vol. 71, n° 592, p. 745772.
[27] TRIGEASSOU J.-C. « Le calcul analogique à courant continu ».
Bull. Un. Phys., mai 1980, vol. 74, n° 624, p. 1095-1133.
[28] CARON J.-P. « Oscillateurs sinusoïdaux ?Inductance Capacité? (LC) : systèmes à réaction positive ou systèmes
à résistance dynamique négative ». Bull. Un. Phys.,
novembre 1980, vol. 75, n° 628, p. 211-231.
[29] MOREAU R. « L?enseignement de l?électricité dans les sections F ». Bull. Un. Phys., octobre 1982, vol. 77, n° 647,
p. 1-37.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Madeleine SONNEVILLE
Professeur de physique et chimie
Lycée Lakanal
Sceaux (Hauts-de-Seine)
Jean WINTHER
Docteur ès sciences
Ancien professeur de physique et chimie
Paris
Le Bup n° 898
83
Vol. 101 - Novembre 2007
Les classes littéraires
et économiques
Christine Friour
Roland Fustier
Une même conception de l?enseignement des sciences
physiques pour les élèves des sections non scientifiques
traverse les différentes réformes et réflexions sur les
programmes telles qu?elles apparaissent dans Le Bup de 1907 à
nos jours. Une conception que résume bien l?introduction d?un
article du Bup de 1965 [1] : Il est nécessaire que chaque élève
au cours de ses études secondaires acquière une culture générale suffisante pour comprendre le monde qui l?entoure. Il
importe donc qu?un enseignement de sciences physiques soit
dispensé dans toutes les sections du second cycle.
Et la question de savoir ce qu?il faut enseigner à des
jeunes dont l?activité professionnelle n?aura que peu de choses
à voir avec la physique et la chimie [2] se pose avec constance
dès les années 1965, dans les termes que formule la suite du
même article : Mais il est indispensable que le fond et la forme
de cet enseignement soient fondamentalement distincts dans les
sections scientifiques et dans les sections littéraires ; en effet la
formation d?un esprit qui a seulement à prendre conscience des
phénomènes réels devra être conçue tout autrement que celle
d?un esprit qui aura à analyser et même à maîtriser ces phénomènes.
Jusqu?en 1863, l?enseignement est essentiellement littéraire ; les sciences s?inscrivent plutôt dans une visée culturelle
touchant les futures élites, les contenus s?intéressant surtout aux
applications, en médecine, voire en théologie. L?enseignement
de la physique et de la chimie est alors conçu comme un complément aux études philosophiques et vise à habituer à plus de
rigueur dans le raisonnement. Il donne une image achevée et
rassurante de la science, insiste sur l?aspect utilitaire et voue
une admiration aux grands hommes. Le programme des
sections littéraires reprend le programme enseigné dans les
sections scientifiques.
raissent dans le premier cycle et les sections C (sciences - latin)
et D (sciences - langues vivantes) des lycées. À la fin de la
guerre, l?idée de défendre la culture française face à la culture
germanique conduit le ministère de l?Instruction publique à
faire des propositions d?une nouvelle réforme qui aboutira au
décret de 1923 (la réforme de 1924 puis celle de 1928 va
permettre à toutes les jeunes filles d?avoir le même nombre
d?années d?enseignement et le même programme que les jeunes
gens [4]). Nicole HULIN [5] résume en « deux principes » les
bases de cette réforme : celui d?un fonds commun d?humanités
et celui de l?égalité scientifique ; au cours de cette période,
l?horaire total de cours de sciences physiques de la seconde à
la terminale des classes littéraires est de huit heures et demie,
proche de celui des classes scientifiques qui est de dix heures
et demie. L?enseignement expérimental est petit à petit mis en
place de la seconde aux deux classes terminales. Cette réforme
améliore la formation scientifique des littéraires mais on peut y
voir aussi la volonté de limiter la place des sciences à un rôle
d?appoint? [5].
Dès 1930, on dénonce pourtant le « surmenage scolaire »
dû à la surcharge des programmes ; cela entraîne une diminution des horaires, en particulier en sciences physiques (six
heures et demie en classe littéraire et huit heures en classe
scientifique). Mathématiciens et physiciens se mobilisent pour
revenir au principe de 1902 [6].
Cependant, selon les enseignants, l?égalité scientifique est
une erreur : au cours de l?Assemblée générale de 1937, le président
de l?UdP rapporte le résultat d?une enquête dont les conclusions
abondent dans ce sens. La plupart des professeurs estiment qu?il
L?égalité scientifique et ses avatars
À la fin du xIXe siècle, le ministère de l?Instruction publique
et les professeurs de l?enseignement secondaire souhaitent une
réforme plaçant l?enseignement des « humanités scientifiques »
au même rang que celui des « humanités classiques ».
Dans la réforme de 1902, les sciences s?ajoutent à la culture
classique comme faisant partie intégrante de la formation de
l?homme, et ceci, dans toutes les filières. Mais, au début du XXe
siècle, certains dénoncent déjà une inflation des contenus et,
dès 1917, on voit apparaître des propositions pour un programme
de physique propre aux classes de philosophie [3].
Entre 1912 et 1923, des diminutions d?horaire de sciences
physiques et des allègements de programmes importants appaVol. 101 - Novembre 2007
Christine FRIOUR et Roland FUSTIER
85
Les classes littéraires et économiques
86
est néfaste de vouloir imposer à des élèves inégalement doués
le même niveau d?études scientifiques. S?il convient de laisser
dans toutes les sections un minimum de connaissances scientifiques indispensable à tout homme cultivé, il faut par contre
réserver un enseignement scientifique plus approfondi et vraiment utile à ceux qui sont aptes à en profiter [7]. Des propositions sont faites pour une nouvelle réforme.
La réforme des lycées qui démarre en 1981 s?accompagne
d?une réduction de la durée hebdomadaire du temps d?enseignement. La création de la seconde indifférenciée (dans le prolongement de l?enseignement des sciences physiques en collège)
donne à tous les élèves le même enseignement de sciences
physiques avant le choix d?une section en première. Bien que
présentes en terminale, les sciences physiques font cependant
toujours l?objet d?une épreuve facultative au baccalauréat.
En 1965 sont créées les séries A, B, C, D et T ; dès lors,
les sections non scientifiques disposent d?un programme vraiment spécifique. Les horaires pour les élèves non scientifiques
sont réaménagés : en seconde, cinq heures dont 40 % de chimie
avec un programme allégé par rapport à la seconde C ; en
première, deux heures dont un quart du temps en TP, un enseignement par thèmes et une épreuve facultative au baccalauréat
sous la forme de la présentation d?un dossier (dont on peut se
demander s?il constitue un prélude aux Travaux personnels
encadrés).
On y trouve des propositions d?activités :
? sur des sujets de la vie quotidienne : le gaz de ville [12], l?automobile [13], production, transport, utilisation de l?énergie
électrique [14] ;
? interdisciplinaires : physique et philosophie [15], lois physiques en plongée sous-marine [16] ;
? de culture générale : Apollo 9 en seconde littéraire [17], les
engrais [18], du gaz de Lacq à l?acide sulfurique [19] ;
? centrés sur des sujets qui motivent les élèves : la photographie avec le logiciel photo-couleurs ou De la physique comme
ça, j?en ferais bien tous les jours [20], l?histoire de l?astronomie [21] ;
? des critères d?évaluation d?un exposé [22] que l?on retrouvera en partie dans les actuels Travaux personnels encadrés.
Le décret de 1941 instaure deux filières : une filière moderne
et une filière classique, et trois sections sont rétablies en seconde
et première : A, B et C ; l?année suivante, la section de philosophie est partagée en philosophie-lettres et philosophie-sciences.
L?horaire des sciences physiques en classe de terminale philosophie-lettres est de deux heures et en philosophie-sciences de
quatre heures et demie. De 1945 à 1968, les sciences physiques
sont enseignées jusqu?en terminale de philosophie avec un horaire
de deux heures dont une heure et demie de travaux pratiques.
En 1978 : changement d?horaire et de programme (cinq
heures en seconde A et B avec le même contenu qu?en série C),
une modification de la répartition horaire en première (deux heures
dont une heure et demie de TP) et le nouveau programme qui
propose un enseignement parmi de nombreux thèmes.
Le Bup se fait l?écho des propositions d?enseignement
dans les sections non scientifiques dont voici quelques extraits :
1971 : L?objectif général dans les classes littéraires, doit être,
je pense, une découverte de la démarche scientifique, jointe
à une acquisition de quelques connaissances de base,
tout cela étant lié à une formation de l?esprit [8].
1974 : Esquisse pour un programme de première littéraire [9].
1979 : À la demande de l?Inspection générale, Le Bup de juin
1979 présente les documents correspondant aux thèmes
que les programmes proposent au choix des professeurs
et des élèves [10].
En 1985 un numéro entier est consacré à l?enseignement
en première A et B dont le programme vise à leur donner une
culture générale en informant sur des problèmes extrêmement
importants, aussi bien sur le plan fondamental que sur celui des
applications pratiques [11].
Gérard BAZIN rapporte comment l?UdP participe à la commission mise en place par le ministère pour élaborer un référentiel bâti autour d?une grille de capacités et ceci dans la perspective d?une validation officielle dès l?année scolaire 1985-1986
[23]. Il note que le programme vise à [?] donner une culture
générale en informant sur des problèmes extrêmement importants,
aussi bien sur le plan fondamental que sur celui des applications pratiques [23].
En 1991, Le Bup publie des propositions qui annoncent le
futur programme de première L : Enseigner un programme qui
ne serait pas découpé selon les critères classiques et toujours
insister sur les relations existant entre les différents domaines
de la physique. Ne manquer aucune occasion d?ouvrir la physique
vers d?autres disciplines (biologie, médecine, technologie, économie, histoire, philosophie, arts plastiques?) afin d?amener chaque
élève à comprendre que cette discipline est partie intégrante de
la formation générale d?un citoyen responsable. Initier les
élèves à la pratique de l?observation et de l?analyse afin qu?ils
s?habituent à étayer leurs impressions et convictions (écologie,
astrologie, parapsychologie?). Montrer aussi les limites de la
physique? Et où commence la spéculation (métaphysique) [24].
La « rénovation pédagogique » ouvre, à partir de la session
1995, une période de fortes turbulences pour les sections non
scientifiques qui aboutira à la suppression de l?enseignement de
sciences physiques en première Sciences économiques et sociales
et à un enseignement scientifique minimal en première littéraire : une heure et demie de sciences expérimentales (physiquechimie et sciences de la vie et de la Terre) sous forme de TP cours avec une épreuve anticipée au baccalauréat [25].
En 2001 paraissent dans Le Bup des commentaires sur les
nouveaux programmes de première L [26] et des pistes de travail
pour les professeurs sont proposées [27].
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Les classes littéraires et économiques
Aujourd?hui, l?enseignement des sciences physiques associé
aux sciences de la vie et de la Terre n?est plus un enseignement
allégé des classes scientifiques. Il s?agit de montrer comment se
construit le savoir scientifique et comment fonctionne la
science pour aider à mieux percevoir ce qui nous entoure et
donner une vision plus complète du monde.
Plutôt que de dispenser des bribes de connaissances, l?objectif est bien de construire un cours différent où l?élève participe
pleinement avec l?envie d?aller un peu plus loin que ce qui se
fait en classe (activités expérimentales, activités documentaires,
exposés, visites). Un minimum de connaissances historiques et
épistémologiques est néanmoins indispensable pour mettre la
science en culture.
Bibliographie
[1] UDP « Sections littéraires : avant-projet d?un programme
de sciences physiques ». Bull. Un. Phys., avril-mai 1965,
vol. 59, n° 483, p. 647-651.
[2] SAINT-JALM F. « Enseigner les sciences en section littéraire et économique ». Bull. Un. Phys., avril 2001, vol. 95,
n° 833, p. 759-767.
[3] COMBET C. « La physique en philosophie ». Bull. Un.
Phys., juin-juillet 1917, vol. 11, n° 104-105, p. 196-198.
[4] HULIN N. « Sciences pour les filles, sciences pour les garçons ». Bull. Un. Phys., avril 2002, vol. 96, n° 843, p. 723732.
[5] HULIN N. « L?enseignement des sciences physiques sous
le régime de ?l?égalité scientifique? (1923-1941) ». Bull.
Un. Prof. Phys. Chim., janvier 2006, vol. 100, n° 880, p. 2936.
[6] UDP. « La réforme du baccalauréat ». Bull. Un. Phys., juillet
1931, vol. 25, n° 245, p. 439-443.
[7] « Compte-rendu de l?Assemblée générale du 4 avril
1937 ». Bull. Un. Phys., mars-avril 1937, vol. 32, n° 301302, p. 372-383.
[8] BOUSQUET A. « Vers une autre conception du programme
en seconde littéraire ». Bull. Un. Phys., mars 1971, vol. 65,
n° 533, p. 629-635.
[9] OMNÈS R. « Esquisse pour un programme de terminale
littéraire ». Bull. Un. Phys., février 1974, vol. 68, n° 562,
p. 621-625.
[10] UDP. « Documentation en vue de l?enseignement par thèmes
dans les classes de première A et B ». Bull. Un. Phys., juin
1979, vol. 73, n° 615, p. 1257-1263.
[11] Bull. Un. Phys., février 1985, vol. 79, n° 671.
[12] VITTOR A. « Le gaz naturel ». Bull. Un. Phys., février 1985,
vol. 79, n° 671, p. 679-682.
Vol. 101 - Novembre 2007
[13] LEFRANÇOIS C. « Automobile ». Bull. Un. Phys., février
1985, vol. 79, n° 671, p. 659-672.
[14] DUQUENNE A.-M. « Production, transport, utilisation de
l?énergie électrique ». Bull. Un. Phys., février 1985, vol. 79,
n° 671, p. 649-658.
[15] CHRISTIN S. et RAYOU P. « Une expérience d?interdisciplinarité : physique - philosophie en première A ». Bull. Un.
Phys., février 1985, vol. 79, n° 671, p. 697-700.
[16] FÉORE M.-C. « Les lois physiques en plongée sous-marine
ou comment motiver des élèves littéraires pour les sciences
physiques ». Bull. Un. Phys., février 1985, vol. 79, n° 671,
p. 683-695.
[17] GUILLEMAN M. « Apollo 9 en classe de seconde littéraire ».
Bull. Un. Phys., mars 1970, vol. 64, n° 523, p. 619-621.
[18] CABARET G. « Les engrais ». Bull. Un. Phys., février 1985,
vol. 79, n° 671, p. 637-640.
[19] THUILLIER D. « Du gaz de Lacq à l?acide sulfurique ».
Bull. Un. Phys., février 1985, vol. 79, n° 671, p. 673-678.
[20] BOURTON M. « Logiciel ?photo-couleur? ». Bull. Un. Phys.,
février 1985, vol. 79, n° 671, p. 621-636.
[21] BONTEMPS J.-C. « L?astronomie en première A ou B ». Bull.
Un. Phys., février 1985, vol. 79, n° 671, p. 607-619.
[22] VALLET M. « Critères d?évaluation d?un exposé ». Bull. Un.
Phys., février 1985, vol. 79, n° 671, p. 603-605.
[23] BAZIN G. « L?enseignement des sciences physiques en
première A/B... un défi ? ». Bull. Un. Phys., février 1985,
vol. 79, n° 671, p. 577-583.
[24] FUSTIER R. « Quelques propositions sur le contenu et les
moyens pédagogiques en physique en première A et B ».
Bull. Un. Phys., octobre 1991, vol. 85, n° 737 (1), p. 12991307.
[25] a) B.O. de l?Éducation nationale, hors-série n° 7 du 31 août
2000, Série L.
b) B.O. de l?Éducation nationale, n° 19 du 9 mai 2002.
[26] FUSTIER R. « Commentaires sur les nouveaux programmes
de première littéraire ». Bull. Un. Phys., février 2001,
vol. 95, n° 831, p. 387-396.
[27] FUSTIER R. « Enquête sur le programme de première L
(dépouillement) ». Bull. Un. Phys., janvier 2002, vol. 96,
n° 840, p. 13-17 (pastel).
Christine FRIOUR
Professeur
Lycée Hilaire de Chardonnet
Chalon-sur-Saône (Saône-et-Loire)
Roland FUSTIER
Gerzat (Puy-de-Dôme)
Christine FRIOUR et Roland FUSTIER
87
Les Olympiades de physique
(1)
France
Une innovation portée par l?UdPPC et la SFP
Jacqueline Tinnès
Les Olympiades de physique sont étroitement liées à la vie
de l?association comme en témoigne Le Bup tout au long de
leurs quinze premières années d?aventure. Les principes qui ont
guidé leur fondation, lors d?un travail commun de l?UdP avec
la Société française de physique (SFP), s?inscrivent aussi dans
un cadre de réflexion plus large sur l?enseignement de la physique
et des sciences.
1991 : la naissance
S?il faut remonter au XVIIIe siècle pour voir apparaître les
expériences dans les domaines de l?électrostatique et de l?optique,
les premières consignes officielles dans les facultés de sciences
sur l?introduction des expériences dans les cours datent du
début du XIXe siècle et feront l?objet au cours du siècle de
nombreuses déclarations et instructions officielles. Dans son
rapport à l?Empereur du 31 juillet 1868 Victor DURUY affirme
la nécessité de laboratoires d?enseignement ouverts aux étudiants?
en ajoutant : La meilleure leçon du plus habile professeur ne
vaudra pas une expérience que l?auditeur aura faite lui-même
[1].
Le contexte
À partir de la réforme de 1902, la pratique du raisonnement
scientifique et de l?interaction expérience - conceptualisation
ira en se développant : En instituant les travaux pratiques obligatoires [la réforme de 1902] a dédoublé l?enseignement
ancien entre l?amphithéâtre et le laboratoire, entre la théorie et
la pratique [2].
Le bulletin relate, en s?en félicitant, le Congrès international de l?enseignement expérimental qui s?est tenu les 24 et
25 septembre 1937 et était organisé par l?Union des physiciens
et l?Union des naturalistes. L?importance et l?utilité de l?enseignement des sciences expérimentales n?est plus discuté et l?on
peut même admirer le revirement total qui s?est produit dans
l?opinion générale [3].
En juin 1970 est lancé un Manifeste de l?Union des physiciens : Promouvoir l?enseignement des sciences physiques qui
revient sur l?importance de l?aspect expérimental de la discipline :
Une promotion de l?enseignement des sciences physiques est indispensable pour faire connaître à tous le monde actuel, préparer à
leur métier les futurs cadres scientifiques et surtout pour assurer
à chacun une formation à caractère expérimental [4].
Une importante réflexion sur l?enseignement des sciences
se met peu à peu en place. Elle se concrétise à partir de mai
(1) Pour éviter toute confusion avec les Olympiades internationales de
physique, le comité national a rebaptisé les Olympiades de physique
Olympiades de Physique France en 2005.
Vol. 101 - Novembre 2007
1971 au sein de la Commission ministérielle de rénovation de
l?enseignement des sciences physiques présidée par André
LAGARRIGUE puis par Roland OMNÈS. L?enseignement des sciences
expérimentales en France? devrait initier les enfants à la technique et leur révéler les lois de la nature, leur apprendre à réaliser
des expériences et leur révéler l?esprit scientifique [5].
Le Bup fait référence à ces travaux en publiant des
comptes-rendus des séances plénières et diffusera aussi des
documents tels que la conférence présentée par Michel HULIN
en 1985, adaptée pour Le Bup par Nicole HULIN en 1990 et intitulée La vulgarisation et l?enseignement face à un défi : la
création et la diffusion d?une culture scientifique et technique.
On y lit : Nous sommes voués à l?ignorance. Mais nous pouvons
? nous devons ? encore lutter pour que ce soit une ignorance
« de qualité », celle d?un esprit qui reste curieux, ouvert, critique,
actif [6].
À partir des années 1990, une forte sensibilisation mobilise les différents acteurs du système éducatif en faveur de la
valorisation de la place de l?expérience et aussi d?une plus
grande autonomie dans l?appropriation des connaissances et des
démarches. Le rapport de la Mission sur l?enseignement de la
physique diffusé en octobre 1989 sous la responsabilité de Pierre
BERGÉ est le point de départ d?une réflexion sur l?enseignement
de la physique et s?inscrit dans une rénovation de l?enseignement secondaire sous la responsabilité du Conseil national des
programmes. On ne sait bien que ce qu?on est allé chercher soimême [?] Demander à l?élève de proposer un montage et un
protocole expérimental? Tester la compréhension profonde, le
raisonnement, la méthode scientifique et, sans aucun doute,
l?imagination, l?autonomie et la créativité de l?élève [7].
L?UdP reste très investie dans l?effort de réflexion sur la
valorisation de l?enseignement expérimental. Dès juin 1990,
l?introduction d?un exercice à caractère expérimental dans
l?épreuve de physique et chimie au baccalauréat est une
première reconnaissance de l?importance de l?expérience dans
la formation des lycéens. L?engagement de l?UdP sur ce sujet
avait été déterminant au niveau ministériel [8]. Au cours de
l?année scolaire 1993-94, le groupe de réflexion UdP-Bac organise une première expérience d?évaluation de la pratique expérimentale dans vingt-cinq lycées dont elle publie les résultats
détaillés dans un fascicule spécial [9]. Cette initiative a eu le
prolongement que l?on sait ! En octobre 1994, aux Journées
nationales de l?Union des physiciens de Limoges, Georges
CHARPAK présente son projet La main à la pâte dont on peut
dire que l?accent mis sur l?autonomie des enfants dans
l?observation des phénomènes rejoint l?esprit qui a voulu être
celui des Olympiades de physique.
Jacqueline TINNÈS
89
Les Olympiades de physique France
Dans le bulletin de janvier 1990 sont rapportés les travaux
de la commission mixte UdP-SFP sur l?enseignement qui avait
pris naissance en 1986, sous la présidence UdP d?Alain TOUREN
et dont avait fait partie Michel HULIN. Il y est mentionné le
désir d?établir une collaboration plus étroite entre chercheurs et
enseignants. C?est aussi la première fois qu?est évoquée la
philosophie générale du projet des Olympiades de physique.
Deux objectifs principaux sont évoqués : Motiver les élèves, les
sensibiliser au travail du technicien et de l?ingénieur afin de
développer l?apprentissage de la démarche scientifique et
laisser une large place à une approche plus autonome de
l?expérimentation et de l?observation. [?] affaiblir le hiatus
entre formation technique et formation conceptuelle [10].
La première édition
90
En avril 1991 dans son rapport d?activités André DURUPTHY,
alors président de l?UdP, précise : Constatant l?importance jouée
par les Olympiades nationales de la chimie, il nous a paru
souhaitable d?envisager l?organisation des Olympiades de
physique, en collaboration avec toutes les parties concernées ;
le projet est pour l?heure à l?étude au sein du groupe de travail
UdP-SFP [11].
Le 22 mai 1991, un comité national issu du groupe de
réflexion mixte UdP-SFP mentionné ci-dessus se réunit pour la
première fois et annonce la première session des Olympiades de
physique dans le bulletin : Cette initiative a été prise dans le
but de valoriser chez les élèves? des qualités de créativité et de
travail en équipe au travers d?activités expérimentales en prise
directe avec la recherche ou l?industrie [12].
En septembre 1991, l?opération est lancée lors des journées annuelles de la SFP à Caen en présence de Hubert CURIEN,
ministre de la recherche ; Pierre BERGÉ, directeur scientifique
au CEA ; Hubert GIÉ, inspecteur général ; Pierre LÉNA, professeur à l?université Pierre et Marie Curie (Paris) et membre de
l?Académie des sciences et René TURLAY, conseiller scientifique
au CEA alors président de la SFP qui ont tous aidé à la mise en
place des Olympiades de physique. Elle est aussi annoncée dans
le bulletin [13].
Au fil des années
Les éditions se sont poursuivies chaque année avec quelques fluctuations dans le calendrier : les concours nationaux ont
eu lieu d?abord en mars, puis en novembre. À partir de la Xe
édition, lors de la mise en place des TPE (Travaux personnels
encadrés), le concours a été reporté fin janvier ou début février
afin de trouver un compromis entre la dynamique offerte par les
TPE ou les ateliers scientifiques et les délais à respecter en vue
de l?examen du baccalauréat? La participation fut variable,
d?une vingtaine de groupes à cinquante groupes en 2005-2006
avec un nombre toujours supérieur à trente pour les cinq dernières
éditions. Les concours ont fait l?objet d?appels à candidature et
de comptes-rendus annuels dans Le Bup [14].
dynamique et de la prolonger par un travail expérimental plus
approfondi caractéristique des Olympiades de physique [16].
En 2006-2007, 50 % des groupes candidats aux Olympiades de
physique ont poursuivi le travail engagé dans leurs TPE. D?autres
(ou les mêmes) ont bénéficié de la structure des ateliers scientifiques [17].
En 2006, un numéro du Bup est consacré aux mémoires
présentés par les groupes au concours national [18]. On peut y
remarquer la diversité des sujets, que ce soit par le thème
abordé, les démarches utilisées, l?aspect plus fondamental ou
plus technologique de la mise en ?uvre. On peut aussi y
admirer la persévérance et le sérieux des groupes, leur volonté
d?aboutir?
L?évolution des sujets
L?évolution des sujets peut être suivie grâce à la lecture
des résumés des mémoires [19] ou des palmarès [20] publiés
chaque année dans Le Bup après le concours national. Pour les
six premiers concours, 50 à 60 % des titres de sujets font référence à une loi ou un phénomène physique et sont essentiellement des études de physique fondamentale. À partir du VIIe
concours, ce nombre est de l?ordre de 40 à 50 %, voire moins
de 40 % pour les trois derniers concours. L?astrophysique garde
ses adeptes en nombre sensiblement constant (sauf deux années)
et se retrouve dans 15 à 20 % des projets présentés. Les sujets
dont le titre évoque un objet ou une situation de la vie courante
sont au nombre de 15 % environ et dépassent les 25 % ces dernières années. On voit également apparaître des projets faisant
intervenir de la chimie, et surtout, depuis quelques années, des
sujets en lien direct avec la biologie ou la médecine. La plus
forte évolution réside dans l?importance accordée aux sujets
traitant de l?environnement et des ressources énergétiques : de
quelques pour-cent lors des cinq ou six premiers concours
jusqu?à 15 à 20 % maintenant.
Depuis les années 1996-98, l?ordinateur est devenu un
outil familier de la saisie et du traitement des données. Un micro,
un PC, un logiciel et ils font des expériences d?acoustique dont
les spécialistes ne pouvaient même pas rêver il y a trente ans
(un membre du jury). L?ordinateur est aussi maintenant systématiquement utilisé, couplé au vidéoprojecteur pour la présentation de l?exposé. Les élèves font souvent preuve d?une très
bonne maîtrise de la communication : qualité des documents
projetés, organisation de la présentation à plusieurs et aussi
fantaisie et humour.
La présentation des projets
Lors du colloque de Lyon du 28 avril 1998, Philippe MEIRIEU
met en débat son rapport Quels savoirs enseigner dans les lycées.
Dans la réponse apportée par l?UdP le texte sur les TPE est
fortement amendé. Une proposition de nouvelle rédaction fait
apparaître la possibilité d?activités beaucoup plus variées, en
particulier expérimentales. Celle-ci est finalement retenue [15].
Les Olympiades et les TPE
Dès la mise en place des TPE le comité national des Olympiades de physique suggère [?] de profiter de cette nouvelle
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Les Olympiades de physique France
Les réactions des acteurs
Les professeurs insistent sur le plaisir qu?ils ont éprouvé à
voir évoluer leurs élèves dans un univers différent, à établir
avec eux une grande complicité, à vivre une relation d?échange,
[où] la transmission n?est plus à sens unique. Ils se félicitent de
les voir progresser, faire leurs des notions vues en cours par les
yeux du professeur, de mesurer combien les élèves faisaient
l?apprentissage de l?autonomie dans la gestion de leur projet,
dans l?élaboration de leur rapport écrit puis de leur présentation orale. Ils mentionnent le travail à fournir aussi bien par eux
que par les élèves, mais ajoutent voir des élèves très motivé(e)s,
débordant d?énergie c?est un bonheur qui permet de se ressourcer
[?] courage, ça vaut vraiment le coup, vous ne regretterez pas
vos efforts [21].
Les élèves qui mentionnent l?importance du travail fourni
disent ne pas le regretter. Trois points forts dans leurs commentaires : l?importance de l?équipe, le rôle fondamental de leurs
professeurs, l?alternance de difficultés et de joies suivie de
l?enthousiasme final. Notre équipe a été soudée dès le départ,
certains se connaissant déjà, et le désir de réussir l?a emporté
sur les doutes que nous aurions pu avoir sur l?ampleur de notre
tâche. Notre projet a très vite été mis en place et nous nous
sommes alors très tôt heurtées aux difficultés, alors insoupçonnées? Chaque étape franchie avec succès nous redonnait
confiance et nous procurait une grande satisfaction. Il faut un
groupe soudé, solide et volontaire. Mais je crois que même un
groupe initialement bien parti pour gagner ne peut réussir cette
histoire sans l?appui d?enseignants motivés, prêts à donner de
leur temps pour guider ou pour soutenir leurs équipes [22].
Une participation aux Olympiades de physique France reste
une aventure novatrice et inoubliable pour les élèves à cause
des compétences qu?elle leur demande et qu?ils distinguent
souvent de la réussite du travail scolaire : s?adapter au travail
d?équipe, faire preuve d?initiative, de courage face aux difficultés qui surgissent, de persévérance, être capable de mener
une démarche logique et rigoureuse, scientifique. Enfin à la
lecture des Bup on peut remarquer que les responsables ont fait
évoluer leurs appellations? Les Olympiades de physique
furent d?abord qualifiées d?un concours pour physiciens débutants puis annoncées avec comme sous-titre Quand les lycéens
deviennent chercheurs. Faut-il y voir un constat implicite d?une
amélioration de la qualité des protagonistes ?
Bibliographie et netographie
[1] HULIN N. « Caractère expérimental de l?enseignement de
la physique : XIXe et XXe siècles ». Bull. Un. Phys., novembre
1992, vol. 86, n° 748, p. 1403-1415.
[2] MERMET A. « L?Union des physiciens. Ses origines - Son
programme ». Bull. Un. Phys., mars 1907, vol. 1, n° 1,
p. 4-13.
[3] SOURY M. « Congrès international de l?enseignement
expérimental ». Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1937,
vol. 32, n° 305-306, p. 1-19.
[4] « Manifeste de l?Union des physiciens ». Bull. Un. Phys.,
juin 1970, vol. 64, n° 526, p. 871-872.
[5] OMNÈS R. « La Commission Lagarrigue ». Bull. Un. Phys.,
octobre 1977, vol. 72, n° 597 (1), p. 3-6.
[6] HULIN M. « La vulgarisation et l?enseignement face à un
défi : la création et la diffusion d'une culture scientifique
et technique ». Bull. Un. Phys., janvier 1990, vol. 84,
n° 720, p. 1-15.
Vol. 101 - Novembre 2007
[7] BERGÉ P. Mission sur l?enseignement de la physique.
Rapport officiel, octobre 1998.
[8] DURUPTHY A. « Rapport d?activités ». Bull. Un. Phys.,
avril 1990, vol. 84, n° 723, p. 543-548.
[9] MAUREL J. et SONNEVILLE M. « L?expérimentation mise en
place par l?UdP ». Bull. Un. Phys., octobre 1994, vol. 88,
n° 767 (1), p. 1317-1327.
[10] « Les travaux de la commission mixte UdP-SFP sur
l?enseignement ». Bull. Un. Phys., janvier 1990, vol. 84,
n° 720, p. 138-141.
[11] DURUPTHY A. « Rapport d?activités ». Bull. Un. Phys.,
avril 1989, vol. 83, n° 713 (1), p. 531-534.
[12] « Les Olympiades de physique 1991 : création ». Bull.
Un. Phys., juin 1991, vol. 85, n° 735, p. 1001-1006.
[13] COMITÉ NATIONAL. « Les premières Olympiades de
physique sont ouvertes ». Bull. Un. Phys., novembre 1991,
vol. 85, n° 738, p. 1451-1455.
[14] a) MONTEIL C. et TINNÈS J. « La fête est finie, la fête
recommence ». Bull. Un. Phys., mai 1993, vol. 87,
n° 754, p. 825-826.
b) FISCHER M., NASSOY P. et TINNÈS J. « Après la finale du
XIIe concours, le départ de la XIIIe édition ». Bull. Un.
Prof. Phys. Chim., avril 2005 vol. 99 n° 873 p. 525-532
[15] TINNÈS J. « Avis sur le rapport d?étape présenté par P.
Meirieu au colloque de Lyon le 28 avril 1998 (Activités
de l?Udp) ». Bull. Un. Phys., juin 1998, vol. 92, n° 805 (1),
p. 1120-1130.
[16] GRIMAUD H. et TINNÈS J. « Les olympiades évoluent? ».
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 2001, vol. 95,
n° 836, p. 1273-1275.
[17] a) « Circulaire du 21 mars 2001 ». BOEN, n° 13 du 29 mars
2001.
b) « Circulaire du 25 mai 2004 ». BOEN, n° 22 du 3 juin
2004.
[18] Bull. Un. Prof. Phys. Chim., octobre 2006, vol. 100, n° 887.
[19] Par exemple résumés dans le Bull. Un. Phys., mars 1998,
vol. 92, n° 802 (1), p. 507-565.
Depuis 2004, mémoires in extenso sur le site :
http://www.olympiadesdephysiquefrance.org
[20] Par exemple :
a) « Olympiades 2004 : sujets et palmarès ». Bull. Un. Prof.
Phys. Chim., mars 2004, vol. 98, n° 862 (1), p. 446-448.
b) « Olympiades 2005 : sujets et palmarès ». Bull. Un. Prof.
Phys. Chim., avril 2005, vol. 99, n° 873, p. 531-532.
c) « Olympiades 2007 : sujets et palmarès ». Bull. Un. Prof.
Phys. Chim., février 2007, vol. 101, n° 891, p. 237-239.
[21] COMITÉ NATIONAL. « Une aventure passionnante ». Bull.
Un. Prof. Phys. Chim., octobre 2006, vol. 100, n° 887,
p. 1047-1051.
[22] « XVIe édition 2006-2007 : les élèves racontent? ». Bull.
Un. Prof. Phys. Chim., mai 2007, vol. 101, n° 894, p. 633646.
Les partenaires des Olympiades sont mentionnés
à la fin de ce numéro.
Jacqueline TINNÈS
Professeur de physique et de chimie
Lycée René Cassin
Bayonne (Pyrénées-Atlantiques)
Jacqueline TINNÈS
91
L?UdPPC, Le Bup et la Toile
Monique Schwob
Claudine Larcher
Les ordinateurs, puis les Technologies de l?information et
de la communication dans l?éducation (TICE), incluant l?usage
de bases de données et de la Toile ont donné lieu très tôt au sein
de l?UdPPC et de sa Commission Informatique a des recherches
d?applications pédagogiques en sciences physiques par les
professeurs de ces disciplines (voir panneau et article De l?informatique aux TICE). L?UdPPC a également contribué à la
diffusion d?usages de matériel et de pratiques pédagogiques
documentaires utilisant l?informatique. Elle a de plus su tirer
parti du développement des outils techniques pour valoriser son
propre fonds documentaire, l?ensemble des publications du
Bup. L?UdPPC a également utilisé ces outils pour renforcer les
échanges entre ses membres via Internet.
Internet entre dans les pratiques
Dans le courant des années 90 se produit un tournant vers
de nouvelles pratiques informatisées de documentation et de communication ; il résulte de la conjonction de plusieurs facteurs :
? sur le plan technologique, les outils de gestion de bases de
données puis ceux permettant l?accès à Internet deviennent
accessibles au grand public ;
? dans le monde de l?éducation, le contexte général est favorable à l?exploitation de ressources documentaires : les Travaux
d?initiative personnelle encadrés (TIPE) font leur apparition
dans les classes préparatoires et nécessitent d?avoir accès
facilement à une documentation diversifiée ; quelques années
plus tard, les Travaux personnels encadrés (TPE) sont introduits au lycée.
L?UdPPC mène une réflexion active sur ces innovations.
Le Bup publie des contributions sur ce sujet dès 1995, à une
époque où la forme définitive que prendront les TIPE et les
TPE n?est pas encore arrêtée. L?ensemble de ces réflexions se
concrétise progressivement sous plusieurs formes : une base de
textes des archives du Bup, d?abord sur support disquette ou
cédérom, puis sur Internet ; la création d?un serveur ; la création d?un forum.
1995
Un des premiers articles sur L?accès à Internet et son
intérêt pour l?enseignement est publié [1]. On y trouve quelques
définitions, une description des outils? Certaines précisions
données dans cet article montrent bien à quel point cet outil
était encore peu répandu : Le « Mail » est l?instrument du courrier électronique privé ; une réponse le même jour, cinq heures
plus tard semble extraordinaire ; WWW? est un ensemble de
pages hypertextes. On y apprend que Tous les chercheurs et
membres de l?enseignement supérieur ont accès au réseau, que
grâce à l?École nationale des télécommunications, un accès Internet a été ouvert aux professeurs de CPGE, on entend parler du
Vol. 101 - Novembre 2007
réseau RENATER. Alain LEROUX pose la question fondamentale :
Internet pour quoi faire ? et suggère des groupes de réflexion,
un outil de dialogue, une ouverture sur le Monde entier? et
conclut : Pour nous enseignants, il serait d?un grand intérêt de
disposer tous d?un accès personnel à Internet. C?était il y a à
peine plus de dix ans?
1996
La réforme des programmes de lycées se met en place,
avec des incitations à la recherche documentaire et à l?utilisation de ressources et on en trouve dans Le Bup de nombreux
échos en particulier au cours de l?année 1996.
En novembre, Le Bup publie, sous la plume de JeanMichel BÉRARD, un long article de réflexion, qui pointe les
nouveaux changements d?échelle dans le passage du livre à la
Toile, mais aussi un changement de nature quant aux rapports
à la matière et à l?espace et de conclure : la responsabilité du
système éducatif est grande. Passionnant défi à l?aube du XXIe
siècle ! [2]. À partir de la fin des années 90, l?utilisation des
ressources disponibles sur Internet devient plus fréquente et
quelques articles font le point sur ces ressources : La plus riche
des bibliothèques est désormais accessible à tous [3].
Une rubrique Internet et l?enseignement de la physique et
de la chimie (intitulée provisoirement BUP-NET) apparaît dans
Le Bup de novembre 1996 (p. 1815). Elle est assez active pendant
quelques années, avec des contributions essentiellement centrées
sur le collège ou les CPGE. À partir de décembre 2002, cette
rubrique prend le titre Des souris et des profs et devient plus ou
moins régulière. Les informations intéressant les professeurs de
lycée y sont très fréquentes.
Sites et serveurs
Informer sur les serveurs existant c?est bien, se doter d?un
« serveur » c?est rentrer aussi dans le jeu : bientôt naît, dans les
instances de l?UdPPC, l?idée d?un « serveur » pour que l?UdPPC
soit présente sur la Toile.
1997
Cette idée est mise en ?uvre par la Commission Base de
données, créée deux ans plus tôt (voir ci-dessous) et qui prend
progressivement le relais de la Commission Informatique de
l?UdPPC. Dans la rubrique Activités de l?UdP, la création du
« serveur » est annoncée [4]. C?est plutôt de « site » qu?il aurait
fallu parler, site hébergé par le serveur du CNAM avec lequel
est signée une convention. Il ouvre en janvier 1998 et son adresse
apparaît dans les pages « couleur » du bulletin à partir de mars
1998.
Monique SCHWOB et Claudine LARCHER
93
L?UdPPC, Le Bup et la Toile
94
Les principaux objectifs de ce site sont précisés :
? Diffusion rapide d?informations
La diffusion de ce type d?informations sur le serveur UdP
devrait permettre de diminuer les délais et de vous faire
bénéficier d?une information plus récente et plus pertinente.
? Faire profiter de liens vers d?autres sites
Des liens seront créés, et chaque professeur pourra, à partir
du serveur de l?UdP, se connecter à d?autres serveurs?
? Interactivité
Permettre à nos adhérents de poser des questions et d?apporter des informations ou des réflexions sur des dossiers
d?actualité qui nécessitent des contributions rapides.
1998
Le site est devenu opérationnel. Dans la rubrique « Internet »
du Bup, son premier bulletin de santé est publié avec ses caractéristiques et la description des principales rubriques [5].
On note dans le même numéro [6] l?annonce du Site
Internet officiel de la discipline physique-chimie [?] site mis à
la disposition de notre discipline sur le serveur ministériel et
dans le numéro précédent, consacré aux Sciences à l?école
primaire, on annonce un site Internet pour les enseignants
concernés par l?opération La main à la pâte [7].
Le site de l?UdPPC évolue au fil des années, en particulier avec l?introduction d?une rubrique d?informations récentes
et de diverses rubriques pouvant être alimentées en temps réel
par leurs responsables afin de réagir le plus rapidement possible
à l?actualité. En contrepartie, certaines rubriques disparaissent
pour des raisons diverses. C?est le cas de la rubrique Questions/réponses pourtant très active pendant les premières années
de fonctionnement, mais qui représentait un énorme travail et
dont la pertinence devint moins évidente à partir du moment où
l?association ouvrit un forum de discussion.
L?achat d?un serveur en 2003, dont la maintenance est
assurée par la société AXINET, permet de s?affranchir de l?hébergement par le CNAM et autorise un certain nombre de fonctionnalités supplémentaires. Il est toutefois toujours géré par
des bénévoles de l?UdPPC. L?adresse actuelle du site est :
http://www.udppc.asso.fr/
Si Internet permet l?affichage et la présence sur la Toile de
l?association, il permet aussi la gestion des abonnements à
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
distance ; ainsi, l?UdPPC confie à partir
d?octobre 2002 à une entreprise (SIRTEM à
Reims) l?hébergement des fichiers d?adhésion/abonnement et la création et la maintenance des logiciels de gestion correspondants. Cette opération est quasi transparente
pour les adhérents et n?apparaît dans Le Bup
que dans des comptes-rendus d?activités de
l?association. Les adhésions peuvent, depuis
cette date, se faire par Internet. En ce qui
concerne les Journées nationales de
l?UdPPC, qui ont lieu chaque année sous la
responsabilité d?une section académique, un
premier essai d?inscription par Internet a été
proposé à l?occasion des journées nationales
de Strasbourg en 2003, mais c?est la section
académique de Besançon qui a présenté pour
la première fois le programme complet des
Journées nationales d?octobre 2006 sur le
site de l?UdPPC et offert la possibilité de s?inscrire et de payer
en ligne. Les Journées nationales Paris de Sciences en octobre
2007 confirment ce choix.
Des Tables des matières du Bup
jusqu?à BUPDOC
Parallèlement à cette réflexion sur l?utilisation des outils
informatiques pour la vie de l?association, l?UdPPC s?est préoccupée très tôt de la création d?outils en vue de faciliter l?utilisation du Bup comme ressource documentaire. Compte tenu de
l?évolution rapide des outils matériels et logiciels dans ce domaine,
les solutions mises en ?uvre ont évolué au fil du temps.
1995
Dès cette année on trouve dans Le Bup un appel à la création d?un réseau d?échanges en vue d?élaborer un outil d?indexation et de recherches des articles du Bup [8]. Plusieurs
objectifs sont assignés, dès ce premier appel, au groupe de
travail qui sera créé : À court terme, ce travail doit déboucher
sur une nouvelle organisation de la prochaine Table des
matières (à paraître en 1996) (1). À plus long terme, il doit
permettre le passage à d?autres types de support et la valorisation des archives du BUP. Derrière cette petite phrase, se
cachent une évolution galopante, où il est question de base de
(1) La première Table des matières a été publiée dans Le Bup dès le mois
de juin-juillet 1925, témoignant déjà de la nécessité de recherches
rapides dans la documentation abondante et variée qu?offre la collection de notre bulletin [9]. Cette table a été dressée par M. SAVARIAU.
Les suivantes seront publiées en octobre 1935 (Mlle COURTIN, n° 285
bis), octobre 1950 (M. LETELLIER, n° 394 bis), avril-mai 1967
(M. LE RÉVÉREND, n° 495 bis). À partir de la Table des matières d?octobre 1965-septembre 1980, publiée en février 1982 (n° 641), cette
publication deviendra quinquennale, sous la plume de J.-P. CHARPENTIER ; une Table des auteurs la complète à partir de 1986 :
? n° 641, février 1982, Table des matières (octobre 1965 - septembre
1980)
? n° 681, février 1986, Table des matières (octobre 1980 - décembre
1985) ; Table des auteurs (octobre 1965 - décembre 1985)
? n° 739, décembre 1991, Table des matières, Table des auteurs
(1986 - 1990).
Nous devons saluer l?immense travail de ces pionniers, qui, avec les
moyens de l?époque, ont fait un travail admirable qui a servi de base
au travail de la Commission qui s?est mise en place en 1995.
Le Bup n° 898
L?UdPPC, Le Bup et la Toile
données, de moteur de recherche, d?indexation, de logiciel de
gestion? Une Commission Base de données se met en place
dès la fin 1995, à côté de la Commission Informatique.
s?accompagne pour la première fois dans Le Bup d?un article de
présentation non seulement du produit lui-même, mais surtout
des démarches de recherches documentaires qu?il autorise [13].
1997
2003
En juin, paraît la Table quinquennale 1991-1996. L?éditorial précise les points de vue retenus pour son élaboration [10] :
? un point de vue purement bibliographique qui reprend les
données des tables des matières antérieures ;
? un point de vue documentaire qui a motivé l?ajout de
plusieurs champs de recherche, en particulier des mots-clés
plus développés que précédemment ;
? un point de vue informatique : cette table des matières est
une transition vers une base de données informatisée, nécessitant la création des outils logiciels et offrant la perspective
de mises à jour régulières.
Dans la pratique, cette Table des matières « papier » sera
la dernière de la série commencée en 1925.
En décembre, Le Bup annonce une base de données sur les
articles du Bup disponible sur deux disquettes, en version PC
[11]. Outre la Table des matières quinquennale publiée en juin
1997, ce produit contient l?ensemble des sommaires depuis 1935
(auteurs et titres des articles) et un logiciel de recherche documentaire mis au point dans le cadre de la Commission Base de
données. Ce produit, proposé en version « test » sera suivi quelques mois plus tard par une version complétée avec les années
récentes (1996 et 1997).
1998
En décembre, la deuxième
version de ce qui s?appelle maintenant BUPDOC est annoncée.
Toujours sous forme de deux
disquettes dupliquées de façon artisanale au fur et à mesure des
demandes, elle intègre toutes les
données bibliographiques depuis
1907 et une indexation complète des articles de 1991 à 1997.
Elle ne contient toujours pas d?articles in extenso? mais l?idée
est à l?étude !
La Commission Base de données prend alors la configuration qu?elle gardera pratiquement jusqu?à maintenant (2) [12].
2001
En janvier paraît la nouvelle version BUPDOC3, sur
cédérom, nouveau support imposé par la taille de la base de
données et rendu possible par l?évolution parallèle des techniques et des supports grand public et avec un nouveau logiciel
de gestion. On quitte l?échelle artisanale pour une duplication
en petite série. Dix ans de textes en format .pdf sont disponibles
sur le CD (1990-1999). La mise à disposition de BUPDOC3
(2) Josette CARRETTO, Olivier KEMPF, Claude LACOMBE, Annie LESTRADE,
Bernard MONTFORT, Alain NOËL, Marcelle PROFIT, Monique SCHWOB,
François VILLEDARY. Huguette GRIMAUD a rejoint la Commission un
peu plus tard. Olivier KEMPF et Claude LACOMBE sont les principaux
artisans de la création et de la maintenance des outils logiciels de
BUPDOC. L?ensemble des membres de la Commission a assuré, et
continue d?assurer, le gigantesque travail d?indexation, écriture de
résumés, numérisation des quelques dix mille articles de la base.
Vol. 101 - Novembre 2007
En avril 2003 paraît la version
4, très attendue, de BUPDOC.
Diffusée sur deux CD, la base de
données BUPDOC contient un
nouveau logiciel de gestion, l?ensemble des notices bibliographiques
de 1907 à 2001, les champs documentaires (résumés, mots-clés, etc.)
complétés depuis 1975 et surtout?
vingt ans d?articles plein texte, de
1980 à 1999, sous forme de fichier
.pdf ! Autre nouveauté, elle est diffusée en version PC et en
version Mac, avec deux licences possibles : « individuelle » et
« établissement ».
2006
Mais Internet est maintenant entré dans les pratiques de
chacun : de plus en plus de demandes d?une version disponible
sur La Toile émanent des utilisateurs de BUPDOC. Les anniversaires de cent ans de l?UdPPC en 2006 et du Bup en 2007
incitent à passer à une étape nouvelle. De toute façon, la version 4
de BUPDOC devient impossible à maintenir compte tenu des
différentes versions des systèmes d?exploitation dans les établissements et de l?introduction massive des réseaux. L?UdPPC
décide alors de mettre la base de textes en libre accès sur la
Toile, en excluant toutefois les années les plus récentes. Un
nouveau logiciel de gestion, qui reprend les grandes lignes du
précédent, est créé. BupDoc sur la Toile naît en 2006, tout d?abord
dans la discrétion afin d?être testé, puis officiellement en 2007.
Le centenaire du bulletin, célébré au cours des Journées nationales Paris de Sciences en octobre 2007 par l?exposition « Au
fil du Bup » est l?occasion de présenter une version complétée
de BupDoc sur la Toile : cent ans de références (1907-2006) et
tous les textes des articles jusqu?en 2000. La mise à disposition
des archives récentes pour les abonnés au bulletin est à l?étude.
De nouveaux outils
de communication :
listes de diffusion ou forum ?
L?idée de doter le site de l?UdPPC d?un nouvel outil
permettant plus d?interactivité entre les membres de l?association apparaît dans les années 2003-2004. Liste de diffusion ou
serveur ? La question est débattue au cours d?un conseil de l?association en septembre 2004 et le « forum » voit le jour à la fin
de la même année (3). Il est ouvert à tous sur inscription. Divers
sous-forums sont mis en place pour les besoins de l?association
et réservés à ses membres ; ils permettent des échanges sur des
sujets ciblés pédagogiques ou concernant spécifiquement l?association. Le modérateur n?intervient qu?a posteriori, si nécessaire. L?adresse du forum est :
http://www.udppc.asso.fr/forum/index.php
(3) Olivier KEMPF et Thierry MARTIN sont les auteurs et les administrateurs du site et des forums de l?UdPPC.
Monique SCHWOB et Claudine LARCHER
95
L?UdPPC, Le Bup et la Toile
[8] BOUSSIÉ A. et SCHWOB M. « Retrouver un article du
BUP? ». Bull. Un. Phys., juin 1995, vol. 89, n° 775 (1),
p. 1238.
[9] Bull. Un. Phys., avril-mai 1925, vol. 19, n° 182-183, p. 240.
[10] SCHWOB M. « De la table quinquennale à la base de données
(éditorial) ». Bull. Un. Phys., juin 1997, vol. 91, n° 795 (1),
p. 1097-1104.
[11] « Base de données sur les articles du Bup ». Bull. Un.
Phys., décembre 1997, vol. 91, n° 799 (1), p. 2242.
[12] « La deuxième version de BUPDOC est arrivée ». Bull.
Un. Phys., décembre 1998, vol. 92, n° 809 (1), p. 1888.
[13] MONTFORT B. et le groupe Base de données « BUPDOC3,
un outil de recherche documentaire pour l?enseignement
de la physique et de la chimie ». Bull. Un. Phys., janvier
2001, vol. 95, n° 830 (1), p. 59-79.
96
Monique SCHWOB
Montigny-lès-Metz (Moselle)
Conclusion
Évolution des techniques et des outils, évolution des
besoins, évolution des usages et des pratiques, cette histoire est
celle d?un vaste mouvement qu?il est bien difficile de décrire en
termes d?enchaînement chronologique ou purement logique.
Évolution pédagogique, évolution administrative se tiennent
aussi la main. Même si l?on est un peu pris de vertige en mesurant le chemin parcouru en à peine plus d?une décennie, il n?est
plus temps de se poser la question Internet pourquoi faire ? ni
de se demander si nous allons avoir besoin d?une adresse e-mail
ou d?un site. Mais il est encore question de faire le meilleur
usage possible de cette immensité d?informations et d?échanges.
Claudine LARCHER
Professeur des universités
UMR STEF - ENS Cachan - INRP
La main à la pâte
Et l?Union, comme nos collègues appelaient l?UdPPC en
1907, a encore son rôle à jouer dans cette réflexion qui rentre
parfaitement dans les objectifs assignés à l?association il y a
cent ans.
Bibliographie
[1] LEROUX A. « L?accès à Internet et son intérêt pour l?enseignement ». Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre
1995, vol. 89, n° 776, p. 1295-1308.
[2] BÉRARD J.-M. « La Toile de Babel ». Bull. Un. Phys.,
décembre 1996, vol. 90, n° 789 (1), p. 1799-1815.
[3] LEROUX A. « Internet et les classes préparatoires :
quelques adresses utiles ». Bull. Un. Phys., mars 1997,
vol. 91, n° 792 (1), p. 577-582.
[4] « Un serveur UdP sur Internet ». Bull. Un. Phys.,
décembre 1997, vol. 91, n° 799 (1), p. 2241.
[5] SCHWOB M. « Le serveur UdP ! Un adolescent en bonne
santé? ». Bull. Un. Phys., octobre 1998, vol. 92, n° 807,
p. 1523-1524.
[6] « Site Internet officiel de la discipline physique-chimie ».
Bull. Un. Phys., octobre 1998, vol. 92, n° 807, p. 1525.
[7] CATALA I. et JASMIN D. « Un site Internet pour les enseignants ». Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1998,
vol. 92, n° 806, p. 1189-1193.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Iconographie
Couverture des bulletins
Bull. Un. Phys., juillet-août 1956, vol. 47, n° 429.
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1987, vol. 81, n° 695.
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., décembre 2004, vol. 98, n° 869.
Cent ans d?enseignement de la physique et de la chimie
Photos fonds iconographique Musée de l?Éducation, INRP (Rouen)
Cahier de sciences (réf. 1979 09530), cliché sur l?oxygène.
Catalogue Delagrave Mobilier scolaire, circa 1936, p. 44 ;
Nouveau compendium scientifique nº 3 pour cours complémentaire (réf. du catalogue 780 002).
Cliché 83-1053 (Institut Saint-Pierre - Lunéville).
Cliché 87-211 (École primaire supérieure de jeunes filles - Angers).
Iconographie de l?article
Diplôme de l?exposition de matériel du congrès international de l?enseignement expérimental
(Bruxelles 1910) ; collection UdPPC.
Bull. Un. Phys., mars 1907, vol. 1, n° 1, p. 1, 10 et 11.
Bull. Un. Phys., novembre 1909, vol. 4, n° 27, p. 30.
Bull. Un. Phys., décembre-janvier 1917, vol. 11, n° 98-99, p. 54.
Bull. Un. Phys., avril-mai 1921, vol. 15, n° 142-143, p. 139 et suivantes.
Cliché 79-9352, dans la boîte Patrimoine (Lycée Racine - Paris 75 Seine) dans catalogue p. 70 (fonds iconographique Musée de l?Éducation, INRP - Rouen).
Couverture CRAS (comptes-rendus des séances de l?Académie des sciences) 1896
et quelques extraits d?articles d?Abel BUGUET dans les CRAS.
Graphique représentant les catégories professionnelles des membres de l?Union des physiciens 1907-1908.
L?Union et son bulletin, premiers pas (Cédric LACPATIA)
Iconographie de l?article
Carte postale : Les professeurs de physique au lycée Lakanal (Sceaux) au début du XIXe siècle.
Cliché 87-211 (École primaire supérieure de jeunes filles - Angers)
(fonds iconographique Musée de l?Éducation, INRP - Rouen).
Expérience du bouquet renversé (Lycée Lakanal - Sceaux) - Photos Pascal SONNEVILLE.
Bull. Un. Phys., octobre-novembre-décembre 1914, vol. 9, n° 76-77-78, p. 1.
Bull. Un. Phys., janvier 1924, vol. 18, n° 169, p. 129.
Bull. Un. Phys., janvier-février 1948, vol. 42, n° 363-364, p. 115.
Bull. Un. Phys., juillet 1951, vol. 43, n° 399, p. 446.
Bull. Un. Phys., mars-avril 1954, vol. 48, n° 415, p. 289.
Numéro spécial « Regards européens ». Bull. Un. Phys., décembre 2001, vol. 95, n° 839.
Diplôme de l?exposition de matériel du congrès international de l?enseignement expérimental
(Bruxelles 1910) ; collection UdPPC.
Photos Académie des sciences de l?Institut de France.
Le Bup dans le siècle (Catherine PAQUOT)
Vol. 101 - Novembre 2007
97
Iconographie de l?article
Visualisation interférentielle d?un objet de phase - Photo Luc DETTWILLER.
Fresque des prix Nobel réalisée par Brigitte GRELAUD
à partir des affiches conçues au lycée Jacquard (Paris)
à l?occassion de l?Année mondiale de la physique.
Iconographie
Iconographie de l?article
Mélissa - Dessine-moi un scientifique
et Michel LAGUËS, Belin, 2007, p. 13.
Ils et Elles écrivent dans Le Bup (Andrée DUMAS-CARRÉ et Gérard TORCHET)
Marie-Odile LAFOSSE-MARIN
98
février-mars 1923, vol. 17, n° 160-161, p. 175 et 177.
novembre 1971, vol. 66, n° 539 (1), p. 250 et 251.
juillet-août-septembre 1972, vol. 66, n° 547, p. 1197.
janvier 1977, vol. 71, n° 590, p. 431.
juillet-août-septembre 1996, vol. 90, n° 786, p. 1201.
février 1998, vol. 92, n° 801, p. 267.
Enseignement et histoire des sciences (Gérard TORCHET)
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
Un.
Un.
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Un.
Un.
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Phys.,
Phys.,
Phys.,
Phys.,
Phys.,
Phys.,
Iconographie de l?article
L?expérience du pendule de Foucault au Panthéon en 1902,
Bull. Un. Phys., mai 2003, vol. 97, n° 854.
Résonateurs de Helmholtz (Lycée Lakanal - Sceaux) - Photo Pascal SONNEVILLE.
Le premier article sur la relativité
Bull. Un. Phys., avril-mai 1922, vol. 16, n° 152-153, p. 163.
Notices bibliographiques de physique atomique
Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1922, vol. 16, n° 156-157, p. 46.
Bull. Un. Phys., janvier 1933, vol. 27, n° 259, p. 150.
De grands auteurs
Bull. Un. Phys., mars-avril 1954, vol. 46, n° 415, p. 241.
Bull. Un. Phys., janvier-février 1956, vol. 47, n° 426, p. 204.
Bull. Un. Phys., mai-juin 1960, vol. 54, n° 452, p. 453.
Bull. Un. Phys., mai-juin 1963, vol. 57, n° 470, p. 489.
L?arrivée du laser
Bull. Un. Phys., juin-juillet 1965, vol. 59, n° 484, p. 665, 673 et 674.
Un numéro consacré au laser
Bull. Un. Phys., novembre 1967, vol. 62, n° 499, p. 175 et 187.
Atomes et orbitales
Bull. Un. Phys., avril-mai-juin 1949, vol. 41, n° 376-377-378, p. 216 et 217.
Bull. Un. Phys., avril 1968, vol. 62, n° 504, p. 843.
La commission Lagarrigue se met au travail
Bull. Un. Phys., avril 1972, vol. 66, n° 544 (1), p. 783.
Bull. Un. Phys., octobre 1977, vol. 72, n° 597 (1), p. 2.
Bull. Un. Phys., octobre 1997, vol. 91, n° 797, p. 1651.
Réflexions pédagogiques autour des travaux de la commission Lagarrigue
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1972, vol. 66, n° 547, p. 1209 et 1211.
Bull. Un. Phys., février 1977, vol. 71, n° 591, p. 617.
Bull. Un. Phys., mars 1979, vol. 73, n° 612 (1), p. 733, 787 et 789.
Développements en physique des particules
Bull. Un. Phys., décembre 1979, vol. 74, n° 619 (1), p. 707 et suivantes ; p. 809 et suivantes ;
p. 825 et suivantes.
La physique du vingtième siècle (André GILLES)
La permanence d?un intérêt pour les questions de physique moderne
Bull. Un. Phys., mars 1984, vol. 78, n° 662, p. 797.
Bull. Un. Phys., février 1990, vol. 84, n° 721, p. 161.
Bull. Un. Phys., mars 2003, vol. 97, n° 852, p. 397.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Iconographie
Iconographie de l?article
Affiche destinée aux classes de physique des lycées
réalisée dans le cadre de l?Année mondiale de la physique.
Explosion solaire du 4 novembre 2003 à 20 h 06
enregistré par le satellite SOHO - Crédits : SOHO/EIT (ESA & NASA),
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., décembre 2003, vol. 97, n° 859 (1).
Visualisation, par injection de fumée près du sol, du vortex de bout d?aile
d?un avion de pulvérisation de produits agricoles (document NASA),
Bull. Un. Phys., mars 2003, vol. 97, n° 852.
Le Bup et les sciences physiques au collège
(Daniel CHAMBENOIS et Dominique DUCOURANT)
Bull. Un. Phys., mai 1977, vol. 71, n° 594 (1), p. 980, 983, 984, 1012 et 1013.
Bull. Un. Phys., octobre 1977, vol. 72, n° 597 (1), p. 168.
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1979, vol. 73, n° 616, p. 1301.
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1994, vol. 88, n° 766, p. 1230.
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1997, vol. 91, n° 796, p. 1446.
Numéro spécial « Collège ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juillet-août-septembre 2004, vol. 98, n° 866.
Couverture d?un bulletin de l?APISP.
Iconographie de l?article
Cahier de sciences (réf. 1979 09530), cliché sur l?oxygène
(fonds iconographique Musée de l?Éducation, INRP - Rouen).
Bull. Un. Phys., janvier 1908, vol. 2, n° 9, p. 13.
Bull. Un. Phys., juillet 1914, vol. 8, n° 75, p. 241.
Bull. Un. Phys., octobre-novembre-décembre 1914, vol. 9, n° 76-77-78, p. 12.
Bull. Un. Phys., janvier 1990, vol. 84, n° 720, p. 29, 30 et 31.
Bull. Un. Phys., avril 1998, vol. 92, n° 803, p. 679 et 680.
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juillet-août-septembre 2006, vol. 100, n° 886 (1), p. 835.
Photos : une salle de TP (lycée Saint-Louis), collection lycée Saint-Louis, Paris
et la même salle de TP en 2007 - Photo Monique SCHWOB.
Pratiques et démarches expérimentales (Monique GOFFARD)
Iconographie de l?article
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juin 2004, vol. 98, n° 865, p. 857.
Expérience d??rsted et Balance hydrostatique - Mosaïques sur la façade de l?ESPCI (Paris) Photos Monique SCHWOB.
Bull. Un. Phys., octobre-novembre 1937, vol. 32, n° 305-306, p. 35.
Bull. Un. Phys., février-mars 1938, vol. 32, n° 309-310, p. 218.
Bull. Un. Phys., juin-juillet 1938, vol. 32, n° 313-314, p. 387.
Bull. Un. Phys., janvier-février 1948, vol. 42, n° 363-364, p. 135.
Bull. Un. Phys., mars 1951, vol. 45, n° 397, p. 268.
Fond IPN, cahier 83, ligne 1038, cliché 21, tirage 4736 (ENS 1964, manipulation d?un oscillographe) (fonds iconographique Musée de l?Éducation, INRP - Rouen).
Oscilloscopes - Photos Monique SCHWOB.
L?oscillographe (Silvio MERMIER)
Iconographie de l?article
Oscilloscopes - Photos Monique SCHWOB.
Vol. 101 - Novembre 2007
99
Iconographie
Phys., octobre 1931, vol. 26, n° 246, p. 2.
Phys., avril 1935, vol. 29, n° 282, p. 398.
Phys., juillet-août-septembre 1977, vol. 71, n° 596, p. 1257.
Prof. Phys. Chim., mai 2004, vol. 98, n° 864, p. 653.
La mesure dans Le Bup (Marie-Geneviève SÉRÉ)
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
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Un.
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Iconographie de l?article
Arc-en-ciel - Mosaïque sur la façade de l?ESPCI (Paris) - Photo Monique SCHWOB.
Bull. Un. Phys., novembre 1981, vol. 76, n° 638, p. 147, 154 et sommaire.
Bull. Un. Phys., février 1991, vol. 85, n° 731, p. 202 et couverture.
Bull. Un. Phys., novembre 1995, vol. 89, n° 778, p. 1 (encart).
De l?informatique aux TICE (Daniel BEAUFILS, Monique SCHWOB et Jean WINTHER)
100
Iconographie de l?article
Cartographie du potentiel électrostatique,
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., mai 2004, vol. 98, n° 864.
Cristaux de neige - Mosaïque sur la façade de l?ESPCI (Paris) - Photo Monique SCHWOB.
Phys., mars 1907, vol. 1, n° 1, p. 1 et 7.
Phys., avril 1907, vol. 1, n° 2, p. 35.
Phys., décembre 1907, vol. 1, n° 8, p. 135.
Phys., janvier 1908, vol. 2, n° 9, p. 13.
Phys., mai 1909, vol. 3, n° 23, p. 149.
Phys., avril 1914, vol. 8, n° 72, p. 171.
Phys., octobre 1932, vol. 27, n° 256.
Phys., août-septembre 1965, vol. 59, n° 485, p. 799.
Prof. Phys. Chim., janvier 2004, vol. 98, n° 860, p. 123.
Faire vivre le labo (Jean-Pierre BOULET et Marie-Hélène BOULET)
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
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Iconographie de l?article
Cliché 83-1053 (Institut Saint-Pierre - Lunéville) (fonds iconographique Musée de l?Éducation, INRP - Rouen).
Bull. Un. Phys., février 1908, vol. 2, n° 10, p. 17 et 18.
Bull. Un. Phys., avril 1911, vol. 5, n° 42, p. 198.
Bull. Un. Phys., mars 1974, vol. 68, n° 563 (1), p. 719.
Le laboratoire du Lycée Saint-Louis (Paris) - Photo Monique SCHWOB.
Photo 1979. 85 16, laboratoire de chimie organique, salle de?, circa 1910 (fonds iconographique Musée de l?Éducation, INRP - Rouen).
Le personnel technique de laboratoire (Micheline IZBICKI)
Iconographie de l?article
Étienne et Karen - Dessine-moi un scientifique
Marie-Odile LAFOSSE-MARIN et Michel LAGUËS, Belin, 2007, p. 17.
Dilatomètre - Mosaïque sur la façade de l?ESPCI (Paris) - Photo Monique SCHWOB.
juillet 1907, vol. 1, n° 5, p. 292.
juillet 1908, vol. 2, n° 15, p. 121.
novembre 1908, vol. 3, n° 17, p. 18.
décembre 1908, vol. 3, n° 18, p. 33.
juillet-août-septembre 1950, vol. 42, n° 391-392-393, p. 394.
janvier-février 1951, vol. 45, n° 396 (1), p. 214-237.
janvier-février 1954, vol. 48, n° 414, p. 219-226.
mai-juin 1956, vol. 47, n° 428, p. 325.
La sécurité au laboratoire (Michel FICHEUX)
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
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Phys.,
Phys.,
Phys.,
Phys.,
Phys.,
Phys.,
Phys.,
Phys.,
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Iconographie
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1982, vol. 76, n° 646 (1), p. 1157-1168.
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1988, vol. 82, n° 706, p. 829-858.
Bull. Un. Phys., novembre 1997, vol. 91, n° 798, p. 1979.
Numéro spécial « La sécurité au laboratoire de chimie ». Bull. Un. Phys., décembre 2000, vol. 94, n° 829.
Catalogue Leybold (réf. 87.314), après 1911 : schéma de disposition de tableaux?
(mur du fond d?une salle de TP) - (fonds iconographique Musée de l?Éducation, INRP - Rouen).
Iconographie de l?article
Léo - Dessine-moi un scientifique
Marie-Odile LAFOSSE-MARIN et Michel LAGUËS, Belin, 2007, p. 18.
Rampe à gaz - Mosaïque sur la façade de l?ESPCI (Paris) - Photo Monique SCHWOB.
101
Bull. Un. Phys., février 1908, vol. 2, n° 10, p. 45.
Bull. Un. Phys., avril-mai-juin 1951, vol. 45, n° 398, p. 418.
Bull. Un. Phys., janvier-février 1963, vol. 57, n° 468, p. 297 et 337.
Bull. Un. Phys., décembre 1967, vol. 62, n° 500, p. 325.
Bull. Un. Phys., mai 1986, vol. 80, n° 684, p. 895.
Cliché 83-1053 (Institut Saint-Pierre - Lunéville) (fonds iconographique Musée de l?Éducation, INRP - Rouen).
L?émergence de la chimie (Michèle GOUÉDARD)
Iconographie de l?article
Orientation d?un ferrofluide dans un champ magnétique,
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., avril 2006, vol. 100, n° 883.
Octave - Dessine-moi un scientifique
Marie-Odile LAFOSSE-MARIN et Michel LAGUËS, Belin, 2007, p. 60.
Film de savon horizontal éclairé en lumière blanche, à l?intérieur d?un flacon fermé,
Bull. Un. Phys., janvier 2003, vol. 97, n° 850.
Hommage à Mendeleïev (Lycée Galilée de Gennevilliers).
Bull. Un. Phys., juin 1907, vol. 1, n° 4, p. 64.
Bull. Un. Phys., juillet 1907, vol. 1, n° 5, p. 90.
Bull. Un. Phys., octobre 1936, vol. 31, n° 296, p. 36.
Bull. Un. Phys., octobre 1950, vol. 43, n° 394 (1), p. 50 et suivantes.
Bull. Un. Phys., juillet-août 1956, vol. 47, n° 429, p. 389 et 433.
Bull. Un. Phys., mai 1974, vol. 68, n° 565, p. 912.
Bull. Un. Phys., juin 1987, vol. 81, n° 695, p. 791.
Numéro spécial « Polymères ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., novembre 2006, vol. 100, n° 888.
L?enseignement de la chimie organique (Brigitte PROUST)
Iconographie de l?article
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juin 2004, vol. 98, n° 865, p. 863 et 897.
Capsules creuses de polymère, obtenues par un procédé d?évaporation de solvant,
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., novembre 2006, vol. 100, n° 888.
Bull. Un. Phys., mars 1984, vol. 78, n° 662, p. 836 et 837.
Bull. Un. Phys., octobre 1990, vol. 84, n° 727 (2), p. 215.
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juin 2004, vol. 98, n° 865, p. 853 et 859.
Numéro spécial « Olympiades nationales de la chimie ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juin 2004,
vol. 98, n° 865.
Les Olympiades nationales de la chimie (Michel BOYER)
Iconographie de l?article
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., juin 2004, vol. 98, n° 865, p. 898.
Vol. 101 - Novembre 2007
Iconographie
Bull. Un. Phys., mai 1972, vol. 66, n° 545, p. 1033.
Bull. Un. Phys., octobre 1972, vol. 67, n° 548 (2), p. 1.
Bull. Un. Phys., octobre 1973, vol. 68, n° 558, p. 114.
Bull. Un. Phys., juillet-août-septembre 1979, vol. 73, n° 616, p. 1269.
Bull. Un. Phys., janvier 1981, vol. 75, n° 630, p. 569.
Bull. Un. Phys., juin 1984, vol. 78, n° 665, p. 1256.
Bull. Un. Phys., octobre 1992, vol. 86, n° 747 (1), p. 1169.
Diplôme de CAP.
L?enseignement technologique (Madeleine SONNEVILLE et Jean WINTHER)
Iconographie de l?article
Le moteur Vulcain mis en service avec Ariane 5 et développé par Snecma Moteurs,
Bull. Un. Phys., avril 2003, vol. 97, n° 853 (2).
Bull. Un. Phys., avril 2003, vol. 97, n° 853 (2), p. 63.
Lentille convergente et Expérience du bâton brisé (réfraction) Mosaïques sur la façade de l?ESPCI (Paris) - Photos Monique SCHWOB.
Machine de Gramme et Boîtes de résistances et de condensateurs étalonnés
(Lycée Lakanal - Sceaux) - Photos Pascal SONNEVILLE.
102
mars-avril 1937, vol. 31, n° 301-302, p. 374.
mars 1970, vol. 64, n° 523, p. 619.
juin 1979, vol. 73, n° 615, p. 692.
février 1985, vol. 79, n° 671, p. 621, 665 et 687.
Les classes littéraires et économiques (Christine FRIOUR et Roland FUSTIER)
Bull.
Bull.
Bull.
Bull.
Un.
Un.
Un.
Un.
Phys.,
Phys.,
Phys.,
Phys.,
Iconographie de l?article
8 juin 2004 le transit de Vénus devant le Soleil
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., octobre 2004, vol. 98, n° 867 (1).
Baroscope et hémisphères de Magdebourg (Lycée Lakanal - Sceaux) - Photo Pascal SONNEVILLE.
Cristallographie - Mosaïque sur la façade de l?ESPCI (Paris) - Photo Monique SCHWOB.
Bull. Un. Prof. Phys. Chim., mars 2004, vol. 98, n° 862 (1), couverture.
Numéro spécial « Olympiades de physique France ». Bull. Un. Prof. Phys. Chim., octobre 2006,
vol. 100, n° 887.
Photographies : Olympiades de physique France.
Les Olympiades de physique France (Jacqueline TINNÈS)
Iconographie de l?article
Olympiades de physique France (concours 2006).
Diverses copies d?écran du site et du forum de l?UdPPC.
Page d?accueil du site BupDoc sur la Toile.
L?UdPPC, Le Bup et la Toile (Monique SCHWOB et Claudine LARCHER)
Iconographie de l?article
La collection de Bup de l?UdPPC - Photo Monique SCHWOB.
Diverses annonces des versions successives de BUPDOC.
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Les grandes dates
du système éducatif français
L?évolution de l?enseignement
de la physique et de la chimie
et l?UdPPC
Danielle Fauque
Lors du centenaire de l?UdPPC en 2006, la section académique de Besançon a diffusé un texte de
Danielle FAUQUE intitulé Partager, défendre, agir, Cent ans de l?Union des professeurs de physique et de
chimie. À l?occasion de l?exposition Au fil du Bup, Danielle FAUQUE a effectué un recensement des
réformes de l?enseignement au XXe siècle. Ce travail est intitulé Les sciences physiques dans
l?enseignement secondaire : perspective historique.
Ces deux textes sont regroupés dans la brochure PariS de ScienceS : les contenus, publiée par l?UdPPC
et diffusée à tous les congressistes à l?occasion des journées nationales 2007.
Une chronologie des réformes figure dans les pages qui suivent.
De la physique encore? photographie d?un échafaudage de la Cathédrale de Strasbourg (août 2007- Monique SCHWOB).
Danielle FAUQUE
Professeur
Lycée Stanislas
Paris VIe
Vol. 101 - Novembre 2007
Danielle FAUQUE
103
Les grandes dates du système éducatif français
104
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Les grandes dates du système éducatif français
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Vol. 101 - Novembre 2007
Danielle FAUQUE
Les grandes dates du système éducatif français
106
Catalogue de l?exposition Au fil du Bup
Le Bup n° 898
Les grandes dates du système éducatif français
107
Vol. 101 - Novembre 2007
Danielle FAUQUE
2007 : Le Bup, revue scientifique
et relais de la vie de l?association
Jean-Charles Jacquemin
Ce numéro exceptionnel du Bup ne
marque pas une fin, mais est un jalon sur le
chemin de l?Union des professeurs de physique et de chimie. La preuve en est donnée
par ce compte-rendu au fil des jours de la vie
de l?association. Vous y trouverez l?actualité
de certaines questions évoquées dans ce catalogue de l?exposition Au fil du Bup.
Le collectif Action Sciences
Ce collectif rassemble, outre l?UdPPC, les professeurs de
SVT (APBG) et de mathématiques (APMEP), les sociétés
savantes de physique (SFP), de chimie (SFC), de mathématiques (SMF, SFdS, SMAI), la conférence des grandes écoles
(CGE), les associations de professeurs de classes préparatoires
(UPS, UPA, UPSTI) et les associations Femmes et Mathématiques et Femmes et Sciences.
Il nous permet de porter de façon plus forte certaines de
nos demandes, comme le renouveau de la voie générale scientifique au lycée (1) ou le recrutement des professeurs (2), lors de
rencontres avec les cabinets ministériels.
Après les rencontres de juin 2007 avec un conseiller technique du Président de la République et avec des membres du
Cabinet du ministre de l?Éducation nationale, nous avons
rencontré le 3 octobre 2007 le conseiller technique Sciences et
technologies et la directrice adjointe du Cabinet de Madame
Valérie PÉCRESSE, ministre de la Recherche et de l?Enseignement supérieur.
La formation des maîtres
à l?enseignement des sciences :
quel avenir ?
Organisé par Pierre LÉNA, qui nous fait le plaisir de
préfacer ce catalogue, ce colloque a réuni pendant deux jours,
les 4 et 5 octobre 2007, une trentaine d?académiciens venus
écouter afin de produire un avis de l?Académie sur cette question, primordiale pour nous. À l?occasion de l?intégration des
IUFM dans les universités, des directeurs d?IUFM et des présidents d?universités sont venus parler de leurs projets et des
ambitions qu?ils nourrissent pour la formation des professeurs.
Des professeurs de collège, de lycée, des universitaires, des
inspecteurs généraux ont pu exprimer leurs points de vue sur la
Participation au colloque de l?Académie des sciences
(1)
(2)
Texte publié dans Le Bup n° 894 de mai 2007.
Voir Le Bup n° 893 d?avril 2007.
Vol. 101 - Novembre 2007
situation actuelle et débattre de la formation initiale et de la
formation continue. Ce fut pour nous l?occasion d?insister sur
la nécessité absolue de refonder une véritable formation
continue dans laquelle l?UdPPC pourrait prendre toute sa place.
Rencontre avec l?Inspection générale
Nous avons été reçus le 2 octobre 2007. Ce fut pour nous
l?occasion de présenter les questions que se posent les collègues
qui enseignent dans les filières technologiques quand ils constatent le retard pris dans la réforme de ces voies. L?avenir de la
seconde générale et technologique et celui de la filière scientifique ont bien sûr été abordés. La tendance globale semble être
à la réduction du nombre d?heures d?enseignement et d?options.
Nos interlocuteurs nous ont encouragés à imaginer nous-mêmes
l?avenir. Le laboratoire, lieu au c?ur de notre enseignement, a
été évoqué au travers de la question des professeurs attachés de
laboratoire et de celle des décharges.
Début des travaux
de la commission UdPPC
sur la classe de seconde
Décidée par l?assemblée générale de l?association (3) et
s?appuyant sur les pistes dégagées à cette occasion, cette
commission de réflexion a pour but d?élaborer ce que devrait
être, à notre sens, l?enseignement de la physique-chimie dans
une classe de seconde.
En conclusion
Les quatre points abordés dans cette rubrique, imposés par
l?actualité, illustrent la persistance de la volonté des professeurs
de physique et de chimie de faire vivre, et souvent transformer,
la pédagogie de ces deux disciplines [?] au travers du bulletin
de l?Union des physiciens, pour citer la préface de ce catalogue.
Jean-Charles JACQUEMIN
Professeur certifié de physique appliquée
Préparation au CAPES
Université Pierre et Marie Curie (Paris 6)
(3)
Compte-rendu dans Le Bup n° 896 de juillet 2007.
Jean-Charles JACQUEMIN
109
Union des professeurs
de physique et de chimie
Union des professeurs de physique et de chimie - 44, bd Saint-Michel - 75270 PARIS CEDEX 06.
Aucune permanence n?est assurée à cette adresse.
Siège social
Les membres d?honneur
M. Michel BOYER
Professeur émérite à l?Université Paris VI
Président des Olympiades nationales de la chimie.
M. Claude COHEN-TANNOUDJI
Membre de l?Académie des sciences
Professeur au Collège de France - Prix Nobel.
M. Georges CHARPAK
Membre de l?Académie des sciences
Prix Nobel.
M. Jean-Marie LEHN
Membre de l?Académie des sciences
Professeur au Collège de France - Prix Nobel.
M. Pierre LÉNA
Membre de l?Académie des sciences
Professeur émérite - Université Denis-Diderot.
M. Yves QUÉRÉ
Membre de l?Académie des sciences.
Les présidents d?honneur
F. BLAIN, A. DURUPTHY, J.-P. FOULON, J. GATECEL, J. MAUREL, M. SONNEVILLE, J. TINNÈS, A. TOUREN.
Rosine FANGUET - 13, allée de la Butte - 13500 MARTIGUES Tél. : 04 42 42 11 74 -
Le conseil
Secrétaire générale
Les présidents d?honneur, les présidents des sections académiques et les
membres du bureau national font, de droit, partie du Conseil de l?Union des
professeurs de physique et de chimie (UdPPC).
Membres de droit
Jean-Marie BIAU - 3, allée Val Prévert - 69400 LIMAS Tél. : 04 74 65 37 50 -
Physique appliquée - Voies technologiques industrielles - Forum.
Rachel BORES - Lycée Georges Cuvier - 1, place Jean Monnet 25207 MONTBÉLIARD CEDEX - Tél. : 06 22 50 13 63 -
Membres
2005 : S. BONNAN, C. CHALNOT, P. FARGEIX (2006*), J. GOIDIN (2007*),
2005 : S. GRUNEISEN-VINCENT, V. PARBELLE, D. PICARD, R. SPIRA**.
Membres élus (renouvelable par tiers chaque année)
2006 : D. BEAUFILS, R. BORES**, G. BOUYRIE**, R. CARPENTIER,
2006 : D. DUCOURANT, B. HEUZÉ, M. GUIHOT (2007*), J. TRÉSARRIEU.
Communication avec les adhérents.
Jan DUDA - 341, rue des Fontaines - 60390 AUNEUIL Tél. : 06 79 29 03 71 -
Lycée - Physique.
Gérard DUPUIS - 53, rue Alphonse Mercier - 59000 LILLE Tél. : 03 20 57 04 49 -
Lycées - Chimie.
Isabelle MULLER - Les Landots - 33550 TABANAC Tél. : 05 56 67 81 19 -
Relations internationales et associations étrangères.
Valery PRÉVOST - 56, avenue de Choisy - 75013 PARIS Tél. : 01 53 60 09 87 -
Relations extérieures chimie.
Alain SPRAUER - 79, rue Baldung-Grien - 67720 WEYERSHEIM Tél. : 03 88 51 76 83 -
Culture scientifique et technique - IUFM.
2007 : M. BIAU, P. COUSANDIER, A. CRUSSARD, S. ÉVRARD, D. LAUNER,
2007 : J. LE BERRE, V. MAS, J. VINCE.
* Élu(e)s sur postes devenus vacants en cours de mandat.
** Élu(e)s devenu(e)s membre(s) de droit.
Le bureau national
Jean-Charles JACQUEMIN - 2, boulevard Magenta - 75010 PARIS Tél. : 06 60 68 47 17 -
Questions générales - Enseignement scolaire.
Président
Bernard CIROUX - 2 bis, rue Paul Claudel - 71530 CHAMPFORGEUIL Tél. : 03 85 41 43 30 -
Voies technologiques et professionnelles - Laboratoires.
Micheline IZBICKI - 50, chemin de Buglise - 76290 MONTIVILLIERS
Tél. : 02 35 30 50 27 -
Chimie - Sécurité - Olympiades de la chimie.
Michel MÉTROT - 183, rue François Perrin - 87000 LIMOGES Tél. : 05 55 49 03 16 -
Formation des professeurs.
Stéphane OLIVIER - 26, rue des Cordelières - 75013 PARIS Tél. : 01 45 35 75 53 -
Physique - Liaisons avec l?enseignement supérieur.
Vice-président(e)s
Jacques BOULOUMIÉ - 17, hameau de la Caravelle - 91650 BREUILLET Tél. : 01 64 58 43 34 - Fax : 01 69 94 09 61 -
Chargé(e)s de mission auprès du bureau
Trésorerie - Comptabilité - Publicité.
Marie-Françoise KARATCHENTZEFF - 30 bis, rue Elisée-Reclus 91120 PALAISEAU - Tél. : 01 60 10 13 92 -
Olympiades de Physique France.
Olivier KEMPF - 10 bis, avenue de Paris - 02400 CHÂTEAU-THIERRY Tél. : 03 23 69 28 30 -
Serveurs et base documentaire.
Thierry MARTIN - 3, lotissement Le Foulon - 31360 SAINT-MARTORY
Tél. : 05 61 90 01 00 -
Serveurs.
Monique SCHWOB - 39, rue de la Prévôté 57950 MONTIGNY-LÈS-METZ - Tél. : 03 87 38 02 59
Bulletin de l?Union des professeurs de physique
et de chimie
Rédacteur en chef
André GILLES - Sauveterre - 31320 AUREVILLE Tél. : 08 75 34 71 89 - Fax : 05 61 76 76 24 Rédacteur en chef adjoint
Jean-Pierre DAVAL - 5, rue Jean Jaurès - 92370 CHAVILLE Tél. : 01 47 50 34 46 -
Secrétariat administratif - Serveurs et base documentaire.
Madeleine SONNEVILLE - 29, rue Edmond About 92350 LE PLESSIS-ROBINSON - Tél. : 01 43 50 79 12
François VILLEDARY - 10, rue de la Bergerie - 91300 MASSY Tél. : 01 69 30 47 43 -
Trésorier
Présidente du comité de pilotage des journées nationales 2007.
- I-
Les présidents académiques
ou les correspondants courrier (c)
Aix-Marseille : Frédéric ALLARD - 19, lotissement « Le Petit Prince » 84450 Saint Saturnin-lès-Avignon - Tél. : 04 90 22 19 57 -
Amiens : Jan DUDA - 341, rue des Fontaines - 60390 Auneuil - Tél. : 06 79 29 03 71 -
Montpellier : Christophe REY - 2, chemin des Faïsses - 34490 Corneilhan - Tél. : 08 75 43 94 92 -
Nancy - Metz : Frédéric CORDIER - La Grange - 85 bis, rue du Camp - 54700 Pont-à-Mousson Tél. : 03 83 81 35 17 -
Nantes : Jean-Baptiste PIVETEAU - 6, chemin du Puits - 44340 Bouguenais - Tél. : 02 40 65 07 70
Besançon : Rachel BORÈS - Lycée Georges Cuvier - 1, place Jean Monnet 25207 Monbéliard Cedex - Tél. : 06 22 50 13 63 -
Bordeaux : Guy BOUYRIE - Lycée Victor Louis - 33400 Talence - Tél. : 05 56 84 96 27
Nice - Toulon : Silvio MERMIER - 10, avenue Walkanaer - 06100 Nice - Tél. : 04 93 51 40 11
Caen : Jacques MARIE - 14, chemin de Touques - 14910 Benerville-sur-Mer - Tél. : 02 31 87 22 85 -
Orléans - Tours : Christiane SELLIER - 4, rue du Petit Saint-Fiacre - 45210 Ferrières-en-Gâtinais Tél. : 02 38 96 53 93 -
Paris : Raphaël SPIRA - 21, rue Louis Gaillet - 94250 Gentilly - Tél. : 01 45 47 84 76 -
Clermont-Ferrand : Stéphanie MORTIER - 5, allée du Capitaine Diederich - 63170 Aubière Tél. : 04 73 27 56 86 -
Corse : Monique FERRATO - Le Maroni - Bâtiment B5 - Saint Joseph - 20600 Bastia Tél. : 04 95 32 56 26 -
Créteil (c) : Madeleine MASLE - 33, avenue de la Sibelle - 75014 Paris - Tél. : 01 45 89 26 09
Poitiers : Thomas MARSH - 8, rue des Amandiers - 17138 Puilboreau - Tél. : 05 46 68 02 34
Reims : David ROUVEL - 12C, rue Passe Demoiselles - 51100 Reims - Tél. : 03 26 03 51 80
Dijon : Bernard CIROUX - 2 bis, rue Paul Claudel - 71530 Champforgeuil - Tél. : 03 85 41 43 30 -
Rennes : Marie-Annick MARÉCHAL - 4, rue Surcouf - 35740 Pace - Tél. : 02 99 60 19 87 -
Grenoble : Gilles BAUDRANT - 7, rue Saint-Just - 38400 Saint-Martin d?Hères - Tél. : 04 76 42 65 64 -
Rouen : Micheline IZBICKI - 50, chemin de Buglise - 76290 Montivilliers - Tél. : 02 35 30 50 27 -
Guadeloupe (c) : Cathia DERNAULT - Résidence Les Goyaviers - Bâtiment G Appartement 101 du Gazon - 97139 Abymes -
La Réunion : Sylvie ACCARD-MAREGIANO - 12, rue André Malraux - Le Dassy 97430 Le Tampon (La Réunion) - Tél. : 02 62 43 00 38 -
Lille : Jean-Christophe NAZÉ - 73, avenue de Mossley - 59510 Hem - Tél. : 03 20 81 01 44 -
Strasbourg : Jean-Luc RICHTER - 36, rue Rivoli - 67600 Hilsenheim - Tél. : 03 88 85 94 77 -
Toulouse : Christophe LAGOUTE - 101, avenue de Lespinet - Bâtiment H - 31400 Toulouse Tél. : 05 61 25 62 04 -
Versailles (c) : Bernard RENAUD - 9, ruelle du Douaire - 95270 Viarmes - Tél. : 01 30 35 88 84
Limoges : Julien BARDET - 12, Les Grandes Loges - 23320 Fleurat - Tél. : 05 55 80 26 20 -
Toutes les coordonnées des bureaux académiques
et les listes des correspondants collège, olympiades de physique France et olympiades de la chimie
paraîtront dans les Bup de janvier, mai et juillet/août/septembre.
Elles sont aussi téléchargeables sur le site de l?UdPPC à l?adresse suivante :
http://www.udppc.asso.fr/presentation/presenta.htm (feuillet F)
Lyon : Jean-Marie BIAU - 3, allée Val Prévert - 69400 Limas - Tél. : 04 74 65 37 50
Martinique : Louis RICHER - Villa Marie - Route du Brin d?Amour - 97220 Trinité
« Le Bup physique-chimie »
tronique, aux fins de vérifier sa conformité à l?original et s?engage à
renvoyer les épreuves corrigées dans les huit jours suivant leur réception.
Après publication, il reçoit dix tirés à part sur demande et un fichier pdf de
l?article sous sa forme définitive.
Secrétariat de la rédaction du bulletin
André GILLES - Sauveterre - 31320 AUREVILLE Tél. : 08 75 34 71 89 - Fax : 05 61 76 76 24 -
Rédacteur en chef
Un document récapitulatif des principales consignes typographiques
concernant la présentation des articles est disponible sur le serveur de
l?UdPPC à l?adresse :
Recommandations aux auteurs
Rédacteur en chef : André GILLES.
Rédacteur en chef adjoint : Jean-Pierre DAVAL.
Comité de rédaction : L. DETTWILLER, G. DUPUIS, D. LAUNER,
F. LAVERNHE, B. VELAY, J. WINTHER.
Comité de rédaction
Tout article doit impérativement être accompagné d?un résumé de
quelques lignes.
http://www.udppc.asso.fr/bup/auteurlebup.html
Joindre le fichier informatique correspondant, sur disquette ou
cédérom, dans un format usuel (indiquer le logiciel utilisé et le numéro de
version).
Jean-Charles JACQUEMIN - 2, boulevard Magenta - 75010 PARIS Tél. : 06 60 68 47 17 -
Directeur de la publication
Si l?article comporte des figures :
? Celles-ci seront insérées dans le texte ou leur position repérée clairement.
? Si les figures n?existent que sous forme papier, elles doivent être tracées
avec soin sur feuille séparée (éviter le calque). Fournir des originaux,
éviter les photocopies ; en cas de nécessité fournir des photocopies laser
d?excellente qualité.
? Si les figures existent sous forme numérique :
? l?épaisseur des traits, dans le cas de graphiques, doit être au
minimum de 0,5 point ;
? pour des images au trait, la définition doit être au minimum de 1200
dpi dans la dimension finale souhaitée ;
? pour des images en niveau de gris ou en couleur, la définition doit
être au minimum de 300 dpi dans la dimension finale souhaitée ;
? fournir impérativement les fichiers séparés de chaque image au
format tif ou eps ;
? insérer éventuellement les images dans le texte pour en repérer la
position.
Jacques BOULOUMIÉ - 17, hameau de la Caravelle - 91650 BREUILLET Tél. : 01 64 58 43 34 - Fax : 01 69 94 09 61 -
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Tout article ou communication doit être adressé en triple exemplaire à :
Union des professeurs de physique et de chimie
A l?attention du rédacteur en chef
44, boulevard Saint-Michel - 75270 PARIS CEDEX 06.
Publication des articles
Dès réception l?expéditeur en est avisé (ne pas oublier de fournir une
adresse postale complète, et si possible une adresse électronique et un
numéro de téléphone).
Les manuscrits sont ensuite soumis, par le comité de rédaction, au
comité de lecture pour avis. L?avis du comité de lecture est strictement
anonyme. Le comité de rédaction donne ou refuse son accord à la publication ou demande des modifications. L?auteur en est immédiatement avisé. En
cas d?acceptation, aucun engagement sur la date de publication ne peut
être fourni. Les manuscrits ne sont renvoyés à l?auteur qu?en cas de refus
de publication.
Si l?article comporte des photos, fournir dans la mesure du possible les
originaux papier ou diapositives. Ces originaux seront retournés à l?auteur
dès la publication. Si l?article est accepté, une photo d?identité sera
demandée aux auteurs.
L?auteur reçoit les épreuves de son article si possible par courrier élec-
- II -
Adhésions et abonnements pour 2008
Votre correspondant d?établissement (s?il existe) pourra vous aider dans toutes vos démarches.
? Adhésion et abonnement par Internet : http://www.udp-bup.org
accessible également par le site de l?UdPPC : http://www.udppc.asso.fr/
? Adhésion et abonnement « papier » : Encart cartonné dans les bulletins de septembre à décembre.
Dans les deux cas, votre adhésion et/ou abonnement ne seront validés qu?après enregistrement de votre paiement.
Les chèques doivent être envoyés par voie postale à l?UdPPC - 44, boulevard Saint-Michel - 75270 PARIS CEDEX 06.
? Vous êtes un particulier en activité en France métropolitaine ou dans les DOM et vous voulez, pour l?année civile 2008 :
? Adhérer à l?UdPPC (26 ?) et vous abonner aux dix numéros du Bup ; vous bénéficiez alors d?un prix très réduit sur l?abonnement (37 ?).
? ? Vous abonner mais pas adhérer? ce qui est dommage pour la représentativité de notre association (63 ?).
? Adhérer mais pas vous abonner, parce que vous travaillez en collège : pour 1 ? de plus, nous vous offrons les trois numéros de janvier, avril,
septembre (tarif « spécial collège » 27 ?).
? Adhérer à l?UdPPC (26 ?) mais pas vous abonner? ce que l?équipe de bénévoles qui publie Le Bup regrettera, mais c?est votre choix !
? Vous êtes étudiant ou retraité en France métropolitaine ou dans les DOM : vous bénéficiez d?un tarif préférentiel (adhésion : 23 ? - abonnement
pour les adhérents : 32 ?).
? Vous êtes une collectivité ou un particulier résidant à l?étranger : voir tableau ci-dessous.
1. COTISATION ANNUELLE :
membres actifs ou adhérents
2. ABONNEMENT AU BULLETIN Le Bup
L?abonnement est annuel et comprend :
(voir statuts, article 4, sur le site de l?UdPPC :
http://www.udppc.asso.fr)
?
? pour les individuels : les dix numéros du Bup (année civile : de janvier
à décembre).
? Tarif normal......................................................................................26 e
? pour les collectivités Collèges : les dix numéros du Bup (du numéro de
mai 2008 au numéro d?avril 2009) plus les deux cahiers énoncés et
corrigés des concours d?Agrégations et CAPES de 2008 ;
? Tarif réduit : étudiant ou retraité ..................................................23 e
Le tarif étudiant est accordé aux intéressés sur leur demande et après
envoi d?une pièce justificative de leur qualité.
? pour les collectivités sauf Collèges : les dix numéros du Bup (du numéro
de mai 2008 au numéro d?avril 2009) plus les deux cahiers énoncés et
corrigés des concours d?Agrégations et CAPES de 2008, plus le cahier
Enseignement supérieur.
? Tarif spécial : enseignant de collège
Un enseignant en collège peut opter pour l?une des deux possibilités cidessous :
? cotiser selon le tarif normal (26 ?),
? verser une cotisation de (26 + 1 = 27 ?) et recevoir gracieusement
les trois numéros spécialement consacrés aux collèges.
L?abonnement individuel est à régler à compter du 1er octobre 2007 et
avant le 1er décembre 2007. Pour tous règlements ultérieurs, les numéros du
bulletin qui seront épuisés seront remplacés par des numéros des années
antérieures.
Le paiement de la cotisation seule ne donne pas droit au service
du bulletin.
a - Membres actifs ou adhérents
?
Normal
France métropolitaine
et D.O.M.
(dont TVA à 2,1 %)
Abonnement
(exonéré de la TVA)
(prix préférentiel réservé aux membres de l?association à jour de leur cotisation)
Réduit (retraité, étudiant)
Autre que Collège
c - Individuel non membre de l?association
Prix public
Expédition*
37 e
36,24 e
15 e
90 e
?
?
32 e
b - Collectivités (collège, autre établissement, personne morale, bibliothèque, laboratoire...)
Collège
Étranger
120 e
?
117,53 e
63 e
61,70 e
* Pour l?expédition par voie aérienne, consulter les tarifs ci-dessous.
3. TARIFS DES EXPÉDITIONS DU BULLETIN PAR VOIE
AÉRIENNE (hors CEE)
?
24 e
15 e
? Régime international
Zone 1 : Europe 1 (Allemagne, Belgique, Danemark, Italie,
Les membres de l?Union des professeurs de physique et de chimie qui
en feront la demande lors du paiement de l?abonnement, pourront recevoir
le bulletin par avion, à condition de rajouter les frais d?expédition indiqués
ci-dessous au tarif d?abonnement : France pour le Régime intérieur et assimilé, Étranger (exonéré de TVA) pour le Régime international.
Luxembourg, Norvège, Pays-Bas, Portugal et Suède)...........27 e
Zone 2 : Europe 2 (Autriche, Espagne, Finlande, Grande-Bretagne,
Grèce, Irlande, Islande et Suisse) ...........................................24 e
Zone 3 : États-Unis et Canada...............................................................35 e
Zone 4 : Afrique, Europe de l?Est, Proche et Moyen Orient ...............32 e
? Régime intérieur et régime assimilé
DÉPARTEMENTS D?OUTRE-MER : Guadeloupe, Martinique,
Guyane Française, La Réunion, Saint-Pierre-et-Miquelon, Mayotte .....21 e
Zone 5 : Le reste du monde (Amérique sauf États-Unis et Canada,
Asie et Océanie)......................................................................52 e
Territoires d?Outre-Mer : Nouvelle-Calédonie, Polynésie Française,
Terres Australes et Antarctiques Françaises, Wallis et Futuna...............43 e
- III -
Pour communiquer avec l?association
Service des adhésions à l?UdPPC et des abonnements au BUP
Serveur des adhésions et abonnements : http://www.udp-bup.org
Tél. : 01 43 25 61 53 (10 h - 12 h et 14 h - 16 h sauf mercredi après-midi)
Fax : 01 43 25 28 83
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Secrétariat de la rédaction du bulletin (relations avec les auteurs et les annonceurs)
Pour les questions relatives au service du bulletin, s?adresser au secrétariat national (voir ci-dessus)
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http://www.udppc.asso.fr/forum/
Responsable : Jean-Marie BIAU :
Les archives du Bup 1907-2000
http://www.udppc.asso.fr/bupdoc/index.php
- IV -
Les Olympiades de Physique France n?existeraient pas
sans le concours :
? des partenaires principaux : ministère de l?Éducation
nationale, de l?enseignement supérieur et de la recherche,
Air Liquide, AREVA, CEA, CNRS, Esso, Fondation
EADS, France Telecom, Saint-Gobain ;
? des sociétés Corning, des ENS de Cachan, Lyon et Paris,
de l?Institut Curie, l?INSTN, le Palais de la découverte,
la SFEN, la SFP, l?UdPPC et l?Université Pierre et Marie
Curie : offre de prix spéciaux ;
? des laboratoires Air Liquide, CEA Saclay, CERN, ENS
Cachan, ENS Paris, ESRF, GANIL, LAL Orsay, Institut
des nanosciences et de minéralogie de l?université Pierre
et Marie Curie, Synchrotron Soleil, Université de
Versailles Saint-Quentin : offre de visites ;
? des éditions Belin, Dunod, EDP Sciences, Ellipses, Pour
la Science, Vuibert ;
? des distributeurs de matériel Casio, Crocodile-Physics,
DMS-Éducation, Jeulin, National Instruments, Micrelec,
Nikon, Pierron-Éducation, Ranchet, Texas Instruments,
Ulice-Optronique.
- V-
- VI -
- VII -
- VIII -
- IX -
- X-
Nous remercions les partenaires et les sponsors qui nous ont fait confiance
pour le projet d?exposition Au fil du Bup
et qui ont soutenu les 55e Journées nationales
de l?Union des professeurs de physique et de chimie
55e Journées nationales
de l?Union des professeurs de physique et de chimie
26-29 octobre 2007
QUELQUES FACETTES
DES SCIENCES PHYSIQUES
DANS L?ENSEIGNEMENT TECHNOLOGIQUE
ET PROFESSIONNEL
55e Journées nationales de l?Union des Professeurs de Physique et de Chimie
QUELQUES FACETTES
DES SCIENCES PHYSIQUES
DANS L?ENSEIGNEMENT TECHNOLOGIQUE
ET PROFESSIONNEL
Dessin de Marc Chalvin tiré du recueil Les Profs, ouvrage hautement recommandable publié aux éditions Ellipses
http://chalvin.free.fr
SOMMAIRE
Avant-propos
p. 3
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
p. 5
Propagation d?ondes électriques
p. 15
Impressions colorées
p. 27
Transmission de données par voie hertzienne
p. 33
Biodiesel
p. 57
Pile à combustible
p. 71
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
p. 85
La thermographie infrarouge en STS maintenance industrielle
p. 95
Une contribution du lycée technologique École Nationale de Chimie, Physique et Biologie (Paris 13e)
où l?on présente de beaux travaux pratiques sur la matière fluide ou molle
Une contribution du lycée technologique Jacquard (Paris 19e)
où l?on présente une approche théorique et expérimentale adaptée à un public de techniciens
Une contribution de l?École Estienne, École Supérieure des Arts et Industries Graphiques (Paris 13e)
où l?on présente l?importance de la couleur pour les métiers des arts graphiques et quelques recettes allant jusqu?à la
teinture d?une collection du BUP
Une contribution du lycée technologique Louis Armand (Paris 15e)
où l?on présente les relevés expérimentaux dont vous avez toujours rêvé mais que vous n?avez jamais osé demander
en télévision, téléphonie ou réseaux sans fil
Une contribution du lycée professionnel Nicolas-Louis Vauquelin (Paris 13e),
lycée des métiers de la chimie, de la pharmacie, des bio-industries de transformation,
où l?on présente l?élaboration d?un biocarburant
Une contribution du lycée professionnel Nicolas-Louis Vauquelin (Paris 13e),
lycée des métiers de la chimie, de la pharmacie, des bio-industries de transformation,
où l?on présente plusieurs activités sur les piles à combustible, de l?électrolyse de l?eau à l?équipement d?une
trottinette électrique
Une contribution du lycée technologique Diderot (Paris 19e)
où l?on présente l?emploi d?une cage de Faraday pour des mesures sur des téléphones mobiles GSM
Une contribution du lycée technologique Jacquard (Paris 19e)
où l?on présente l?apport de la thermographie infrarouge en maintenance conditionnelle
Une expérience originale : la poursuite d?études en Grande-Bretagne pour des
titulaires de BTS
p.103
Une contribution du lycée technologique Gustave Eiffel (Cachan)
où l?on présente, comme l?indique le titre, des échanges internationaux proposés à des étudiants issus de la voie
technologique
Lexique
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
p.107
2
AVANT-PROPOS
L?Union des professeurs de physique et de chimie1 a déjà consacré en avril 2003 un bulletin
entier à l?enseignement technologique (BUP N° 853, cahier N° 2).
En une centaine de pages, ce bulletin décrivait les différentes séries de baccalauréats de la voie
technologique et, à l?intérieur de chaque série, les différentes spécialités.
Il abordait aussi, de façon plus succincte, les poursuites d?études en deux ans après un
baccalauréat technologique : classe préparatoire aux grandes écoles (TSI notamment), brevet de
technicien supérieur (BTS), diplôme universitaire de technologie (DUT).
Il évoquait également la poursuite d?études en un an après un BTS ou DUT : licence
professionnelle.
L?essentiel de ce bulletin est encore d?actualité. Notre propos n?était donc pas de refaire ce
bulletin, non plus que décalquer le Bulletin officiel de l?éducation nationale ou les documents de
l?ONISEP.Mais comme il nous semblait que, malgré les efforts d?information de l?UdPPC ou
d?autres, la voie technologique et la voie professionnelle restaient largement méconnues2, nous
avons cherché à illustrer quelques aspects de l?enseignement des sciences physiques du
baccalauréat professionnel au brevet de technicien supérieur.
Nous n?avons bien sûr pas visé l?exhaustivité mais tenté de montrer sur quelques exemples que
dans cet enseignement on peut faire de la bonne physique ou de la bonne chimie. Une des
caractéristiques est la place importante accordée aux activités expérimentales. Cette
fréquentation du laboratoire et des appareils de mesure, indispensable à la pratique du futur
technicien, aide également des élèves sans dispositions mathématiques particulières à assimiler
des notions abstraites. En ce sens, cet enseignement contribue à une qualification professionnelle
et aussi à une vraie formation scientifique.
Nous ne pouvons que reprendre les mots du BUP cité ci-dessus :
« L'expérience nous montre qu'un certain nombre d'élèves qui échouent ou peinent
dans les filières générales faute d'y avoir trouvé les enseignements et les méthodes
adaptés à leurs qualités, leurs goûts, leurs aptitudes et leur rythme de travail auraient
peut-être pu retrouver une motivation s'ils avaient choisi une filière technologique pour,
ensuite, poursuivre avec succès des études scientifiques.
[?] Nous pensons que les filières technologiques sont des filières scientifiques à part
entière et qu'une meilleure orientation des élèves, permettrait d'endiguer la diminution
du nombre des techniciens, ingénieurs et professeurs dont souffre le pays. »
N?hésitons plus à orienter ?positivement- vers les voies professionnelle et technologique !
Le comité d?organisation des journées nationales 2007 de l?UdPPC et l?équipe de rédaction
coordonnée par Lucien Sourrouille.
1
Qui s?appelait encore Union des physiciens.
par le grand public et les parents d?élèves certes, mais aussi parfois par les professeurs et même par nos
gouvernants.
2
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
3
z
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
4
THERMODYNAMIQUE ET PHYSICO-CHIMIE
PAR LA PRATIQUE
Avant d?entrer dans le vif du sujet et de vous illustrer les spécificités de l?enseignement
des sciences physiques dans notre établissement, il paraît nécessaire de présenter
l?établissement qui est heureux d?accueillir ce « Paris des Sciences » pour les Journées
Nationales 2007 de L?Union des Professeurs de Physique et de Chimie (UdPPC)
Qui fait quoi à l?ENCPB ?
L?École Nationale de Chimie, Physique, Biologie est essentiellement dédiée aux
formations technologiques fortement liées aux trois sciences inscrites dans son nom.
Cet établissement public est un lycée technologique qui a la particularité d?offrir au
élèves et étudiants toutes les formations de ce qu?il est encore convenu d?appeler les
sciences de laboratoire.
Le second cycle regroupe environ 550 élèves qui préparent les trois baccalauréats
technologiques de la série STL (Sciences et Technologies de Laboratoire) :
? STL spécialité BGB (Biochimie et Génie Biologique)
? STL spécialité CLPI (Chimie de Laboratoire et de Procédés Industriels)
? STL spécialité PLPI (Physique de Laboratoire et de Procédés Industriels) qui
comporte deux options, Optique et physico-chimie d?une part et Contrôle et
régulation d?autre part.
Les formations post baccalauréat accueillent environ 1400 étudiants poursuivant leurs
études soit en CPGE (Classes Préparatoires aux Grandes Écoles) pour 500 d?entre eux
soit en section de BTS (Brevet de Technicien Supérieur), DTS (Diplôme de Technicien
Supérieur), DNTS (Diplôme National de Technologie Spécialisée) et dans des
formations de spécialité post BTS, pour les 900 autres.
Toutes les spécialités de BTS qui ont trait au laboratoire sont présentes à l?ENCPB.
? BTS AB (Analyses Biologiques)
? BTS BIAC (BIo Analyses et Contrôles)
? BTS Biotechnologies
? BTS QIAB (Qualité dans les Industries Alimentaires et les Bio-industries)
? BTS Métiers de l?Eau
? DTS IMRT (Imagerie Médicale et Radiologie Thérapeutique)
? BTS Chimie
? BTS CIRA (Contrôle Industriel et Régulation Automatique)
? BTS TPIL (Techniques Physiques pour l?Industrie et le Laboratoire)
Dans toutes ces sections, la physique et la chimie sont enseignées et l?encadrement
nécessaire à ces disciplines et spécialités proches nécessite presque 80 enseignants
sur un total d?environ 200.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
5
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
Quelles Sciences Physiques pour nos étudiants ?
Les contenus des formations professionnalisantes que nous dispensons sont orientés
par les intérêts et les nécessités de leurs futurs métiers. Si des connaissances
théoriques sont nécessaires pour avoir un bagage suffisant pour une vie professionnelle
pérenne, cette dernière nécessite d?acquérir de solides compétences pratiques et
techniques pour une pratique sécurisée et efficace du laboratoire.
Assimiler des procédés (concepts et mises en ?uvre) demande du temps. Leur
apprentissage nécessite aussi la répétition du geste pour assurer que les compétences
optimales demandées au technicien supérieur soient maîtrisées par tous.
C?est une des raisons pour lesquelles le temps de formation passé en séances de
travaux pratiques ou en ateliers est essentiel dans ces formations. Il permet aussi
d?asseoir les connaissances théoriques. C?est ce qui distingue ce type de formation de
l?enseignement général ou universitaire. Par exemple un étudiant de BTS chimiste en
seconde année passera sur une durée de deux semaines :
? 3h au laboratoire de physique
? 8h au laboratoire de Chimie Inorganique
? 10h au laboratoire de Chimie Organique
? 8h dans l?atelier de génie chimique
Ce qui représente 42% du temps de formation en TP ou atelier.
Assurer de telles formations mérite aussi d?être crédible vis-à-vis des professionnels.
C?est pourquoi le laboratoire se doit de s?approcher au mieux des conditions matérielles
professionnelles, même s?il est illusoire ce coller en temps réel à la réalité
professionnelle. Pour preuve, certaines manipulations et leurs matériels tournent depuis
plus de 15 ans ! Innovation et modernité orientent les choix d?acquisition en matériel et
requièrent des investissements financiers non négligeables pour la collectivité.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
6
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
Pour illustrer ces propos un peu trop théoriques, en voici une illustration que vous
pourrez visiter pendant les Journées Nationales de l?UdPPC : c?est la salle 14-38 !
Un exemple : la salle de Travaux pratiques de
thermodynamique et de physico-chimie de l?ENCPB.
Ce laboratoire est essentiellement utilisé par les sections de BTS Chimiste, CIRA et
TPIL. Les CPGE viennent l?occuper pour quelques séances.
Son équipement ne s?est pas fait en un jour. Il y a plus de 15 ans, elle était innovante en
terme d?acquisition de données. Depuis l?usage de l?ordinateur comme outil de
laboratoire s?est généralisé dans l?hexagone. La dernière acquisition date de deux ans
et est un pilote de groupe frigorifique (pompe à chaleur).
Figure 1 : un exemple de manipulation assistée par ordinateur
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
7
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
Quelques manipulations en thermodynamique
En première année de BTS, le cours de thermodynamique est illustré par de
nombreuses applications :
?
Mesure du coefficient ? : méthode de Clément-Desormes et méthode
acoustique.
?
Étude de la pression de vapeur saturante : cette maquette qui a été réalisée à
la fin des années 1980, permet d?étudier la courbe de saturation de l?eau sous
pression réduite. Pour les étudiants, c?est très spectaculaire de voir l?eau bouillir
à température ambiante. Le traitement ultérieur des données les fait un peu
moins sourire !
Figure 2 : La maquette pour l'étude de l'ébullition à différentes pressions.
?
Un exemple de moteur thermique : le moteur de Stirling.
Avec une même maquette qui permet l?acquisition de cycles via une interface.
C?est une excellente occasion de mettre le doigt sur les différences entre les
cycles théoriques réversibles et idéaux et les cycles réels largement « rognés »
sur les bords à causse de l?irréversibilité des processus et des contraintes
mécaniques associés au système mécanique bielle manivelle.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
8
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
Figure 3 : la maquette du moteur de Stirling
?
Pompes à chaleur / Climatiseur / Réfrigérateur
Nous disposons de deux maquettes de machine thermique à cycle inversé. La
première, très robuste, fonctionne depuis plus de 15 ans. Elle permet d?étonner
les étudiants devant le refroidissement tellement sensible de la « source » froide
que l?eau y gèle. Nous pouvons même y observer, avec un peu de chance et de
l?eau distillée, le retard à la solidification. Quant à la température de la source
chaude elle atteint celle d?un bain chaud en une dizaine de minutes.
Figure 4 : La "vieille" pompe à chaleur, son wattmètre et ses capteurs de température (à gauche)
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
9
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
Malgré son aspect rustique, elle permet, à partir de la vérification du premier
principe d?accéder au rendement du compresseur et de visualiser la notion
d?irréversibilité.
La seconde pompe à chaleur est d?emblée bardée de points de mesure
(débitmètres, capteurs de température). Elle est bien mieux adaptée à une étude
sur les diagrammes de Mollier. Dommage qu?elle ne soit pas aussi robuste que la
précédente : capteurs et électronique d?acquisition fragiles, serpentins qui ont
tendance à se boucher.
Son avantage est de clairement permettre de voir les changements d?états du
fluide frigorigène au niveau des échangeurs (vaporisation au niveau de
l?évaporateur ; liquéfaction au niveau du condenseur)
Figure 5 : Pompe à chaleur sophistiquée. Les étudiants commencent par repérer via des étiquettes les
différents organes de la machine.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
10
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
Quelques exemples de manipulation en physicochimie : à la
découverte de la matière molle.
Étude des tensioactifs : La tension superficielle est l?occasion de comparer
les résultats de plusieurs méthodes.
?
Dans un TP, les étudiants sont chargés de comparer les mesures de tension
superficielle par la méthode d?arrachement (anneau de Noüy) et une méthode
conductivimétrique pour accéder à la concentration micellaire critique d?un
tensioactif.
Figure 6 : Tensiomètre pour la méthode d'arrachement.
Cet appareil permet aussi aux étudiants d?être confronté avec des appareils
utilisés par les chimistes au laboratoire de formulation.
?
Une seconde manipulation permet de comparer des mesures de tension
superficielles prise d?une part à la surface d?un liquide par la méthode
d?arrachement (cf. supra) et d?autre part par un tensiomètre à pression de bulle
maximale dont le principe est fondé sur la loi de Laplace.
Ce n?est pas toujours très évident pour les étudiants de comprendre l?utilité de
croiser des résultats de méthodes différentes. Petit à petit, ils vont prendre
conscience de l?importance du choix des procédés et des méthodes d?investigation
de la matière.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
11
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
Figure 7 : Le tensiomètre à pression de bulle maximale.
Figure 8 : Vue du tube capillaire en téflon et du capteur de température.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
12
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
Viscosité et introduction à la rhéologie.
L?influence de la température sur la viscosité est étudiée de façon « classique » à l?aide
de deux types de viscosimètres : Ostwald et chute de bille. Ce TP demande beaucoup
de patience et il requiert de savoir mener plusieurs activités de front.
Figure 9 : Mesures de viscosité - à droite, le viscosimètre à chute de bille, à gauche, dans le bain thermostaté,
le viscosimètre Ostwald.
Une illustration du cours d?introduction à la rhéologie est proposée aux étudiants de
seconde année de BTS chimiste grâce à l?utilisation du rhéomètre qui permet d?étudier
les fluides dont la viscosité varie en fonction de l?agitation qu?on leur applique (vitesses
et contraintes de cisaillement). Ils étudient par exemple des épaississants alimentaires
mais pourraient aussi étudier des émulsions (crèmes cosmétiques) ou des fluides
pâteux (pâte à dentifrice).
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
13
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
Figure 10 : Le rhéomètre à cylindres coaxiaux permet l'étude des fluides non newtoniens.
En guise de conclusion
L?approche pédagogique qui consiste à fréquenter les allers-retours entre théorie et
expérimentation et qui a été illustrée dans les paragraphes précédents est sans
conteste profitable à la formation des futurs techniciens supérieurs qui n?ont pas
toujours, à l?entrée en première année, les capacités d?abstractions qui leur
permettraient de passer outre ces étapes3.
Bien sûr, c?est du « beau matériel » qui vous a été présenté ! Il n?est pas arrivé sur nos
paillasses par hasard. Les possibilités de financement sont le fruit du travail en amont
du chef d?établissement et du chef des travaux, pas toujours mais parfois sous la
pression des enseignants. Vient ensuite le dur choix des acquisitions avec leurs
grandes réussites mais parfois des erreurs inévitables. Il faut savoir prendre le temps
d?analyser les besoins et d?étudier du marché. Viens ensuite la préparation du TP :
« Bon, j?en fais quoi du truc qui est dans ce carton ? » Mais n?importe quel enseignant
de physique et chimie connaîtra ou a connu cela.
Patrick KOHL, professeur de sciences physiques
lycée technologique École Nationale de Chimie, Physique et Biologie (Paris 13e)
http://encpb.scola.ac-paris.fr/
3
Sinon ils auraient opté pour une CPGE !
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
14
PROPAGATION D?ONDES ÉLECTRIQUES
Une tendance forte de l?électronique est la miniaturisation4 concomitante à une
montée en fréquence5 : les dimensions des circuits se réduisent mais les longueurs
d?onde associées aux signaux aussi. Les techniciens se trouvent donc de plus en
plus confrontés aux phénomènes de propagation des signaux électriques, que ce
soit sur le câblage d?un réseau ou sur un circuit imprimé. Comment les préparer à
appréhender ces phénomènes ?
Introduction
Une des règles de base de l?électrocinétique est que l?intensité du courant est la même, à un
instant donné, en tout point d'un circuit non bifurqué.
dipôle 1
i(t)
i(t)
i(t)
Cette règle repose sur une hypothèse, souvent implicite pour le professeur et la plupart du
temps passée sous silence auprès de élèves, l?approximation des régimes quasi permanents
(ARQP)6.
En dehors de cette approximation, il faut tenir compte des temps de propagation du champ
électromagnétique et donc des courants ou des tensions qui lui sont associés. À un instant
donné, l?intensité du courant n?est alors plus la même le long d?une ligne conductrice (câble,
piste de circuit imprimé, etc.).
i(t,x2)
i(t,x1)
x1
x2
x
On peut alors parler d?ondes électriques : le courant ou la tension sont des fonctions du temps
4
Un téléphone portable d?aujourd?hui est un véritable ordinateur, avec affichage graphique et traitement numérique
du son, qui inclut aussi un émetteur-récepteur de radio en ondes centimétriques et très souvent un appareil
photographique.
5
En 25 ans le cadencement des processeurs de nos ordinateurs personnels est passé de quelques MHz à plusieurs
GHz.
6
On peut trouver une très bonne discussion de cette approximation des régimes quasi permanents dans
Électromagnétisme (volume 1, chapitre 13) par H. Gié et J.P. Sarmant (Technique et Documentation, 1985).
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
15
Propagation d?ondes électriques
et de la position.
L?étude de ces ondes est réputée difficile car elle fait appel à des équations aux dérivées
partielles. La suite de ce texte présente l?étude qui peut être proposée à des élèves techniciens.
Présentation du phénomène d?ondes électriques à des élèves techniciens
Un traitement complet
r (relation
r
rrigoureux supposeraitr de partir des équations de Maxwell
r
entre les champs E et B et les sources ? et j ) et de la loi d?Ohm (relation entre j et E dans
les conducteurs). Un tel traitement ne peut être envisagé pour des élèves techniciens (y
compris dans les sections de techniciens supérieurs) :
- les rudiments
? ? de magnétostatique
? à être assimilés
? mal
? ? ou d?électrostatique ont souvent du
,
- les notions telles que fonctions de plusieurs variables, dérivées partielles, analyse
vectorielle, ne sont pas enseignées en mathématiques,
- les équations de Maxwell ne sont généralement pas au programme de physique?
On peut néanmoins présenter le phénomène d?ondes électriques à des élèves techniciens en
s?appuyant sur des notions qui leur sont familières comme l?étude des circuits électriques
(dans l?ARQP !).
La première étape est de modéliser une ligne électrique :
conducteur 1
isolant
conducteur 2
Les élèves voient assez facilement
- un effet inductif car il y a une « boucle »,
- un effet capacitif car on a affaire à deux conducteurs séparés par un isolant.
Cette analyse qualitative conduit au schéma d?un élément de ligne électrique :
L
C
dx
.
Ce schéma peut être affiné pour tenir compte de la résistance des conducteurs (variable
suivant la fréquence, en raison de l?effet de peau) :
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
16
Propagation d?ondes électriques
L
r
C
dx
,
puis des imperfections de l?isolant :
L
r
Ris
C
dx
.
Dans une première approche, on peut se contenter du modèle simplifié présenté au début :
L
i(t, x)
i(t, x + dx)
C
u(t ,x)
?
u(t ,x + dx)
?
?
où L = ? dx et C = ? dx 7, en notant ? et ? respectivement l?inductance linéique et la
?
capacité linéique.
?
À partir de cette modélisation, on peut tenter plusieurs approches portant, l?une sur les valeurs
instantanées,
l?autre sur les?représentations
complexes.
?
?
?
1) Étude à partir des valeurs instantanées
L?application des lois connues : addition des différences de potentiel, loi des n?uds,
comportement d?une bobine et d?un condensateur, permettent d?écrire8 :
? ?u(t,x)
?i(t,x)
tension aux bornes de l' inductance
? ?x = ? ?t
.
?
?i(t,x)
?u(t,x)
?
??
intensité dans le condensateur
? ?x
?t
d?
La difficulté reste cependant de présenter les dérivées partielles, c?est à dire de passer de
dx
d ? ???
??
ou
à
ou
, ce qui est possible avec une classe suffisamment attentive et désireuse de
dt ?x
?t
comprendre.
?
Cette difficulté étant supposée levée, en dérivant la première ligne par rapport à x et la
?seconde
? par rapport à t, on obtient
7
8
En toute rigueur il faudrait noter dL et dC.
On remarque qu?il y a une approximation dans la deuxième équation?
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
17
Propagation d?ondes électriques
? ?2u(t,x)
?2i(t,x)
=
?
??
?x 2
?t ?x
.
?
?2u(t,x)
? ?2i(t,x)
?? ?x?t ? ? ?t 2
?2u(t,x)
?2u(t,x)
(1).
?
?
?
=0
?x 2
?t 2
? on introduit la notion de retard d?un signal, lié à sa vitesse de propagation v
Parallèlement,
? x ?
dans le milieu considéré : u(t,x) = u? t ? ,0? .
? v ?
?
D?où la relation
?
?
? cos????t ? x ??? .
Pour un signal sinusoïdal u(t,x) = U
? ? v ??
En dérivant deux?fois par rapport à x et par rapport à t, on obtient :
? ? x ??
? ? x ??
?2u(t,x)
?2u(t,x)
?2
2
=
??
cos
?
t
?
=
?
cos???t ? ?? .
et
?
?
?
?
2
2
2
? ? ? v ??
?t
?x
v
? ? v ??
?2u(t,x) 1 ?2u(t,x)
D?où la relation
(2).
? 2
=0
?x 2
v
?t 2
? (1), on trouve la relation habituelle9 liant la vitesse de propagation
En comparant à la relation
1
à l?inductance et à la capacité linéiques : v =
.
??
?
?
2) Étude à partir des représentations complexes
Cette approche convient mieux?à des apprentis techniciens qui étudient les circuits électriques
à l?aide des représentations complexes des grandeurs sinusoïdales depuis la terminale voire la
première.
On considère le modèle de ligne à isolant parfait, en supposant l?élément de ligne fermé sur
une résistance de charge R :
r
L
Ie
Ue
C
R
Us
.
Les lois habituelles de l?électrocinétique (association d?impédances, diviseur de tension)
permettent de calculer
?
r
L?
2
1+ + j??r C + ? + ( j?) L C
?
R
R?
- l?impédance d?entrée de l?élément de ligne Z e =
,
1
+ j? C
R
1
- la transmittance de cet élément
.
T=
?
r
L?
2
1+ + j??r C + ? + ( j?) L C
?
R
R?
?
9
pour les spécialistes des lignes !
?l?enseignement technologique et professionnel
Quelques facettes des sciences physiques dans
18
Propagation d?ondes électriques
On peut alors chercher l?impédance caractéristique, c?est à dire la résistance, si elle existe,
telle que Z e = R .
En identifiant partie réelle et partie imaginaire, on obtient
?
L
?R C = r C + R
?
?
? r ? ? 2L C = 0
?R
La deuxième équation ne peut être satisfaite pour toute pulsation, mais pour ? assez petit
? 2
r ?
?? <<
? on obtient une valeur approchée de cette impédance caractéristique
?
RLC
??
L
1?
L?
.
R c = Z c ? ?r + r 2 + 4 ? , soit en négligeant r 10 R c = Z c ?
C
2?
C?
?
On trouve la relation habituelle liant l?impédance caractéristique à l?inductance et à la
?
capacité linéiques : Z c =
.
?
?
?
?
10
ce qui est légitime si la fréquence n?est pas extrêmement élevée.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
19
Propagation d?ondes électriques
Étude expérimentale de la propagation d?ondes électriques
Les considérations théoriques qui précèdent ne seraient rien pour des praticiens si on ne
mettait pas expérimentalement les phénomènes en évidence.
Une étude simple mais instructive peut être menée à partir de câbles (coaxiaux ou à paires
torsadées) suffisamment longs11 pour pouvoir mettre en évidence les temps de propagation :
A
B
rg
i(t,x)
impédance
de charge
Z
u(t,x)
câble
générateur
0
x
D
On utilise un générateur délivrant des impulsions suffisamment fines12 et un oscilloscope
branché aux extrémités A (voie 1) et B (voie 2).
L?oscillogramme montre les signaux au départ et à l?arrivée.
Suivant la nature de l?impédance de charge, on peut mettre en évidence différents
phénomènes.
1) Propagation
L?impédance de charge est égale à l?impédance caractéristique du câble Z= Zc
impulsion partant de A
impulsion arrivant en B
11
Les câbles coaxiaux ou à paires torsadées peuvent être utilisés en rouleaux ; des câbles méplats doivent
être étalés pour éviter les couplages entre spires, ce qui, pour des longueurs de la centaine de mètres, n?est
pas toujours aisément praticable.
12
Pour des câbles d?une centaine de mètres, le temps de propagation est de l?ordre de 500 ns. Les
impulsions seront donc séparables si leur largeur est inférieure à 500 ns.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
20
Propagation d?ondes électriques
Oscillogramme 1
On observe
- le retard de l?impulsion à l?arrivée,
- l?atténuation (impulsion à l?arrivée plus petite),
- la dispersion (impulsion à l?arrivée étalée).
La mesure du temps de trajet permet de déterminer la vitesse de propagation du signal
électrique dans le câble. Dans l?exemple de l?oscillogramme 1, pour un câble coaxial de
laboratoire d?impédance caractéristique 50 ?, de longueur 100 m, fermé sur Z= Zc= 50 ?, on
obtient une vitesse de propagation de l?ordre de 2/3 de celle de la lumière dans le
vide (1,86.108 m/s).
On peut remarquer que les impulsions n?étant pas infiniment fines, la détermination du temps
de trajet pose un problème de méthode de mesure :
- si, comme dans l?oscillogramme 1, on mesure à mi-hauteur des fronts montants13, on
obtient une vitesse de propagation de 1,86.108 m/s ;
- si, comme dans l?oscillogramme 2, on mesure au milieu de l?impulsion, on obtient une
vitesse de propagation de 1,87.108 m/s .
impulsion partant de A
impulsion arrivant en B
Oscillogramme 2
13
Les élèves techniciens ont a priori l?habitude de cette méthode, utilisée pour déterminer les temps de
propagation dans les circuits logiques.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
21
Propagation d?ondes électriques
2) Réflexion
Lorsque l?extrémité du câble est en circuit ouvert (Z infinie) on observe une réflexion sans
changement de signe.
impulsion partant de A
impulsion réfléchie en B
revenant en A
impulsion arrivant en B
Oscillogramme 3
On remarque que l?impulsion arrivant en B est plus grande que l?impulsion partie de A, car il
y a addition de l?onde incidente et de l?onde réfléchie.
Lorsque l?extrémité du câble est en court-circuit (Z nulle) on observe une réflexion avec
changement de signe.
impulsion partant de A
impulsion réfléchie en B
revenant en A
signal quasiment nul en B
Oscillogramme 4
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
22
Propagation d?ondes électriques
On remarque que l?onde incidente et l?onde réfléchie s?annulent en B.
3) Transmission et réflexion partielle
La charge d?un premier câble est constituée d?un second câble lui-même fermé sur une
impédance Z.
A
B
C
impédance
de charge
Z
générateur
câble 1
câble 2
On observe qu?il y a, au niveau de la jonction B :
- transmission (l?impulsion émise en A arrive en C)
- réflexion partielle (l?impulsion réfléchie en B revient en A, plus petite que l?impulsion
incidente).
impulsion partant de A
impulsion réfléchie en B
revenant en A
impulsion arrivant en C
Oscillogramme 5
Dans l?exemple de l?oscillogramme 5, le câble 1 est un câble coaxial de laboratoire
d?impédance caractéristique 50 ?, de longueur 100 m, le câble 2 est un câble coaxial de
télévision d?impédance caractéristique 75 ?, de longueur 100 m fermé sur Z= Zc2= 75 ?. On
constate que les vitesses de propagation dans les deux câbles sont légèrement différentes, ce
qui permet de parler de réfraction.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
23
Propagation d?ondes électriques
4) Étude en régime sinusoïdal
Les élèves techniciens sont familiers avec le relevé de courbes de réponse en régime
sinusoïdal : déphasage ou gain en fonction de la fréquence.
Ces relevés peuvent être effectués sur les mêmes câbles que ci-dessus.
On constate que le déphasage est linéaire en fonction de la fréquence, ce qui est la marque
d?un retard :
longueur
et le déphasage (en degrés) au
vitesse
retard par ? = ?360 ? f le graphe obtenu pour un câble coaxial de laboratoire d?impédance
caractéristique 50 ?, de longueur 100 m, correspond à une vitesse de propagation
1,89.108 m/s compatible avec les mesures en régime impulsionnel.
?
On
notera
les
valeurs
élevées
du
déphasage
(jusqu?à ?1900 °) ce qui demande d?interpréter
?
correctement les relevés à l?oscilloscope, un déphasage de ?360 ° donnant des signaux en
phase.
Le retard étant lié à la vitesse de propagation par ? =
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
24
Propagation d?ondes électriques
Le graphe du gain en fonction de la fréquence met en évidence une légère atténuation dans la
bande passante et un net affaiblissement en haute fréquence.
sommaire14 obtenu dans l?étude théorique précédente
1
concorde assez bien avec les relevés expérimentaux, sauf
T=
?
r
L?
2
1+ + j??r C + ? + ( j?) L C
?
R
R?
pour les fréquences les plus élevées, où les mesures sont plus délicates, compte tenu de
l?affaiblissement important.
Le
modèle
?
14
Un modèle un peu plus élaboré (au 3e ordre au lieu du 2e ordre) peut être trouvé par exemple dans le sujet de
CAPES physique et électricité appliquée de 1997.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
25
Propagation d?ondes électriques
Nous venons de présenter quelques façons15 de présenter un sujet réputé difficile à un public de
techniciens ou futurs techniciens.
Ceux-ci trouvent très rapidement l?application concrète des notions abordées dans l?installation
d?un réseau de communication ou dans la caractérisation des câbles utilisés16.
Un prolongement peut en être une étude élémentaire des antennes, mais ceci est un autre sujet.
Lucien SOURROUILLE, professeur de sciences physiques (option physique appliquée)
lycée technologique Jacquard (Paris 19e)
http://lyc-jacquard.scola.ac-paris.fr/
15
Il y en a sûrement d?autres et ce texte ne prétend pas être un modèle.
On peut penser à un réseau informatique (Ethernet), à un bus CAN (utilisé en automobile ou en navigation), à un
bus DMX (utilisé pour a télécommande de projecteurs dans une salle de spectacles).
16
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
26
IMPRESSIONS COLORÉES
La dénomination officielle de l?école Estienne est : École Supérieure des Arts et
Industrie Graphiques ( ESAIG ). Sous ce nom se cachent des formations très
variées ( voir le site de l?école http://www.ecole-estienne.org/ ) et les sciences
physiques sont notamment enseignées dans les sections :
- Arts Appliqués : baccalauréat technologique STI arts appliqués avec épreuve à
l?examen.
- Communication Visuelle : BTS Communication Visuelle (Option A : Graphisme,
Publicité, Édition, Option B : Multimédia).
- Industries Graphiques : BTS Communication et Industries Graphiques avec
épreuve à l?examen.
- Métiers d?art : Diplôme des Métiers d?Art cinéma d?animation et Diplôme des
Métiers d?Art reliure-dorure.
La spécificité de notre enseignement est de donner aux élèves et étudiants des
éléments de culture générale scientifique en liaison avec leur formation, alors que
les sciences physiques ne sont pas a priori leur principale préoccupation.
Un des thèmes revenant souvent et aux multiples applications est : lumière et
couleur .
On pourra par exemple y rattacher :
- la formation d?une image ( loupe, appareil photographique ),
- les filtres ( scanner, camera numérique ),
- les synthèses additive ( pointillisme, écrans TV ) et soustractive ( peinture,
imprimerie ),
- les colorants et pigments ( peinture, teinture, encres ),
- la colorimétrie, qui donne une représentation conventionnelle d?une couleur.
Cette liste, bien sûr, est loin d?être exhaustive et on peut se rendre compte que la
lumière et surtout la couleur sont des sujets très vastes, recouvrant plusieurs parties
de la physique et de la chimie.
Notre choix est donc vous parler de la couleur, mais, ne pouvant mettre trop de photos
dans cet article, nous allons vous renvoyer, chaque fois que nécessaire sur un site http://www.labphy.net ? repéré dans la suite par un astérisque (*), où vous trouverez
des documents couleur sur quelques-unes des expériences que nous réalisons avec nos
élèves et étudiants.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
27
Impressions colorées
Mais entrons dans le vif du sujet. De quelle couleur est un citron ?
Jaune, serez-vous tenté de répondre. Et non, pas obligatoirement ; sa couleur dépend
de la lumière qui l?éclaire ; si ce même citron est éclairé avec de la lumière verte, vous
ne répondrez plus jaune .
citron éclairé en lumière verte
Figure 1
citron éclairé en lumière magenta
Figure 2
citron éclairé en lumière bleue
Figure 3
Et encore, si vous n?êtes pas daltonien, ce que vous pourrez aisément vérifier avec les
tests de Hue (*). Ces tests consistent à positionner dans le bon ordre des pastilles
colorées de teintes très voisines et, ici, c?est l??il de l?observateur qui intervient.
Et si ce même citron devenait invisible ? C est tout à fait possible si on l?éclaire avec
une lumière bleue, complémentaire de la lumière jaune.
Et puis jaune, c?est très vague : un poussin est jaune, le soleil est jaune, un bouton d?or
est jaune, le « jaune » d??uf est jaune, or les impressions colorées sont très
différentes !
Ce qui précède est une des possibilités d?introduction de la problématique de la couleur
avec nos élèves.
Comment donc obtenir de la couleur ?
Physiquement, c?est très simple : il suffit d?avoir une source de lumière et un objet qui
réfléchit ou réfracte différemment les radiations. Chimiquement, on dira qu?il faut une
molécule qui absorbe sélectivement certaines radiations.
La couleur est une notion subjective, dépendant de trois facteurs : la source de lumière,
l?objet éclairé et, en bout de chaîne, l?observateur.
C?est ici qu?intervient la physique : comment déterminer une couleur de manière
objective, c?est-à-dire comment qualifier et quantifier une couleur de manière unique et
indépendamment de la personne qui observe cette couleur ?
Ceci est le but de la colorimétrie, étudiée dans nos sections de BTS et extrêmement
importante en imprimerie.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
28
Impressions colorées
Trois paramètres interviennent dans la vision de la couleur :
- la teinte, représentée par la longueur d?onde (*) : vert, jaune,?,
- la pureté ou saturation, c?est-à-dire le fait qu?une couleur est vive ou plus ou moins
lavée de blanc,
ces deux paramètres étant des facteurs de chromaticité, renseignant sur la couleur de
la lumière..
- l?intensité ou luminance (couleurs claires, couleurs sombres), ce dernier paramètre
renseignant sur la quantité de lumière.
A partir de là, une couleur pourra et devra être représentée dans un repère
tridimensionnel ( comme par exemple le système L*a*b*, espace colorimétrique défini
par la Commission internationale de l'éclairage en 1976) (*).
Nous ne nous étendrons pas plus sur la colorimétrie , sujet très vaste qui pourra
éventuellement faire l?objet d?un article ultérieur.
Figure 4
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
29
Impressions colorées
Jusqu?ici nous n?avons parlé que de physique, mais la chimie a aussi son mot à dire car
la couleur est également inséparable de la chimie.
En Terminale, on montre aux élèves que les colorants peuvent être naturels, se
rencontrent dans la vie de tous les jours ( carotte, thé, betterave ) et qu?on peut teindre
avec ces colorants .
Un exemple : teinture de la laine par du sirop de menthe :
on met de la laine écrue dans 30 mL de sirop de menthe acidifié par quelques gouttes
d?acide éthanoïque que l?on porte à ébullition.
Autre exemple : teinture par de la cochenille :
on met la laine dans de l?eau dans laquelle on a mis une pointe de spatule de
cochenille, on porte à ébullition et la laine se teinte en rouge-violet.
On leur montre l?influence du pH : chou rouge donnant un jus bleu s?il est cuit dans
l?eau ou rouge s?il est cuit dans l?eau vinaigrée , hortensia bleu ou rose selon l?acidité
de la terre.
On peut également préparer l?indigo, colorant de leurs jeans préférés.
laine teintée par de la menthe
Figure 5
différents échantillons teints avec de
la cochenille,de l?acide picrique,du
vert malachite et de l?alizarine
Figure 6
chou rouge cuit dans de l?eau
acidulée ou dans de l?eau pure
Figure 7
En DMA reliure-dorure, l?aspect expérimental est développé, à travers des
manipulations visant à réaliser des teintures et des encres : En s?appuyant sur des
« recettes » anciennes, les étudiants apprennent à identifier les composants chimiques
donnés sous noms usuels (bois du Brésil, bois de Campêche, alun, graines d?Avignon,
stil-de-grain, crème de tartre, couperose verte, noix de galle, etc.) et à élaborer des
protocoles reproductibles : outre l?identification des ingrédients nécessaires, on
cherche à préciser leur forme et en à adapter les quantités proposées, avant de passer à
la réalisation proprement dite.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
30
Impressions colorées
Ainsi, des teintures d?essais pour « faire la tranche » (couvrir une tranche de livre
d?une couleur unie) ont été incluses dans la production d?ouvrages d?une année de
diplôme .
Figure 8
Figure 9
Figure 10
il n?y a pas que le contenu qui compte dans le BUP, la couleur aussi !
Le lecteur trouvera sur le site ? http://www.labphy.net ? des vues de comptes-rendus
d?étudiants de ces séances de formation (*).
Une des recettes choisie par un groupe doit en principe mener à une teinte
pourpre :
- bois de Campêche ou bois d?hématine (bloodwoodtree ou logwood) :
225 grammes,
- alun ou sulfate double d?aluminium et de potassium Al2(SO4)3, K2SO4, 24 H2O :
64 grammes,
- couperose verte ou sulfate de fer : 64 grammes,
- ébullition dans 3 litres d?eau jusqu?à réduction de moitié.
Les étudiants réduisent les quantités pour réaliser les premiers essais, et en fonction
de la teinte obtenue, modifient alors les proportions pour aller vers la couleur qu?ils
souhaitent (*).
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
31
Impressions colorées
Nous espérons avoir convaincu les lecteurs que sciences et arts étaient indissociables
et que, même dans une école cataloguée école d?arts appliqués, les sciences
physiques avaient une part fort importante !
Claudine LEFEVRE, professeur de sciences physiques
François BARON, professeur de sciences physiques
École Estienne, École Supérieure des Arts et Industries Graphiques (Paris 13e)
http://lyc-estienne.scola.ac-paris.fr/
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
32
TRANSMISSION DE DONNÉES PAR VOIE
HERTZIENNE
En section de BTS systèmes électroniques, la propagation des ondes
électromagnétiques, la transmission des données sont abordées sous une forme
originale à travers l'étude de systèmes industriels :
I -
un système de distribution vidéo permet de présenter de façon attractive les
modulations analogiques et numériques grâce à la visualisation de spectres, de
diagrammes de constellation
II -
l'utilisation d'un banc de mesures automatisées sur un système motorisé de
réception satellite permet d'approfondir le fonctionnement du démodulateur
et de la tête de réception
III - dans le domaine de la téléphonie, un autocommutateur privé donne accès à
différentes technologies de la transmission de la voix : l'analogique, le "sans
fil"
IV -
en informatique, la transmission de l'information par liaison Wifi est étudiée.
Figure 0
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
33
Transmission de données par voie hertzienne
QUELQUES ÉLÉMENTS THÉORIQUES
LES ONDES ÉLECTROMAGNÉTIQUES
Une onde électromagnétique est constituée d?un champ électrique et d?un champ magnétique se
propageant à la vitesse v :
B
Direction de propagation
E
v
v
Figure 1
Dans le vide (dans l'air) : la vitesse de propagation est
Dans un milieu quelconque :
v =
c
?r µr
c =
1
?0 µ0
=
300 000 km/s
soit de l'ordre de 200 000 km/s dans un câble
En régime sinusoïdal, la longueur d?onde ? est la distance parcourue par l?onde pendant une période T :
? = v.T
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
34
Transmission de données par voie hertzienne
On classe les ondes électromagnétiques en fonction de leur longueur d'onde dans le vide ou de leur
fréquence:
Champs
électriques
et
magnétique
s statiques
Champs
électriques
et
magnétique
s alternatifs
Radio
Rayonnement
fréquences
infrarouge
et microondes
Lumière
visible
Fréquence zéro
Rayonnement
ultraviolet
Rayonnements
ionisants
(rayons X)
Hautes fréquences
De 100 kHz à 100 GHz environ
en passant par la radio AM, la radio FM
(88-108MHz), la télévision (470 à 862 MHz en UHF),
la téléphonie mobile, les transmissions satellites, les radars (70 GHz)?
Figure 2
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
35
Transmission de données par voie hertzienne
LES PROCÉDÉS DE MODULATION
La modulation consiste à transposer le spectre des informations utiles dans le domaine des hautes
fréquences. Cette solution permet de multiplexer en fréquence les signaux à émettre et ainsi d'en
transmettre plusieurs simultanément dans des plages de fréquences (canaux) distinctes et n'interférant pas
entre elles.
LES MODULATIONS ANALOGIQUES
L'information utile basse fréquence (signal audio, vidéo?) module l'un des paramètres d'une porteuse
sinusoïdale de fréquence élevée : l'amplitude, la fréquence ou la phase instantanées de la porteuse.
Porteuse haute
fréquence
Signal modulé en
amplitude
:
l?amplitude du
signal transmis est
une image du signal
utile.
Signal modulant
(audio, vidéo...)
Signal modulé en
fréquence
: la
fréquence du signal
transmis est une
image du signal utile.
Figure 3
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
36
Transmission de données par voie hertzienne
LES MODULATIONS NUMÉRIQUES
La numérisation des signaux offre la possibilité de réaliser à la fois du multiplexage temporel et
fréquentiel et par conséquent de transporter de plus en plus d'informations tout en conservant le même
encombrement spectral.
message 1
M
U
L
T
I
P
E
X
A
G
E
message 2
message n
temps
Modulation
numérique
CAN
B
B
A
E
D
spectre
C
B
A
D
B
A
A
E
C
B
A
E
D
C
B
A
fréquence
Figure 4
Les modulations numériques à 2 niveaux (binaires)
Une fois le signal utile numérisé le principe est similaire aux modulations analogiques : on retrouve les
modulations ASK (par saut d'amplitude), FSK (par saut de fréquence) et
PSK (par saut de phase).
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
0
1
1
0
0
Sauts de phase = ?
aux changements de
symboles
Figure 5
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
37
Transmission de données par voie hertzienne
Les modulations numériques à M niveaux (M-aires) : modulations QAM
Afin de transmettre de plus en plus d'informations donc augmenter le débit binaire, tout en conservant la
même largeur de canal, les modulations dites M-aires (à M niveaux) sont utilisées : dans ce cas plusieurs
bits successifs sont regroupés en un symbole.
Ces modulations sont des modulations d'amplitude et de phase combinées :
Quadrature Amplitude Modulation.
Q (composante Quadrature)
Le signal modulé :
s(t) = V0 . cos (?0 t + ? )
= I . cos (?0 t ) + Q . cos (?0 t + ? / 2)
avec
I = V0 . cos (?)
et
P
V
_
0 sin (?)
Esin
Q = V0. sin (?)
?
Les paramètres de la tension modulée s(t) :
Amplitude V0 et Phase _
correspondent dans le plan
constellation P.
IQ
V
Ecos (?)
0
E0
V0 cos _
I (composante
In phase)
au Point de
Figure 6
Q
bk
Le diagramme de constellation
l?ensemble des points de constellation.
est
Pour une modulation QAM16, donc à 16 = 24
niveaux, on obtient 16 points et 1 symbole = 4
bits.
Cette technique permet de transmettre 4 fois
plus de bits (pour une QAM16) dans le même
canal qu'une modulation binaire PSK.
3
0010
0110
1110
1
0011
0111
1111
-1
0001
0101
1101
1001
0000
0100
1100
1000
-3
-1
1
1010
1011
I
-3
ak
3
Figure 7
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
38
Transmission de données par voie hertzienne
De nos jours, on atteint des modulations à 4096 niveaux (pour les technologies VDSL) soient des
diagrammes de constellation avec 4096 points et un symbole qui regroupe donc 12 bits.
Chronogrammes pour une modulation QAM 16 du signal binaire à transmettre,
des composantes I et Q, du signal modulé s(t) :
Message binaire à transmettre : 1000011110
10
1000
00
0111
s(t)Tb
01
1010
1110
11
0100
10
Tr
mE
t
Ts
I
t
3V0
V0
t
- V0
- 3V0
Q
Modulation QPSK
3V0
V0
t
- V0
- 3V0
Figure 8
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
39
Transmission de données par voie hertzienne
ACTIVITÉS PROPOSÉES AUX ÉTUDIANTS
I - SYSTÈME DE RÉCEPTION VIDÉO
RÉCEPTION HERTZIENNE
Figure 9
La bande VHF s'étend de 46,5 à 222,75 MHz pour les canaux 1 à 10 et la bande UHF de 470 à 862 MHz
pour les canaux 21 à 69. La largeur d'un canal en France est de 8 MHz.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
40
Transmission de données par voie hertzienne
Dans la bande UHF, on peut observer la présence de canaux réservés aux chaînes analogiques (système
de transmission qui devrait être abandonné en 2011) et de canaux numériques (TNT).
L'analyseur de spectre nous permet ci-dessous d'observer l'occupation spectrale entrer 470 MHz et
625 MHz sur l'émetteur de la Tour Eiffel :
Chaînes analogiques :
M6
F2 TF1 F3
F5
Multiplex numériques : R2 R4 R3 R6 R1
test
Figure 10
TÉLÉVISION ANALOGIQUE HERTZIENNE
Le signal vidéo est transmis en modulation d'amplitude à bande latérale atténuée, les signaux de
chrominance en modulation de fréquence (2 sous-porteuses chrominance) et le signal son en modulation
d'amplitude pour le système Secam.
Relevé expérimental du spectre d'un canal analogique ( Canal + par exemple) :
Porteuse vidéo
à 184 MHz
Porteuse son à
184 + 6,5 MHz
Chrominance
Figure 11
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
41
Transmission de données par voie hertzienne
TÉLÉVISION NUMÉRIQUE HERTZIENNE
C'est une modulation OFDM (modulation numérique à grand nombre de porteuses) : Orthogonal
Frequency Division Multiplexing. Le principal avantage de ce type de modulation est son bon
comportement en cas de réceptions à trajets multiples car la durée des symboles est multipliée par le
nombre de porteuses donc relativement grande. Cette modulation est donc insensible à des différences de
trajets importantes.
Principe théorique : Spectre
d'un signal OFDM
Relevé expérimental : Spectres d'un
canal numérique et d'un canal
Canal 21 analogique
Canal 22
Fs
Multiplex
R2 (6
chaînes)
analogique
: F2
f0
Figure 12
Pour la TNT, en France : 8192 porteuses modulées en QAM 64. La durée d'un symbole OFDM est de
896 µ s et les 6817 porteuses utiles sont séparées de 1,116 kHz soit une largeur de canal de 7,61 MHz
compatible avec la largeur des canaux de la bande UHF (8 MHz). On arrive à un débit binaire de
40 902 bits en 896 µs soit 45 Mbits/s ce qui correspond à 6 à 8 chaînes de qualité grand public.
Les signaux peuvent être analysés directement à l'aide d'un récepteur de test, d'un analyseur de signaux
vectoriels ou encore numérisés et traités par un logiciel de démodulation permettant de remonter jusqu'au
message binaire transmis.
Figure 13
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
42
Transmission de données par voie hertzienne
Une approche pédagogique par simulation est également possible à l'aide de logiciels adaptés au
traitement numérique du signal ; cette approche complète l'étude expérimentale en offrant la possibilité de
faire varier différents paramètres (choix du filtre en bande de base, influence du rapport signal sur
bruit?) ; l'utilisation d'un générateur de signaux vectoriels et la simulation complètent l'étude des
différents types de modulations (analogiques, numériques, OFDM?)
Figure 14
Simulation d'une modulation QAM 64
Signaux I et Q
Diagramme de constellation et diagramme des vecteurs
Spectre
Diagramme de l'oeil
Figure 15
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
43
Transmission de données par voie hertzienne
RÉCEPTION SATELLITE
Bande de fréquences allouée aux transmissions vidéo par satellite : 10,7 à 12,75 GHz
Largeur d'un canal = 27 à 36 MHz selon le satellite
10,7 à 12,75 GHz
Parabole
Tête
(LNB)
Spectre observable au niveau du câble
de descente entre 900 MHz et 1,4 GHz
Moteur
Fixation
câble
0,95 à 2,15 GHz
Figure 16
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
44
Transmission de données par voie hertzienne
TÉLÉVISION ANALOGIQUE PAR SATELLITE
3 canaux numériques
Modulation de fréquence
1 canal = 1 chaîne analogique
2 canaux
analogiques
TÉLÉVISION NUMÉRIQUE PAR SATELLITE
Modulation QPSK : modulation robuste vis à vis du
bruit ; le signal provenant du satellite subit une
atténuation de plus de 200 dB donc on reçoit un
signal très faible et bruité.
Débit = 22000 kbauds soit 45 Mbits/s
1 canal = 6 à 8 chaînes
Figure 17
La qualité de la réception peut être testée à
l'aide d'un récepteur de test (matériel utilisé
par les professionnels) :
Possibilité de visualiser le diagramme de
constellation, de mesurer le BER (Taux
d'erreur binaire)..
Figure 18
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
45
Transmission de données par voie hertzienne
Simulation d'une modulation QPSK
Signaux I et Q
Diagramme des vecteurs
Spectre
Diagramme de l'oeil
Figure 19
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
46
Transmission de données par voie hertzienne
II - BANC DE MESURES AUTOMATISÉES :
ÉTUDE D'UN SYSTÈME MOTORISÉ DE RÉCEPTION SATELLITE
Figure 20
PRINCIPE DU LNB
Antenne verticale
Antenne horizontale
Figure 21
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
47
Transmission de données par voie hertzienne
Le LNB (Low Noise Block Converter) : transpose les fréquences reçues de la BES (bande d?entrée satellite :
10,7 GHz à 12,75 GHz) dans la BIS (bande intermédiaire satellite : 0,95 GHz à 2,15 GHz).
Les 2 oscillateurs locaux à 9,75 GHz et 10,6 GHz
permettent de réaliser le changement de fréquence :
- oscillateur à 10,6 GHz sélectionné pour les
fréquences hautes grâce à la présence d'un
signal de 22 kHz
10,7 GHz à 12,75 GHz
(Ver)
- oscillateur à 9,75 GHz sélectionné pour les
fréquences basses en cas d'absence du 22 kHz
Les ondes sont émises soit en polarisation verticale,
soit en polarisation horizontale :
Bande basse :
10,7 à
11,7 GHz
- tension continue de 13 V pour le choix de la
polarisation verticale
- tension continue de 18 V pour le choix de la
polarisation horizontale
Pas de
22 kHz
démodulate
ur
0,95 GHz à
1,95 GHz
Figure 22
Schéma de principe d?un LNB
13 V ou 18 V pour le
choix de la polarisation
Amplis
SHF
Extraction
22 kHz, 13/18 V
Ampli
BIS
Vers
démodulateur
22 kHz ou non pour le choix de
la bande de fréquences
9,75 GHz
10,6 GHz
Figure 23
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
48
Transmission de données par voie hertzienne
LE PROTOCOLE DISEQC
Le protocole DiSEqC est un protocole de communication entre le démodulateur, le positionneur et le
LNB.
Figure 24
La mise au point d'un programme d'acquisition automatique donne l'occasion d'aborder la programmation
graphique :
Figure 25
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
49
Transmission de données par voie hertzienne
et permet d'analyser la trame envoyée par le démodulateur au positionneur du moteur de la parabole ainsi
qu'au LNB :
Figure 26
L'utilisation d'une carte d'acquisition nécessite, entre autres, des connaissances sur la numérisation des
signaux, le choix de la fréquence d'échantillonnage.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
50
Transmission de données par voie hertzienne
III - LA TÉLÉPHONIE
Figure 27
L'ÉVOLUTION DU TÉLÉPHONE ANALOGIQUE AU TÉLÉPHONE SANS FIL
Figure 28
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
51
Transmission de données par voie hertzienne
LA TÉLÉPHONIE ANALOGIQUE
La bande passante d'une ligne téléphonique est limitée à la plage : 300 Hz ? 3,4 kHz. Les signaux
transitant sur une ligne téléphonique correspondent à la voix et aux informations de signalisation
(sonnerie, tonalité, numérotation?). Tous ces signaux peuvent être visualisés facilement à l'oscilloscope
et un module FFT permet de voir leur contenu spectral afin de faciliter leur interprétation :
Figure 29
Chronogramme et spectre lors de l'appui
sur une touche : numérotation DTMF
Chronogramme et spectre de la voix
Figure 30
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
52
Transmission de données par voie hertzienne
LE TÉLÉPHONE SANS FIL (DECT)
Les informations à transmettre (voix, signalisation?) sont numérisées et transmises par voie Hertzienne ;
la bande de fréquences réservée aux communications sans fil en Europe s'étend de 1,88 à 1,9 GHz. C'est
encore une fois l'analyse spectrale des signaux émis qui se révèle la plus intéressante :
Canal adjacent
inférieur
Canal adjacent
supérieur
Canal de
communication
Figure 31
Comme dans tout système de communication, l'objectif est de ne pas gêner les "voisins" donc la
puissance dans les canaux adjacents doit être la plus faible possible : la mesure de l'ACP (Adjacent
Channel Power) permet de vérifier ce critère.
Le spectre obtenu est typique de la modulation GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying) : filtrage passebas Gaussien du message binaire avant la modulation FSK ce qui permet de limiter la puissance dissipée
dans les canaux adjacents. L'effet du filtre gaussien peut être mis en évidence par simulation :
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
53
Transmission de données par voie hertzienne
Modulation MSK sans filtre
Modulation GMSK avec filtre gaussien (BT = 0.5)
Figure 32
L'effet du filtre Gaussien au niveau temporel sur une séquence aléatoire peut également être abordé par
simulation avec le tracé du chronogramme de la séquence aléatoire filtrée, du diagramme de l'?il?
Figure 33
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
54
Transmission de données par voie hertzienne
IV - LES RÉSEAUX WIFI
Figure 34
Dans la bande des 2,4 GHz pour les normes les plus utilisées (802.11b/g), la largeur d'un canal est de
l'ordre de 20 MHz ; le débit, le type de modulation (PSK, QAM..) s'adapte en fonction de l'encombrement
du canal et de la qualité de la communication. Comme il y a 13 canaux entre les fréquences 2,4 GHz et
2,483 GHz, deux canaux consécutifs se recouvrent partiellement : il faut donc utiliser des canaux non
adjacents si on a plusieurs réseaux en fonctionnement dans la même salle.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
55
Transmission de données par voie hertzienne
Un réseau Wifi, un analyseur de spectre, quelques antennes permettent d'aborder simplement la
propagation des ondes électromagnétiques, leur atténuation, de mesurer le débit de la transmission.
Figure 35
Anne GAUCHET, professeur de sciences physiques (option physique appliquée)
Marie-Jo FAIVRE, professeur de sciences physiques (option physique appliquée)
lycée technologique Louis Armand (Paris 15e)
http://lyc-louis-armand.scola.ac-paris.fr/
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
56
BIODIESEL
Figure 1
Problématique
Nous sommes confrontés
?
au réchauffement climatique : La combustion du pétrole et de ses dérivés
dégage du gaz carbonique, gaz qui ne retourne jamais dans le sous sol et dont la
concentration dans l?atmosphère augmente sans cesse,
?
à la raréfaction des sources énergétiques fossiles,
?
à la dépendance énergétique des pays industrialisés.
Figure 2
Biocarburants au secours
L?utilisation d?un biocarburant (carburant issu d?une plante ou d?une algue)
permet de faire retourner le gaz carbonique issu de la combustion à la terre. En
effet, pour se développer, les organismes végétaux consomment du gaz carbonique,
qu?ils transforment en substances nutritives et en organes (feuilles, tiges, fleurs?).
La boucle du carbone est donc bouclée.
Un Plan biocarburant national pour répondre aux objectifs européens
?
?
Une directive européenne de mai 2003 imposait déjà à la France qu?à la fin
2005, les biocarburants représentent 2 % de la valeur énergétique des
carburants mis sur le marché et 5,75 % en 2010.
En septembre 2005, la France a décidé de faire mieux :
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
57
Biodiesel
?
L?objectif national est désormais un taux d?incorporation de 5,75 % dès 2008,
de 7 % en 2010 et de 10 % en 2015.
Il faudra donc produire 2,3 millions de tonnes de biodiesel en 2008 et 3.2 millions
en 2010.
?
?
AGRÉMENTS BIOCARBURANTS (en tonnes)
Figure 3
?
Figure 4
Figure 5
Qu'entend-on aujourd'hui par biocarburants ?
Les biocarburants sont répartis en deux grandes familles :
- Le biodiesel pour les moteurs diesel, qui est fabriqué à partir de plantes
contenant de l'huile végétale (colza, tournesol, soja, palme). L'huile végétale brute
- obtenue par le simple pressage des graines de colza par exemple - n'est
généralement pas utilisée telle quelle dans les moteurs car elle est considérée
comme un carburant incompatible avec les technologies des moteurs modernes. Le
biodiesel utilisé aujourd'hui en mélange avec le gazole est issu de la transformation
chimique des huiles. On fait réagir l'huile végétale avec du méthanol pour obtenir
un EMHV (esters méthyliques d'huile végétale), un composé aux propriétés voisines
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
58
Biodiesel
de celles des gazoles. Ce biodiesel est souvent appelé aujourd'hui Diester®, l'une
des marques de commercialisation.
- Le bioéthanol pour les moteurs à essence est un alcool produit par fermentation
soit du sucre issu de plantes (betteraves, cannes à sucre) soit de l'amidon issu de
céréales (blé, maïs). Il peut être mélangé directement à l'essence à des teneurs
allant de 5 à 26 % (5 % en Europe, 10 % aux États-Unis et 22 à 26 % au Brésil) et à
des taux plus élevés pour les véhicules dits "flexibles". En Europe, l'éthanol est le
plus souvent incorporé à l?essence après
transformation en ETBE (Ethyl tertio butyl éther).
Figure 6
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
59
Biodiesel
Historique
Les biocarburants
parallèlement à la
l'industrie automobile ;
inventeur du moteur
?
sont apparus
naissance de
Nikolaus Otto,
à combustion
interne*, avait conçu celui-ci pour
fonctionner avec de l'éthanol. La
Ford T (produite de 1903 à 1926)
roulait avec cet alcool.
Rudolf Diesel, inventeur du moteur à
?
combustion (moteur Diesel**), faisait
tourner ses machines à l'huile
d'arachide. Lors des deux guerres
mondiales, les gazogènes sont
rapidement apparus pour parer au
manque de fuel ou d'essence.
* Le
"L'usage des huiles végétales
comme carburant automobile est
aujourd'hui insignifiant. Mais à
l'avenir, ces huiles pourraient
devenir aussi importantes que le
pétrole
ou
le
charbon
aujourd'hui",
Figure 7Rudolf Diesel, 1912
moteur à combustion interne, est principalement utilisé pour la propulsion des véhicules de transport
(avion à hélice, automobile, moto, camion, bateau), ainsi que pour une multitude d'outils mobiles (tronçonneuse,
tondeuse à gazon) ainsi que pour des installations fixes (groupe électrogène, pompe).
La détonation, forme particulière d'une explosion (vitesse du front de flamme supérieur au km/s), a parfois
lieu, mais c'est un défaut (sauf lors du démarrage de la combustion des moteurs Diesel). Normalement c'est
une déflagration qui se produit au sein de ces moteurs.
Il se différencie du moteur Diesel car il nécessite, contrairement à ce dernier, une étincelle pour le
déclenchement de la combustion du mélange.
**Le moteur Diesel est un moteur à combustion interne dont l'allumage n'est pas commandé mais spontané,
par phénomène d'auto-inflammation. Il n'a donc pas besoin de bougies d'allumage.
Les moteurs Diesel fonctionnent habituellement au gazole, au fuel lourd ou aux huiles végétales. Ce type de
moteur à taux de compression élevé a connu une expansion rapide en automobile à partir de la fin des années
1980.
?
Au milieu du XXe siècle, quand le pétrole devint abondant et bon marché, les
industriels et les consommateurs se désintéressèrent des biocarburants.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
60
Biodiesel
?
?
Le premier et second choc pétrolier (1973 et 1979) les rendirent à nouveau
attractifs. De nombreuses études furent ainsi menées à la fin des années 1970
et au début des années 1980.
Dès 2000 :
une hausse du prix du pétrole,
l'approche du pic pétrolier (le début de l'épuisement des
réserves pétrolières mondiales),
la nécessité de lutter contre l'effet de serre
incitent la Commission européenne à demander aux pays membres d?inclure au moins
5,75 % de biocarburants dans l'essence, en subventionnant les biocarburants.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
61
Biodiesel
Le Biodiesel
Le biodiesel est préparé par transestérification. Il s'agit de la réaction d'un
ester sur un alcool pour donner un autre ester.
Figure 8
C'est une réaction réversible, catalysée par un acide ou une base. Pour rendre la
réaction complète, on met un gros excès de l'alcool qui sert souvent de solvant.
- Application : On peut transestérifier l'huile de colza par le méthanol et l'on
obtient en majorité du linoléate de méthyle qui constitue un carburant "vert",
le Diester ® .
Figure 9
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
62
Biodiesel
Description du procédé
CHOIX DES RÉACTIFS
Alcool
?
MeOH ou EtOH
Huile
?
Colza , tournesol et huiles usagées
Catalyseur
?
Homogènes
?
Hétérogènes
KOH ou NaOH
Figure 10
Description du procédé
RÉACTION : Transestérification
CH 2OCOR1
CH2OH
CHOCOR2 + 3 CH3 OH
CHOH + R2COOCH 3
Catalyseur
CH 2OCOR3
Huile
ou graisse
Alcool
R1COOCH 3
CH2OH
R3COOCH 3
Glycérine
BIODIESEL
Figure 11
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
63
Biodiesel
Figure 12
Résultats attendus
Le Diester ainsi produit a des qualités physico-chimiques très
voisines de celles du gazole :
Caractéristique
Huile de
colza
Diester
Gazole
FOD
Densité (à 15 °C) 0,92
0,88
0,83 à
0,86
0,83 à
0,86
Indice de cétane 31,8
51
> 49
> 40
TLF (°C)
+ 20
- 12 à - 15 < -15
<-4
PCI (MJ/l)
34,3
33,2
35,3 à
36,3
35,3 à
36,3
Viscosité à 20 °C 77
7,2
< 9,5
< 7,5
Point éclair
185
> 55
55 à 120
NC
Figure 13
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
64
Biodiesel
Une méthode alternative : TRANSESTERIFICATION ULTRASONIQUE
Figure 14
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
65
Biodiesel
EXEMPLE D?APPLICATION SOUS FORME DE TRAVAUX PRATIQUES
(pour les élèves de Bac. professionnel Industries des Procédés)
Objectif : Fabrication d?un biocarburant à partir d?une huile végétale.
Principe : Le biodiesel est préparé par transestérification. Il s'agit de la réaction d'un ester sur un
alcool pour donner un autre ester. C'est une réaction réversible, catalysée par un acide ou une
base. Pour rendre la réaction complète, on met un gros excès de l'alcool qui sert souvent de
solvant.
Figure 15
Huile ou graisse
100 g
+
catalyseur
alcool
? biodiesel
10 g
100 g
+
glycérine
10 g
On utilise l?huile de colza et du méthanol avec un catalyseur basique (KOH).
La séparation du biodiesel est effectuée par décantation qui consiste à séparer le biodiesel du
mélange glycérine et méthanol en excès. On procède ensuite à la purification du biodiesel par
une série de lavages et décantations. Le biodiesel est enfin séché sous l?action du vide.
Appareillage :
Laboratoire :
?
Densimètre électronique
?
Installation de mesure de viscosité
?
Installation de distillation
?
Poste de dosage pour l?indice d?acide.
Atelier :
Unité pilote de réacteur polyvalent (PIGNAT)
Techniques d?analyse: Densimétrie, viscosimétrie, dosage volumétrique.
Produits : huile de colza, méthanol, hydroxyde de potassium, potasse alcoolique 1 mol/L, acide
chlorhydrique 1 mol/L, solvant éthanol/2-propanol, phénophtaléine.
SÉCURITÉ :
- Port des protections individuelles en atelier
(vêtements de protection, gants, lunettes) et
lunettes pour les analyses au laboratoire.
Figure 16
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
66
Biodiesel
-
Lire la fiche sécurité produit du méthanol avant de manipuler.
Travail demandé :
-
Réaliser l?ensemble de fabrication selon son schéma de principe.
Etablir un compte rendu du travail effectué comportant :
?
Les relevés de suivi de la fabricaion
?
Les observations relatives au déroulement des phases
?
Les contrôles de qualité effectués
?
Les différents bilans
?
Le rendement de la réaction
?
L?exploitation des résultats obtenus.
Documents fournis :
-
Dossier de contrôles de qualité
Dossier technique de l?unité pilote
Fiches produits
Tableau de caractéristiques du biodiesel.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
67
Biodiesel
FABRICATION ET PURIFICATION DU BIODIESEL
SCHÉMA DE PRINCIPE
Fabrication
méthanol
2 kg
KOH
20 g
1
DISSOLUTION
Agitation
Sans chauffage
Huile de
colza
5 kg
Contrôles qualité1
Mesure de
Densité
2
DISTILLATION
Reflux total
1 heure
3
DÉCANTATION
à froid
15 min
Phase lourde
glycérine/
méthanol
Teste de taux de
transformation2
Biodiesel
Lavages
Eau
2 kg
4
LAVAGE
Agitation
5 - 10 min
2 fois
5
DÉCANTATION
Phase lourde
phase
aqueuse
Purification
6
SÉCHAGE
Sous vide
Agitation
> 30 min
Biodiesel
Remarque : Si la première décantation
est difficile (formation d?une émulsion)
il faut casser l?émulsion par l?ajout du
NaCl (20 g NaCl dans l?eau de lavage).
Contrôles qualité1
Figure 17
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
68
Biodiesel
1
Contrôles de qualités à effectuer sur l?huile et biodiesel :
Mesure de densité
Mesure de viscosité
Détermination de l?indice d?acide et l?indice de saponification
2
Test de taux de transformation :
(poste de distillation sur paillasse)
?
Peser la phase lourde de la première décantation
?
Peser environ exactement 400 g de la phase lourde issue de la décantation
?
Remplir le ballon de distillation
?
Distiller en récupérant le distillat dans la recette
?
Arrêter la distillation dès que la température du bas de la colonne arrive à 90 °C.
?
Peser le distillat
?
Calculer le taux de transformation du méthanol pour la réaction de transestérification.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
69
Biodiesel
Figure 18
BAYRAKTAR Ayse, professeur de génie chimique
CONAN Marie-Christine, professeur de génie chimique
DJAZOULI Nassr-Eddine, professeur de génie chimique
TOUEIX DANIEL, Chef de travaux
lycée professionnel Nicolas-Louis Vauquelin (Paris 13e),
lycée des métiers de la chimie, de la pharmacie, des bio-industries de transformation
http://lyc-vauquelin.scola.ac-paris.fr/
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
70
LA PILE À COMBUSTIBLE
Le contexte actuel :
?
?
?
raréfaction des sources énergétiques fossiles,
dépendance énergétique des pays industrialisés,
changements climatiques dus aux gaz à effet de serre (GES), principalement le CO2.
Objectifs énergétiques
?
?
?
objectif 4 : Diviser par 4 le niveau des émissions des GES en 2050 (réf. 2005),
substituer les sources d?énergie fossiles par des sources renouvelables (solaire, éolien?),
utiliser un vecteur d?énergie permettant l?utilisation rationnelle de l?énergie
renouvelable, l?hydrogène.
L?hydrogène, un vecteur d?énergie
? Historiquement, les combustibles se sont appauvris en carbone au profit de l?hydrogène:
Charbon : C
Pétrole : CnHm
gaz naturel : CH4??
??H2
la synthèse de l?eau produit de l?électricité !
1
H 2 + O 2 ? H 2O
2
Cette réaction est le point de départ du concept de l?utilisation de l?hydrogène comme
vecteur énergétique. En plus, c?est une réaction exothermique, elle dégage de la chaleur ce qui
permet d?améliorer le rendement énergétique global.
Autre avantage : le rejet de ?la réaction est de l?eau, ce qui en fait une production d?énergie
propre.
?
L?hydrogène pourrait être produit proprement par électrolyse
1
H 2O ? H 2 + O 2
2
L?électricité nécessaire à cette réaction proviendrait des sources d?énergies renouvelables
(photovoltaïque, éolien, hydraulique)
?
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
71
Pile à combustible
HISTORIQUE
La pile combustible a été découverte en 1839 par Sir William Grove. Il a été le premier à
exploiter la réaction de synthèse de l?eau pour produire de l?électricité.
Figure 1
Figure 2
Premières utilisations de pile à combustibles
En 1930, Francis T. Bacon, Ingénieur britannique, propose l?utilisation d?une pile à combustible
pour alimenter un sous-marin.
Figure 3
En 1966, il contribue à l?envoi dans l?espace d?un satellite alimenté en énergie par une pile à
combustible de 1,5 kW.
Programmes Gemini et Apollo :
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
72
Pile à combustible
En 1960, la mission spatiale Gemini utilise une pile PEMFC produite par la société Général
Electrolux. Les missions Apollo en 1968 utilisent des piles AFC de Pratt et
Whitney.
Figure 4
Ayant prouvé leur efficacité, les piles sont toujours employées dans les navettes spatiales
américaines.
LE FONCTIONNEMENT
Principe de fonctionnement d?une pile à combustible (à hydrogène) :
Dans le cas d'une pile hydrogène-oxygène, on a oxydation de l'hydrogène à l'anode selon:
H 2 ? 2H + + 2e?
H 2 + 2OH? ? 2H 2O + 2e?
électrolyte acide
électrolyte basique
Il s'agit d'une réaction catalysée. Le dihydrogène réagit en libérant deux électrons, qui circulent
?
dans
le
circuit
électrique
qui
relie
l'anode
à
la
cathode.
? à la réduction cathodique (également catalysée) de l'oxygène selon:
A la cathode, on assiste
1
O 2 + 2H + + 2e? ? H 2O
2
1
O 2 + H 2O + 2e? ? 2OH?
2
électrolyte acide
électrolyte basique
?
Le bilan donne donc:
?
1
H 2 + O 2 ? H 2O + énergie
2
La pile à combustible : ?
une technologie innovante :
- Son électrolyte n'est pas liquide mais solide.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
73
Pile à combustible
- Une membrane polymère échangeuse de protons (type Nafion®) remplace avantageusement
l'électrolyte liquide des électrolyseurs classiques alcalins (solution agressive et corrosive)
Figure 5
Figure 6
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
74
Pile à combustible
Types de pile à combustible :
Type de pile AFC
Nom
Électrolyte
PEMFC
DMFC
DEFC
PAFC
MCFC
Alkalin Polymer
Direct
Phosphoric
Molten
Fuel Cell Exchange
Methanol
Acid Fuel Cell Carbonate
Membrane
(ethanol) Fuel
Fuel Cell
Fuel Cell
Cell
Solution Membrane
Membrane
Acide
Li2CO3 et
KOH
polymère
polymère
phosphorique KCO3 fondus
conductrice de conductrice de
dans une
protons
protons
matrice
LiAlO2
SOFC
Solid Oxyd
Fuel Cell
ZrO2 et
Y2O3
Ions dans
OHH+
l'électrolyte
Niveaux de 60-80°C 60-100°C
température
H+
H+
CO32-
O2-
60-100°C
180-220°C
600-660°C
700-1000°C
Combustible H2
Méthanol ou H2
éthanol
H2
H2
H2
Composition d?une pile PEMFC :
Figure 7
La membrane : c?est une résine échangeuse d'ions entièrement fluorée, formée d'une colonne
vertébrale ne contenant que des groupes CFn sur laquelle sont branchés des groupements d'acide
sulfonique. conçue par Du Pont de Nemours, le Nafion®.
Électrodes : il s?agit de platine sur du charbon actif poreux.
Backing (plaques de diffusion) : de nature poreuse, elles permettent le transfert des électrons
entre anode et cathode.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
75
Pile à combustible
Plaques bipolaire : composées de graphite haute densité, elles servent à assurer la distribution
des gaz (H2 et O2) et l'évacuation de l'eau produite par la réaction.
LES APPLICATIONS
A quoi les piles à combustibles vont ?elles servir ?
On peut distinguer :
? applications stationnaires,
? applications mobiles,
? applications portables.
Application stationnaires :
Les systèmes de piles à combustible BALLARD produisent 250 kW qui vont être distribués sur
les lignes électriques.
Actuellement, il y a 9 systèmes en Amérique du Nord, en Europe et au Japon.
Plus de 3,5 millions de kW d?électricité ont été produits jusqu?à aujourd?hui.
Figure 8
Figure 9
Applications mobiles sur autobus :
programme de transport en commun (Programme européen CUTE).
Figure 10
De 1993 à 2006, 30 bus fonctionnant grâce à une pile à combustible ont étés mis en service dans
10 grande villes d?Europe.
Application pour Voitures :
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
76
Pile à combustible
Pratiquement tous les constructeurs automobiles possèdent leur prototype de voiture
fonctionnant avec une pile à combustible. Des flottes captives voient le jour actuellement au
Japon et en Allemagne.
Figure 11
Applications portables
?
Avec des piles DMFC ( au méthanol ou à l?éthanol)
Figure 12
Figure 13
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
77
Pile à combustible
LA FILIÈRE HYDROGÈNE :
PRODUCTION ET STOCKAGE
L?utilisation de l?hydrogène alimentant les piles à combustible, nécessite une production en
conséquence. Dans le contexte d?un développement durable, l?hydrogène peut être produit par :
? bio-ressources
? voie chimique (NaBH4)
? électrolyse
? bio-ressources :
? On utilise la transformation de bioéthanol (éthanol issu de la fermentation de déchets
verts)
C 2H 5OH ?catalyseur
??
??? ? ?CO 2 + ? ? ?H 2
? La quantité de CO2 produite correspond à celle consommée lors de la croissance végétale.
? voie chimique (NaBH4)
?
? On utilise le dégagement d?hydrogène à partir de borohydrure de sodium (NaBH4) :
NaBH 4 + 2H 2O ? 4 H 2 + NaBO 2
? C?est une réaction catalytique (catalysée par platine, ruthénium).
Avantages du NaBH4 :
? Non toxique ?
? Non inflammable
? Utilisé en solution aqueuse
? Température ambiante
? Basse pression
? Pas d?émission de CO ou autres
impuretés
Inconvénients du NaBH4
? Émission spontanée d?hydrogène (sans
catalyseur).
? Catalyseur cher (ruthénium, platine).
? Recyclage NaBO2 produit.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
78
Pile à combustible
ACTIVITÉS PROPOSÉES AUX ÉLÈVES
Activité 1 : Maîtrise du procédé de production de H2 à partir de NaBH4
Figure 14
-
Maquette
Étude de faisabilité
Suivi cinétique de la réaction.
Caractéristiques I,U et puissance et
rendement de la pile
Figure 15
-
Réacteur pilote
Conception et montage de l?installation
Bilan matière réactionnel
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
79
Pile à combustible
Activité 2: électrolyse ? synthèse de l?eau
Électrolyse de l?eau :
La disponibilité de sources d?énergies renouvelables (photovoltaïque, éolien, hydraulique)
permet de produire l?hydrogène par électrolyse de l?eau.
Figure 16
Banc de test monocellule 250 cm2 (jusqu?à 1A/cm2 soit 250 A)
entièrement autonome, fonctionnement 24h/24, 7j/7 avec acquisition de données
Électrolyse et synthèse de l?eau : deux cycles complémentaires?
Figure 17
Les ressources d?énergie renouvelables peuvent être utilisées directement pour la production
électrique. Par ailleurs une partie de la ressource est utilisée pour produire de l?hydrogène. Cet
hydrogène constitue une réserve dans le cas où la ressource initiale n?est pas disponible.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
80
Pile à combustible
Maquettes combinées : électrolyse ? synthèse de l?eau
Figure 18
Figure 19
Objectifs opérationnels :
Maîtriser les paramètres de conduite de l?électrolyseur
Suivi cinétique de la réaction d?hydrolyse
Caractéristiques de la pile : courbes intensité-tension, puissance,
Rendement énergétique : Loi de Faraday
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
81
Pile à combustible
Activité 3: le stockage d?hydrogène :
Il existe des formes classiques de stockage d?hydrogène (sous pression à 300 bar ou à basse
température à -253°C). Ces formes de stockage présentent des risques et des moyens d?utilisation
ne permettant pas un usage banalisé de l?hydrogène.
Figure 20
Stockage solide : (hydrures métalliques)
Il existe une forme plus évoluée du stockage de l?hydrogène sous forme d?hydrures métalliques.
Il s?agit d?absorption de H2 sur des alliages métalliques (lanthane-nickel, titane-fer?) donnant le
nom d?hydrure métallique.
? Avantage: stockage à moindre risque (basse pression et température ambiante)
? Inconvénient : quantité de H2 stockée plus faible, contenant plus lourd.
Cette forme de stockage est utilisée dans le cadre de notre manipulation sur les piles à
combustible de puissance élevée (PILE NEXA).
Conduite de la pile à combustible NEXA
Figure 21
Figure 22
?
pile à combustible instrumentée Nexa (fabrication BALLARD)
? Puissance : 1,2 kW
? membrane échangeuse de protons : PEMFC
? alimentation directe en hydrogène
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
82
Pile à combustible
Études réalisables:
Flux de matières :
? Hydrogène, air (Oxygène), eau
Flux d?énergies :
? Thermique : refroidissement cellules
? Électrique : puissances et rendements électriques développés
Flux d?information :
? Système automatisé permettant l?adaptation de la pile à la charge
demandée
? Logiciel d?acquisition de données
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
83
Pile à combustible
Activité 4 : équiper une trottinette électrique d?une pile à combustible et d?un
réservoir d?hydrure
Figure 23
la trottinette à équiper
-
Figure 24
la pile à combustible à installer
Description de l?activité:
Alimenter le moteur électrique de la trottinette en respectant ses caractéristiques.
Installer la pile à combustible et son système de programmation
Installer les capteurs et indicateurs
Installer les ventilateurs et les convertisseurs de tension
Respecter le schéma du circuit électrique établi ci-dessous :
Figure 25
BAYRAKTAR Ayse, professeur de génie chimique
CONAN Marie-Christine, professeur de génie chimique
DJAZOULI Nassr-Eddine, professeur de génie chimique
TOUEIX DANIEL, Chef de travaux
lycée professionnel Nicolas-Louis Vauquelin (Paris 13e),
lycée des métiers de la chimie, de la pharmacie, des bio-industries de transformation
http://lyc-vauquelin.scola.ac-paris.fr/
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
84
TEST DE TÉLÉPHONES MOBILES
ET CAGE DE FARADAY
Dans le cadre de la formation en BTS SE ( systèmes électroniques ) les étudiants sont
amenés à intervenir sur des systèmes électroniques industriels . La partie physique appliquée de
cette formation consiste notamment à effectuer des tests et mesurages sur ces systèmes, si
possible en illustration des parties du référentiel. L?aspect théorique est traité en cours ou sous
forme de compléments pendant les séances de travaux pratiques.
Par exemple au lycée Diderot, en relation avec le champ technologique des télécommunications,
l?un des systèmes étudié est un banc de test pour téléphones mobiles GSM (Global System for
Mobile communications17).
Les thèmes abordés en relation avec ce support sont les suivants :
? Numérisation et codage de la parole.
? Modulations numériques :Modulation GMSK18.
? Transmission de l?information par voie hertzienne :
Étude de l?interface radio de la téléphonie GSM:
? Caractérisation du spectre et de sa conformité par rapport à la norme.
? Caractérisation du burst et de sa conformité par rapport à la norme.
? Mesure du taux d?erreur binaire, de l?erreur de phase et de fréquence, etc.
Les équipements utilisés lors des phases de mesurage sont les suivants
? Un testeur de GSM 2G ( E?GSM19 , GSM et DCS20 ) : Le CMD55 de Rohde &
Schwarz,
? Un analyseur de spectre,
? Deux interfaces industrielles dédiées exclusivement à la maintenance et au contrôle
de qualité du mobile BH4 ( fig.1) sous forme carte ( fig.2 ) ou mobile assemblé (
fig.3).
17
Il s'agit d'un standard de téléphonie mobile dit « de seconde génération » (2G) car, contrairement à la première
génération de téléphones portables, les communications fonctionnent selon un mode entièrement numérique, dans
les bandes à 900 et 1800 MHz.
18
GMSK : Gaussian Minimum Shift Keying
19
Extended GSM GSM étendu autour de 900 MHz.
20
Digital Cellular System (ancienne appellation de la variante à 1800 MHz du système GSM).
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
85
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
figure 1
figure 2
figure 3
? Pour étendre une partie des tests à tout type de GSM , ceux des élèves par exemple , le
lycée s?est doté d?un coupleur d?antenne associé à un caisson faradisé21 Rohde &
Schwarz ( fig.4) dont le rôle est de permettre une communication entre le testeur et le
mobile tout en protégeant ce dernier des interférences , afin de garantir la fiabilité des
tests effectués
figure 4 : coupleur d?antenne et caisson faradisé CMU-Z10/11 de Rohde & Schwarz
21
Faradisé : néologisme, adjectif indiquant que l?objet auquel il s?applique joue le rôle d?une cage de Faraday.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
86
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
figure 5 : Schéma d?ensemble du banc de test du GSM à l?état « carte »
L?interface carte permet de faire des tests de puissance précis puisque le couplage entre la carte
et le testeur introduit une atténuation connue précisément ( 3,7dB ).
Citons par exemple les tests suivants
? Relevé de la courbe de puissance et respect des tolérances.
? Spectre d?émission en mode continu ou en mode pulsé et respect du gabarit.
? Mesure du BER( bit error rate ) ou taux d?erreur binaire qui quantifie la qualité de la
communication.
? Mesure de l?erreur de fréquence et de phase introduite par le modulateur.
L?interface audio permet de réaliser , en plus des tests RF22, la caractérisation des organes
audio :
? microphone, haut parleur en fonctionnement discret et main-libre , ronfleur (buzzer) et
vibreur.
Les informations mesurables par les élèves sont multiples et permettent d?illustrer les différents
aspects de la transmission GSM et de valider un ensemble de caractéristiques temporelles et
fréquentielles définies par une norme.
Mesures effectuées avec un oscilloscope :
22
RF : radiofréquences.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
87
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
Sur la carte ( circuit imprimé sur lequel sont implantés les différents circuits intégrés et
composants spécialisés ( ASIC23) , il est possible de visualiser le signal basse fréquence du
burst24 émis par le mobile pour différentes trames prédéterminées
L?oscillogramme de la figure 6 met en évidence :
Un burst constitué de 2x58 bits aléatoires ( données de parole ) séparés par les 26 bits de la
séquence d?apprentissage (dont on peut voir le détail). Cette dernière permet entre autre la
synchronisation entre la station de base et le mobile
Un burst constitué de 2x58 bits identiques (des « 1 ») séparés par les 26 bits de la séquence
d?apprentissage
Il est donc possible de vérifier la durée d?un burst , le nombre de bits , le débit binaire et de les
comparer aux valeurs imposées par la norme.
figure 6 : Les trames envoyées par le GSM pendant la durée d?un burst
Mesures effectuées avec un analyseur de spectre :
Spectre du GSM en émission
Le spectre représenté figure 7 est le spectre d?émission du mobile sur le canal 62 (902,4 MHz)
pour deux puissances d?émission distinctes de 12dBm25.
? Le spectre doit rentrer dans un gabarit de puissance très précis ( en rouge ) . Ici le test
échoue.
23
ASIC : Application Specific Integated Circuit, circuit intégré dédié à une application particulière, par opposition
aux circuits intégrés d?usage général.
24
Burst : paquet fonctionnel de données binaires.
25
dBm : décibel-milliwatt, expression d?une puissance en échelle logarithmique par rapport à une puissance de
référence d?un milliwatt
PdBm = 10log
P
avec P0 = 1mW .
P0
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
?
88
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
? La puissance d?émission est contrôlée par la station de base en fonction de la qualité de la
transmission.
? La puissance d?émission peut prendre 15 valeurs entre 5 et 33dBm (3,2mW à 2W) pour la
bande E?GSM, et entre 0 et 30dBm (1mW à 1W) pour la bande DCS avec une tolérance de
l?ordre de +/-1dB.
L?écart entre les deux puissances étant de 11,35dBm, la tolérance est bien respectée.
figure 7 : Les spectres d?émission du GSM sur le canal 62
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
89
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
Spectre dû à la modulation :
La modulation MSK26 utilisée en téléphonie GSM est une modulation CPFSK27.
L?indice de modulation28 vaut m = 0,5.
La porteuse, de fréquence fO modulée en phase s?écrit :
? t*
p(t) = E cos(? 0t + ?(t)) avec ?(t) = ±
où Tbit est la durée d?un bit.et t * = t mod Tbit .
2 Tbit
Le signe + correspond à un « 1 » transmis et le signe ? à un « 0 » transmis.
?
?
Le débit binaire étant de 270,6 kHz cela donne pour la fréquence instantanée :
?
?
1 d?(t)
1
f(t) = f0 +
= f0 ±
soit f(t) = f0 ± 67,65kHz .
2? dt
4 Tbit
On peut aussi écrire :
?
??
p(t) = E cos(?(t)) cos(? 0t ) ?
? E sin(?(t)) sin(? 0t ) = TXI (t)cos(? 0t ) + TXQ (t)cos? ? 0t + ?
?
2?
Ce qui se traduit par le schéma du modulateur IQ29 (fig. 8)
?
Principe d?un modulateur I/Q : figure 8
Si on ne transmet que des « 1 » le spectre ne comporte théoriquement qu?une raie « utile » :
f0 + 67,65kHz .
26
?
MSK : Minimum Shift Keying, modulation de fréquence à phase continue permettant un encombrement spectral
minimal.
27
CPFSK : Continuous Phase Frequency Shift Keying, modulation de fréquence à phase continue.
excursion de fréquence de la porteuse
?f
=
fréquence du modulant
(1/2Tbit )
28
Indice de modulation :
29
IQ : qui fait intervenir des composantes en phase (I : in phase) et en quadrature (Q).
m=
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
?
90
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
Le spectre de la figure 9 met donc en évidence les imperfections du modulateur qui génère le
signal modulé p(t) , ainsi que les imperfections liées aux non linéarités des amplificateurs de
puissance qui se traduisent par l?apparition de composantes parasites dites « d?intermodulation ».
? M1 est la raie utile fu = f0 + 67,65kHz ,
? D1 est la raie due à l?erreur de phase et d?offset du modulateur fu ? 67,65kHz ,
? D3 est la raie due à l?erreur de gain du modulateur,
? D2 et les ?
autres raies sont les composantes d?intermodulation : f0 ± 2 ? 67,65kHz .
?
?
Figure 9 : Spectre dû à la modulation :mise en évidence des défauts du modulateur
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
91
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
Mesures effectuées avec le boîtier faradisé (figure 10a) et un testeur de GSM (fig.10b) :
figure 10a
figure 10b
Le boîtier faradisé , en isolant le GSM des stations de base géographiquement les plus proches
permet d?établir une communication avec le testeur CMD55 qui joue alors le rôle de la station de
base. Une fois la communication établie le boîtier peut être ouvert.
Ici le canal de contrôle propre à la station est le 31 : 941,2 MHz ;
le canal d?émission du GSM (données , voix) est le 64: 902,8 MHz.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
92
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
? Caractérisation du burst : figure 11
Le burst doit rentrer lui aussi dans un gabarit précis défini par la norme , ceci afin de limiter
l?étalement du spectre sur les canaux adjacents . Ici le burst est conforme au gabarit.
figure 11 : La rampe de puissance d?un burst « normal » (envoi de données de parole)
Josiane AUGUSTIN, professeur de sciences physiques (option physique appliquée)
lycée technologique Diderot (Paris 19e)
http://www.diderot.org/fr/
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
93
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
z
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
94
LA THERMOGRAPHIE INFRAROUGE
EN STS MAINTENANCE INDUSTRIELLE
PRÉSENTATION
La thermographie infrarouge est largement utilisée dans de nombreux domaines
industriels tels que :
?
?
?
?
les contrôles non destructifs
le suivi des ?process? en continu
la maintenance conditionnelle
la recherche et développement
Elle permet :
? Des mesures sans contact avec l?objet visé et par conséquent :
?
?
laisse l?utilisateur hors d?une zone dangereuse ;
n?affecte aucunement la cible visée.
? Une lecture bidimensionnelle, donc :
?
?
?
La comparaison entre des zones d?une cible est possible ;
L?image donne une vue d?ensemble de la cible ;
Les phénomènes thermiques sont visualisés pour être analysés.
? Une mesure en temps réel :
?
?
Possibilité de visée rapide sur des cibles stationnaires. L?image
thermique donnée par la caméra représente l?état thermique du
composant au moment de la visée. Si le phénomène varie, l?image et les
mesures varient avec ;
Possibilité de capture de phénomènes thermiques rapides
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
95
Thermographie infrarouge en STS maintenance industrielle
BANDES SPECTRALES UTILISÉES :
Les mesures sont réalisées dans le domaine de l?infrarouge thermique. Les caméras
actuellement utilisées intègrent des matrices de détecteurs microbolométriques
non refroidis ou stabilisés en température autour de l?ambiante par des
refroidisseurs à « effet PELTIER ».
Rayons X
Visi
UV ble
100nm
1µm
Radio
Micro ondes
IR
10
µm
100µm
1mm
10mm
100mm
1m
10m
100m
1km
Bandes spectrales
2µm
Ondes courtes = de 2 à
5,5 micromètres
17µm
Ondes longues = de 7 à 17
micromètres
La bande la plus utilisée industriellement est celle des 7 ? 17 micromètres.
Les images mémorisées dans la caméra sont ensuite retraitées dans un logiciel, ce
qui permet :
? Une analyse approfondie ;
? L?édition de rapports permettant la traçabilité des actions.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
96
Thermographie infrarouge en STS maintenance industrielle
Exemple :défaut sur une connexion dans une armoire électrique
37.2 °C
Li1
Ar1
35
Sp1
30
Dt1
25
20.9
Emissivité
Température réfléchie
apparente
I nominale en A
I mesurée en A
Li1 Température max.
Ar1 Température max.
Sp1 Température
Deltat° corrigé fonction de
la charge Valeur
Dt1 Valeur
0.96
20.0 °C
80
45
36.6 °C
38.9 °C
24.6 °C
45
14.3
Le thermogramme nous montre un défaut de connexion sur la phase de droite. Le
niveau absolu de température n?est pas inquiétant mais le delta T° corrigé fonction
de la charge résistive nous indique un défaut de classe III.
Remarque : Les défauts enregistrés dans les armoires électriques sont le plus
souvent résistifs. Ils évoluent donc en suivant la loi RI2.
Sur les systèmes à charge variable, il est indispensable de connaître la
température projetée lors du fonctionnement à pleine charge. C?est dans ce cas que
la criticité du défaut sera la plus importante.
Dans notre exemple, la mesure comparative entre la connexion en bon état et celle
jugée défaillante nous donne 14 °C soit un défaut de classe I ne réclamant qu?une
intervention corrective sans urgence. Une fois le calcul de correction effectué le
défaut passe en classe III et impose un arrêt immédiat de l?installation pour
intervention. Pour information la température de la connexion à pleinne charge
serait d?environ 120 °C
Delta t° corrigé = Delta t° brut X ( I nominale/ I mesurée)2
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
97
Thermographie infrarouge en STS maintenance industrielle
QUELQUES DONNÉES HISTORIQUES
Si la découverte de l?infrarouge remonte au 18ème siècle, les lois sur lesquelles se
basent les mesures ont été proposées au cours du 19ème et début du 20ème siècles.
Les premières applications furent d?abord militaires, puis civiles :
Guerre 14-18 : Premiers
capteurs bolométriques.
Détection d?un homme à 200 m
et d?un avion à 1000 m
Caméra mécanique à disque
rotatif
Noctovision de Baird.
Guerre 39-45 : Caméras de détection
active utilisées par les armées allemande
et alliées. Sniperscope et Snooperscope
US (1945).
A partir de 1955 : Missiles à guidage
infrarouge (capteurs PbS, PbTe, InSb) :
Sidewinder (US 1955) Falcon (US 1956),
Red Top (GB 1957), Firestreak (GB
1958), Matra 530 (F 1959)
A partir de 1960 : Caméras militaires
d?observation, puis caméras civiles, etc.?
L?ENSEIGNEMENT DE LA THERMOGRAPHIE AU LYCÉE
JACQUARD
Il répond aux items définis dans le référentiel du BTS MAINTENANCE et
s?intègre plus précisement dans l?enseignement de la maintenance conditionnelle :
CONDITIONNELLE
Révision programmée suite à l?évolution
d?indicateurs de surveillance
PREVISIONNELLE
Révision programmée suite à un diagnostic
d?état du système effectué pendant son
fonctionnement
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
98
Thermographie infrarouge en STS maintenance industrielle
LE PÔLE MAINTENANCE AU LYCÉE JACQUARD:
BTS MAINTENANCE
INDUSTRIELLE
? Une classe de BTS en
? Deux
enseignement initial;
? Une section licence
professionnelle en
Instrumentation et maintenance
biomédicales.
Et aussi
sections
de BTS
soit 44
apprentis.
? Une
section de
BTS de 15
apprentis.
&
? Une vingtaine de formations industrielles
par an au lycée Jacquard depuis 1999
dans le cadre d?un partenariat avec le
numéro 1 mondial de la thermographie
infrarouge et son organisme de
formation.
? Les formations sont assurées par des
professeurs du lycée certifiés au niveau
II en Thermographie IR par ITC.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
99
Thermographie infrarouge en STS maintenance industrielle
EXEMPLES D?APPLICATIONS RÉALISÉES AU LYCÉE
Défaut électrique dans l?armoire d?un banc frein
Défaut électrique dans l?armoire d?une déchiqueteuse
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
100
Thermographie infrarouge en STS maintenance industrielle
Surchauffe sur le multiplicateur d?une station de pompage
Mesures de l?échauffement dû à des pertes de charge sur un banc hydraulique
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
101
Thermographie infrarouge en STS maintenance industrielle
Références :
FLIR SYSTEMS
www.flir.fr
Centre de Formation Infrarouge (Infrared Training Center : ITC)
http://www.infraredtraining.com/
Jean-Pierre SCHMITT, professeur de sciences et techniques industrielles (spécialité :mécanique)
lycée technologique Jacquard (Paris 19e)
http://lyc-jacquard.scola.ac-paris.fr/
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
102
UNE EXPÉRIENCE ORIGINALE :
LA POURSUITE D?ÉTUDES
EN GRANDE-BRETAGNE
POUR DES TITULAIRES DE BTS
Depuis plusieurs années, une équipe d?enseignants bénévoles et motivés proposent des
échanges internationaux à leurs étudiants de BTS30 des spécialités industrielles.
Ils ont même créé une association, type loi de 1901, dans ce but : l?ASIFE «Association
des STS31 d?Île de France pour une poursuite d?études à l?étranger».
Elle regroupe en 2007 les représentant de huit lycées d?Île de France.
Son but est d?assurer une aide logistique aux lycées et étudiants (informer, négocier avec
les universités Britanniques).
Les étudiants doivent y adhérer (5 euros de cotisation), les pilotes32 aussi, qui cotisent
avec bonne humeur pour 10 euros33.
Qui sont ces pilotes ? On trouve huit professeurs de physique appliquée, cinq professeurs
de mécanique ou électronique, un CPE, deux proviseurs.
Les échanges existent depuis 18 ans et depuis 6 ans sous leur forme actuelle en BTS.
À l?heure actuelle, un bon millier d?étudiants sont déjà partis en Grande-Bretagne,
poursuivre des études.
Que font les étudiants en Grande Bretagne ?
Ils préparent un BSc ou un BEng en un an ou deux ans dans une des universités
partenaires.
Universités britanniques partenaires de l?ASIFE
Université de GLAMORGAN
PAYS DE GALLES
Université de HUDDERSFIELD
ANGLETERRE
Université de LEICESTER
ANGLETERRE
Université de LIVERPOOL
ANGLETERRE
Université d?EDIMBOURG
ÉCOSSE
Les diplômes BSc (Bachelor in Science) et BEng (Bachelor in Engineering) sont des diplômes
de niveau L34 comme la licence. Ils permettent donc l?inscription en IUFM et théoriquement en
master dans une université française.
30
BTS ; brevet de technicien supérieur
STS : section de techniciens supérieurs
32
pilotes des relations internationales, of course
33
Ils travaillent bénévolement et payent 10 euros, ils sont mordus !
31
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
103
Poursuite d?études en Grande-Bretagne pour des titulaires de BTS
Que peuvent faire les étudiants après un BSc ou un BEng en Grande-Bretagne ?
Il existe au moins cinq voies possibles :
1. Travailler dans une entreprise en Grande-Bretagne ou dans un autre pays anglophone (Irlande,
USA, Canada).
2. Travailler en France.
3. Poursuivre ses études en Grande-Bretagne par un Master Degree Course.
4. Poursuivre ses études en France à l?université.
5. Poursuivre ses études en France dans une école d?ingénieur.
Par rapport à ces possibilités on peut remarquer que :
? Le choix d?un master (choix 3) n?a d?intérêt que si l?étudiant :
- soit poursuit une carrière d?étudiant ou de chercheur après le master en Grande-Bretagne
- soit travaille ensuite en Grande-Bretagne ou dans un autre pays anglophone.
Master + expérience professionnelle en Grande-Bretagne est un excellent choix.
? Si l?étudiant revient en France après le master, ce dernier diplôme n?apporte pas beaucoup plus
que le BSc ou BEng. BSc ou BEng puis travail en France est un excellent choix.
? Le choix de poursuite d?étude à l?université en France (choix 4) a peu d?intérêt pour un projet
professionnel. Il est par contre plus intéressant de postuler dans une école d?ingénieur française
(voir ci-dessous) ou à l?IUFM si on souhaite devenir enseignant.
Si l?on postule dans une école d?ingénieur française :
- les études dureront trois ans de plus, les écoles d?ingénieur faisant en général répéter la
troisième année ;
- il faut bien sûr choisir une école spécialisée dans la discipline d?études antérieures ;
- la plupart des écoles demandent obligatoirement un bon niveau d?anglais (750 points TOIC)
pour délivrer le diplôme : l?année de BSc ou BEng + école d?ingénieur est donc un excellent
choix.
Les étudiants qui ont obtenu le diplôme (Bachelor in Science ou Bachelor in engineering)
deviennent presque tous ingénieurs ou professeurs ou? tout autre chose35..
Quel est le calendrier des opérations ?
L?information générale des étudiants commence au premier trimestre de la seconde année du
BTS. Il est risqué de faire une information officielle en première année, ça peut provoquer des
démangeaisons chez certains étudiants qui veulent nous quitter tout de suite.
34
dans le système européen LMD (Licence, Master, Doctorat) dit aussi 3, 5, 8 suivant le nombre d?années d?études
après le baccalauréat.
35
On trouve par exemple un fromager? qui peut répondre en anglais à la clientèle
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
104
Poursuite d?études en Grande-Bretagne pour des titulaires de BTS
Au deuxième trimestre, viennent des représentants des universités britanniques partenaires qui
sélectionnent les étudiants français qu?ils acceptent en troisième année.
Les étudiants assistent à une réunion en anglais animée par des représentants britanniques et
passent ensuite un entretien individuel de sélection en anglais.
Au troisième trimestre, on remplit les dossiers d?inscription et on donne une information plus
précise.
En septembre, les étudiants retenus (et qui ont obtenu leur BTS !) partent outre-Manche.
En septembre 2007 une cinquantaine de titulaires de BTS et une trentaine de titulaires de
DUT de l?IUT de Cachan sont ainsi partis en Grande-Bretagne.
Quel est le suivi des étudiants ?
Des réunions (4 par an environ) se tiennent à Paris qui réunissent homologues français et
britanniques .
Des voyages vers les universités britanniques ont lieu pendant les vacances d?octobre. Ils ont
pour but d?affiner la logistique :
- suivre les étudiants sur place et s?informer,
- répondre aux attentes des britanniques,
- représenter nos étudiants et établissements dans leur diversité,
- présenter nos demandes aux Britanniques.
Pour en savoir plus
Vous pouvez contacter l?association ASIFE.
L?association est domiciliée au lycée Gustave EIFFEL 61, av du Président Wilson 94230
CACHAN (courriel : ).
Voici la composition du bureau élu en 2006-2007
Michael PURDUE, président de l?ASIFE
Frank LE GALL, vice président (professeur au lycée Louis BASCAN de Rambouillet)
Henri LE BIHAN, trésorier (professeur au lycée Jules FERRY de Versailles)
Vincent GOLMAN, secrétaire (professeur au lycée Gustave EIFFEL de Cachan)
Renato RONDINI, secrétaire adjoint (CPE au lycée Gustave EIFFEL de Cachan)
Vincent GOLMAN, professeur de sciences physiques (option physique appliquée)
lycée technologique Gustave Eiffel (Cachan)
http://www.ac-creteil.fr/Lycees/94/geiffelcachan/
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
105
z
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
106
LEXIQUE
Notre société use et abuse des sigles, abréviations ou autres acronymes ; l?Éducation nationale
n?échappe pas à cette tendance. Le tableau ci-après répertorie quelques uns des termes ou sigles
spécifiques aux enseignements technologiques ou professionnels. On n?y a pas inclus tout ce qui
concerne l?apprentissage et la formation continue.
Terme
A.T.S. ou ATS
B.E.P. ou BEP
B.T. ou BT
B.T.S. ou BTS
Bac. Pro.
BTn
C.A.P. ou CAP
D.N.T.S. ou DNTS
D.T.S. ou DTS
D.U.T. ou DUT
Enseignement professionnel
Enseignement technologique
I.U.T. ou IUT
L.E.G.T. ou LEGT
L.P. ou LP
L.T. ou LT
Licence professionnelle
Signification
Classe préparatoire adaptée aux techniciens supérieurs
Accueille des titulaires de BTS ou DUT pour les préparer en un
an aux concours d?entrée en écoles d?ingénieurs
Brevet d?études professionnelles en deux ans après la troisième
Il existe 50 spécialités de B.E.P.
Brevet de technicien
Préparé en trois ans après la classe de troisième dans 12
spécialités.
[tend à être remplacé par un baccalauréat technologique]
Brevet de technicien supérieur
Préparé dans les LT ou LEGT en deux ans après le
baccalauréat (général, technologique ou parfois professionnel)
Il existe 88 spécialités de BTS
Baccalauréat professionnel
Il existe 63 spécialités de baccalauréat professionnel
Baccalauréat technologique
[s?appelait autrefois baccalauréat de technicien]
Certificat d'aptitude professionnelle
Il existe 215 spécialités de C.A.P. conduisant à un métier précis,
en tant qu'ouvrier ou employé qualifié
Diplôme national de technologie spécialisée
Sanctionne une année de spécialisation après un BTS
[en voie d?extinction depuis la création des licences
professionnelles]
Diplôme de technicien supérieur
Diplôme universitaire de technologie
Préparé dans les IUT en deux ans après le baccalauréat
(général ou technologique)
Il existe 24 spécialités de DUT
Enseignement relatif à la voie professionnelle
Enseignement relatif à la voie technologique
Institut universitaire de technologie
Lycée d?enseignement général et technologique :
accueille des sections des voies générales et technologiques
Lycée professionnel
Lycée technologique
Licence orientée clairement vers un débouché professionnel (14
semaines de stage en entreprise). L?année L3 est accessible à
des titulaires de BTS ou de DUT ou du niveau L2 (ex DEUG).
Seules les universités sont habilitées à délivrer des licences
professionnelles mais très souvent des lycées technologiques
participent aux enseignements.
Il existe aujourd?hui 1438 licences professionnelles regroupées
dans 46 dénominations nationales
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
107
Lexique
Terme
Lycée des métiers
Première d?adaptation
S.M.S. ou SMS
S.T.A.V. ou STAV
S.T.G. ou STG
S.T.I. ou STI (*)
S.T.L. ou STL
S.T.S.S. ou ST2S
T.M.D. ou TMD
Voie générale
Voie professionnelle
Voie technologique
(*)
Signification
Ce n?est pas un type d?établissement mais un « label » délivré à
un lycée proposant des formations autour d'un ensemble
cohérent de métiers, pouvant aller du CAP à la licence
professionnelle
Classe de première permettant à des titulaires de BEP d?intégrer
la voie technologique et de préparer en deux ans un
baccalauréat technologique
Série sciences médico-sociales
remplacée par la série ST2S (sciences et technologies de la
santé et du social) à partir de la rentrée 2007
Série sciences et technologies de l'agronomie et du vivant
Remplace les deux séries
S.T.P.A. : sciences et technologies du produit agroalimentaire
S.T.A.E. : sciences et technologies de l'agronomie et de
l'environnement
à compter de la rentrée 2006
Série sciences et technologies de la gestion
comporte 5 spécialités
[s?appelait autrefois STT]
Série sciences et technologies industrielles
comporte 9 spécialités
Série sciences et technologies de laboratoire
comporte 3 spécialités
Série sciences et technologies de la santé et du social
nouvelle appellation de la série SMS
Série techniques de la musique et de la danse
Conduit, dans les lycées d?enseignement général (lycées
« classiques »), aux baccalauréats des séries ES (économique
et sociale), L (littéraire) et S (scientifique) en trois ans après la
classe de troisième
Conduit, dans les lycées professionnels, aux certificats
d'aptitude professionnelle (CAP), brevet d?études
professionnelles (BEP) en deux ans après la classe de troisième
et aux baccalauréats professionnels
Conduit, dans les lycées technologiques, aux baccalauréats
technologiques des séries SMS, STG, STI, STL, TMD,
Hôtellerie, STAV en trois ans après la classe de troisième
au moment où ce document est rédigé, il existe un projet de rénovation de la série STI
« Sciences et technologies industrielles » qui deviendrait « Sciences et technologies de
l'ingénieur » réorganisée en 6 spécialités.
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
108
Lexique
Pour en savoir plus :
Le site du ministère de l?Éducation nationale
- les différentes voies au lycée
http://www.education.gouv.fr/cid215/le-lycee.html
- les formations professionnelles après le baccalauréat
http://www.education.gouv.fr/pid86/formations-professionnelles.html
le site Éduscol
- le sommaire
http://eduscol.education.fr/default.htm?sommairedesthemes
- la voie technologique
http://eduscol.education.fr/D0056/presvoietechnologique.htm
- la voie professionnelle
http://eduscol.education.fr/D0240/accueil.htm
- la série STI rénovée
http://eduscol.education.fr/D0238/accueil.htm
et bien sûr le site de l?Union des professeurs de physique et de chimie
http://www.udppc.asso.fr/
Quelques facettes des sciences physiques dans l?enseignement technologique et professionnel
109
SOMMAIRE
Avant-propos
Thermodynamique et physico-chimie par la pratique
Une contribution du lycée technologique École Nationale de Chimie, Physique et Biologie (Paris 13e)
où l?on présente de beaux travaux pratiques sur la matière fluide ou molle
p. 5
Propagation d?ondes électriques
Une contribution du lycée technologique Jacquard (Paris 19e)
où l?on présente une approche théorique et expérimentale adaptée à un public de techniciens
p. 15
Impressions colorées
Une contribution de l?École Estienne, École Supérieure des Arts et Industries Graphiques (Paris 13e)
où l?on présente l?importance de la couleur pour les métiers des arts graphiques et quelques recettes
allant jusqu?à la teinture d?une collection du BUP
p. 27
Transmission de données par voie hertzienne
p. 33
e
Une contribution du lycée technologique Louis Armand (Paris 15 )
où l?on présente les relevés expérimentaux dont vous avez toujours rêvé mais que vous n?avez jamais osé
demander en télévision, téléphonie ou réseaux sans fil
Biodiesel
Une contribution du lycée professionnel Nicolas-Louis Vauquelin (Paris 13e),
lycée des métiers de la chimie, de la pharmacie, des bio-industries de transformation,
où l?on présente l?élaboration d?un biocarburant
p. 57
Pile à combustible
Une contribution du lycée professionnel Nicolas-Louis Vauquelin (Paris 13e),
lycée des métiers de la chimie, de la pharmacie, des bio-industries de transformation,
où l?on présente plusieurs activités sur les piles à combustible, de l?électrolyse de l?eau
à l?équipement d?une trottinette électrique
p. 71
Test de téléphones mobiles et cage de Faraday
Une contribution du lycée technologique Diderot (Paris 19e)
où l?on présente l?emploi d?une cage de Faraday pour des mesures sur des téléphones mobiles GSM
p. 85
La thermographie infrarouge en STS maintenance industrielle
Une contribution du lycée technologique Jacquard (Paris 19e)
où l?on présente l?apport de la thermographie infrarouge en maintenance conditionnelle
p. 95
Une expérience originale : la poursuite d?études en Grande-Bretagne pour des titulaires de BTS
Une contribution du lycée technologique Gustave Eiffel (Cachan)
où l?on présente, comme l?indique le titre, des échanges internationaux proposés
à des étudiants issus de la voie technologique
p.103
Lexique
PR O G R A M M E
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
1907-2007 : Le Bup...
...est centenaire !
Après les cent ans de l?association en 2006,
l?Union des professeurs de physique et de chimie
célèbre le centenaire du Bup
à l?occasion des 55e Journées nationales à Paris
du 26 au 29 octobre 2007
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
SOMMAIRE
Paris vous attend?
Programme
Planning général ................................................................................................................6
La journée du vendredi ............................................................................................7
Les trois jours : samedi, dimanche, lundi ..........................................8
Les prolongations : mardi ....................................................................................16
Résumés des contenus
Conférences plénières ...............................................................................................17
Conférences à la carte ........................................................................................20
Tables rondes...................................................................................................................22
Conférences expérimentales ............................................................................23
Parcours thématiques .............................................................................................24
Toutes les activités ..................................................................................................27
Les activités par demi-journée ...................................................................32
Inscription - Mode d?emploi
Spécial jeune collègue .............................................................................................38
Inscription Internet.....................................................................................................38
Inscription papier ............................................................................................................41
Tout ce que vous devez savoir?
..........................42
3
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
55e Journées nationales
de l?Union des professeurs de physique et de chimie
Sous le haut patronage de Monsieur le Ministre de l?Éducation nationale
De Besançon à Paris : deux fois cent ans?
Du vendredi 26 au lundi 29 octobre 2007
Le premier numéro du Bulletin de l?Union des physiciens,
devenu Le Bup physique-chimie, date de mars 1907 et fait suite
à la création de l?association, devenue en 2003 l?Union des
professeurs de physique et de chimie.
Après le centenaire de l?UdPPC, fêté lors des Journées
nationales à Besançon en 2006, l?association a souhaité donner
aux 55e Journées nationales une dimension particulière liée au
centenaire du bulletin, revue scientifique et pédagogique largement reconnue et bulletin de liaison des adhérents.
PariS de ScienceS
des Journées nationales exceptionnelles
Les habitués des Journées nationales
de l?UdPPC seront un peu dépaysés à
l?occasion des Journées PariS de ScienceS :
ils n?y retrouveront pas forcément la structure et l?organisation dont ils ont l?habitude. Nous ne doutons cependant pas que
chacun trouvera, dans la diversité des activités proposées, de quoi satisfaire ses
centres d?intérêt et prolonger son séjour
par des vacances à Paris.
Nous serons accueillis le vendredi 26
octobre 2007, dans un lieu prestigieux, la
Maison de la chimie, pour une journée de
conférences plénières. Durant les trois
journées suivantes, du samedi 27 au lundi
29 octobre, une partie des activités
(ateliers, expositions, conférences à la
carte) se tiendra à l?École nationale de
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
chimie, physique, biologie (ENCPB) tandis que d?autres activités organisées à l?extérieur
de l?ENCPB vous donneront l?occasion, pour une demi-journée ou deux, de découvrir
des musées, lieux de sciences parisiens, lycées ou écoles d?ingénieurs qui nous ouvriront
leurs portes?
Parmi les nombreuses expositions dont vous pourrez profiter sur le site de l?ENCPB,
une place toute particulière sera faite à l?exposition Au fil du Bup produite par l?UdPPC
à l?occasion du centenaire du bulletin.
La journée de Prolongations du mardi 30 octobre vous permettra enfin de visiter
des laboratoires ou d?autres musées encore. Toutes les activités prévues concernent des
lieux accessibles aisément par les transports en commun.
Un effort tout particulier a été fait pour vous proposer un hébergement à des tarifs
raisonnables et les conditions offertes aux collègues adhérents ayant moins de trois ans
d?ancienneté sont toujours très intéressantes.
Nous vous invitons à vous inscrire de préférence par Internet sur le site :
http://paris2007.udppc.asso.fr/
Un paiement sécurisé en ligne est en place, mais le paiement par chèque est également
possible. Vous pouvez évidemment toujours utiliser l?inscription par voie postale avec la
fiche d?inscription incluse dans ce programme.
Vous accueillir très nombreux à Paris était déjà tout un symbole ; c?était aussi un défi
qu?il fallait relever. Nous vous attendons nombreux et nous réjouissons d?avance de vous
rencontrer pour fêter avec vous les cent ans du Bup. N?hésitez plus à vous inscrire : nous
avons tout prévu pour que vous puissiez être très nombreux !
Jean-Charles JACQUEMIN
président de l?UdPPC
Madeleine SONNEVILLE et Monique SCHWOB
pour la coordination de l?équipe d?organisation
Marcelle PLOTARD, section académique de Créteil
Bernard RENAUD, section académique de Versailles
Raphaël SPIRA, section académique de Paris
5
Vendredi : Maison de la chimie
Samedi, dimanche, lundi à l?ENCPB
Le planning
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
Le programme
Vendredi 26 octobre 2007 à la Maison de la chimie
Journée de conférences plénières
? 8 h : Accueil des congressistes.
? 8 h 45 : Séance inaugurale
sous la présidence de Jean-Charles JACQUEMIN, président de l?UdPPC.
? 10 h : Conférence 1 : Dualité onde-corpuscule, sources à un photon et expérience
à choix retardé
par Alain ASPECT, directeur de recherche au CNRS, médaille d?or 2005 du CNRS,
Institut d?optique à Palaiseau.
? 11 h 30 : Conférence 2 : Visual problem solving - Résolution d?exercices par visualisation
par Peter ATKINS, University of Oxford UK.
La conférence sera prononcée en anglais avec traduction simultanée.
? 12 h 30 : Repas « autour d?un plat » dans les salons de la Maison de la chimie.
? 14 h : Conférence 3 : Physicienne du solide, de la recherche au quotidien?
par Claudine HERMANN, ancienne professeure au département de physique de
l?École polytechnique, présidente d?honneur de l?association Femmes et Sciences.
? 15 h : Conférence 4 : Savoir former, savoir informer ; la diffusion des connaissances
dans une société en mutation
par Bertrand LABASSE, directeur scientifique du CNDI,
enseignant à l?université Lyon 1 et à l?École supérieure de journalisme de Lille.
? 16 h 30 : Conférence 5 : L?expérience et la preuve
par Dominique PESTRE, directeur d?études à l?EHESS à Paris.
? 18 h 30 : Réception des congressistes à l?École Militaire.
Les résumés des conférences plénières sont disponibles p. 17.
20 h 30 : Balade en bateau sur la Seine
Si les ponts de Paris vous étaient contés ! Profitez de votre séjour parisien pour découvrir
les ponts de Paris. Sous le soleil ou bien la nuit, on voit Paris sous un autre angle. Vous
pourrez aussi faire cette balade mardi 30 octobre en fin de matinée
7
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
Samedi 27, dimanche 28 et lundi 29 octobre 2007 à l?ENCPB
Plus de 200 activités? comment choisir ?
Nous ne pouvons pas détailler dans ce programme l?ensemble des activités proposées.
N?hésitez pas, avant de faire vos choix, à consulter le site de description du congrès :
http://paris2007.udppc.asso.fr/
Voici quelques repères sur les différents types d?activités (soumises à inscription).
? Les conférences à la carte : elles auront lieu à l?ENCPB.
? Deux tables rondes : elles auront lieu à l?ENCPB.
http://paris2007.udppc.asso.fr/site2/index.php?page=accart
? Deux conférences expérimentales : elles auront lieu en fin d?après-midi à l?ESPCI.
? Portes ouvertes dans des lycées et écoles d?ingénieurs : certaines activités auront lieu
durant une demi-journée dans des lycées et écoles d?ingénieurs de Paris.
? Les ateliers : il y en a près de 200 ! Pour vous aider à faire votre choix parmi cette
profusion, nous vous proposons plusieurs outils :
? Les parcours thématiques : certains ateliers sont regroupés en un parcours cohérent de deux à quatre unités, qui constitue une véritable petite formation sur ce
thème. Priorité sera donnée, lors de l?inscription, aux choix de parcours dans leur
ensemble. Mais les ateliers peuvent aussi être choisis indépendamment.
La liste des parcours et de leurs activités est disponible p. 24.
? Les mots clés : nous avons indexé les différentes activités avec une trentaine de
mots clés. La liste est disponible page 14. Le tri par mots clés n?est accessible qu?à
partir du site : http://paris2007.udppc.asso.fr/site2/index.php?page=aden
? Les promenades : elles sont toutes originales, scientifiques ou culturelles.
? Les visites de musées
Certaines activités ne nécessitent pas d?inscription à l?avance. Elles seront présentes
durant les trois jours à l?ENCPB. Pensez en vous inscrivant, à vous ménager le temps
d?en profiter : vous ne le regretterez pas ! Vous trouverez en particulier :
? L?exposition de matériel et d?ouvrages pédagogiques
? L?exposition Au fil du Bup : produite par l?UdPPC, 100 ans d?enseignement de la
physique et de la chimie, au travers le bulletin.
? Et de nombreuses autres expositions : à découvrir sur place.
Sans oublier les prolongations possibles le mardi 30 octobre 2007.
La liste des activités du mardi est disponible p. 16
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
Samedi 27, dimanche 28 et lundi 29 octobre 2007
Vie de l?association : deux activités à ne pas manquer !
Dimanche 28 octobre 2007
? Échanges avec les jeunes collègues
avec Jean-Charles JACQUEMIN, président de l?UdPPC, et des membres du bureau
national
Au cours de cette discussion, nous souhaitons donner aux collègues l?occasion
de se rencontrer pour échanger à propos de leurs premières expériences d?enseignants, de leurs difficultés ou de leur enthousiasme. Cela nous permettra aussi
de recueillir leur première impression et leurs attentes vis-à-vis des actions ou
du fonctionnement de l?association. Venez nombreux !
Lundi 29 octobre 2007
? Assemblée plénière de l?UdPPC
La première partie de l?assemblée plénière permettra des échanges et des
discussions sur tous les sujets qui préoccupent l?association. Dans un deuxième
temps, nous fêterons de manière conviviale le centenaire du Bup avec vous et
tous ceux qui ont fait et qui font Le Bup. À cette occasion seront remis les
prix...
? des concours photo RégionS de ScienceS et Sur le Vif
(Le Bup n° 894 - mai 2007)
? du jeu Anniversaires des congressistes
Nous passerons enfin le relais à l?équipe de Rouen pour l?édition 2008 des journées
nationales de l?UdPPC.
9
Dans ce tableau et dans toute la suite, les numéros entre parenthèses
sont les numéros d?activités qui vous permettront de vous repérer dans les différentes listes.
Ce sont ces numéros que vous devrez indiquer dans vos choix.
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
Samedi 27, dimanche 28 et lundi 29 octobre 2007
Conférences à la carte à l?ENCPB
Samedi 27 octobre 2007
? Peut-on enseigner des vérités scientifiques ? (390)
par Jean-Paul JOUARY, docteur d?État en philosophie, professeur agrégé en classes
préparatoires aux grandes écoles à Paris
? Spintronique, le spin s?invite en électronique (392)
par Albert FERT, Unité Mixte de Physique CNRS/Thalès et Université Paris-Sud, Orsay,
membre de l?Académie des sciences, Médaille d?or du CNRS 2003, Japan Prize 2007
Dimanche 28 octobre 2007
? L?éthique, une nouvelle frontière pour l?aventure spatiale (391)
par Jacques ARNOULD, chargé de mission pour les questions éthiques au CNRS
? L?industrie chimique en France et l?innovation : passé, présent et perspectives (393)
par Armand LATTES, président de la Société française de chimie et de la Fédération
française des chimistes
Lundi 29 octobre 2007
? Le cerveau a-t-il un sexe ? (363)
par Catherine VIDAL, neurobiologiste, directrice de recherche à l?Institut Pasteur
? L?énergie : les contraintes incontournables des chiffres et des ordres
de grandeur (389)
par Bernard TAMAIN, professeur d?Université, ENSI de Caen
Les résumés des conférences à la carte sont disponibles p. 20.
Tables rondes à l?ENCPB
Proposées par des partenaires qui partagent nos interrogations sur la poursuite
d?études scientifiques et souhaitent dialoguer et réfléchir avec vous sur ce thème.
Samedi 27 octobre 2007
? Les métiers de la physique (396) animée par Philippe BLANC-BENON
Lundi 29 octobre 2007
? La science à l?école et dans l?entreprise : que faire ensemble ? (398)
animée par la fondation C?Génial (Alexandre MOATTI)
Les résumés des tables rondes sont disponibles p. 22.
11
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
Samedi 27, dimanche 28 et lundi 29 octobre 2007
Conférences expérimentales à l?ESPCI
Samedi 27 octobre 2007 - 18 h 30
? Gouttes, bulles et perles (394) par David QUÉRÉ
Dimanche 28 octobre 2007 - 18 h 00
? Nanotechnologies fluidiques (395) par Patrick TABELING et Annick MARIN
Les résumés des conférences expérimentales sont disponibles p. 23.
Portes ouvertes dans des lycées et écoles d?ingénieurs
Les adresses de ces établissements sont disponibles p. 47.
École nationale supérieure des télécommunications de Paris (ENST)
? Communication : un attracteur scientifique et social? (359)
École supérieure de physique et de chimie industrielles (ESPCI)
? De la macromolécule au matériau polymère (164)
? Gouttes, bulles et perles : conférence expérimentale (394)
? Nanotechnologies fluidiques : conférence expérimentale (395)
? Pourquoi ça colle ? du miel au post-it (165)
? Exposition Physique impériale, cabinet de physique du lycée Bertran de Born de
Périgueux à l?Espace Pierre-Gilles de Gennes (Espace des Sciences)
Lycée Jacquard
? Courants forts et courants faibles, ondes métriques et infrarouge au lycée Jacquard (160)
Lycée Louis Armand
Deux thèmes :
? Énergie renouvelable - Réseaux industriels communicants - Robot suiveur de ligne (34)
? La physique dans les domaines de la vidéo et des télécommunications (40)
Lycée professionnel Louis-Nicolas Vauquelin
? Énergies renouvelables (379)
Lycée Buffon
? Un parcours d?expériences dans la collection de physique du lycée Buffon (12)
Lycée Louis-le-Grand
? Musée scientifique du lycée Louis-le-Grand : les manipulations oubliées (368)
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
Mais aussi? à l?ENCPB !
? Du büchner à la filtration en continu (385, 447, 448, 449)
? ENCPB : le « tour du propriétaire » de fonds en combles (122, 444, 445, 446)
? Expériences de chimie générale assistées par ordinateur avec Regressi (17, 438)
? Exploitation de pilotes de traitement d?eau (125)
? Génie chimique : découverte de l?atelier de l?ENCPB (123, 443)
? Microchimie : chimie organique plus économique et plus propre (357, 450, 451, 452)
? Opérations de base appliquées à la chimie organique (38, 439, 440, 441)
? Utilisation de LabVIEW en physique et en physique appliquée (80)
Les activités suivies de plusieurs numéros correspondent
à des activités qui seront répétées plusieurs fois.
Parcours thématiques et ateliers
Liste des intitulés des parcours thématiques
?
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Chaque parcours comprend deux à quatre activités cohérentes.
À quoi peuvent servir les recherches sur l?enseignement et l?apprentissage ?
Quelques exemples en physique-chimie - Deux parcours (parties 1 et 2)
Astronomie : sur les traces de Cassini
Cadrans solaires
Chevreul, science, couleurs et Art
Démarches d?investigation
Du minerai au matériau - exemple du zinc
Espace et enseignement
La science à l?école et dans l?entreprise
Matière molle - matière divisée
Mettez-vous au parfum
Motiver les élèves, une question de pédagogie ?
Nanosciences
Neurosciences et apprentissage
Pédagogie d?investigation, quels apports ?
Physico-chimie de la communication écrite
Physique et chimie au Laboratoire central de la préfecture de police (LCPP)
Physique et géologie ou? géologie et physique ?
Production et distribution d?eau potable
Relations Universités/Lycées en Ile-de-France
S?ouvrir aux autres disciplines : une envie de sciences au collège
Sécurité
La liste des activités qui composent les parcours thématiques est disponible p. 24.
13
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
Et tous les ateliers qui ne sont pas dans les parcours thématiques
Ils sont nombreux ! L?ensemble des activités a été indexé avec les mots clés cidessous. Les tris correspondants peuvent être obtenus à partir du serveur :
http://www.paris2007.udppc.asso.fr/site2/index.php?page=aden
Analyse physicochimique ? Applications industrielles et autres ? Art ? Astronomie ?
Chimie ? Communication scientifique ? Collège ? Culture scientifique ? Développement durable - Environnement ? Didactique ? Espace ? Évaluation ? Formation :
outils, réflexions ? La question du genre dans l?éducation ? Manipulations ? Matériaux
? Mesure-modélisation ? Métiers-entreprise ? Nanosciences ? Neurosciences ? Orientation vers l?Université ? Ouverture vers d?autres disciplines ? Pédagogie ? Pédagogie
d?investigation ? Pédagogie-motivation ? Physique appliquée ? Physique-électricitéélectronique ? Physique-mécanique ? Physique-télécom ? Physique fondamentale ?
Ressources ? Sécurité ? Technologies de l?information et de la communication (TIC).
La liste complète de tous les ateliers est disponible p. 27.
Expositions
Fabricants, distributeurs et éditeurs exposent?
De nombreux fabricants et distributeurs de matériels pédagogiques seront présents le samedi 27 octobre et/ou le lundi 29 octobre
2007. Ils présenteront aux congressistes leurs nouveaux produits
ainsi que des manipulations en fonctionnement destinées à tous les
niveaux du collège aux classes post-baccalauréat.
C?est ainsi que des stands seront animés par les sociétés : Belin,
CRDP/INRP, ELWE Systèmes didactiques, Eurosmart, HEITO,
Jeulin, La Maison de l?Astronomie, Micrelec, MSEI, Pierron,
Ranchet, Texas-Instrument, VWR.
Seront également présents le dimanche, un grand nombre d?éditeurs d?ouvrages scientifiques et pédagogiques : Bordas, SCERENCNDP, De B?ck Éducation, Dunod, EDP Sciences, Ellipses,
Magnard, Pour la Science, Vuibert.
N?oubliez pas de garder du temps pour leur rendre visite !
? Au fil du Bup : l?exposition du centenaire produite par l?UdPPC.
? Et toutes les autres expositions : Savants dessins ? Au c?ur de l?énergie ? L?affiche
du congrès ? Affiches et posters ? Mendeleïev ? « Algo >> Art | Mur Lumière » de
Bernard CAILLAUD ? Expériences spectaculaires au collège Jean Vilar de Grigny ?
Timbres postes.
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
Promenades dans des lieux divers
Les deux premières promenades ci-dessous ont lieu simultanément et font partie du
parcours thématique « Astronomie » qui se poursuivra dans la prestigieuse salle Cassini
à l?Observatoire de Paris.
? À la recherche des médaillons Arago : du Nord vers le Sud (groupe 1) (92)
? À la recherche des médaillons Arago : du Sud vers le Nord (groupe 2) (88)
Les trois promenades suivantes sont proposées par l?association Parcours des sciences.
? Autour de la rue d?Ulm, découverte d?un quartier scientifique : promenade (400)
? Les Curie et les Joliot-Curie, du hangar de la découverte à l?Institut du radium (401)
? Pionniers de la radioactivité : promenade autour de la Montagne Sainte-Geneviève (399)
Les promenades ci-dessous sont proposées par les élèves du BTS Animation et
gestion touristiques locales de l?École de commerce Bessières.
? Les Passages de Paris, ou les fastes d?une vie mondaine oubliée (463)
? Chinatown - le triangle d?or : promenade dans le quartier asiatique du XIIIe (471)
Visites de musées
Nous proposons un grand nombre de visites de musées à Paris ou en proche banlieue.
L?ensemble des visites proposées pendant le congrès sont listées page 27. Les visites du
mardi sont regroupées page ci-après.
Toutes les visites sont gratuites :
elles sont offertes par les sections académiques de Créteil et Paris.
Concert d?ondes Martenot
Une présentation-concert d?un instrument de musique issu de la physique : les ondes
Martenot qui, de Messiaen à Radiohead, ou des films de science-fiction à Amélie Poulain,
marquent notre imaginaire. Cette présentation physico-historique serait faite par un
physicien-musicien du LAM (Jussieu) et une ondiste.
15
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
Mardi 30 octobre 2007
Les congressistes qui le souhaitent peuvent
« jouer les prolongations ».
Chaque visite ne dure qu?une demi-journée
et vous pouvez donc en choisir une le matin et une l?après-midi.
Matin
? Visite (Orsay-Saclay) : l?anneau de collision d?Orsay (424)
? Visite (Orsay-Saclay) : centre de cinétique rapide ELYSE (427)
? Visite (Orsay-Saclay) : l?Institut de chimie moléculaire et des matériaux d?Orsay (428)
? Visite (Orsay-Saclay) : synchrotron Soleil (430)
? Visite de l?Opéra Bastille (436)
? Visite de la ligne 14 de la RATP, première ligne automatique du métro parisien (422)
? Visite de la Maison de l?Air (419)
? Visite des usines PSA à Aulnay-sous-Bois (414)
? Visite de l?hôtel de la Monnaie (atelier et musée) (465)
? Visite au Palais de la découverte : visite spéciale « jeune enseignant » (11)
10 h 30 : Balade en bateau sur la Seine
Si les ponts de Paris vous étaient contés ! Profitez de votre séjour parisien pour découvrir
les ponts de Paris. Sous le soleil ou bien la nuit, on voit Paris sous un autre angle. Cette
balade vous est aussi proposée vendredi 26 en soirée.
À l?heure du déjeuner
? Visite de l?Opéra Bastille (12 h 30) - (437)
Après-midi
? Visite (Orsay-Saclay) : l?anneau de collision d?Orsay (425)
? Visite (Orsay-Saclay) : centre de protonthérapie d?Orsay (426)
? Visite (Orsay-Saclay) : l?Institut de chimie moléculaire et des matériaux d?Orsay (429)
? Visite (Orsay-Saclay) : synchrotron Soleil (431)
? Visite de la ligne 14 de la RATP, première ligne automatique du métro parisien (423)
? Visite de la Maison de l?Air (418)
? Visite du Musée Curie (421)
? Visite du Musée de l?air et de l?espace (417)
? Visite du Musée de l?Éventail (420)
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
Résumés des contenus
1 - Conférences plénières
Toutes les conférences plénières auront lieu le vendredi 26 octobre 2007
à la Maison de la chimie.
Dualité onde-corpuscule, sources à photon et expérience à choix retardé
Vendredi 26 octobre 2007 - 10 h
par Alain ASPECT - Directeur de recherche au CNRS, Médaille d?or 2005 du CNRS,
Institut d?Optique, Palaiseau
L?optique quantique moderne repose sur le développement d?outils
conceptuels et expérimentaux qui permettent de clarifier les débats sur
les fondements de la physique quantique et de tester les prévisions les
plus étonnantes de cette théorie qui reste au c?ur de la révolution scientifique et technologique engagée il y a un siècle. La dualité onde-corpuscule est à la base
de la première révolution quantique qui a permis à la fois de comprendre au niveau microscopique la structure et les propriétés de la matière ? à commencer par sa stabilité incompatible avec la physique classique ?, et d?inventer les technologies qui ont bouleversé notre
société : le transistor, le laser, les circuits intégrés. Cette dualité peut être aujourd?hui illustrée de façon spectaculaire en utilisant une source émettant des photons un par un de façon
contrôlée, combinée à des composants optoélectroniques rapides, pour réaliser l?expérience
« à choix retardé » imaginée par John-Archibald WHEELER. Cette expérience, dont les résultats sont en accord avec les prédictions quantiques, montre le caractère hautement paradoxal
de la complémentarité de Bohr, trop souvent présentée comme une réponse facile aux difficultés conceptuelles de la dualité. Au-delà de la question conceptuelle, ces travaux peuvent
avoir des applications dans le domaine de la cryptographie quantique.
Cette expérience a été réalisée par une collaboration entre une équipe de l?ENS de
Cachan dirigée par Jean-François ROCH (Vincent JACQUES, E. WU, Frédéric GROSSHANS,
François TREUSSART) et deux chercheurs de l?Institut d?Optique (Philippe GRANGIER, Alain
ASPECT).
En complément de l?intervention d?Alain ASPECT, les congressistes pourront voir une
expérience d?interférences à faible flux de photons montée en 2005 par le Palais de la
découverte, qui nous la prête aimablement. Elle illustre certains éléments de la conférence.
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1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
Visual problem solving - Résolution d?exercices par la visualisation
Vendredi 26 octobre 2007 - 11 h 30
par Peter ATKINS - University of Oxford, UK
One of the major problems with teaching students how to set up and solve
problems in chemistry, particularly in general chemistry and physical
chemistry, springs from their fear of mathematics. How, then, can we help our
students to set up solutions to problems and to understand and enjoy what
they are doing? In this lecture I shall describe an approach in which almost
every mathematical and arithmetical step is expressed in a visual way. The visualizations
illustrate the content of each step, which helps visual learners, and encourages the
stronger students to think about, and therefore to understand more deeply, what they are
doing. I shall also discuss the limits of visualization, wondering whether there are some
concepts and steps in problem-solving that cannot be visualized.
L?une des principales difficultés rencontrées lorsqu?on enseigne aux étudiants
comment formaliser et résoudre un exercice de chimie, en particulier en chimie générale
et en chimie physique, vient de leur peur des mathématiques. Comment pouvons-nous
dans ces conditions aider nos étudiants à poser leurs problèmes et à comprendre et aimer
ce qu?ils font ? Lors de cette conférence, je présenterai une méthode dans laquelle
presque toutes les étapes mathématiques ou arithmétiques de la résolution sont exprimées
de manière visuelle. Ces visualisations illustrent le contenu de chaque étape, ce qui aide
les étudiants visuels. Elles incitent les étudiants les plus forts à réfléchir à ce qu?ils font
et leur permettent d?en avoir une compréhension plus profonde. J?envisagerai aussi les
limites de cette méthode, en cherchant s?il existe des concepts ou des étapes dans la résolution des exercices qui ne se prêtent pas à la visualisation.
La conférence sera prononcée en anglais avec traduction simultanée.
Physicienne du solide, de la recherche au quotidien?
Vendredi 26 octobre 2007 - 14 h
par Claudine HERMANN - Anciennne professeure au Département de physique de l?École
polytechnique - Présidente d?honneur de Femmes et Sciences
La physique du solide, est un domaine fondamental, très proche
d?applications du quotidien. Quelques thèmes seront présentés plus en
détail : pompage optique dans les semi-conducteurs, photoémission,
magnéto-optique?
Le quotidien d?une physicienne, c?est aussi la diffusion de la science
auprès de ses collègues, du grand public, et la promotion des études et métiers scientifiques auprès des jeunes et en particulier des jeunes filles.
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
Savoir former, savoir informer ; la diffusion des connaissances
dans une société en mutation
Vendredi 26 octobre 2007 - 15 h
par Bertrand LABASSE - Directeur scientifique du Centre national pour le développement
de l?information, enseignant à l?Université Lyon 1 et à l?École supérieure de journalisme
de Lille
À l?école comme à l?âge adulte, le transfert des connaissances scientifiques est confronté à une transformation tumultueuse des conditions
qui permettaient à celles-ci de présenter du sens et de la pertinence
pour leurs destinataires. Devant la surabondance de contenus et de
sources de toute nature qui caractérise la société dite « de l?information », les savoirs traditionnellement considérés comme légitimes sontils en mesure de résister à une concurrence cognitive exacerbée ? En explorant des similitudes paradoxales entre les sphères de l?éducation et de l?information, l?exposé conduira
à s?interroger sur le « coût épistémologique » de la diffusion des connaissances et sur les
aptitudes qu?impliquent les évolutions de celle-ci.
L?expérience et la preuve
Vendredi 26 octobre 2007 - 16 h 30
par Dominique PESTRE - Directeur d?études à l?École des hautes études en sciences sociales
(EHESS), Paris
À partir de divers cas historiques (Newton et la théorie des couleurs, Coulomb et la
loi de l?électrostatique, Joule et l?équivalent mécanique de la chaleur, Hertz et la découverte des ondes électromagnétiques, notamment), l?exposé visera à comprendre en quoi
consiste l?expérience de physique et la nature des preuves qui sont produites. Plus précisément, l?exposé décrira ce qu?est la temporalité de l?expérience, comment l?expérimentateur en vient à la juger terminée, comment il formule ses preuves, comment celles-ci
sont lues, acceptées ou refusées par ses collègues, comment se règlent
les disputes en cas de désaccord, quelle est la place des reproductions
d?expériences dans ce processus, ce qu?est la part culturelle dans ces
démonstrations, etc. En bref, l?exposé cherchera à donner une image
très concrète de ce qu?est le travail expérimental et de la manière dont
on lui donne un sens.
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1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
2 - Conférences à la carte
Peut-on enseigner des vérités scientifiques ?
Samedi 27 octobre 2007 - 8 h 30 - Activité 390
par Jean-Paul JOUARY - Docteur d?État en philosophie, professeur agrégé CPGE, Paris
La nécessité d?enseigner les résultats des sciences pour que celles-ci
soient transmises et progressent paraît condamner cet enseignement à
une réduction des sciences à leurs résultats provisoires. Mais coupées
de leur histoire et de leurs conditions culturelles les sciences sont-elles
encore des sciences ? Ou bien deviennent-elles des croyances parmi
d?autres croyances ?
Spintronique, le spin s?invite en électronique
Samedi 27 octobre 2007 - 15 h 30 - Activité 392
par Albert FERT - Unité Mixte de Physique CNRS/Thalès et Université Paris-Sud, Orsay
Membre de l?Académie des sciences, Médaille d?or du CNRS 2003, Japan Prize 2007
Les électrons portent non seulement une charge électrique mais aussi un spin que
l?on peut se représenter comme un petit vecteur associé à l?électron. La spintronique est
un nouveau type d?électronique qui exploite non seulement la charge des électrons mais
aussi l?influence du spin sur leur mobilité. Elle nous est déjà familière car nous l?utilisons chaque jour pour lire le disque dur de notre ordinateur. Cette lecture des inscriptions
magnétiques du disque est réalisée en utilisant la magnétorésistance géante des multicouches magnétiques dont la découverte, il y a presque vingt ans, a donné le coup d?envoi
de la spintronique. Les développements ont ensuite été très rapides, grâce, en particulier,
aux nouveaux outils qu?ont amenés les nanotechnologies pour construire des « nanostructures magnétiques ». Je décrirai les nouveaux phénomènes récemment découverts
qui vont permettre de réaliser, par exemple, des mémoires d?un
nouveau type pour les ordinateurs (MRAM), des émetteurs micro-onde
très prometteurs pour la téléphonie mobile et peut-être même des qubits
pour ordinateur quantique.
L?éthique, une nouvelle frontière pour l?aventure spatiale
Dimanche 28 octobre 2007 - 10 h 30 - Activité 391
par Jacques ARNOULD - Chargé de mission pour les questions éthiques au CNES
Octobre 2007 : l?espace a fêté le lancement de Spoutnik et son cinquantenaire. Après les folles années de la course à la Lune, le développement de techniques astronautiques au service de la Terre et la poursuite
de l?exploration du système solaire et de l?univers ont pris le devant de
la scène spatiale. Avec cette évolution est venu le temps de l?interrogation éthique, en termes de finalité et de responsabilité ; sans elle, est-il possible d?envisager pour l?espace un avenir qui soit véritablement humain ?
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
L?industrie chimique en France et l?innovation : passé, présent et perspectives
Dimanche 28 octobre 2007 - 13 h 30 - Activité 393
par Armand LATTES - Président de la SFC et de la Fédération française des chimistes
L?industrie chimique a débuté en France à la fin du XVIIIe siècle à
partir des recherches de Nicolas LEBLANC : c?est le premier exemple
d?une relation forte entre un travail de recherche, une innovation et un
développement industriel. Dès cette époque, deux paramètres importants s?imposèrent dans le processus : la demande sociétale et l?intérêt
économique. Ces deux facteurs ont orienté toute nouvelle création ou
développement d?entreprises jusqu?au dernier tiers du XXe siècle. Les
relations entre recherche publique, recherche privée et innovation sont de nos jours mieux
structurées mais elles n?ont pas encore été suffisamment optimisées. Parmi les vingt-neuf
recommandations issues des travaux du groupe stratégique pour l?avenir de l?industrie
chimique à l?horizon 2015, plusieurs insistent sur la nécessité de rapprocher les différents
acteurs. Si l?on veut que ce moteur de l?industrie joue parfaitement son rôle, de nouvelles
relations doivent être trouvées qui devront s?appuyer sur les nombreux moyens régionaux, nationaux et européens qui sont à notre disposition.
Mais vers où se diriger pour rester dans la course ? Aux deux paramètres directeurs
ci-dessus est venu s?ajouter un troisième, le respect de l?environnement. Cette contrainte
supplémentaire peut au contraire se transformer en facteur de progrès, par les défis
qu?elle propose dans les deux domaines d?avenir de la chimie : la chimie verte (ou chimie
en faveur du développement durable) et les nanotechnologies.
Le cerveau a-t-il un sexe ?
Lundi 29 octobre 2007 - 8 h 30 - Activité 363
par Catherine VIDAL - Neurobiologiste, directrice de recherche à l?Institut Pasteur
Avec l?avancée des connaissances en neurosciences, on serait tenté de croire que les idées
reçues sur les différences biologiques entre les hommes et femmes ont été balayées. Or
médias et magazines continuent de nous abreuver de vieux clichés qui prétendent que les
femmes sont naturellement bavardes et incapables de lire une carte routière, alors que les
hommes seraient nés bons en maths et compétitifs. Ces discours laissent croire que nos
aptitudes et nos personnalités sont figées dans le cerveau. Or les progrès des recherches
montrent le contraire : le cerveau, grâce à ses formidables propriétés
de « plasticité », fabrique sans cesse des nouveaux circuits de neurones
en fonction de l?apprentissage et de l?expérience vécue. Garçons et
filles, éduqués différemment, peuvent montrer des divergences de
fonctionnement cérébral, mais cela ne signifie pas que ces différences
sont présentes dans le cerveau depuis la naissance, ni qu?elles y resteront ! L?objectif de cette conférence est de donner à comprendre le rôle
de la biologie mais aussi l?influence de l?environnement social et
culturel dans la construction de nos identités d?hommes et de femmes.
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1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
L?énergie : les contraintes incontournables des chiffres et des ordres de grandeur
Lundi 29 octobre 2007 - 13 h 30 - Activité 389
par Bernard TAMAIN - Professeur d?Université, ENSI de Caen
Les problèmes liés à la consommation croissante d?énergie par
l?humanité sont sévères. Dans l?état actuel des choses, il est faux d?affirmer, comme on l?entend parfois, que la fin du pétrole pourra être
compensée exclusivement par les énergies renouvelables. Celles-ci n?y
suffiront pas pour de multiples raisons qui relèvent de la ressource réellement disponible (cas de l?éolien, de l?hydraulique ou du géothermique), des coûts financiers et énergétiques (cas du solaire), des
contraintes environnementales, des rendements réels quand on prend en
compte la totalité des cycles de production (cas de la biomasse), des contraintes très
fortes liées à l?intermittence de certaines productions (éolien et solaire). Dans ces conditions, la seule attitude raisonnable sera d?une part une optimisation dans l?utilisation de
l?énergie (avec suppression des gaspillages), d?autre part une production diversifiée
faisant appel à la fois aux énergies renouvelables et non renouvelables (charbon,
nucléaire) et utilisant l?électricité et l?hydrogène comme vecteurs énergétiques. Toute
autre évolution nécessiterait des ruptures technologiques majeures qui sont actuellement
très spéculatives.
3 - Tables rondes
Les métiers de la physique
Samedi 27 octobre 2007 - 13 h 30 - Activité 396
Animée par Philippe BLANC-BENON, groupe G2P
À côté de la présentation par diverses associations et sociétés savantes des métiers
de la physique, qui aura lieu en parallèle sous forme de stand et de posters, la table ronde
fera intervenir des professionnels du monde de l?entreprise. L?objectif est de fournir aux
professeurs des arguments pour convaincre les jeunes de s?engager à l?université dans des
études de physique en leur montrant à quelles carrières ces études peuvent les conduire.
Quels sont les critères de recrutement des jeunes scientifiques, au-delà de leur formation
disciplinaire, en particulier en physique générale ? La diversité des carrières accessibles
ne constitue-t-elle pas, en elle-même, une preuve du fait que les qualités développées au
cours de ces études sont recherchées dans la vie professionnelle ?
La Science à l?école et dans l?entreprise : Que faire ensemble ?
Lundi 29 octobre 2007 - 10 h 30 - Activité 398
Organisée par la fondation C?Génial et animée par Alexandre MOATTI
C?est à l?école que se révèle l?intérêt pour la technique et que naissent les talents
scientifiques des jeunes dont l?entreprise a aujourd?hui besoin. La réussite de l?entreprise
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
et de tous ses acteurs repose souvent sur les compétences scientifiques, l?attachement aux
réalisations technologiques, les qualités d?analyse de son personnel.
La communication, l?échange d?informations et de connaissance, la participation à
des projets communs entre ingénieurs et techniciens de l?entreprise d?une part, professeurs et leurs élèves d?autre part, doivent être développés.
C?Génial est un regroupement original d?entreprises motivées pour développer chez
les jeunes le goût de la science et de la technique. La table ronde La Science à l?École
et dans l?Entreprise : Que faire ensemble ? organisée par C?Génial, réunira des professeurs et des représentants des entreprises qui dégageront des projets et des lignes d?action
communs à partir d?expériences concrètes.
4 - Conférences expérimentales à l?ESPCI
Gouttes, bulles et perles
Samedi 27 octobre 2007 - 18 h 30 - Activité 394
par David QUÉRÉ, ESPCI
Nous montrons comment l?étude des formes de gouttes a conduit à fonder la science
des interfaces : expériences et théories de Taylor, Leidenfrost, Young, Laplace et Plateau.
Cette science, sous l?impulsion du développement de la microfluidique, est toujours
très vivante au XXIe siècle. Nous soulignons certaines avancées récentes dans ce domaine
(gouttes auto-propulsées, effet lotus, liquides complexes).
Nanotechnologies fluidiques
Dimanche 28 octobre 2007 - 18 h 00 - Activité 395
par Patrick TABELING et Annick MARIN, ESPCI
Les nanotechnologies ne concernent pas seulement
les ordinateurs. On les utilise aussi pour faire circuler
des fluides dans des réseaux de tubes de taille minuscule : ce sont les laboratoires sur puce.
Ces nanotechnologies fluides sont encore naissantes, mais on sait que probablement, elles bouleverseront demain notre vie quotidienne en affectant de
nombreux domaines : alimentaire, pétrolier, pharmaceutique, informatique. La conférence donnera de nombreux exemples, et expliquera comment les fluides parviennent à
circuler dans des labyrinthes inextricables de microcanaux.
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1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
5 - Les parcours thématiques et leurs activités
Les nombres qui suivent les titres
sont les numéros sous lesquels les activités sont référencées.
? À quoi peuvent servir les recherches sur l?enseignement et l?apprentissage ?
Quelques exemples en physique-chimie - Deux parcours (partie 1)
1. L?implication des élèves à apprendre la physique (65)
2. Attitudes des élèves à l?égard des sciences : influence sur les formes de motivation
en classe (66)
3. Genre et physique-chimie : état des lieux et perspectives (67)
4. Améliorer l?évaluation pour améliorer l?apprentissage : analyses et outils (94)
? À quoi peuvent servir les recherches sur l?enseignement et l?apprentissage ?
Quelques exemples en physique-chimie - Deux parcours (partie 2)
1. Enseignement de l?astronomie au collège : proposition et analyse d?activités (68)
2. Enseignement de l?astronomie au collège : enjeux historiques et épistémologiques
(69)
3. Comment détecter les conceptions des élèves en mécanique ? (70)
4. Enseigner explicitement la mesure et la modélisation au lycée : quelle faisabilité,
quels avantages ? (71)
? Astronomie : sur les traces de Cassini
1. À la recherche des médaillons Arago : du Nord vers le Sud (groupe 1) (92)
2. À la recherche des médaillons Arago : du Sud vers le Nord (groupe 2) (88)
3. À la découverte de Gio.-Domenico Cassini (89)
4. Enseignement thématique autour de la mission Cassini-Huygens (90)
? Cadrans solaires
1. Planétarium : une séance pour vous? (76)
2. Cadrans solaires (77)
? Chevreul, science, couleurs et Art
1. Chevreul et le contraste simultané (365)
2. Visite des Gobelins : atelier de teinture et nuancier informatique (366)
? Démarches d?investigation
1. Quelles activités se cachent dans les comptes-rendus de projets de classe ? (97)
2. Pluralité des démarches au collège (182)
3. Repérer et analyser des séquences d?investigation : quels critères ? des exemples.
(100)
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
? Du minerai au matériau - exemple du zinc
1. Du minerai au matériau, exemple du zinc : conférence d?introduction (14)
2. Du minerai au matériau : présentation d?expériences, discussion (15)
? Espace et enseignement
1. Expériences en micropesanteur : des jeunes dans l?espace (370)
2. Argonautica et Calisph?Air : de l?espace pour comprendre le climat (371)
3. L?espace, une aventure sans limite (372)
4. Solstice, simulateur de lancement de satellites (373)
? La science à l?école et dans l?entreprise
1. Des expériences réalisées en partenariat avec une entreprise : les élèves et le professeur témoignent (397)
2. La Science à l?école et dans l?entreprise : Que faire ensemble ? (398)
? Matière molle - matière divisée
1. De la macromolécule au matériau polymère (164)
2. Pourquoi ça colle ? du miel au post-it (165)
3. Physique des tas de sable (166)
? Mettez-vous au parfum
1. Perception et reconnaissance des odeurs (51)
2. Composition d?arômes et de parfums (52)
3. Histoire de grands parfums (53)
4. Petites histoires de distillation (54)
? Motiver les élèves, une question de pédagogie ?
1. Activités expérimentales : diversifier les tâches et impliquer les élèves
dans l?apprentissage (138)
2. Comment les motiver ? ?une approche de/par l?histoire des sciences (139)
3. Organiser des « aventures » scientifiques pour nos élèves (140)
? Nanosciences
1. Nanosciences et nanotechnologies (383)
2. Comment penser les nanosciences ? (384)
? Neurosciences et apprentissage
1. Le cerveau a-t-il un sexe ? (363)
2. Le développement du cerveau et les acquisitions cognitives (364)
? Pédagogie d?investigation, quels apports ?
1. Pédagogie d?investigation en sciences à l?école primaire, quels bénéfices ? (96)
2. Premiers outils pour se lancer en Démarche d?Investigation (98)
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1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
3. Démarche d?investigation : confrontation magie et sciences en 4e et en 3e (101)
4. Vers une nouvelle culture de l?évaluation (99)
? Physico-chimie de la communication écrite
1. Un réactif de blanchiment propre des pâtes à papier : le peroxyde d?hydrogène (21)
2. Un voyage au sein de la structure tridimensionnelle d?une feuille de papier (22)
3. Topographie 3D du papier par interférométrie (23)
? Physique et chimie au Laboratoire Central de la Préfecture de Police (LCPP)
Attention ces ateliers ont lieu à l?ENCPB et non au LCPP
1. Physique et chimie au LCPP : Enquête et prévention des risques d?incendies (433)
2. Physique et chimie au LCPP : Explosifs, analyses effectuées et exploitation à la
suite d?un attentat (434)
3. Physique et chimie au LCPP : analyse de résidus après incendie (435)
? Physique et géologie ou... géologie et physique ?
1. Géoïde, pesanteur et forme de la Terre (154)
2. Anatomie et physiologie de la Terre (155)
? Production et distribution d?eau potable
1. Exploitation de pilotes de traitement d?eau (125)
2. Exploitation d?un pilote hydraulique (126)
3. Utilisation des méthodes de dosage de terrain (127)
? Relations Universités/Lycées en Ile-de-France
1. Des clés pour l?université : un projet de l?université de Cergy-Pontoise (28)
2. Pour une transition secondaire/supérieur réussie dans les universités de l?académie
de Créteil (29)
3. Du lycée à l?université : une transition vers l?autonomie et la responsabilité (30)
4. Pour une orientation réussie vers les universités de l?académie de Versailles (79)
? S?ouvrir aux autres disciplines : une envie de sciences au collège
1. Les thèmes de convergence, des passerelles entre les disciplines ? (102)
2. Quel enseignement de sciences en 6e ? (103)
3. Regards croisés sur les sciences (355)
? Sécurité
1. Questions pratiques au quotidien : produits interdits, port des lunettes, gaz, CRAB?
(45)
2. Démarches pédagogiques et formation au risque chimique dans l?enseignement à
finalité professionnelle (46)
3. INRS : actions dans le domaine de la prévention du risque chimique (47)
4. Responsabilités de l?enseignant en travaux pratiques de chimie (48)
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
6 - Liste complète des activités toutes catégories confondues
La liste ci-dessous recense les titres abrégés de l?ensemble des activités proposées.
On pourra consulter les titres originaux et les résumés sur le site :
http://paris2007.udppc.asso.fr/site2/index.php?page=atout
Les couleurs des puces permettent de repérer les différents types d?activités présentées dans les pages précédentes. L?ensemble des activités repérées en rose correspond aux
ateliers qui ont lieu à l?ENCPB qu?ils appartiennent ou non à des parcours thématiques.
On trouvera en page 32 des tableaux listant les activités par demi-journée.
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Assemblée plénière de l?UdPPC (466)
« Algo >> Art | Mur Lumière » de Bernard Caillaud (453)
À la découverte de Gio.-Domenico Cassini (89)
À la recherche des médaillons Arago (88, 92)
Acquisition et exploitation de vidéos en mécanique (114)
Acquisition et traitement de données à l?aide d?une calculatrice graphique (412)
Activités expérimentales : diversifier les tâches et impliquer les élèves? (138)
Améliorer l?évaluation pour améliorer l?apprentissage : analyses et outils? (94)
Analyse physicochimique des matériaux de la peinture (CRMF) (135)
Anatomie et physiologie de la Terre (155)
Apprendre avec les musées de sciences (9)
Apprentissage du concept de force dans une situation d?interdisciplinarité? (387)
Argonautica et Calisph?Air : de l?espace pour comprendre le climat (371)
Arômes, couleurs et matières (75, 457, 458, 459)
Attitudes des élèves à l?égard des sciences : influence sur la motivation? (66)
Autour de la rue d?Ulm, découverte d?un quartier scientifique : promenade (400)
Biophysique : régénération axonale et cicatrices gliales (152)
Cadrans solaires (77)
Chevreul et le contraste simultané (365)
Chinatown - le triangle d?or : promenade dans le quartier asiatique du XIIIe (471)
Chimie : malentendus sur le formalisme (356)
Chimie des manuscrits occidentaux, du Moyen Âge aux temps modernes? (133)
Chimie et TIC (72)
Cognition, nouvelles technologies et éducation (454)
Comment Branly a inventé la radio ? (361)
Comment détecter les conceptions des élèves en mécanique ? (70)
Comment le magnétisme vient aux molécules et le monde merveilleux? (3)
Comment les motiver ? ?une approche de/par l?histoire des sciences (139)
Comment penser les nanosciences ? (384)
Comment sélectionner, contextualiser, analyser des textes historiques? (57)
Communication : un attracteur scientifique et social? à Télécom Paris (359)
Communication scientifique par affiche (110)
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Compatibilité électromagnétique (CEM) en électronique de puissance (159)
Composition d?arômes et de parfums (52)
Concert-présentation d?ondes Martenot (402)
Courants forts et faibles, ondes métriques et infrarouge : au lycée Jacquard (160)
De la macromolécule au matériau polymère (164)
De la molécule au médicament : un panorama de la chimie contemporaine (13)
De la synthèse de voyelles à la séparation de voix? (131)
Démarche d?investigation : confrontation magie et sciences en 4e et en 3e (101)
Démarche d?investigation en seconde (107)
Démarches pédagogiques et formation au risque chimique? (46)
Des clés pour l?université : un projet de l?université de Cergy-Pontoise (28)
Des didacticiels pour faciliter la prise en main de logiciels (117)
Des expériences réalisées en partenariat avec une entreprise? (397)
Des outils et des ressources pour le B2i (120)
Des réactions passionnantes pour illustrer le cours de chimie (61)
Du büchner à la filtration en continu (385, 447, 448, 449)
Du lycée à l?université : une transition vers l?autonomie et la responsabilité (30)
Du minerai au matériau : présentation d?expériences, discussion (15)
Du minerai au matériau, exemple du zinc : conférence d?introduction (14)
Du téléphone mobile au Prozac : le fluor, cent ans après? (44)
Échanges avec les jeunes collègues (380)
Edu?bases : banque nationale des pratiques (116)
ENCPB : le « tour du propriétaire » de fonds en combles (122, 444, 445, 446)
Énergie : les contraintes incontournables des chiffres? (conférence à la carte) (389)
Énergie renouvelable - Réseaux industriels communicants - Robot suiveur? (34)
Énergies renouvelables (379)
Enseignement agricole : ?sciences physiques et autres disciplines (95)
Enseignement de l?astronomie au collège : enjeux historiques et épistémologiques (69)
Enseignement de l?astronomie au collège : proposition et analyse d?activités (68)
Enseignement thématique autour de la mission Cassini-Huygens (90)
Enseigner explicitement la mesure et la modélisation au lycée? (71)
Éthique, une nouvelle frontière pour l?aventure spatiale (conférence à la carte) (391)
Évaluation des élèves (109)
Expériences avec des polymères (374)
Expériences de chimie générale assistées par ordinateur avec Regressi (17, 438)
Expériences de physique à main levée (177)
Expériences en micropesanteur : des jeunes dans l?espace (370)
Expériences pour la météorologie et la climatologie (151, 460)
Expériences sur les nouveaux supraconducteurs : pour vous et pour vos élèves (1)
Exploitation de pilotes de traitement d?eau (125)
Exploitation d?un pilote hydraulique (126)
Faire vivre et donner du sens au cours de seconde (377)
Génie chimique : découverte de l?atelier de l?ENCPB (123, 443)
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
? Genre et physique-chimie : état des lieux et perspectives (67)
? Géoïde, pesanteur et forme de la Terre (154)
?? Gouttes, bulles et perles (conférence expérimentale) (394)
? Histoire de grands parfums (53)
? Histoire des sciences au collège (367)
? Histoire des sciences, un élément constitutif d?un cours de sciences physiques? (124)
? INRS : actions dans le domaine de la prévention du risque chimique (47)
? L?implication des élèves à apprendre la physique (65)
? La « question de physique », une expérience de vulgarisation scientifique (378)
? La gamme musicale et le problème du tempérament (405)
? La mallette pédagogique de l?UIC (462)
? La physique dans les domaines de la vidéo et des télécommunications (40)
? La science à l?école et dans l?entreprise : que faire ensemble ? (table ronde) (398)
? L?âge d?or des Sciences Arabes (16)
? Le bon sens suffit-il pour faire des sciences physiques ? que faut-il de plus ? (376)
? Le cerveau a-t-il un sexe ? (conférence à la carte) (363)
? Le développement du cerveau et les acquisitions cognitives (364)
? Le vélo de l?énergie (375)
? Les Curie et les Joliot-Curie, du hangar de la découverte à l?Institut du radium (401)
? Les Passages de Paris, ou les fastes d?une vie mondaine oubliée (463)
? Les ressources numériques (115)
? Les thèmes de convergence, des passerelles entre les disciplines ? (102)
? L?espace, une aventure sans limite (372)
? Lévitation (105)
? L?industrie chimique en France et l?innovation? (conférence à la carte) (393)
? L?Univers à portée de main (Hands-On-Universe) : travaux pratiques (74)
? Mais comment donc les enfants se représentent-ils les scientifiques, leurs activités,
leurs rôles, leur pouvoir ? (128)
? Mes dix premières séances de travaux pratiques de chimie (2)
? Métiers de la physique (table ronde) (396)
? Microchimie : chimie organique plus économique et plus propre (357, 450, 451, 452)
? Musée scientifique du lycée Louis-le-Grand : les manipulations oubliées (368)
? Nanosciences et nanotechnologies (383)
?? Nanotechnologies fluidiques (conférence expérimentale) (395)
? Opérations de base appliquées à la chimie organique (38, 439, 440, 441)
? Option Sciences en classe de seconde (63)
? Organiser des « aventures » scientifiques pour nos élèves (140)
? Partage de connaissances et internet : bilan d?une expérience (forums et wiki) (416)
? Pédagogie d?investigation en sciences à l?école primaire, quels bénéfices ? (96)
? Pendule de Foucault : un défi, le faire comprendre sans formules? (369)
? Perception et reconnaissance des odeurs (51)
? Petites histoires de distillation (54)
? Peut-on enseigner des vérités scientifiques ? (conférence à la carte) (390)
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1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
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Physique des tas de sable (166)
Physique et chimie à l?Institut de Recherche Criminelle de la Gendarmerie? (132)
Physique et chimie au LCPP : analyse de résidus après incendie (435)
Physique et chimie au LCPP : enquête et prévention des risques d?incendies (433)
Physique et chimie au LCPP : explosifs, analyses? à la suite d?un attentat (434)
Physique et grand public (358)
Physique, chimique ou culinaire ? (108)
Pionniers de la radioactivité : promenade sur la Montagne Sainte-Geneviève (399)
PISA : une enquête internationale pour évaluer la culture scientifique des élèves (26)
Planétarium : une séance pour vous? (76)
Pluralité des démarches au collège (182)
Pour une orientation réussie vers les universités de l?académie de Versailles (79)
Pour une transition secondaire/supérieur réussie : universités académie de Créteil (29)
Pourquoi ça colle ? du miel au post-it (165)
Premiers outils pour se lancer en Démarche d?Investigation (98)
Préparer une visite dans un musée scientifique (10)
Présentation des Archives de l?Institut de France (411)
Présentation des ateliers « Ciel et Espace » (91)
Proportions d?isotopes stables : outils de recherche aux multiples usages (49)
Quel enseignement de sciences en 6e ? (103)
Quelles activités se cachent dans les comptes-rendus de projets de classe ? (97)
Quelques jouets scientifiques (106)
Questions pratiques au quotidien : CRAB, produits interdits, port des lunettes (45)
Regards croisés sur les sciences (355)
Repérer et analyser des séquences d?investigation : quels critères ? exemples (100)
Responsabilités de l?enseignant en travaux pratiques de chimie (48)
Satellites météorologiques ; leurs apports scientifiques (130)
Schématisation en cours de physique-chimie. Quels enjeux, quelles difficultés ? (58)
Site « @.Ampère et l?histoire de l?électricité » : un parcours pédagogique (50)
Sites web du CNRS : « Les sciences au lycée » & « Sagascience » (4)
Solstice, simulateur de lancement de satellites (33)
Spintronique, le spin s?invite en électronique (conférence à la carte) (392)
Tableau blanc interactif : des exemples d?utilisation (121)
Tableau blanc interactif : un outil de communication et d?évaluation (113)
Technologie des écrans plats à matrice active (360)
TI-Nspire, l?unité scientifique multifonctionnelle pour micro-ordinateur? (413)
Topographie 3D du papier par interférométrie (23)
TP de chimie revisités : scénarii ouverts et matériaux simples (62)
Un défi : sauvegarder le patrimoine scientifique du XXe siècle (382)
Un parcours d?expériences dans la collection de physique du lycée Buffon (12)
Un peu de physique dans un lycée ordinaire (170, 461)
Un réactif de blanchiment propre des pâtes à papier : le peroxyde d?hydrogène (21)
Un voyage au sein de la structure tridimensionnelle d?une feuille de papier (22)
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
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Usages des environnements numériques de travail (ENT) (112)
Utilisation de LabVIEW en physique et en physique appliquée (80, 442)
Utilisation des méthodes de dosage de terrain (127)
Utilisations pédagogiques des cartes heuristiques (118)
Utiliser l?histoire de l?optique dans l?enseignement : pourquoi ? comment ? (129)
Utiliser les ressources d?un musée scientifique dans le cadre de l?EDD (8)
Vers une nouvelle culture de l?évaluation (99)
Visite (Orsay-Saclay) : centre de cinétique rapide ELYSE (427)
Visite (Orsay-Saclay) : centre de protonthérapie d?Orsay (426)
Visite (Orsay-Saclay) : l?anneau de collision d?Orsay (424, 425)
Visite (Orsay-Saclay) : l?Institut de chimie moléculaire et des matériaux (428, 429)
Visite (Orsay-Saclay) : synchrotron Soleil (430, 431)
Visite au Palais de la découverte : visite spéciale « jeune enseignant » (11)
Visite de la Cité des Sciences (171)
Visite de la collection de minéraux de l?École des Mines (163)
Visite de la collection de minéraux de l?École des Mines : couleur des minéraux (167)
Visite de la collection? : méthodes d?analyse minéralogique (168)
Visite de la collection de minéraux de l?université Pierre et Marie Curie (181)
Visite de la Galerie - musée Baccarat (153)
Visite de la ligne 14 de la RATP, première ligne automatique du métro (422, 423)
Visite de la Maison de l?Air (141, 418, 419)
Visite de l?hôtel de la Monnaie (atelier et musée) (465)
Visite de l?Institut du Monde Arabe (158)
Visite de l?Observatoire de Paris (175)
Visite de l?Opéra Bastille (436, 437)
Visite des Ateliers de la Manufacture des Gobelins (179)
Visite des Ateliers de la Manufacture nationale de Sèvres (142)
Visite des Gobelins : atelier de teinture et nuancier informatique (366)
Visite des usines PSA à Aulnay-sous-Bois (414)
Visite du labo. du Centre de Recherche et de Restauration des Musées? (136, 432)
Visite du musée Branly (362)
Visite du musée Curie (180, 421)
Visite du musée de la musique (172)
Visite du musée de la préfecture de la Police de Paris (470)
Visite du musée de l?air et de l?espace (Le Bourget) (386, 417)
Visite du musée de l?assistance publique - Hôpitaux de Paris (144)
Visite du musée de l?éventail (157, 420)
Visite du musée des arts et métiers (24, 25)
Visite du musée du parfum (173)
Visite du musée national de céramique de Sèvres (143)
Visite du musée Pasteur (176)
Visite du Palais de l?Institut de France (410)
Visite du Théâtre-Musée des Capucines? au parfum ! (174)
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Planning du samedi 27 octobre 2007 - Matin
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
N?oubliez pas
que de nombreuses expositions
vous sont également proposées
sur place
Savants
dessins
Planning du samedi 27 octobre 2007 - Après-midi
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
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N?oubliez pas
que de nombreuses expositions
vous sont également proposées
sur place
Mur de lumière
de Bernard CAILLAUD
Planning du dimanche 28 octobre 2007 - Matin
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
Genèse d?une affiche
Planning du dimanche 28 octobre 2007 - Après-midi
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
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Dimitri MENDELEÏEV (1834-1907)
Planning du lundi 29 octobre 2007 - Matin
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
N?oubliez pas
que de nombreuses expositions
vous sont également proposées
sur place
Planning du lundi 29 octobre 2007 - Après-midi
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
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1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
Inscription - Mode d?emploi
« Jeunes collègues », nous vous attendons nombreux !
Nous avons décidé cette année de faire un effort encore plus important que
d?habitude en direction des « jeunes collègues », à condition qu?ils soient adhérents
de l?association (ils peuvent adhérer en même temps qu?ils s?inscrivent !) et fournissent un justificatif (attestation de l?IUFM ou arrêté de nomination de moins de trois
ans). Nous leur proposons
? des frais d?inscriptions très réduits (10 ? au lieu de 30 ?) ;
? des frais d?hébergement « symboliques » : 10 ? par nuit (chambre et petit-déjeuner),
en chambres de deux personnes. Ils pourront bien sûr indiquer la personne de leur
choix ;
? les frais de déplacement remboursés sur justificatif.
Nous remercions par avance ces collègues d?essayer de trouver des moyens de
transport à des prix raisonnables ! Prenez vos billets à l?avance, faites du co-voiturage?
N?oubliez pas que notre association ne vit que des cotisations de ses membres?
Inscription
Si cette offre vous concerne, vous devez vous inscrire sur le site du congrès :
http://paris2007.udppc.asso.fr/ - Rubrique « Inscription »
et cocher la case correspondant à votre statut dans les pages d?inscription. Vous procéderez ensuite à votre inscription. Il vous sera demandé un justificatif numérisé (scanné)
de votre statut que vous enverrez à :
Rosine FANGUET - 13, allée de la Butte - 13500 MARTIGUES
/
Rosine FANGUET sera votre interlocutrice avant et pendant le congrès. C?est
auprès d?elle que vous devrez émarger.
Il faudra que vous demandiez un ordre de mission pour participer au début du
congrès (vendredi 26 et samedi 27) qui est pendant le temps scolaire. Tous les recteurs
et IPR ont été contactés pour favoriser l?obtention de ces ordres de missions. Le
congrès est inscrit au PAF de certaines académies. Demandez conseil au président
académique de l?UdPPC. Un modèle de demande est disponible page 48.
Si certains de vos collègues et ami(e)s
sont susceptibles d?être également concerné(e)s,
n?hésitez pas à en parler autour de vous et venez nombreux !
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
Inscription par Internet
L?équipe de Besançon, pour les 54e journées (2006) nous avait montré la voie? Pour
la deuxième année consécutive, nous vous proposons une inscription entièrement en ligne,
avec paiement sécurisé. Bien entendu, l?inscription sur fiche papier est toujours possible.
Les inscriptions en ligne se font à partir du site :
http://paris2007.udppc.asso.fr/ - Rubrique « Inscription »
Un conseil : n?abordez la partie inscription qu?après avoir bien étudié toutes les
possibilités qui vous sont offertes !
? S?identifier?
La première fois que vous vous connectez sur le site, vous devrez indiquer si vous
êtes, ou non, adhérent(e) à l?UdPPC et, si oui, donner votre numéro UdPPC. Si vous
ne le connaissez pas, vous pourrez le rajouter ultérieurement ; demandez-le à l?adresse :
Le fait d?être adhérent vous permet de bénéficier d?un tarif d?adhésion réduit (30 ?
au lieu de 55 ?).
Vous vous enregistrez ensuite en indiquant un nom d?utilisateur (votre choix est totalement libre) puis un mot de passe et votre adresse mél. Un courriel de confirmation,
comportant un lien qui permet de poursuivre l?inscription, vous sera alors envoyé.
Nouveau !
? Une procédure automatique de vérification dans la base de données de l?UdPPC
? Une possibilité offerte aux non adhérents, d?adhérer directement en ligne, par une
procédure simplifiée. L?adhésion sera enregistrée pour l?année 2008. La cotisation
d?adhésion 2008 est de 26 ?.
Remarques importantes :
? Vous pouvez indiquer une adresse courriel différente de celle sous laquelle vous
êtes enregistré à l?UdPPC ; celle-ci n?en sera pas affectée.
? Vous devez saisir votre adresse courriel deux fois, pour éviter toute erreur ; pour la
deuxième saisie, ne faites surtout pas de « copier-coller » de l?adresse rentrée dans la
première case : la seconde saisie n?aurait plus aucune utilité et une erreur dans votre
adresse nous empêcherait de vous communiquer les documents de confirmation.
? Si vous ne recevez pas ce message de confirmation, vérifiez d?abord qu?il n?est pas
dans vos « messages indésirables » (spams), puis envoyez un message aux administrateurs du site (adresses en bas de chaque page du site d?inscription) qui vous débloqueront manuellement.
? Poursuivre son inscription? et payer !
Une fois enregistré, vous pouvez procéder à la suite de votre inscription, et accéder
autant de fois que vous le voulez aux pages d?inscription en ligne des Journées natio39
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
nales en retournant à l?adresse :
http://paris2007.udppc.asso.fr/ - Rubrique « Inscription »
et en vous connectant simplement avec votre identifiant et votre mot de passe.
Grâce à la participation des académies de Créteil et Paris, toutes les activités qui
auraient dues être payantes vous seront offertes (la section académique de Versailles
offre les cadeaux aux congressistes). En conséquence, seule la balade en bateau est
payante? et bien sûr la restauration, l?hébergement et les frais d?inscription.
Paiement : il peut se faire :
? soit en ligne (par carte bancaire) en suivant la procédure indiquée ;
? soit par chèque à l?ordre de l?Union des professeurs de physique et de chimie (UdPPC)
à adresser à :
UdPPC JN2007 - À l?attention de Mme SCHWOB
42, rue Saint-Jacques - 75005 Paris
Tél. : 01 40 46 83 80 ou 06 16 25 63 39
Remarques importantes :
? Après paiement et validation de votre inscription, vous ne pourrez plus modifier vos
choix de repas ou d?hébergement. Nous vous remercions de nous contacter si vous
devez y apporter des modifications.
? Les attributions des activités se feront en fonction des dates d?arrivée des paiements. Il est donc préférable d?utiliser le système sécurisé de paiement en ligne. De
plus, si par la suite vous êtes amené à modifier vos choix d?ateliers ou de visites
par Internet, c?est la date de cette modification qui sera prise en compte pour leur
attribution.
? Certaines catégories de congressistes pouvant bénéficier de tarifs réduits (invités,
jeunes collègues) doivent attendre la validation manuelle de leur situation avant de
passer à l?étape du règlement. Cette validation se fera le plus rapidement possible
et vous en serez averti. Vous devrez alors vous reconnecter sur le site pour finaliser
votre inscription.
? Et maintenant? construisez le programme !
Le congrès commence le vendredi 26 octobre 2007 par la journée de conférences
plénières à la Maison de la chimie.
Pour les trois journées du samedi 27 au lundi 29 et la journée de visites du
mardi 30, durant lesquelles se déroulent plus de 200 activités, vous devez construire
vous-même votre programme. Nous vous recommandons vivement de faire votre choix
en utilisant le site de présentation des journées où figurent toutes les informations.
Des tableaux récapitulatifs des activités par demi-journée sont disponibles à
partir de la page 32. Les numéros de parcours et d?activités vous aideront à vous
repérer. Il vous sera d?abord demandé de choisir, si vous le désirez, un parcours
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
thématique regroupant plusieurs activités : si vous obtenez un parcours, les activités
correspondantes vous sont automatiquement attribuées. Vous pourrez ensuite choisir
des activités individuellement, qu?elles fassent ou non partie d?un parcours : il vous
est possible de choisir des activités simultanées avec celles des parcours souhaités.
Elles peuvent vous être attribuées si vous n?obtenez pas le parcours.
Certaines activités ont un titre et un contenu identiques ; il s?agit de la répétition
d?une même activité dans une journée. Vous pouvez choisir cette activité dans
plusieurs tranches horaires afin d?augmenter vos chances de l?obtenir, nous ne vous
l?attribuerons qu?une seule fois?
L?examen des v?ux des congressistes se fera selon leur ordre d?inscription : la
date prise en compte est celle de validation du paiement (immédiatement si le paiement se fait en ligne, à l?enregistrement du chèque sinon). Si vous modifiez vos v?ux
de parcours ou d?activités, c?est la nouvelle date qui prévaudra.
Inscription « papier »
Elle est toujours possible, grâce à la fiche d?inscription contenue dans ce programme.
Compte tenu du très grand nombre d?activités proposées, nous ne pouvons pas
publier les résumés détaillés de toutes ces activités. Vous trouverez les compléments sur
le site de description des journées, que nous vous conseillons vivement de consulter pour
vous aider.
Renvoyez la fiche d?inscription avant le 30 septembre 2007 accompagnée d?un
chèque à l?ordre de l?Union des professeurs de physique et de chimie, à adresser à :
UdPPC JN2007 - À l?attention de Mme SCHWOB
42, rue Saint-Jacques - 75005 Paris
Tél. : 01 40 46 83 80 ou 06 16 25 63 39
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1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
Tout ce que vous devez savoir
Frais d?inscription
Ils sont fixés à 30 ? pour les adhérents à l?UdPPC (55 ? pour les non adhérents) et
comprennent les pauses café pendant tout le congrès.
Remarque : Vous pouvez procéder directement à votre adhésion (pour 2008) en
même temps que vous vous inscrivez par l?intermédiaire du site. Vous pouvez évidemment adhérer également en même temps que vous procédez à l?inscription « papier ». Il
vous suffit d?utiliser la fiche cartonnée contenue dans ce Bup ou jointe à ce programme.
Accompagnants
Il n?y a pas de catégorie particulière pour les accompagnants que nous remercions de
s?inscrire comme congressistes (nous rappelons que toutes les activités sont gratuites).
Questions d?intendance?
? Repas : le prix de tous les repas est fixé à 12 ?.
Vendredi 26 octobre : nous vous proposons un repas « autour d?un plat », servi à table
dans les salons de la Maison de la chimie. Le tarif demandé ne couvre qu?une faible
part du coût réel de ce repas ! Attention, il y a très peu de possibilités de restauration
(à des prix raisonnables) dans le quartier de la Maison de la chimie. Nous vous
conseillons vivement de déjeuner? avec nous !
Apéritif convivial à l?École militaire (à partir de 18 h 30) : un lieu magnifique que peu
d?entre nous connaissent.
Samedi 27, dimanche 28 et lundi 29 octobre : nous serons accueillis au restaurant de
l?ENCPB dont le personnel accepte de travailler malgré les vacances. Nous les en
remercions vivement !
Attention : aucun ticket ne sera vendu sur place.
? Repas festif à Montmartre (dimanche 28 octobre à partir de 20 h)
Ce repas sera animé par un groupe de jeunes artistes du « forum du mouvement ».
Présentation sur le site :
http://paris2007.udppc.asso.fr - Rubrique « 200 activités / animations variées »
? Hébergement
? Nous assurons la gestion de l?hébergement sans passer par un organisme extérieur.
Nous nous sommes donc limités à un nombre restreint de sites comprenant un assez
grand nombre de chambres. Nous avons fait le maximum pour trouver des conditions d?hébergement à des prix raisonnables.
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
? Tous les lieux d?hébergements sont dans Paris IntraMuros ou juste au-delà du périphérique. Les adresses de tous les lieux d?hébergement sont disponibles p. 47.
? Les caractéristiques et les prix des hôtels sont détaillés sur la fiche d?inscription.
? Les hôtels seront remplis par ordre d?arrivée des réservations.
? Le Centre international de séjour de Paris (CISP) n?est pas un hôtel mais propose
des conditions d?hébergement très satisfaisantes (les présidents académiques et les
participants aux Olympiades de physique le pratiquent régulièrement lorsqu?ils
viennent à Paris).
Ne tardez pas à réserver votre hébergement, car après le 30 septembre 2007 nous ne
pourrons plus garantir la disponibilité des chambres.
? Arrhes : elles sont fixées à 50 ?
Conditions :
? annulation jusqu?à 15 jours de la manifestation : remboursement de 100 % des
arrhes ;
? annulation entre J-15 et J-7 : remboursement de 50 % des arrhes ;
? après J-7 : aucun remboursement.
Les bonus
? La journée du mardi : n?oubliez pas que vous pouvez poursuivre des vacances
intelligentes en profitant des visites que nous vous avons préparées le mardi 30 octobre.
La liste de ces visites est disponible p. 16.
? Le Palais de la découverte : il a soutenu notre projet avec beaucoup d?intérêt et nous
a proposé de multiples collaborations.
? Le Palais nous prête, pour illustrer certains éléments de la conférence plénière
d?Alain ASPECT (vendredi 26 octobre 2007), l?expérience à faible flux de photons
qui a été montée dans le cadre de l?Année mondiale de la physique (AMP 2005).
Elle sera présentée à la Maison de la chimie en même temps que la conférence.
? De nombreux ateliers sont pris en charge par des animateurs du Palais : par exemple
le parcours thématique Cadrans solaires qui comprend une séance au planétarium et
plusieurs ateliers sur l?utilisation des musées scientifiques dans l?enseignement.
? Une visite spéciale est proposée aux jeunes collègues le mardi 30 octobre 2007.
? La manipulation présentée au Palais dans le cadre de l?opération Un chercheur, une
manip a été choisie en fonction des centres d?intérêt des professeurs de physique et
de chimie. Elle s?intitule Lasers LIDAR : éclairer, mesurer, révéler. Allez voir cette
manip au Palais, d?autant que?
? ?le Palais offre à tous les congressistes l?entrée gratuite sur présentation du badge
du congrès, jusqu?au dimanche 4 novembre 2007. Profitez-en !
? Les concours photos : rappelons que deux concours photos sont proposés aux
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1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
congressistes. Vous pouvez consulter le règlement dans Le Bup n° 894 - mai 2007 p. 655 ou sur le site du congrès :
http://paris2007.udppc.asso.fr - Rubrique « 200 activités / animations variées »
ou le demander à Madame SCHWOB (adresse ci-dessous).
Le palmarès sera annoncé au cours de l?assemblée plénière qui clôturera le congrès
(lundi 29 à partir de 15 h 30). De nombreux prix récompenseront les meilleures photos.
Elles seront ensuite présentées sur le site de l?UdPPC et/ou publiées dans Le Bup.
? Les expositions : de très nombreuses expositions vous seront proposées sur le site du
congrès (voir p. 14), en particulier l?exposition Au fil du Bup.
Deux expositions sont présentées spécialement à notre intention à l?extérieur de
l?ENCPB : Physique impériale (à l?Espace des sciences de l?ESPCI) et Un chercheur,
une manip (au Palais de la découverte).
Afin de vous ménager du temps pour les visiter, il ne vous sera attribué qu?un nombre
d?activités inférieur au nombre de plages horaires disponibles.
Contacts
Organisation générale
Madeleine SONNEVILLE
29, rue Edmond About
92350 LE PLESSIS-ROBINSON
Mobile : 06 08 74 03 13
Monique SCHWOB
UdPPC JN2007 - À l?attention de Mme SCHWOB
42, rue Saint-Jacques - 75005 PARIS
Mobile : 06 16 25 63 39
Inscriptions et site Internet
Raphaël SPIRA
21, rue Louis Gaillet - 94250 GENTILLY
Mobile : 06 88 48 60 19
Paul COUSSANDIER
3B, rue Bastberg - 67700 SAVERNE
Mobile : 06 16 11 19 87
Hébergement
Trésorier
Jérôme GOIDIN
30, rue des Poissonniers - 75018 PARIS
Mobile : 06 67 10 62 66
Hugues DE SAINTE FOY
45, montée de l?Epallud - 38300 DOMARIN
Mobile : 06 08 53 41 19
Accueil « jeunes »
Exposants et éditeurs
Rosine FANGUET
13, allée de la Butte - 13500 MARTIGUES
Mobile : 06 88 48 60 19
Jan DUDA
341, rue des Fontaines - 63390 AUNEUIL
Mobile : 06 79 29 03 71
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
Accueil - Voyage - Déplacements à Paris
? Accueil : nous ne pouvons organiser un accueil dans toutes les gares parisiennes, mais
un accueil téléphonique sera mis en place le jeudi 25 octobre 2007 de 14 h à 22 h. Le
numéro de téléphone sera communiqué dans le courrier de confirmation.
? Vous voyagez en voiture : nous vous le déconseillons formellement ; il n?y a aucun
stationnement à proximité des lieux du congrès.
? Vous voyagez en avion : grâce au numéro d?agrément ci-dessous, vous pourrez bénéficier du tarif congrès, dans la mesure des places disponibles, pour un aller-retour
effectué sur le réseau de la compagnie Air France.
? Vous voyagez en train : pensez à cocher la demande de billet de congrès.
Nous vous laissons gérer votre transport depuis la gare d?arrivée (ou l?aéroport) jusqu?à
votre hôtel. Pensez que l?on peut acheter des tickets de métro dans les gares de région.
Consultez le site : http://www.ratp.fr/ pour trouver le meilleur itinéraire.
? Déplacements pendant le congrès : des tickets de métro-bus seront disponibles au
prix de 1 ? l?unité ou 10 ? le carnet (prix inférieur au prix d?achat en station).
PARIS DE SCIENCES
Code identifiant : 02580AF
Valable pour transport entre le 21/10/2007 au 04/11/2007
Des réductions sont appliquées sur une très large gamme de tarifs dans toutes les classes de
transport (Espace Première, Espace Affaires, Tempo) sur l?ensemble des vols Air France du
monde.
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Pour obtenir les tarifs préférentiels consentis pour cet événement connectez-vous sur :
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ou par le lien Internet de cet événement.
Vous devez garder ce présent document de la manifestation comme justificatif. Il peut vous être
demandé de justifier l?utilisation du tarif consenti à tout moment de votre voyage.
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Société Air France, société anonyme au capital de 1.901.231.625 euros - RCS Bobigny 420495178
Siège social : 45, rue de Paris F95704 Roissy Charles de Gaulle Cedex, France
Document édité par Air France Global Meetings : JH.VC
45
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
55e JOURNEES NATIONALES DE L?UDPPC
Adresses des différents lieux du congrès
Maison de la chimie - http://www.maisondelachimie.com/
28, rue Saint-Dominique - 75007 PARIS
Métro : Invalides (lignes 8, 13) ; Solférino (ligne 12) - RER : Invalides (ligne C)
École militaire
Place de l?École militaire - 75007 PARIS
École nationale de chimie-physique-biologie (ENCPB) - http://www.encpb.org/
11, rue Pirandello - 75013 PARIS
Métro : Les Gobelins (ligne 7) ; Campo Formio (ligne 5)
École supérieure de physique et chimie industrielles (ESPCI) http://www.espci.fr/
10, rue Vauquelin - 75005 PARIS
École nationale supérieure des télécommunications (ENST) http://www.enst.fr/
46, rue Barrault - 75013 PARIS
Lycée Jacquard - http://lyc-jacquard.scola.ac-paris.fr/index_bis.html
2, rue Bouret - 75019 PARIS
Lycée Louis Armand - http://www.louis-armand-paris.fr/
321, rue Lecourbe - 75015 PARIS
Lycée Louis Nicolas Vauquelin - http://lyc-vauquelin.scola.ac-paris.fr/
Rue Boutroux - 75013 PARIS
Lycée Buffon - http://lyc-buffon.scola.ac-paris.fr/
16, boulevard Pasteur - 75015 PARIS
Lycée Louis-le-Grand - http://lyc-llg.scola.ac-paris.fr/
123, rue Saint-Jacques - 75005 PARIS
Adresses des hôtels et autres hébergements
Hôtel Campanile Porte d?Italie
2, boulevard du Général de Gaulle - 94270 Le Kremlin Bicêtre
Métro : Porte d?Italie (ligne 7), environ dix minutes - Tramway : ligne T3
Hôtel F1 Paris - Porte de Châtillon
23, avenue de la Porte de Châtillon - 75014 PARIS
Métro : Porte d?Orléans (ligne 4), environ dix minutes - Tramway : ligne T3
Hôtel F1 Paris - Porte de Saint-Ouen
29, rue du Docteur Babsinski - 75018 PARIS
Métro : Porte de Saint-Ouen (ligne 4)
et Centre International de Séjour de Paris (CISP)
http://www.cisp.fr/cisp/index.asp
Centre Kellermann - 17, boulevard Kellermann - 75013 PARIS
Métro : Porte d'Italie (ligne 7) - Tramway : ligne T3
Centre Ravel - 6, avenue Maurice Ravel - 75012 PARIS
Métro : Bel-Air (ligne 6) - Porte de Vincennes (ligne 1)
47
1907-2007 - PARIS DE SCIENCES : LE BUP FETE SON CENTENAIRE
Demande d?ordre de mission
Rappelons que le congrès est placé
sous le Haut patronage de Monsieur le Ministre de l?Éducation nationale
Tous les recteurs ont reçu un courrier de Bernard BIGOT, président de la Fondation de
la Maison de la chimie, attirant leur attention sur la journée de conférences plénières du
vendredi 26 octobre 2007. Nous avons relayé ce courrier auprès des recteurs et des IPR
en leur demandant de favoriser l?obtention d?autorisations d?absence pour cette journée.
Les présidents académiques ont fait de nombreuses démarches dans le même sens.
Un certain nombre d?académies ont inscrit ces journées au PAF. Dans les autres académies, nous espérons que les ordres de mission et autorisations d?absence seront accordés
sans difficulté.
N?hésitez pas à demander ces ordres de mission !
Aidez les jeunes collègues à effectuer les démarches nécessaires.
Vous pouvez utiliser le modèle de demande ci-dessous.
Demande d?ordre de mission :
55e Journées nationales de l?UdPPC
PariS de ScienceS (26-29 octobre 2007)
NOM :............................................................................................................................... Prénom : .....................................................................................................................
Adresse professionnelle
Académie : ................................................................................................................ Fonction :..................................................................................................................
Grade : ............................................................................................................................................................................................ Échelon : .....................................................
Nom de l?établissement :.........................................................................................................................................................................................................................
Adresse de l?établissement : ..............................................................................................................................................................................................................
Adresse personnelle
...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................
N° téléphone : ..................................................................................................... - Adresse mél. :..................................................................................................
Avis du chef d?établissement
..............................................................................................................................................................................................................................................................................................`
Imprimé en France par SPEI - 54425 Pulnoy - 07/07
...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................
ACTIVITÉS
D E
L? UD P P C
Compte-rendu de la rencontre
« Jeunes collègues »
169
« PariS de ScienceS » : Dimanche 28 octobre 2007
Organisée par le Bureau national, cette rencontre a permis à une vingtaine de collègues,
stagiaires IUFM ou nouveaux titulaires, de débattre entre eux et avec le Bureau. Leur
contribution à la vie de l?association fut très enrichissante pour nous, qu?ils en soient
tous remerciés.
La deuxième année d?IUFM : de grosses disparités réelles ou ressenties
Lors des rencontres avec les collègues encore en stage (PLC2) ou qui sont dans
leurs premières années d?exercice (néo titulaires), la formation reçue (ou non) en IUFM
est un sujet inépuisable de regrets, de reproches? Lors de la rencontre du 28 octobre
2007, les interventions très contrastées ont permis d?avancer de façon constructive.
« Quel confort de ne travailler que quelques heures par semaine et de suivre en
même temps une formation, particulièrement une formation transversale». D?entrée une
collègue de Nantes, ingénieure auparavant, place la discussion sur un terrain peu habituel : la lourdeur de l?enseignement à assurer, huit heures cette année et non plus six
heures est retournée, la formation non directement utilisable est vue comme source d?enrichissement.
Le vécu de ceux qui étaient étudiants il y a peu semble bien différent : la priorité
immédiate est de faire cours, de corriger les copies et les contenus des formations
devraient d?abord répondre à ces priorités. On court après le temps car souvent les lieux
de formation sont multiples ? jusqu?à quatre sites différents ? éloignés les uns des autres
et éloignés du poste où l?on exerce. Et si, après avoir subi plus d?une heure de transport,
le stagiaire trouve que la formation proposée ne correspond pas à ses attentes?
La discussion a montré que les attentes étaient très diverses, tout comme les offres
de formation des IUFM : quand certains se plaignent de ne pas avoir de formation à la
sécurité ou demandent que la formation aux premiers secours soit rendue obligatoire, ils
sont rabroués par ceux qui les ont suivies. Il n?y a pas de bons ou mauvais IUFM, mais
de bonnes et de mauvaises rencontres entre formations et formés. La qualité des conditions matérielles est primordiale pour que l?année de PL2 soit profitable.
Néo titulaire et formation
La formation ne devrait-elle pas être davantage étalée dans le temps ? La formation
Vol. 102 - Janvier 2008
Activités de l?UdPPC
LE DÉBUT DE CARRIÈRE
170
UNION DES PROFESSEURS DE PHYSIQUE ET CHIMIE
continue en début de carrière peut-être rendue obligatoire dans certaines académies, sinon
il faut une démarche volontaire plébiscitée par certains. Mais comment s?inscrire à un
plan académique de formation quand on est titulaire sur zone de remplacement et que
l?on ne sait pas de quoi demain sera fait ? Certains collègues demandent une entrée
progressive dans le métier et des formations qu?ils puissent suivre à distance.
L?ASSOCIATION, LE BUP ET LES JEUNES COLLÈGUES
L?association doit :
Être un lien pour des échanges locaux, mais hors de l?établissement.
Défendre la discipline, être plus « syndicale ».
Fournir des bases de données, par exemple sur les nouveaux programmes de collège.
Mutualiser des outils (animations, expériences avec du matériel peu cher?).
Labéliser des ressources que l?on trouve sur Internet.
Être un réseau d?échanges, par exemple sur la recherche pédagogique, sur les petites
filières comme maquettiste, relieur d?art?, où les collègues peuvent être amenés à
enseigner.
L?UdPPC pour quoi faire ?
?
?
?
?
?
?
On peut signaler que certaines de ces demandes sont satisfaites par les sites académiques institutionnels. En ce qui concerne l?UdPPC, la mutualisation et la labellisation
peuvent aller de paire dans un forum de pairs : il n?est pas utile que des « autorités »
disent ce qui est bien ? les usages des ressources sont tellement différents qu?un site
pourra être source d?inspiration pour l?un et sans grand intérêt pour un autre. Un tel
forum existe déjà mais est peu utilisé, le forum national de l?UdPPC décliné en UdPPCForum, public (accessible depuis le site national http://udppc.asso.fr/) et UdPPC-Adhérents réservé aux adhérents qui ont demandé leur inscription.
Invités à se prononcer sur l?existence du Bup imprimé, les collègues présents sont
unanimes : le recevoir incite à le consulter.
Le Bup
La possibilité d?avoir des Bup différents, un pour le collège, un pour le lycée, un
pour les prépas par exemple est rejeté « déjà qu?on est obligé d?enseigner en collège,
vous n?allez pas en plus nous priver de physique et de chimie ! ».
Le coût du Bup et la nécessité de le vendre suscitent des propositions sur le prix des
abonnements collectivités : ne peut-on le moduler suivant la taille de l?établissement ?
Lorsque Le Bup en ligne sera disponible, il est évident pour tous les participants que
l?abonnement papier contiendra l?abonnement en ligne et que le seul abonnement en
ligne devra être moins coûteux que l?ensemble.
Le Bup no 900
ACTIVITÉS
D E
L? UD P P C
171
La présence de nombreux collègues et les échanges parfois animés entre les participants montrent que les organisateurs du congrès PariS de ScienceS ont eu raison d?aider
les jeunes collègues afin qu?ils puissent être présents à ces journées qui resteront dans
les mémoires.
EN CONCLUSION
Activités de l?UdPPC
Jean-Charles JACQUEMIN
Vol. 102 - Janvier 2008
172
UNION DES PROFESSEURS DE PHYSIQUE ET CHIMIE
Allocutions prononcées
lors des 55e Journées nationales
« PariS de ScienceS » : Lundi 29 octobre 2007
Discours de M. Jean-Charles JACQUEMIN
Président de l?UdPPC
Monsieur le doyen de l?Inspection générale de sciences physiques et chimiques,
Mesdames et Messieurs les inspecteurs, Mesdames et Messieurs les présidents, chers
collègues, je suis heureux de m?adresser à vous lors de ces 55e Journées nationales.
Je veux remercier les représentants des associations et des syndicats qui nous font
le plaisir de leur présence.
Je vous demande de vous joindre à moi pour remercier chaleureusement les collègues
et plus particulièrement ceux d?Île-de-France qui ont rendu possible la tenue de ces journées exceptionnelles. Bravo à toutes et à tous !
Le Bup et l?association
Avant de présenter les principales positions de l?association, permettez-moi quelques
mots sur Le Bup : vous y trouvez tout d?abord des articles scientifiques, didactiques et
pédagogiques. Ils répondent à une demande forte et sont la justification de l?existence de
notre revue. Le rédacteur en chef vous en dira quelques mots plus tard.
Mais dans Le Bup vous pouvez aussi lire la vie de l?association au fil des jours, les
courriers envoyés et les textes adoptés, les comptes-rendus des Conseils et de l?Assemblée générale. C?est à travers cette partie du bulletin que les positions de l?association,
que je vais rappeler, sont exprimées.
L?enseignement des sciences en secondaire : formation de tous les futurs
citoyens et formation des futurs scientifiques
Un monde figé, ça n?existe pas? le progrès n?est pas certain, pas plus que le déclin.
Nous ne sommes ni naïvement en attente de jours meilleurs qui devraient advenir, ni nostalgiques d?un temps, le bon vieux temps qui serait irrémédiablement perdu.
L?enseignement des sciences expérimentales et particulièrement de la physiquechimie est indispensable à la formation des futurs citoyens. Si cet enseignement ne
semble pas assez efficace il doit être constamment repensé, des voies nouvelles doivent
Le Bup no 900
ACTIVITÉS
D E
L? UD P P C
173
être explorées à côté de méthodes plus traditionnelles qui font toujours leurs preuves avec
les bons élèves.
La classe de seconde
Dans le futur la seconde semble devoir rester commune à tous les élèves des lycées
généraux et technologiques, elle constitue donc la charnière de ces deux ambitions. Un
groupe a été constitué au sein de notre association pour proposer les grandes lignes de
ce que doit être à notre sens un enseignement scientifique, particulièrement de physiquechimie qui s?adresse à tous, qui permette à un grand nombre de comprendre les démarches
des scientifiques et qui leur donne envie de poursuivre en sciences au-delà du bac. Les
propositions portées par le collectif ActionSciences et les expérimentations menées dans
certaines académies, pour développer un enseignement pluridisciplinaire des démarches
scientifiques ont nourri la réflexion. On nous rétorque parfois que « ce projet est trop beau
pour ne pas faire partie du tronc commun » ! Et bien, c?est ce que nous envisageons ;
nous souhaitons que l?enseignement scientifique soit rénové pour tous les élèves afin de
donner du sens à ce qui est étudié et qu?un approfondissement pour ceux qui le désirent
soit proposé, par exemple à travers une évolution de la MPI et de la PCL.
La série S
Lors de l?Assemblée générale du mois de juin 2007 nous avons à nouveau affirmé
que la série S est trop générale et pas assez scientifique ; les évolutions passées ont conduit
à une diminution, au moins relative, des horaires de sciences. Le temps donné aux élèves
pour les mathématiques est trop réduit. Avec les professeurs de mathématiques, de sciences
de la vie et de la Terre, nous continuerons à demander un maintien de l?horaire pour les
élèves en terminale S, avec un rééquilibrage au profit des matières scientifiques, notamment des mathématiques, sans accroissement des programmes.
L?enseignement technologique
Nous manquons toujours d?informations officielles sur les bouleversements dans
l?organisation de l?enseignement scientifique technologique dans les séries sciences et
technologies industrielles (STI) et sciences et technologies de laboratoire (STL).
Une concertation sur de nouvelles structures en STI a été lancée en toute hâte au
printemps dernier, mais à ce jour tout est suspendu !
Pour ce qui est des STL, le sujet est grave, mais peut-être un peu lassant pour
certains, laissons-nous donc aller à utiliser la littérature : serons-nous le lieutenant Drogo,
envoyé dans une garnison du désert des Tartares de Dino BUZZATI pour attendre toute sa
Vol. 102 - Janvier 2008
Activités de l?UdPPC
La formation de scientifiques est tout aussi indispensable et il apparaît des tensions
? et non des contradictions ? entre la demande précédente de formation des futurs citoyens
et cette demande de formation de scientifiques. Une maîtrise suffisante des outils doit
bien sûr être acquise avant l?entrée dans l?enseignement supérieur.
174
UNION DES PROFESSEURS DE PHYSIQUE ET CHIMIE
vie un événement qui auquel il ne participera jamais ou Aldo le militaire du Rivage des
Syrtes de Julien GRACQ qui aura lui au moins l?occasion de marquer l?histoire de son
empreinte après une longue attente ?
Les voies de la réussite sont diverses, car les élèves sont différents. Par exemple,
certains ont besoin de mettre des images sur les concepts abstraits, comme l?a illustré
Peter ATKINS dans sa conférence Visual Problem Solving. On nous annonce que les
démarches appliquées dans les voies technologiques seraient impulsées dans l?enseignement général et que les voies technologiques doivent viser d?abord la poursuite des
études : technologiser les voies générales et généraliser les voies technologiques ?
La réussite du projet ambitieux de faire que cinquante pour cent d?une classe d?âge
soient diplômés de l?enseignement supérieur au niveau licence ne passera pas par une
sorte de voie unique !
La pratique expérimentale des élèves et le laboratoire
de sciences physiques
En 2005, nous apprenions que dans l?académie de Toulouse le rectorat avait supprimé
l?heure de décharge accordée en lycée, geste ressenti comme une marque de mépris visà-vis du travail effectué. Fin 2006 et début 2007, nous avons beaucoup réagi, aujourd?hui
les décrets de 1950 ont été rétablis, mais les heures nécessaires ne sont pas toujours au
rendez-vous et une vaste réforme de la condition enseignante est annoncée. Nous restons
absolument attachés à la pratique expérimentale des élèves, pratique qui demande des
laboratoires et des personnes qui s?en occupent, techniciens et agents techniques de laboratoire, professeurs chargés du laboratoire. Nous serons donc vigilants.
En collège, nous espérons toujours qu?une réforme du brevet introduira une épreuve
de sciences qui pourrait être une évaluation des capacités expérimentales, justifiant ainsi
une amélioration des conditions d?enseignement des sciences en collège.
Le collège
En cette année de centenaire du Bup, il est particulièrement utile de se plonger dans
les archives. C?est il y a exactement trente ans que l?éditorial du Bup n° 596, de juilletaoût-septembre 1977 annonçait « La rentrée 1977 est une date importante pour l?Union
des physiciens : les sciences physiques vont être enseignées dans toutes les classes de
sixième des collèges français. Nous avons maintes fois fait part de nos inquiétudes sur les
conditions de cette mise en place ; l?heure est maintenant venue de juger sur pièces? En
fin d?année scolaire, nous avons été reçus par M. le Directeur des collèges et nous devons
le rencontrer à nouveau quelques semaines après la rentrée ; M. le Directeur nous a
informés que des instructions avaient été données aux recteurs permettant, dans la mesure
des disponibilités horaires, de dédoubler les élèves en travaux pratiques en groupes inférieurs à vingt-quatre en regroupant au besoin des élèves de classes différentes ; il est donc
important que les collègues de sixième fassent pression sur leur administration pour
obtenir ces dédoublements?».
Le Bup no 900
ACTIVITÉS
D E
L? UD P P C
175
Trente ans plus tard, on lit dans l?introduction générale pour le collège publiée dans
le BO du 19 avril 2007, « ?la mise en ?uvre des activités? conduit à recommander la
constitution, chaque fois qu?il est possible, de groupes à effectifs réduits (par exemple
en formant trois groupes à partir de deux divisions)? ».
Je laisse à votre libre arbitre le soin de choisir entre Charles DE VALOIS-BOURGOGNE,
dit Charles le Téméraire, qui affirmait « point n?est besoin d?espérer pour entreprendre,
ni de réussir pour persévérer » et Yvon GATTAZ, ancien président du CNPF, actuel
MEDEF, qui pense « qu?il est indispensable d?espérer pour entreprendre »?
Pour assurer la continuité avec l?école primaire, nous demandons qu?en classe de
sixième un enseignement de sciences et de technologie réunisse les trois disciplines ? qui
gardent leur identité ? au sein d?un programme unifié autour d?activités expérimentales
et de thématiques transdisciplinaires.
Sur tous ces points, j?espère que nous serons entendus.
Discours de M. Jean-Yves DANIEL
Inspecteur général, doyen du groupe de sciences physiques et chimiques
fondamentales et appliquées de l?inspection générale de l?éducation nationale
Le métier de maître de sciences physiques et chimiques
« Notre plus grande ressource est l?étroite alliance des facultés expérimentale et
rationnelle » (Francis BACON, La nouvelle Atlantide, 1627).
Cette courte note est certainement réductrice et non exhaustive, et ne se penche pas
sur les problèmes de carrière. Tout en affirmant que le maître de sciences physiques et
chimiques est un professionnel de l?éducation comme ceux des autres disciplines, elle se
veut aussi insister sur les spécificités de son métier liées à l?identité de sa discipline.
Le professeur de sciences physiques et chimiques est un enseignant comme les
autres, au service d?une discipline à la forte identité.
Le professeur de sciences physiques et chimiques est un enseignant
comme les autres?
? Il est un fonctionnaire du service public de l?éducation nationale
La République française assigne à l?éducation la mission de préparer tous les jeunes
à la pratique d?une citoyenneté pleine et entière, les faire accéder à l?exercice libre de
la raison, leur donner une qualification permettant de trouver un emploi. Cette mission
Vol. 102 - Janvier 2008
Activités de l?UdPPC
Je vous remercie.
176
UNION DES PROFESSEURS DE PHYSIQUE ET CHIMIE
est essentiellement assurée par des personnels qui ressortissent au statut général de la
fonction publique et des statuts particuliers de leurs corps d?appartenance définissant
leurs droits et obligations.
Les dispositions correspondantes doivent être connues, et notamment celles de l?arrêté du 19 décembre 2006 qui fixe l?ensemble des compétences que doivent acquérir
les enseignants, compétences d?ordre institutionnel, didactique et pédagogique.
Ainsi, les maîtres doivent assurer la transmission des valeurs de la République, notamment l?idéal laïque, qui exclut toute discrimination de genre, de culture ou de religion.
Par leurs attitudes, les enseignants constituent une référence comportementale pour les
élèves.
Ils doivent également connaître les textes régissant l?organisation du service public de
l?éducation, ses évolutions et son fonctionnement. Ils sont susceptibles de participer à
différentes instances de concertation et de décision, à exercer notamment la fonction
de professeur principal, à ?uvrer à la délivrance des diplômes, à assurer différentes
tâches d?acteurs responsables au sein des établissements scolaires, voire en dehors.
? Il est un « cadre » du savoir
Le professeur connaît sa discipline dont il maîtrise les notions fondamentales. Il doit
pouvoir mettre en ?uvre des démarches adaptées aux objectifs de la discipline, qui
visent en l?occurrence et globalement à la compréhension du réel, qu?il soit naturel ou
produit par l?Homme. Il sait situer l?état de sa discipline au travers de son histoire,
ses enjeux épistémologiques, ses problèmes didactiques et les débats qui la traversent.
Il a réfléchi à sa fonction sociale et professionnelle, sa dimension culturelle et à la
manière dont elle contribue à la formation des jeunes. Comme on ne dialogue qu?avec
ses racines, la culture qu?a acquise l?enseignant, disciplinaire ou générale, lui permet
de situer son domaine d?enseignement par rapport aux autres champs de la connaissance.
L?approfondissement de la culture disciplinaire, qui doit prendre place tout au long de
la carrière, doit se conjuguer avec la promotion de l?interdisciplinarité, dont la pertinence est plus que jamais soulignée par le progrès actuel des connaissances qui intervient le plus souvent à la croisée des domaines institués.
Ainsi, le professeur doit participer au décloisonnement des disciplines, en particulier
avec les SVT et les STI dans le cas de la physique-chimie, en s?appuyant notamment
sur la logique de projet, le travail en équipe, l?ouverture, le partenariat (IDD, TPE,
PPCP, travail avec le CDI, actions d?ateliers, concours innovants, manifestations, ?).
Des conférences-débats peuvent éclairer sur des problématiques éthiques ou environnementales intéressant le devenir de l?humanité et de la planète.
Au fait des lignes de force structurant les différentes disciplines et leurs relations, le
maître connaît également leur progression, au moins de la sienne, tout au long du
cursus, de l?école à l?enseignement supérieur. Il doit partager des expériences, voire
des actions communes, associant des enseignants de différents ordres d?enseignement.
Le Bup no 900
ACTIVITÉS
D E
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177
? Il est un éducateur
Dans une vision transdisciplinaire de l?acte éducatif, tout enseignant contribue à sa
place et à sa façon à l?acquisition des fondamentaux et des compétences langagières,
par le lire, écrire, compter, observer, dessiner, le raisonnement, l?aptitude à chercher,
classer, synthétiser, restituer l?information, en s?appuyant tout particulièrement sur la
maîtrise des TICE. De fait, les sciences physiques contribuent à l?acquisition de
compétences transversales dans le cadre du B2i ou du socle commun de connaissances
et de compétences.
Pour cela, le professeur doit utiliser sa liberté pédagogique (et d?abord didactique) en
s?adaptant aux données et à l?évolution du public scolaire. La massification a introduit une grande hétérogénéité des élèves, qui est l?aune à laquelle doit être mesurée
la difficulté de concrétiser l?ambition de l?égalité républicaine.
De plus, la culture des élèves a profondément évolué (la révolution Internet) en raison
des immenses possibilités offertes par les TICE, qui modifient leur rapport au savoir,
à l?espace et au lien social. L?enseignant doit être apte au traitement d?une information éclatée et mouvante, pour la mettre « en connaissance » et la restituer au service
des apprentissages. Il ne peut plus être le dispensateur de savoirs spécialisés et intangibles. Il doit accéder à une fonction de « passeur » et d?accompagnateur, en évitant
les écueils (les « sens interdits ») de l?animation culturelle et de l?assistance psychologique, même s?il doit être initié aux subtilités de la psychologie des adolescents.
Sa pratique doit reposer sur sa capacité à construire des situations d?enseignement et
d?apprentissage. S?appuyant sur différentes procédures d?évaluation (diagnostique,
sommative, formative, expérimentale, ?), il doit utiliser son pouvoir d?initiative pour
faire les choix didactiques appropriés à la diversité des élèves et aux objectifs recherchés, définir progression et étapes nécessaires à l?acquisition des méthodes ainsi que
des savoirs et savoir-faire recherchés, prévoir les démarches et les situations favorables, tout autant que repérer les difficultés et les obstacles.
Il doit ainsi connaître la diversité des modalités (ateliers, groupes de besoins, études
encadrées ou dirigées, suivis individualisés, tutorats, regroupements sur projets, conférences) et des démarches pédagogiques (expérimentale, documentaires, créative).
? Le réel est subtil
Cet anthropomorphisme souligne en réalité l?enjeu très spécifique de la compréhension de la réalité naturelle. Elle nécessite le « double regard » qui fait passer de la
?Au service d?une discipline à la forte identité
Vol. 102 - Janvier 2008
Activités de l?UdPPC
Le métier doit dès lors laisser une place accrue au travail interdisciplinaire entre disciplines scientifiques et celles dites « humanistes », afin de permettre une meilleure prise
en compte de la science dans les éléments culturels fondamentaux acquis par les élèves.
L?enseignant scientifique doit également participer à l?inflexion des politiques éducatives en direction des publics scolaires en difficulté à l?école et au collège, ou qui ne
disposent pas d?un environnement culturel familial soutenu.
178
UNION DES PROFESSEURS DE PHYSIQUE ET CHIMIE
perception immédiate, organisée en système logique, à un système de pensée objectif
et universel, construit par allers et retours entre modélisation et expérimentation,
passage qui s?est opéré avec la révolution scientifique du XVIIe siècle.
L?obstacle épistémologique opposé à la connaissance par le spontanéisme de la pensée
centrée sur le sensible est assurément une particularité forte de la discipline et justifie,
outre la possibilité d?utiliser l?histoire des sciences comme une voie didactique, la
connaissance par l?enseignant des blocages créés par les représentations a priori des
élèves. Il y a là probablement une raison de fond chez eux à la difficulté de saisir l?ensemble des dimensions de l?enseignement des sciences lorsque ce dernier ne fait pas
assez le départ avec l?arbitraire, le dogmatisme, voire le magique.
On peut y voir aussi une des origines de la difficulté à faire émerger des vocations
scientifiques. Contrairement à ce que d?aucuns affirment lorsqu?ils prônent plusieurs
années d?efforts intellectuels ascétiques avant d?atteindre au plaisir de la connaissance
scientifique, qui est une façon de soigner en inoculant la maladie, le maître de
sciences doit s?attacher à créer très tôt l?intérêt, puis l?envie et enfin le plaisir de
science. Il doit pour cela « contextualiser » son enseignement, le rendre pertinent par
des exemples qui parlent aux élèves, en aidant à leur prise de conscience de l?utilité
des concepts et exemples abordés, la satisfaction du « faire » et du travail en équipe,
de l?échange et de l?argumentation, toutes démarches permettant de légitimer et faciliter l?effort intellectuel, rigoureux, patient et rationnel indispensable à la démarche
scientifique. Il dispose pour cela d?un large éventail de démarches didactiques
possibles, comme celle de l?investigation aux côtés des approches analytiques, systémiques ou thématiques, ou des ouvertures à des projets comme ceux du dispositif
« Sciences à l?École ».
? L?expérimental a ses exigences
La citation en exergue pourrait s?appliquer à bien des disciplines, les sciences physiques
et chimiques étant cependant uniques en ce sens qu?elles vont jusqu?au « c?ur et à la
m?lle des choses », grâce à l?investigation expérimentale la plus poussée possible,
appuyée sur les ressources de la technologie.
Le professeur scientifique sait qu?il ne peut se contenter d?un exercice performatif où
le seul énoncé fait foi. La réponse du réel par la médiation de l?expérience est fondatrice en vérité. Le professeur doit donc posséder toutes les techniques de manipulation requises et les pratiques de sécurité afférentes. Il fait apprécier par les élèves l?ensemble des conditions de précision du travail expérimental (appareils, facteur humain,
nature des opérations de mesurage, intervention des opérations mathématiques, ?),
dont la connaissance légitime toute entreprise de validation théorique par le rendu du
réel. En conséquence, la compréhension du contenu de l?expression numérique de la
mesure d?une grandeur physique, éventuellement assortie de l?estimation de l?erreur
dont elle est entachée, est essentielle à la compréhension de l?enseignement expérimental.
L?enseignant doit également savoir utiliser les techniques modernes de l?information
Le Bup no 900
ACTIVITÉS
D E
L? UD P P C
179
et la communication (simulation, imagerie, traitement statistique des données, ?)
comme auxiliaire des activités didactiques, sans pour autant tomber dans la systématisation de la « médiation technique ».
L?usage des appareils physiques et des produits chimiques exige que l?enseignant
travaille dans un cadre normatif rigoureux et des conditions matérielles irréprochables.
Convaincre les élèves que la protection de soi et des autres est un devoir élémentaire
est une façon propre aux sciences expérimentales de les faire accéder à une citoyenneté active et responsable. La préoccupation des conséquences environnementales de
son activité doit être constante chez l?enseignant scientifique. Il est notamment du ressort
des responsables et attachés de laboratoire d?y veiller.
? La connaissance et le monde changent
Les sciences physiques et chimiques sont fondées sur le « noyau dur » de la physique
classique des XVIIe au XIXe siècles, étendue des apports de la physique quantique et
relativiste des débuts du XXe. Cette évolution historique conditionne peu ou prou la
progression des programmes au long du cursus, parallèlement à l?extension d?un champ
d?application au réel qui déborde de plus en plus largement le cadre des perceptions
humaines.
Sur cette base cognitive « durable » se greffe un progrès technologique accéléré, avec
une constante de temps de quelques années, en permanente diminution. L?enseignant
scientifique doit donc affronter cette gageure que d?adapter des c?urs de contenus
d?enseignement pérennes avec un univers scientifique, technique et social en
constante évolution. Il doit réaliser la synthèse entre le fondamental et l?appliqué, le
permanent et l?évolutif, le stable et l?innovant, la reproduction et la création.
Il n?est possible d?y arriver tout au long de quarante ans de carrière qu?au prix d?une
nouvelle approche de la qualification et de la formation scientifiques : grâce à une
politique de pré-recrutement (de type IPES) qui serait nécessitée par le souci de pallier
la baisse des vocations scientifiques, l?enseignant scientifique pourrait de fait être
initié très tôt dans son cursus au caractère à la fois universel et évolutif de la connaissance scientifique. Indépendamment, il doit être l?acteur volontaire d?une formation
continue tout au long de la vie, reconnue et valorisée, qui tienne compte des évolutions rapides des savoirs disciplinaires et des avancées de la didactique des sciences
expérimentales, de l?impérieuse nécessité de présenter aux élèves l?image d?une
science moderne et vivante. Pour cela, il doit bénéficier de dispositions favorisant sa
mobilité professionnelle et intellectuelle, par le biais de stages de recherche ou en
entreprise, là où la science se construit et ses développements s?élaborent. Il peut être
également conduit à assurer des enseignements à d?autres niveaux, vers d?autres
publics, voire à bénéficier de formations au sein d?autres secteurs de la fonction
publique.
Vol. 102 - Janvier 2008
Activités de l?UdPPC
Les enseignants de sciences expérimentales ont de plus, dans leur champ de relations
professionnelles, à travailler avec une catégorie particulière de personnels, ceux des
laboratoires, dont ils doivent appréhender avec justesse les droits et devoirs statutaires.
180
UNION DES PROFESSEURS DE PHYSIQUE ET CHIMIE
Le monde change, qu?il s?agisse des grands équilibres de la planète ou des conditions
de vie de l?humanité, par le jeu même de leurs interactions au travers des phénomènes
anthropiques. Plus que jamais, le rôle du scientifique, et en particulier de l?enseignant,
est de promouvoir la culture scientifique et technique chez tous, porteuse d?universalité et d?échange, comme essentielle à l?émancipation intellectuelle des hommes
et à leur développement matériel, y compris dans la recherche des solutions aux
problèmes posés par les excès du développement. Et l?accouchement des vocations
scientifiques est de son ressort, où son exemplarité professionnelle peut être décisive.
En cela, le devenir des sciences physiques et chimiques est un enjeu crucial, en raison
de leurs responsabilités éminentes : elles sont à la fois les plus fondamentales et elles
conditionnent l?évolution des disciplines qui les utilisent, et les plus impliquées dans
la recherche de solutions à des problèmes majeurs du temps (séquestration du CO2,
nouvelles énergies, traitement des eaux, nouveaux matériaux, nanotechnologies, stockage de l?information, techniques de détection et d?imagerie, ?).
L?avenir, et notamment celui de notre pays, est lié au pari qui sera fait sur la recherche, la création, l?innovation.
La discipline des sciences physiques et chimiques, et partant, ses serviteurs, n?ont
pas à craindre de l?avenir quant à la pertinence de leurs rôles et missions, même si les
péripéties sociales du moment ne sont pas à la hauteur de leur légitimité. Contrairement
à ce qu?affirment les dogmatiques, la connaissance du réel n?est pas achevée, elle est en
devenir permanent.
« Les choses déjà connues sont telles qu?avant qu?elles fussent connues, il était
difficile d?en avoir le soupçon » (Francis BACON).
Le groupe de sciences physiques et chimiques fondamentales et appliquées
de l?Inspection générale de l?Éducation nationale
Le Bup no 900
Journées nationales 2007 - Paris de Sciences
Sur le vif?
par André GILLES
Rédacteur en chef du Bup
Nous remercions tous les photographes amateurs qui ont contribué à la réalisation
de cet album.
Jean-Charles JACQUEMIN
La tour Eiffel
Madeleine SONNEVILLE
Monique SCHWOB
Le comité d?organisation
- XVII -
Alain ASPECT
Interfe?rences a? faible flux de photons
(expe?rience pre?te?e par le Palais de la de?couverte)
Albert FERT, prix Nobel de physique 2007
Albert FERT et Jean-Charles JACQUEMIN
Bertrand LABASSE
Hommage a? Pierre-Gilles de GENNES
par Michel LAGU? ES
Expérience a? faible flux de photons
(expe?rience pre?te?e par le Palais de la de?couverte)
Peter ATKINS
- XVIII -
Julien BOBROFF
Expe?riences sur les nouveaux supraconducteurs
Julien BOBROFF
Expe?riences sur les nouveaux supraconducteurs
Julien BOBROFF
Expe?riences sur les nouveaux supraconducteurs
Frédéric RESTAGNO
Physique des tas de sable
David QUÉRÉ - Gouttes, bulles et perles
confe?rence expe?rimentale a? l?ESPCI
Quelques-uns des huit cent cinquante
congressistes
Accélérateur Grand Louvre d?analyse élémentaire
(AGLAE)
AGLAE faisceau de protons sur un batracien
- XIX -
Reflets dans un mur de savon
Film de savon
Me?gabulle par les e?le?ves du colle?ge
Jean Vilar de Grigny
Manufacture des Gobelins
Manufacture des Gobelins
Manufacture des Gobelins
Manufacture des Gobelins
Astrolabe - Institut du monde arabe
- XX -
Des congressistes
Stand d?accueil de l?UdPPC
De nombreux congressistes ont participé aux deux
concours photo « Régions de Sciences » et « Sur le vif ».
Le jury composé de Christine DUCAMP, André GILLES,
Christiane PARAVY et Pascal SONNEVILLE a primé
quelques photographies que nous vous présentons ciaprès :
? Robert PREY : La houille blanche ;
? Jean-Baptiste LEGROS : Le mètre étalon ;
? Hélène DUFROMENTEL : L?envers du décor.
- XXI -
Vitrail de l?ENCPB
- XXII -
- XXIII -
La houille blanche
- XXIV -
- XXV -
Le mètre étalon
- XXVI -
- XXVII -
L?envers du décor
CONCOURS « SUR LE VIF? »
Albert FERT : convaincant
Bertrand LABASSE
Les photos ci-dessous ont été primées.
Tout est art
(Photo Sylvie DANCRE)
Cathédrale fantomatique
(Photo Gilles GUIBERT)
Julien BOBROFF - Ça lévite même dessous
(Photo Denis LEROUTIER)
Mur de savon
(Photo François PASSEBON)
- XXVIII -