Outils pédagogiques pour l'enseignement de la physique

L’Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules (IN2P3) du CNRS et l’Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l’Univers (IRFU) du CEA sont deux organismes de recherche publique importants qui étudient principalement la « physique des deux infinis ».

• D’un côté de l’échelle des distances : les particules élémentaires, les interactions fondamentales, le noyau et ses composants.
• De l’autre : l’étude de l’Univers, de sa composition et de son évolution, via les informations multi-messagers (lumière, particules chargées, neutrinos, etc.) qu’il nous envoie.
• Entre les deux et pour soutenir ces recherches, toutes les technologies (accélérateurs de particules, mécanique, technologies du vide, électronique, informatique, etc.) et les équipes pluridisciplinaires nécessaires pour concevoir, construire et faire fonctionner dans la durée les expériences qui explorent ces domaines. Sans oublier toutes les techniques d’analyse qui visent à utiliser de façon optimale les données enregistrées.

En plus de participer pleinement aux avancées scientifiques les plus marquantes (récemment la découverte du boson de Higgs au grand collisionneur LHC du CERN ou l’étude précise du rayonnement de fond diffus cosmologique par le satellite européen Planck), l’IN2P3 et l’IRFU sont très impliqués dans l’enseignement supérieur et dans le domaine de la médiation scientifique – en direction des professeurs, de leurs élèves et du grand public.

Participants à une session des « Masterclasses Internationales », une immersion d’une journée dans un laboratoire de l’IN2P3 ou à l’IRFU pour une classe de lycéens. Ces « chercheurs d’un jour » découvrent le CERN et son accélérateur phare, le LHC, dont ils analysent de vraies données sur informatique. La journée se termine par une vidéoconférence en anglais qui illustre la dimension internationale de la plupart des projets actuels en « physique des deux infinis ».

Au fil des ans s’est ainsi constituée une offre multiple et variée en direction des enseignants, accessible en grande partie sur l’ensemble du territoire – notamment grâce à internet et aux nouvelles technologies. Cette intervention a pour objet de vous présenter l’ensemble des activités proposées par ces deux instituts ; elle sera complétée le lendemain (mercredi 26 août après-midi) par une séance en ateliers qui vous permettra de découvrir notamment des détecteurs de rayons cosmiques pédagogiques : le cosmodétecteur et la mallette COSMIX.

Des détecteurs pédagogiques de rayons cosmiques. A gauche : le cosmodétecteur, construit au laboratoire IN2P3 de Marseille (le CPPM) et diffusé dans le cadre du plan d’équipement « Cosmos à l’Ecole » du dispositif ministériel « Sciences à l’Ecole ». A droite : l’intérieur d’une mallette COSMIX, construite au laboratoire IN2P3 de Bordeaux Gradignan (le CENG) et diffusée notamment dans les régions Aquitaine et Ile-de-France.

Des documents pédagogiques, comme le poster « nouvelle Affiche des composants élémentaires de la matière » et le livre « Passeport pour les deux infinis », seront disponibles à pendant l’école E2PHY sur demande, dans la limite des stocks disponibles et sous réserve d’éligibilité.

La nouvelle Affiche des composants élémentaires de la matière.

Les deux couvertures de la seconde édition (2013) du livre réversible « Passeport pour les deux infinis ». Le parcours rouge présente « l’infiniment petit » et le parcours bleu « l’infiniment grand ».