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NaTechInfo Bulletin d’information de l’association NaTech Education

No 10, avril 2011

Editorial

Prof. Dr. Joël Mesot Directeur de l’Institut Paul Scherrer, PSI

De l’importance de la recherche fondamentale pour notre société Lors de débats concernant la science, nous observons un scepticisme grandissant de nos autorités politiques, économiques, et du grand public envers­ la recherche dite fondamentale au béné­ fice d’une recherche plus appliquée. De vouloir définir un fossé entre ces deux types de recherche me paraît erroné.­ De nombreux exemples démontrent le lien étroit entre ces deux pôles indé­ pen­damment de leur spécialité: physique, chimie, biologie, médecine, etc. Qui se rappelle que les premières expériences de physique nucléaire visant à étudiant la structure interne des atomes ont amené au développement de la technique de résonance magnétique nucléaire ? L’amélioration de cette technique permit l’apparition de l’imagerie par résonance magnétique, aujourd’hui partie intégrante de tout équipement hospitalier. Il faut citer ici la contribution importante des écoles polytech-

Au sommaire Editorial 1 Questions posées à … 2 • Romain Roduit NaTech Focus 3 • Les robots à la conquête des écoles primaires 4 questions à … 4 • Séverine Dayer Actualités 5 Le bureau informe 5 Coopérations 6 • Leister Process Technologies NaTech Info 01/11

La recherche fondamentale est primor­ diale pour faire face aux différents challenges de notre société. Que se soit dans les domaines de l’énergie, de la santé ou de la protection de nos ressources, il faut non seulement augmenter la synergie­ existante entre la recherche fondamentale et la recherche appliquée, entre scien­ces dures, de la vie et de l’ingénieur (multidisciplinarité), mais également entre le monde académique et industriel.

niques avec la consécration de deux prix Nobels attribués aux Professeurs Ernst (1991) et Wüthrich (2002). A l’Institut Paul Scherrer (PSI) également­ la recherche fondamentale résulte en applications au bénéfice de notre société.­ Alors que l’une de nos missions principales est la réalisation et l’opération de grands accélérateurs de particules­ pour la recherche dans les domaines­ de la biologie, des technologies de l’information, de l’énergie ou des scien­ ces de l’environnement, un groupe de physiciens et médecins a réussi à dompter les faisceaux de protons permettant de traiter divers types de cancer de manière extrêmement efficace.

Avec son système de formation la Suisse­ est parfaitement équipée pour affronter ces futurs défis. L’apprentissage de la compréhension de la technique et des sciences est une tâche de notre système éducatif. Une association telle que NaTech­Education joue un rôle important et mérite d’être soutenue. Dans le même esprit, nous avons créé il y a trois ans au PSI le «iLab», un laboratoire pour les jeunes de 12-14 ans leur permettant de se familiariser au monde de la technique en général et de la recherche fondamentale et appliquée en particulier. En 2010, plus de 180 classes avec plus de 3500 jeunes en ont profiter. Il s’agit d’une entreprise de longue haleine, mais au combien nécessaire : la matière grise étant l’unique matière première dont la Suisse dispose, il s’agit d’en faire le meilleure usage. Prof. Dr. Joël Mesot Directeur de l‘Institut Paul Scherrer, PSI


L’Espace des Inventions est un centre d’éveil aux sciences et techniques pour tout public à partir de 7 ans. Au travers de ses expositions interactives, petits et grands sont invités à toucher et à manipuler. Participer activement aux expériences proposées permet ainsi d’éveiller la curiosité et d’amener à la compréhension, et le tout de façon ludique.

Questions posées à…

Romain Roduit Directeur technique de l’ESPACE DES INVENTIONS à Lausanne

(bmb) L’ESPACE DES INVENTIONS a fêté ses 10 ans en 2010. Vous en êtes le direc­ teur technique. Quel événement person­ nel est à l’origine de votre engagement pour le centre ? Le travail de directeur technique de l’Espace des Inventions est riche de créativité et d’inventivité. Il faut imaginer de nouvelles expériences et se donner les moyens de les réaliser ensuite. C’est aussi­ un travail très valorisant, car on porte les projets de bout en bout : de leur conception jusqu’à l’utilisation par les visiteurs. On a donc tout le contrôle sur nos créations… et toute la responsabilité également si quelque chose ne fonctionne pas correctement. Avant l’ouverture de l’Espace des Inventions, en décembre 2000, j’étais assistant à l’EPFL. Emmanuelle Giaccometti, qui est actuellement directrice de l’Espace des Inventions, est venue me trouver en quête d’idées pour la première exposition sur le thème de la lumière. Notre collaboration, informelle au début, s’est rapidement transformée en engagement.

Quel but poursuit l’ESPACE ? L’Espace de Inventions est un lieu d’éveil scientifique. Principalement, notre am­ bition est de présenter aux jeunes la ­science et la technique sous un jour ­ludique et coloré. Ils y découvrent des disciplines qui ont la réputation d’être austères ou rébarbatives. Nous faisons donc un effort particulier au niveau du design et de la scénographie pour «mettre à l’aise» nos visiteurs. Nous espérons que cet état d’esprit favorise une image positive des sciences et aide à susciter des vocations. N’oublions pas que la Suisse mise beaucoup sur son industrie et qu’elle requiert des ingénieurs qualifiés. Enfin, nos expositions permettent un divertissement ­intelligent en famille. Où trouvez-vous l’inspiration pour de nouveaux thèmes ? Nous essayons de trouver des thèmes dans lesquels la science et le quotidien sont étroitement mêlés. Nos visiteurs doi­ vent se sentir concernés par ce que nous leur proposons. Comme une partie de nos visiteurs sont des écoles, nous gardons aussi parfois un œil sur le plan d’études.

visi­teurs. Nous faisons en sorte de favoriser l’exploration et le questionnement lors de la visite de l’Espace des Inven­ tions mais aussi à la maison. C’est le point de départ de l’attitude scientifique. Nous fabri­quons en quelques sortes de la graine­de curieux­(sans le papier bleu…). Quel visage aura l’ESPACE DES INVEN­ TIONS en l’an 2020? Je l’espère toujours aussi dynamique, et si possible plus étoffé. Nous sommes une petite équipe et nous aimerions développer un peu plus certaines de nos activités. Mais pour l’instant, cela est impossible faute de moyens. Dès le 15 mars : Exposition-création de l’espace des Invention : «Les doigts dans le cerveau» ou comment comprendre ce qui se passe entre nos oreilles sans se prendre la tête. www.espace-des-inventions.ch

Comment réussir à développer durable­ ment l’envie de connaître, de découvrir et d’expérimenter des jeunes enfants ? Le moteur, c’est la curiosité. Notre travail consiste à titiller cette curiosité en montrant des phénomènes qui intriguent les

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NaTech Focus

Construire des robots avec Lego Mindstorms: les élèves de 6e apprennent à programmer des robots de façon ludique

Les robots à la conquête des écoles primaires (sb) «Je dois construire un robot avec mon amie Nina?» demande Gabi, 11 ans, avec des yeux étonnés. Tous les élèves y sont invités. Urs Camenzind, l’enseignant, accueille aujourd’hui un invité de Grosswangen. Vance Carter s’est déplacé avec 11 postes de travail,­ constitués d’un ordinateur portable et d’un kit Lego-Mindstorms. Cet in­ gé­nieur en électronique a l‘habitude d‘ani­mer des ateliers. Il connaît aussi le fonc­tionnement des robots et sait comment intéresser les élèves à ce thème. Camenzind organise cette journée pour sa classe de 6e en faisant appel au Service pour l’enseignement dans les écoles primaires du canton de Lucerne (Dienststelle­ Volksschulbildung des Kantons Luzern, DVS / voir encadré). «Une journée entière pour traiter un sujet, voilà une situation inhabituelle à l‘école. De plus, la robotique est une terre inconnue pour la plupart­ des enfants, ainsi que pour moi», précise Camenzind. «Par chance, Vance Carter apporte le matériel et le savoirfaire. Nous profiterons ainsi avec les élèves­ d‘un enseignement différent, intéressant et bien dirigé.» Tout comme leurs vingt camarades de classe, Nina et Gabi aident Vance Carter à installer les postes de travail. Le manque d’assurance et la nervosité se dissipent peu à peu. Au­ jourd’hui, la classe travaillera en groupes de deux. Dans un premier temps, il s’agit d’assembler des pièces de Lego en s’aidant d’un plan. Max et Peter, qui sont

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assis juste à côté, sont plus rapides, même si les filles n’ont pas de problème pour autant. En fait, ils connaissent les Lego depuis longtemps déjà. Un programme pour des équipements sensibles Les explications de Vance Carter sur l’utilité des robots captive toute la classe. Enfin, les enfants peuvent commencer l’assemblage. Il n’y a pas que des pièces de Lego bien connues comme des axes et des roues, mais aussi des câbles, des moteurs, un poste de coup­lage avec des batteries et des capteurs très sensibles qui réagissent au contact, au bruit, à la lu­ mière­et aux objets. Gabi et Nina sont concentrées et suivent les directives pas à pas. Max et Peter sont moins attentifs aux consignes. Peter est un inconditionnel des jeux de Lego, il a de l‘expérience et sait exactement à quoi son robot ressemblera. Bien entendu, cela ne marche pas comme ça. Les adultes expliquent comment le robot doit être con­struit en suivant précisément les direc­tives, sans sauter d’ étape. En fin de matinée, Carter initie les enfants aux mystères de la programmation. Max est ravi. «La programmation, c’est trop cool!» Un périmètre scolaire étendu «Cette journée est une excellente opportunité pour sortir du contexte habituel.

Les élèves plus faibles sur le plan scolaire montrent une force qui m’était inconnue. Je découvre la classe­ sous un autre jour. Les enfants se découvrent aussi mutuellement d’une autre­ façon. Les éléments perturbateurs tournent à vide», résume Camenzind. «Par contre, l’efficacité, la discipline et la collaboration sont payantes et débouchent sur l‘expérience positive de la réussite.» Dans l’après-midi, les enfants peuvent ­vérifier si leur robot fait bien ce qu‘ils atten­dent de lui. Avons-nous pensé à toutes­ les étapes et toutes les commandes lors de la confection du programme? Les instructions sont-elles rangées dans l‘ordre qui convient? Le robot du pupitre d‘à côté a-t-il plus de capacités que le nôtre? Si oui, comment nos camarades ont-ils fait? Le robot de Nina et Gabi, qui a été programmé­ correctement, fait demi-tour dès qu’il rencontre une ligne droite. Quant à Max et Peter, ils se querellent au sujet de leur robot inachevé. Les deux garçons retrouvent leur bonne humeur vers la fin de l’après-midi, lorsque tous les robots se livrent à une compétition. Les robots deviennent alors des tondeuses­qui doivent nettoyer le jardin en repoussant les feuillages (pièces Duplo). Une école primaire tournée vers la technologie «En se confrontant de façon ludique à des problèmes d’ordre technique et mécanique, les enfants découvrent certaines lois et sont initiés à une démarche métho-

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4 questions à…

Séverine Dayer Séverine Dayer, étudiante 3ème semestre à la HEP-VS, participante de la «Semaine Technique et Société »

dique», explique Camenzind à propos des buts pédagogiques. «Cela permet un enseignement de compétences interdisciplinaires, comme l’assemblage dans le respect des consignes, le travail en équipe, la motivation, et d’aborder des domaines touchant à l’homme et à l’environnement, parallèlement à l’orientation dans un espace mathématique. Je souhaiterai une telle Journée une fois par année ! »

Que signifie l‘enseignement de la tech­ nique pour vous en tant que future enseignante secondaire? L’attitude scientifique consiste à observer des phénomènes naturels, à formuler des hypothèses, à les confronter au réel. Je souhaite créer des conditions d’apprentissage favorables aux filles comme aux garçons en variant les méthodes d’enseignement. Comment allez­vous concrètement façon­ ner le cours technique avec vos élèves?

Le Service pour l’enseignement dans les écoles primaires du canton de Lucerne (Dienststelle für Volksschulbildung des Kantons Luzern, DVS) soutient des projets d’appui à l’enseignement. Les activités éducatives proposées aux écoles primaires de Lucerne sont renouvelées régulièrement et couvrent un large éventail thématique. Pendant l’année scolaire 2010/2011, NaTech Education animera huit Journées de la technologie sur le thème «Construire des robots» dans quatre communes scolaires. Ce programme sera repris en 2011/2012.

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Tout commence par le Plan d’étude et les analyses a priori. Essayez de taper ‘turbine’ sur internet. Vous risquez de tomber sur des mots barbares. Mais en cliquant tout simplement sur la rubrique «de l’énergie hydraulique à l’électricité» du site www.explore-it.org vous aurez alors accès à des informations vulgarisées, mais pas trop réduites. L’équipe exploreit met en valeur l’accès au savoir par le plaisir. Revenons à la force hydraulique. Ce thème pourrait être introduit par la question «D’où vient l’électricité utilisée tous les jours à midi?». Après la récolte d’hypothèses, j’envisagerai de faire une sortie et/ou de faire intervenir une personne travaillant dans le domaine étudié (parent d’élève, etc.). La confrontation au réel va permettre de vérifier les hypothèses de départ. N’oublions pas les offres de la région. Le fait de visiter l’intérieur du mur de la Grande Dixence avec ma classe

m’apparaît comme une évidence. L’idéal est d’avoir fait soi-même la visite avant d’y amener 20 enfants. Une proposition d’activité du site explore-it conviendrait particulièrement dans la suite de cette séquence: construire une centrale hydroélectrique dans son lavabo? De quelles autres informations et souti­ ens souhaiteriez­vous disposer? Il serait intéressant d’organiser des rencontres entre enseignants plus ou moins expérimentés. De cette semaine technique, quelles sont les impulsions importantes pour votre enseignement? La semaine technique a éveillé ma curiosité sur les phénomènes naturels: nous devions déplacer un objet à distance. Au départ, l’obstacle semblait insurmontable, mais finalement, les encouragements de nos professeurs, le travail en équipe et le tâtonnement ont permis à chaque groupe d’étudiants de finaliser un projet. Par ailleurs, cette semaine m’a permis aussi de découvrir un monde qui ne ma plaisait pas a priori: le monde du business. Les élèves doivent être insérés dans le milieu économique, il est donc important que les enseignants en aient une image réaliste. Merci beaucoup!

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… Mais que se passe-t-il ensuite? Dans l’édition du 30 janvier 2011 de la NZZ, on pouvait lire, dans l’article «Frauen in die Physik!», que les différences de performance entre hommes et femmes sont induites par des facteurs psychologiques. Dans les milieux spécialisés, on parle de «stereotype threat» : la majorité des filles pensent que les garçons sont plus compé-

Actualités

«Achtung Technik Los!» reprend la route en 2011 «Je conseille la visite de l‘exposition «Achtung Technik Los!» car ça m’a permis d’apprendre des choses sur la technologie, alors que je n’y connaissais presque rien» (élève de 14 ans, métiers envisagés: vendeuse,­infirmière ou informaticienne). Avec ses programmes variés, l’exposition itinérante «Achtung Technik Los!» a été un véritable plaisir pour la majorité des élèves ainsi que pour les directeurs d’établissement. En 2011, l’exposition itinérante se poursuivra dans le canton d’Argovie dans cinq établissements d’enseignement secondaire de niveau 1.

L’assemblée générale NaTech Education du 10 mars 2011 au PSI Cette année, la 3e assemblée générale de NaTech Education s’est tenue à l’Institut Paul Scherrer (PSI) à Villigen. A l’ordre du jour figurait un débat sur la stratégie pour les sciences naturelles et la formation technique en Suisse, avec les exposés de quatre­ membres du comité. Le professeur Joël Mesot, directeur du PSI, a présenté le sujet­dans l‘optique de la recherche. Le professeur Willi Stadelmann, ancien président de la COHEP, s’est exprimé du point de vue de la formation continue des enseignants. Le professeur Guido Bucher, chargé de cours à la Haute école spécialisée bernoise,­ département technique et informatique, a commenté l’application, tandis que René Providoli, chargé de cours à la Haute école pédagogique du Valais et chef du projet «explore-it», a évoqué les pratiques dans les écoles primaires. Le volet statutaire de l’assemblée générale s’est déroulé ensuite.

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Le bureau informe Semaines techniques dans les Hautes écoles pédagogiques Des Semaines techniques se tiendront en 2011 dans les Hautes écoles ci-dessous: • HEP de Saint-Gall à Gossau (mars) • HEP de Thurgovie à Kreuzlingen (mai) • HEP du Valais à Saint Maurice et à Brigue Pour des raisons d’organisation interne, les Hautes écoles pédagogiques de Zurich et Berne reprendront les Semaines de la technologie en 2012 seulement.

Journées techniques dans les écoles primaires Le Service pour l’enseignement dans les écoles primaires (DVS) du canton de Lucerne­ proposera aussi des Journées de la technologie sur le thème «Construire des robots avec Lego Mindstorms» au cours de l’année scolaire 2011/2012. La coopération entre DVS et NaTech Education fonctionne parfaitement. Nous élaborerons de nouvelles activités pédagogiques dans le domaine des sciences naturelles et de la la technique en collaboration avec Do-itWerkstatt et Simply­Science. Plan d’études DLP21 Deux membres du comité directeur de NaTech ont été élus au sein des équipes spécialisées. Il s’agit de Susanne Metzger, Nature Homme Société (NMG), et Thomas Stuber, conception technique.

tents qu’elles en science. Des études montrent qu’au niveau du primaire, filles et garçons obtiennent des résultats semblables, dans tous les pays du monde. Compte tenu de la pénurie d’ingénieur(e)s, la gent féminine pourrait être appelée en renfort. A tous les niveaux de l’enseignement, de nombreuses associations et institutions proposent des activités visant à susciter l’intérêt pour les disciplines scientifiques chez les filles, le but étant de leur insuffler la confiance en soi dont elles auraient besoin pour s’orienter vers les sciences. Mais que se passet-il ensuite? Les femmes sont minoritaires aux postes clés. A chaque palier du cursus d’éducation, le nombre de femmes diminue de façon significative. Dix ou vingt ans après la fin de leurs études, les femmes dotées d’un solide bagage occupent souvent des postes peu satisfaisants. Ou alors elles exercent une activité totalement différente ne présentant aucun lien avec leurs études initiales. Qui est responsable de cette promotion des femmes, qui se contente de susciter seulement des espoirs? Les perspectives d’ascension sont toujours inégales dans notre monde du travail, la discrimination salariale est toujours une réalité et les tâches familiales pèsent toujours sur les épaules des femmes. A force d’essayer de concilier vie familiale et professionnelle, elles décident un jour ou l‘autre de déposer leur fardeau. Il convient de résoudre ces questions au niveau de notre société afin de donner réellement la même chance aux femmes d’occuper des fonctions exigeantes. Brigitte Manz-Brunner Geschäftsführerin NaTech Education

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Coopérations

Leister Process Technologies Michael Sigrist, Director Human Resources

Investir dans les collaboratrices et collaborateurs Leister Process Technologies encourage la formation et assure sa relève Compte tenu de la courbe démographique, certains analystes prédisent une diminution de moitié de la population active d’ici à 2040. D’autre part, le marché du travail connaît une pénurie persistante d’ingénieurs. Il est frappant d’observer que peu de filles s’intéressent aux professions techniques. Comment, dans ces conditions, assurer la relève et satisfaire la demande toujours croissante en personnels hautement qualifiés? Leister Process Technologies investit de façon ciblée dans l’encouragement de la relève pour les métiers techniques. Deuxième employeur du canton d’Obwald, nous sommes mondialement présents dans l’industrie mécanique et électronique, ainsi que dans la technologie laser et la microtechnologie. L’offre d’emplois est très diversifiée et fixe des critères très élevés de qualification pour les collaborateurs. Les actions mises en place pour encourager la relève englobent plusieurs domaines: • Collaboration avec des organismes en charge de promouvoir la formation technique chez les jeunes gens, et chez les filles en particulier. Dans ce contexte figurent des adhésions, des activités, ainsi qu’un soutien financier à IngCH, SVIN, NaTech, KidsInfo, et au Bureau de l’égalité des chances de l’EPFL. • Organisation de réunions d‘informations interactives pour les élèves, parents et enseignants, qui souhaitent réfléchir sur

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le thème du choix d‘un métier. Leister forme des apprenti(e)s dans cinq professions, dont quatre dans le domaine technique. • Collaboration avec des universités et des hautes écoles spécialisées, suivi de travails de maturités et de diplômes, offre de stages variée. • Formation continue des collaborateurs, en interne ou à l’externe, selon un concept Leister autour de trois axes: 1) formations périodiques en groupes, dans des domaines sortant du cadre des activités du service; 2) cours de spécialisation et formations externes qui, du point de vue de l’entreprise, sont nécessaires pour des collaborateurs en particulier; 3) prise en charge de formations individuelles, dans la mesure où celles-ci s’inscrivent dans l’intérêt de l’entreprise. La promotion des talents est largement assurée en interne, ce qui nous permet d’identifier les meilleurs éléments à l’aide d’une évaluation de potentiel. Lorsque des postes sont à pourvoir, nous puisons dans ce «réservoir». Nous sommes ainsi en mesure d’offrir des perspectives attrayantes à notre relève. Grâce à la formation continue, «learning by doing» et des mentors internes, nous encadrons ces collaborateurs sur un plan personnel et technique, et dans une perspective de durée. Nous assumons une responsabilité sociale essentielle avec la mise en œuvre de notre concept global.

A propos de NaTech L’association NaTech Education • s’engage pour la promotion des sciences et de la technique au niveau primaire et secondaire, • soutient l’élaboration de programmes d’enseignement et de supports didactiques favorisant la compréhension de la technique et des sciences à l’école obligatoire, • s’engage afin que les buts de formation menant à une meilleure compréhension scientifique et technique soient ancrés dans les concepts d’enseignement en Suisse. Contribuez à cet engagement!

Affiliation Devenez membre de NaTech Education et contribuez à encourager les sciences et la compréhension de la technique dans l’enseignement général! Membre individuel: CHF 100.– Membre collectif: CHF 750.– Membre donateur: à partir de CHF 5000.– Vous trouverez de plus amples informations en ligne à l’adresse www.natecheducation.ch/mitgliedschaft.html ou par e-mail: info@natech-education.ch

Impressum Rédaction Brigitte Manz-Brunner, Sabine Braun NaTech Education, Klosbachstrasse 107, 8032 Zürich, www.natech-education.ch Conception, layout, réalisation www.visum-design.ch, Berne Impression Kaelin Produktion AG, Zurich Tirage F 500, D 2000 exemplaires Parution Deux numéros par an

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