Les secrets d’une invention

"Eurêka République"

Imaginer, concevoir et réaliser une machine à réaction répondant à un cahier des charges précis, tel fut le défi lancé aux élèves participants à cette première édition du concours Eurêka République.
Un travail collectif qui a amené chaque élève à connaître, explorer et appliquer des concepts scientifiques tout en réalisant l’importance de la créativité, de la persévérance et de la minutie dans la réalisation d’un objet technique.

Chaque projet a été rondement mené et la réussite fut au rendez-vous pour les 60 élèves engagés dans cette démarche de recherche et développement. Pendant une heure par semaine, dans chaque classe (6e, 5e, 4e segpa et 3e d’alternance), les collégiens ont dessiné les plans de réactions en chaîne, conçus des prototypes expérimentaux puis sont passés aux premières phases de fabrication. La confrontation des idées, des résultats a conduit les groupes à l’assemblage de réactions. Chaque groupe a présenté son prototype lors d’une exposition au collège en fin d’année scolaire devant les autres collégiens. Au cours d’une cérémonie de remise des prix, le jury a apprécié la performance, la créativité mais aussi l’esthétique de chaque engin.

"Ce projet pluridisciplinaire a débuté il y a deux ans dans le cadre d’un partenariat avec la fondation 93. Il s’agissait alors d’une confrontation entre plusieurs établissements de la Seine-Saint-Denis. Seule une classe de l’établissement était inscrite au concours Eurêka physique. Pour cette troisième année, nous avons souhaité avec les professeurs de technologies du collège que tous les niveaux de classe participent à l’expérience. La fondation 93 a continué à nous accompagner cette année en participant à notre jury et je les remercie vivement" explique Madame Marie-Aude Laurent, professeur des écoles au collège République de Bobigny, à l’initiative de l’action.

 

Secrets d’une invention en classe de quatrième

Se poser la problématique

" Il est important que tous comprennent que la future machine doit répondre à des objectifs fixés dès le départ" confie Mme Laurent.

Plusieurs séances sont consacrées à la compréhension des multiples critères de conceptions de l’engin ainsi que les critères d’évaluation : taille du projectile, 2 sources d’énergie différentes à utiliser, engin comprenant au moins 5 réactions en chaîne, utilisation d’un support de construction donné, utilisation d’objets et de matériaux de récupération etc.

L’imagination en marche

" Ils partent dans l’imaginaire. On ne restreint pas le champ des possibles"

Des idées très riches, probables ou improbables, apparaissent sur les premiers croquis individuels. Chacun argumente ensuite les raisons de son choix devant le groupe. L’étape expérimentale s’avère parfois nécessaire à l’avancée de la réflexion collective. Une mise en route du projet où les élèves perçoivent que l’utilisation des erreurs est un élément moteur de la démarche d’investigation.

 

 

En route vers la réalisation

Après plusieurs séances, les élèves tirent les conclusions et les premières réactions en chaîne se profilent : seringue avec poids pour l’énergie initiale, enchaînement de dominos avec boitiers de CD, circuit de billes, catapulte pour le lancer etc . Par binôme, ils s’approprient une étape de propulsion et réalisent sa construction à partir de matériaux de récupération, critère d’écocitoyenneté retenu dans le concours : tubes en carton, CD de récupération, planche de bois réutilisable, bouteilles en plastiques, etc.

Construction de la machine

Pour la réalisation de l’enchaînement des réactions qui aboutiront à la phase finale de construction du prototype, Thomas, Jérémy, Sada, Katia, Fatima et tous les autres expriment leur créativité, leur qualité technique mais aussi leur persévérance.
"Au fur et à mesure de la construction, il n’a pas été rare de revenir sur une réaction car elle devenait irréalisable par rapport aux contraintes techniques imposés par exemple par le support" confie l’enseignante.

Le concours

Quelques jours avant l’exposition, certains élèves peaufinaient l’esthétique de leur machine " infernale" par la mise en peinture alors que d’ autres s’affairaient à la lecture de leur texte de présentation de la machine pour le jour J.
La précision du lancer de leur projectile lors des trois manches de la compétition entraîne une explosion de joie dans le groupe. Le jury leur décerne le 1er prix Eurêka République en s’appuyant sur les aspects théoriques et techniques du prototype, sur sa performance mais aussi sur l’attitude éco-responsable de la classe.

"Les élèves se sont beaucoup investis et ont progressé tout au long de l’année. Ils ont vraiment vécu ce concours. C’était pour eux une manière de s’approprier progressivement des règles de vie par la réalisation d’un projet collectif " conclut Mme Laurent.

 

 

© DSDEN93 - article actualisé le 22 novembre 2010