Place à la physique et à l’espace dans les salles de classe de Montréal
Le programme de vulgarisation scientifique de McGill Explorateurs de l’espace est destiné aux élèves du primaire et invite les jeunes à découvrir de manière ludique des concepts de physique, notamment la densité et la gravité
De nombreux étudiants de McGill gravitent autour des collectivités montréalaises pour partager leurs connaissances scientifiques. C’est le cas entre autres des membres du programme Explorateurs de l’espace qui transmettent leur passion pour la physique et tout ce qui touche à l’espace aux jeunes d’écoles primaires locales.
Au moyen d’activités ludiques animées par des étudiants et étudiantes du Département de physique de l’Université McGill, les élèves de quatrième et de cinquième année apprennent ce qu’est la densité, la gravité, la résistance à l’air et la quantité de mouvement.
« L’idée est de prendre ces concepts plutôt complexes qui font partie intégrante de la physique et de l’astrophysique et de les transposer à des réalités tangibles de la vie quotidienne », explique Alice Curtin, candidate au doctorat spécialisée en astrophysique à McGill et l’une des coordonnatrices du programme de vulgarisation scientifique.
En équipe de deux, des étudiants et étudiantes en physique de McGill visitent la même classe d’école primaire quatre fois au cours de l’année scolaire pour donner des ateliers d’une heure.
Lors du premier atelier, il est question de densité. Les élèves sont appelés à tester la capacité à flotter ou à couler d’objets de la classe pour ensuite construire leurs propres bateaux.
Dans l’atelier sur la gravité, un voleur rôde dans les parages et les élèves doivent trouver la meilleure stratégie pour rapidement cacher dans un coffre-fort leurs « bijoux » de différentes tailles — des billes, en l’occurrence. Pour ce faire, ils font tomber les billes une à une dans le coffre-fort par un trou prévu à cet effet. En fin de compte, il s’avère que la taille des billes ne change pas la donne, ce qui surprend les jeunes, et même les adultes, car « l’idée que la gravité influence tout de la même manière est un concept difficile à saisir », explique Alice Curtin.
Pour comprendre la résistance à l’air, les élèves construisent leur propre parachute à l’aide d’un sac en plastique, de ruban adhésif, de bouts de corde et d’une bille. Maximiser la surface du parachute assure une meilleure résistance, donc une chute plus lente, mais les étudiants-animateurs de McGill ne divulguent pas cette information à l’avance. L’idée est de laisser les enfants le découvrir par expérimentation.
Quand on travaille toute la journée sur des problèmes théoriques difficiles, il est très stimulant de voir de jeunes gens s’émerveiller devant des concepts scientifiques généraux. On se rappelle alors les raisons pour lesquelles on aime les sciences. »
D’ailleurs, Alice Curtin aime bien parler de résistance à l’air, car la doctorante a remarqué que beaucoup d’enfants font du ski alpin ou de la planche à neige. « En ski, on s’incline vers l’avant comme un coureur afin de descendre plus vite, et c’est lié à la résistance à l’air. En position aérodynamique, le corps est moins ralenti par les particules qui composent l’air. Et c’est un bon exemple auquel pensent les enfants. »
Dans le dernier atelier qui porte sur la quantité de mouvement, les élèves font tomber des billes dans l’argile pour imiter la formation de cratères sur la lune. « Ils aiment l’espace. Ils adorent en parler », dit Alice Curtin. « Lorsqu’il reste du temps à la fin d’une visite, nous leur donnons l’occasion de nous poser des questions à ce sujet. »
Le programme Explorateurs de l’espace est l’une de ces initiatives menées par les étudiants et étudiantes sous l’égide de l’équipe de vulgarisation en physique de McGill — et l’un des nombreux groupes de vulgarisation scientifique de la Faculté des sciences. Certaines de ces activités de vulgarisation, notamment celles de l’Institut spatial Trottier, du Musée Redpath et du Département de chimie, sont financées par des donateurs.
Au cours de la dernière année, des animateurs et animatrices du programme Explorateurs de l’espace ont visité onze salles de classe différentes dans des écoles anglaises et françaises de la région de Montréal, pour un total de 200 élèves du primaire. « La plupart de ces ateliers se déroulent maintenant en présentiel, ce qui est vraiment formidable après une si longue période en virtuel », mentionne Alice Curtin.
Shelly Sharp, enseignante à l’école primaire Coronation de l’arrondissement de Côte-des-Neiges, explique que ses élèves « réagissent avec enthousiasme, s’y intéressent et prennent part aux discussions ».
Pour sa part, Shelly Sharp voit d’un très bon œil ces ateliers pour bien des raisons, notamment car ses élèves en dérivent un excellent accompagnement. « J’aime avoir en classe ces jeunes adultes qui sont passionnés des sciences. Nous sommes une école communautaire multiculturelle et je vois que les étudiants de McGill sont issus de nombreuses nationalités », ajoute Mme Sharp.
Les membres d’Explorateurs de l’espace « encadrent les activités au moyen de concepts clairs », dit l’enseignante qui estime qu’il s’agit d’une « force incroyable » du programme.
Ces équipes de vulgarisation proviennent d’un grand bassin de bénévoles parmi les étudiants en physique de McGill. Mais, qu’est-ce qui les attire à vulgariser des notions scientifiques ?
« Je pense que c’est la rétroaction des élèves du primaire », dit Alice Curtin. « Quand on travaille toute la journée sur des problèmes théoriques difficiles, il est très stimulant de voir de jeunes gens s’émerveiller devant des concepts scientifiques généraux. On se rappelle alors les raisons pour lesquelles on aime les sciences. »
Alice Curtin croit aussi que la physique est souvent « perçue comme étant extrêmement difficile et intangible. Et grâce à ces ateliers, nous espérons montrer aux élèves du primaire que la physique est pour tout le monde. » La recherche montre que c’est une discipline délaissée par les jeunes, en particulier parmi les filles et les genres sous-représentés, et que ce désintéressement commence bien avant que les élèves n’atteignent les études collégiales. C’est notamment la raison pour laquelle le programme Explorateurs de l’espace s’adresse aux jeunes du primaire.
Alice Curtin a également co-fondé « Science in Space: How to Telescope », une nouvelle collaboration menée par des femmes entre l’équipe de vulgarisation en physique McGill, l’Institut spatial Trottier de McGill et Dell technologies/Girls Who Game. L’initiative a débuté au cours de l’année scolaire 2021-2022 avec des visites pendant l’heure du midi dans une école de la région de Montréal. Pendant 10 semaines, les élèves de genres sous-représentés en physique ont construit des télescopes sur Minecraft.
Pour le trimestre d’hiver 2023, il est prévu d’apporter un télescope solaire en classe pendant les ateliers du midi. « Nous avons également des caméras infrarouges que nous pouvons apporter en classe et prêter aux élèves pour expliquer le concept de longueurs d’onde », explique Alice Curtin. Vingt-trois filles prennent part aux ateliers, et bon nombre d’entre elles y participaient déjà au trimestre précédent.
« C’était vraiment génial », dit-elle à propos de l’accueil favorable qu’a reçu l’initiative. « Nous n’avons eu aucune personne qui a quitté le programme l’an dernier. Toutes les élèves qui sont là depuis le début poursuivent — nous avions 17 filles. Et les enseignants étaient extrêmement enthousiastes. Nous répétons l’activité cette année. »