Mallette - Découvrons les instruments d'exploration du monde en Europe
Fiche 1 - Explorons et observons l’infiniment grand grâce à la lunette astronomique (Cycle 3 – Cycle terminal)
Présentation
Explorer et observer le monde sont deux verbes d’action placés au coeur des programmes scolaires en sciences expérimentales. L’ambition commune à ces disciplines est de former des citoyens éclairés afin de les rendre capables de décrire et de comprendre le monde qui les entoure. Le monde lointain est par définition complexe à atteindre et peut paraître inaccessible pour les élèves. Or, observer l’infiniment grand a toujours interpellé et questionné les hommes depuis leur lieu de vie, la planète Terre, et constitue ainsi une expérience. Pointer son regard vers le ciel pour regarder la Lune, les étoiles ou encore le Soleil, est une action qui nous renvoie aux questions de distances et d’échelles et nous rappelle à quel point l’être humain est infiniment petit par rapport aux grandeurs physiques que l’on arrive à mesurer de nos jours dans l’Univers. Mallette CulturEurope Explorons et observons l’infiniment grand grâce à la lunette astronomique (Cycle 3 – Cycle terminal).
Développée à la fin du XVIème siècle, la lunette astronomique fut dans un premier temps nommée « lunette d’approche » aux Pays-Bas, avant d’être notamment améliorée par Galilée en Italie pour être utilisée à des fins d’observation et de compréhension des corps célestes. Cette innovation illustre donc d’emblée la circulation des idées et des techniques à l’échelle européenne. L’instrument s’est ensuite diffusé rapidement à travers le continent grâce aux échanges entre savants : des figures comme Kepler en Bohême, Descartes en France, Huygens aux Pays-Bas ou Newton en Angleterre ont utilisé ou perfectionné l’instrument.
La lunette astronomique a alors permis de faire évoluer la représentation du monde lointain en confrontant les croyances aux faits scientifiques, remettant ainsi en cause le modèle géocentrique au profit du modèle héliocentrique dans toute l’Europe. Elle a donc une place centrale dans l’évolution des idées à l’époque des Lumières et dans la formation d’un esprit critique appuyé sur la raison et l’observation.
De nos jours, elle conserve un rôle central dans la formation de citoyens aptes à « développer leur esprit critique et à distinguer le registre de la connaissance scientifique, qui repose sur des faits éprouvés, de celui de la croyance ou de la simple opinion »1. Prendre en compte les représentations initiales des élèves constitue une modalité pédagogique nécessaire à la mise en oeuvre de la démarche scientifique pour faire évoluer les idées de chacun en les confrontant aux faits.
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Axe de travail
Comment prendre en compte les concepts quotidiens des élèves pour construire des concepts scientifiques en astronomie en explorant le monde lointain via la lunette astronomique, instrument d’investigation de notre patrimoine muséal européen?
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Objectifs (tels qu’expliqués aux élèves)
- Comprendre le fonctionnement de la lunette astronomique pour observer les objets célestes dans notre monde lointain.
- Comprendre l’importance pour l’histoire des sciences et celle des idées de la circulation des savoirs et des techniques en Europe.
- Favoriser les échanges, les débats et la confrontation des idées au sein des classes au travers de la littérature de jeunesse pour faire évoluer les représentations initiales vers la compréhension du monde à l’échelle astronomique.
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Fiche 2 - Construisons notre cabinet de curiosités d’instruments de mesure (Cycle 3 : CM2 et 6ème)
Présentation
Cette séquence pédagogique interdisciplinaire et modulable, pensée pour un niveau de fin primaire / début secondaire (cycle 3, et début cycle 4), est structurée autour de l’idée de faire construire aux élèves un « cabinet de curiosités » répondant à un cahier des charges conçu par l’équipe enseignante. Ce cabinet est thématiquement orienté vers des instruments de mesure de l’espace environnant (comme le graphomètre, l’équerre d’arpenteur ou les chaines d’arpentage) qui ont largement circulé dans l’espace européen et témoignent d’une culture scientifique et technique partagée. Ces instruments ont en commun de permettre à un niveau élémentaire des mesures de distance accessibles ou inaccessibles, ou l’établissement de plans à l’échelle d’un territoire. Ayant circulé dans plusieurs pays européens et au-delà, ils permettent d’explorer une facette importante de la culture européenne, le partage d’une culture technique et d’un certain rapport au monde notamment par les activités d’arpentage, de cartographie et de repérage dans l’espace.
Dans ce but, plusieurs approches sont combinées. La première est d’ordre culturel et repose sur des médiations sensibles : découvertes d’oeuvres de peintres, d’ouvrages illustrés. Cette première approche sert d’accroche pour nourrir l’imaginaire culturel et scientifique des élèves. La seconde, plus conceptuelle mais s’appuyant sur des instruments concrets à décrire et à manipuler, propose une mise au point élémentaire sur quelques concepts scientifiques. La troisième approche est muséale et historique : visites réelles et virtuelles sont combinées, pour donner une idée de l’histoire de ces objets, de leurs usages et de leur diffusion en Europe.
L’ensemble du parcours aboutit à la présentation par les élèves de leur propre « cabinet de curiosités », résumant leurs choix, expériences et découvertes.
Pour les enseignants, des ressources pédagogiques sont mises à disposition, dont ce document ne donne qu’un canevas ainsi que quelques ressources de départ pour se lancer. Ces ressources incluent le résultat d’une première expérimentation de la mallette au niveau cycle 3 conduite en 2024-25 dans une circonscription de Seine-Saint-Denis, permettant de dégager quelques points de vigilance dans la mise en oeuvre.
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Objectifs (tels qu’expliqués aux élèves)
- Découvrir ce qu’est un cabinet de curiosités incluant des instruments de mesure.
- Collaborer avec d’autres élèves pour construire le leur, et le présenter dans l’école, le collège ou une médiathèque.
- Explorer des instruments de mesure de l’espace environnant à travers l’analyse de tableaux, d’ouvrages scientifiques et de musées européens.
- Découvrir qui les a fabriqués et utilisés, et quelle a été leur diffusion et leur histoire à l’échelle de l’Europe.
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Fiche 3 - Explorons et observons l’infiniment petit grâce à la loupe et au microscope (Cycle 3 – Cycle terminal)
Présentation
Le projet pensé en interdegré permet de co-construire des connaissances sur deux instruments d’optique que sont la loupe et le microscope en particulier, et de développer des compétences spécifiques dans deux disciplines : Biotechnologies / Sciences, en relation avec les Langues vivantes étrangères. Cette fiche fait une proposition d’articulation qui pourra être adaptée en fonction des environnements scolaires et du patrimoine muséal virtuel et de proximité, ainsi que des contacts pris ou non avec d’autres écoles européennes.
Le microscope, en tant qu’instrument scientifique, a joué un rôle crucial dans le développement de la science en Europe, particulièrement à partir du XVIIe siècle, soutenu par les progrès scientifiques et les innovations technologiques, mais aussi par les collaborations et les échanges de connaissances entre scientifiques.
C’est aussi un instrument qui a permis de contribuer à l’élaboration et la construction de la démarche scientifique, basée sur des observations du réel.
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Axe de travail
Comment investiguer les liens entre instruments d’observation (loupe et microscope) et la construction de savoirs scientifiques, d’une part, par des expériences pratiques partagées, et d’autre part, par une investigation historique dans l’espace européen à travers le patrimoine muséal et scientifique ?
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Objectifs (tels qu’expliqués aux élèves)
- Observer le monde miniature et invisible en utilisant deux instruments d’optique (loupe et/ou microscope) et comprendre le principe de leur fonctionnement.
- Construire et partager des compétences par la pratique des instruments d’optique et des connaissances en investiguant l’échelle microscopique.
- Comprendre l’importance historique et contemporaine de ces instruments d’optique (notamment le microscope) dans la recherche et l’innovation scientifique en Europe et au-delà.
- Découvrir la richesse du patrimoine scientifique et muséal (territoire et virtuel) dans l’espace européen.
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