Un lycée de la Réunion lance la première option « Physique des 2 infinis » en France

Valoriser les élèves par la physique

L’aventure a commencé en septembre 2014 avec un projet intitulé « Trésors des 2 infinis », monté par des professeurs passionnés, trois de sciences physique et un de sciences industrielles de l’ingénieur. Proposé sur les pauses déjeuner et le mercredi après-midi, l’atelier reçoit uniquement des volontaires. Pas de notes, pas de classement : seuls sont mis en valeur l’autonomie des élèves, leur curiosité scientifique, la réussite des projets. Le succès est immédiat, les participants prennent confiance et voient même parfois leurs notes bondir dans les matières obligatoires.

Des liens privilégiés sont établis avec le réseau Cosmos à l’école et l’IN2P3, notamment grâce à Laurent Serrin, directeur de recherche au LAL et membre de la collaboration ATLAS au CERN, qui parraine l’atelier. A partir de 2016 se mettent en place plusieurs vagues de « voyages des 2 infinis » direction la métropole, pour que lycéens, étudiants en classe préparatoire et professeurs puissent découvrir en direct les laboratoires de l’IN2P3 et le CERN.

Des résultats aussi spectaculaires qu’inattendus

Dès ses débuts, l’atelier est doté d’un petit détecteur de rayonnement cosmique, « Cosmix », fabriqué au CENBG à Bordeaux. Le détecteur partira dans des endroits improbables que ses concepteurs n’avaient certainement pas envisagé : les lycéens ultra motivés l’embarquent dans un trail au Piton des Neiges, un petit avion de l’aérodrome local, puis un Boeing pour des mesures en haute altitude, et même aux Comores ou en Laponie ! Récemment c’est à bord du navire Marion Dufresne que le détecteur met en évidence l’effet de latitude du rayonnement cosmique lors d’une rotation vers les iles australes. En 2017, Cosmix est rejoint par une roue cosmique développée au CPPM, qui permet à l’atelier d’aller encore plus loin.

Les projets se multiplient au fur et à mesure des années, grâce à l’impulsion des professeurs, l’enthousiasme des élèves et le soutien de chercheurs en physique, parfois eux-mêmes anciens élèves : création d’un film scientifique, fabrication d’une maquette présentant le rayonnement cosmique, mise au point d’un simulateur d’aurores polaires, fabrication d’une chambre à brouillard, expériences mettant en jeu la supraconductivité… Les projets et les élèves remportent à plusieurs reprises des prix dans le cadre de concours scolaires internationaux.

Former les élèves à l’excellence scientifique dès la seconde

La réforme du lycée mise en place à la rentrée 2019 est l’occasion d’attirer les élèves de seconde, jusqu’alors plus difficiles à capter dès leur arrivée en secondaire. Dès l’année 2018 les professeurs Gérard Cavalli et Philippe Carret déposent une proposition soutenue par leur direction : établir une option facultative « Physique des 2 infinis » à partir de la première année au lycée. La demande remporte un franc succès auprès du rectorat d’académie et est validée par un protocole d’accord dans l’année. 

Pour faire connaître l’option à venir, les professeurs n’hésitent pas à se déplacer dans les collèges du secteur pour rencontrer les élèves de troisième et leur présenter la future option. Le jour des inscriptions voit leurs espérances dépassées : ce sera un succès avec 30 élèves volontaires, doublant les prévisions et les obligeant à mettre en place deux groupes de travail au lieu d’un.

Le programme d’étude, qui sera ajusté et validé en cours d’année, a suscité beaucoup d'intérêt et de curiosité auprès des élèves dès la première séance. A raison d’une heure et demi par semaine, il a été réparti en 4 modules :

• Vers l'infiniment grand : du système solaire aux grandes structures de l'Univers (8 semaines)
• Rayonnements et particules dans l'univers (8 semaines)
• Vers l'infiniment petit : la physique des particules (6 semaines)
• Les grandes questions actuelles de la physique des deux infinis (6 semaines)

L’établissement de cette option permettra d’institutionnaliser le fonctionnement de l’atelier « physique des 2 infinis » ensuite en première et terminale, tout en conservant la notion de volontariat des élèves. Les professeurs espèrent ainsi encourager leur parcours vers l’excellence, favoriser leur dossier Parcoursup et faire du lycée Roland Garros une référence pour la qualité de son enseignement scientifique.