Opération Volcans

Coordonnées du collège Collège affecté : Collège Jean Vigo Ville : EPINAY-SUR-SEINE Classe : 4ème

Coordonnées de la structure Nom de la structure : F93

Coordonnées de la personne ressource Identité : Madame Camille Balaudé

1. Articulation avec un processus de création :

Le parcours a un lien avec la création / le projet scientifique en cours ou à venir

Projets en cours ou à venir de l'intervenant.e menant le parcours

• Le projet "Opération volcans" se déroulant en grande partie sur le site de la chaîne des Puys, lors d'un séjour de trois jours, la classe sera suivie par un binôme de volcanologues, l'un étant basé en region parisienne et l'autre sur place, en Auvergne. Hélène Balcone-Boissard est chercheuse, responsable de l’équipe « Pétrologie, Géochimie, Minéralogie, Magmatisme » au sein de l’Institut des Sciences de la Terre de Paris dont elle est directrice adjointe (Sorbonne Université-CNRS). Ses recherches actuelles portent essentiellement sur la dynamique des réservoirs magmatiques, l'explosivité des dômes de lave, notamment aux Antilles et dans la Chaîne des Puys, et sur la dynamique des éruptions pliniennes basaltiques. Hélène Balcone-Boissard est maître de conférences en volcanologie et pétrologie au sein de Sorbonne Université. Étienne Médard est chercheur, membre de l’équipe pétrologie au sein du Laboratoire Magmas et Volcans (Université Clermont Auvergne). Ses principaux thèmes de recherche portent sur la fusion du manteau et des magmas primaires dans la région de la Chaîne des Puys et dans la Cordillère des Andes. Étienne Médard est également maître de conférences en pétrologie (Université Clermont Auvergne) et responsable du master Sciences de la Terre et des Planètes, Environnement.

Articulation du parcours avec ces projets

• Fidèle à l’esprit de l’ISTeP, laboratoire de Géosciences tourné vers une recherche fondamentale de pointe mais soucieux d’opérer un transfert de son expertise pour s’ouvrir sur l’extérieur, Hélène Balcone-Boissard a à cœur de faire partager à la classe sa connaissance très fine de la Chaîne des Puys dont elle est spécialiste. L’introduction qu’elle fera de ce site naturel exceptionnel posera ainsi les bases de la découverte que la classe fera sur place, où elle sera prise en charge par Etienne Médard lui aussi grand spécialiste d’un ensemble géologique auquel il a consacré une majeure partie de ses recherches et de nombreux travaux de vulgarisation, comme la co-production de la Carte Volcanologique de la Chaîne des Puys (2017) . Il mettra sa connaissance du terrain au service du projet et du groupe qu’il accompagnera dans tous les moments phares du séjour, notamment lors de l’exploration du Lac Pavin où il expliquera le rôle crucial joué par l’eau dans les processus magmatiques, question sur laquelle il a mené de nombreuses études.

2. Construction du parcours (pendant le temps scolaire et avec une classe donnée)

Résumé en 4 lignes du parcours (thématique, contenu et objectifs du projet)

• Qu’est-ce qui a valu à la chaîne des Puys d’être inscrite au patrimoine mondial de l’UNESCO en 2018 ? Le caractère exceptionnel du site sera l’objet d’un projet d’enquête que les élèves devront coordonner en classe et sur site lors d’un voyage de 3 jours, encadrés par un intervenant principal, vulcanologue, associé à une équipe pluridisciplinaire sur place. 

Accompagnement des enseignant.es

Co-construction du parcours avec les équipes pédagogiques : méthodologie (préparation, groupe de travail, présentation des intervenant.es, ressources mises à disposition des professeur.e.s)

• La co-construction du parcours avec l’équipe éducative, les intervenants et les chargés de projets F93 se fera en amont mais aussi tout au long du projet qui a la particularité de s’articuler autour d’un séjour de trois jours, qui en sera bien évidemment le temps fort. Ils se rencontreront avant le début du parcours pour élaborer un déroulé en fonction des thèmes / des spécificités du travail de recherche de l’intervenant principal qui suivra la classe et des intervenants présents sur place, des attentes pédagogiques de l’enseignant et des attendus du projet. Cette rencontre sera l’occasion de réfléchir plus particulièrement à l’articulation entre les séances au collège, le programme de SVT et le séjour dans la chaîne des Puys pour permettre aux élèves de s’approprier les enjeux du projet avant de partir. Enfin, l’ensemble des supports, mais aussi des suggestions faites par chacun pour enrichir le parcours, sera disponible dans un padlet créé par les chargés de projets pour faciliter la communication avec les enseignants et les intervenants et mutualiser les expériences de chaque classe sur place.

L’intervenant.e a t-il.elle déjà mené un parcours CAC ou AGORA lors des éditions précédentes ? Si oui, précisez dans quel collège, la ville et ce qui motive le renouvellement de sa candidature.

• Hélène Balcone-Boissard et Etienne Médard n'ont jamais participé à un parcours CAC, ni avec F93, ni avec aucune autre structure, c'est leur première participation.

L'atelier construit et encadré par l'artiste / le scientifique se déroule sur une durée d'environ 20 heures

Les ateliers (environ 20h) doivent être détaillés et le nombre d’heures, pour chacun d’eux, indiqué

• En classe (2h) : Une introduction permet de présenter la Chaîne des Puys et ses 80 volcans: la classe la situe sur une carte, date les étapes de sa formation et retrace les phénomènes qui en font la collection la plus diversifiée de formes volcaniques sur Terre. Sur le site de la Chaîne des Puys (4 demi-journées) : 1 /Ensemble tectono-volcanique avec un tectonicien : Le groupe se rend au Puy de Dôme, et procède à un relevé des volcans qu’il a sous les yeux : volcans jumeaux, monogéniques, cratères uniques etc, en formes en cônes de scories, en dômes ou en maars, leurs caractéristiques structurales (diamètre, hauteur, profondeur, emplacement). Il découvre les phénomènes d’éruptions, de chocs tectoniques ; d’effondrements, etc. 2/ Lecture de paysage avec un géographe : Au Puy de la Vache, les élèves identifient les grands ensembles ( la faille de la Limagne, le rift continental, la montagne de la Serre) et tous les signes de la présence humaine de ce site habité. L’occasion d’évoquer le sanctuaire antique dédié à Mercure, l’usage industriel des roches, ou le pastoralisme. 3 / Roche en fusion avec un volcanologue : la classe se plonge dans la composition du magma et celle de la lave. Ici, tous les types d’éruption sont représentés: elle essaie d’identifier les volcans qui se sont exprimés par gerbes de lave incandescente, coulées de laves, lave fluide ou visqueuse, nuées ardentes, et les mécaniques physiques dans chacune de ces configurations en prélevant des roches et analysant le sol… 4/ La vie aquatique avec un géologue : Les élèves se rendent au Lac Pavin dans le plus jeune volcan de la Chaîne. Ici, elle explore les maars issus de la rencontre entre le magma et les nappes phréatiques, leurs eaux de surface et profondes qui ne se mélangent pas et abritent une activité microbienne exceptionnelle. Le groupe cherche avec les classes des traces de vie dans les sédiments, les fossiles ou les végétaux.

Les sorties développent et mettent en perspective l'univers artistique / culturel de l'artiste / du scientifique et sa pratique

Les sorties (environ 10 heures) sont en lien direct avec le projet et permettent d’enrichir le contenu. Elles développent et mettent en perspective l’univers professionnel de l’intervenant.e et sa pratique.

• 1/ En guise d’introduction au projet et au séjour dans la chaîne des Puys, la classe se rendra tout d’abord aux Étincelles du Palais de la Découverte pour un atelier consacré au volcanisme. Là, elle se familiarisera avec les grandes notions qui seront abordées lors du parcours et découvrira un panorama des éruptions volcaniques qui apportent en surface des matériaux issus de l’intérieur inaccessible de la planète. Le lien sera fait entre dynamique « effusive » ou « explosive » des éruptions, nature du magma, plus ou moins visqueux, et diversité des phénomènes spectaculaires qui en découlent : projections de lave, nuages de cendres, nuées ardentes, etc. Les élèves seront également invités à se poser une série de questions qui concernent toutes les zones volcaniques actives : l’Homme peut-il prévoir ces éruptions ? Quels sont les risques pour les populations ? 2/ Pendant le séjour dans la chaîne des Puys, les élèves visiteront le cratère du Volcan de Lemptégy, totalement excavé, qui se présente sous la forme d’un vaste amphithéâtre de 10 hectares et dévoile l’histoire géologique et humaine du lieu. Accompagnés d’un guide, les élèves marcheront le long d’une coulée de lave, traverseront un filon de dykes, toucheront des bombes volcaniques et observeront la paroi de 60 m de profondeur, véritable livre ouvert sur 30 000 ans d’événements géologiques. La classe découvrira ensuite l’ancienne activité extractive qui a permis de mettre au jour cette architecture interne du cratère. Elle visitera en effet les installations industrielles du site qui servaient à extraire la pouzzolane, utilisée depuis l’Antiquité dans la fabrication du ciment.

L'analyse critique permet d'expliciter la démarche de l'artiste / du scientifique et le sens du projet

Les temps de réflexion / débats sont animés par les intervenant.e.s et les enseignant.e.s. Ils permettent aux élèves de développer leurs connaissances et d’approfondir une thématique. Ils offrent un espace de débat et de réflexivité sur le projet en cours. Des intervenant.e.s ponctuel.le.s peuvent également animer certaines séances.

• Au fur et à mesure de l’avancement du projet, des moments seront destinés à venir en complément des interventions, lors du séjour sur place et au retour au collège, générer de nouvelles discussions favorisant la parole individuelle et la réflexion collective. Plusieurs temps de réflexion permettront ainsi : - sur la gestion de ce parc naturel grâce à l’intervenant supplémentaire, garde nature qui gère notamment la réhabilitation et l’entretien de nombreux cheminements avec des techniques adaptées aux sols volcaniques jeunes et fragiles du site, aux aspects paysagers du site classé et à la préservation des milieux, mais aussi la réalisation ou l’accompagnement de travaux d’ouverture du paysage pour la mise en valeur des édifices volcaniques, le soutien aux groupements pastoraux et le suivi de la biodiversité. - de s’interroger sur l’actualité volcanique : si la chaîne est éteinte et sa chambre magmatique endormie, de nouveaux volcans peuvent-il apparaitre un jour ? Quels sont les signes annonciateurs ? Comment s’y préparer ? A quelle fréquence, ailleurs sur Terre, de nouveaux volcans apparaissent ? Des temps d’analyse critique inviteront la classe à prendre du recul sur le projet lui-même à travers plusieurs aspects : - pour s’assurer que l’articulation et la progression du projet soit claire, en refaisant le lien entre le contenu abordé en classe et l’expérience du terrain, et en redonnant les objectifs. - pour vérifier que la classe s’approprie bien les nouveaux concepts abordés, et replace les sorties dans la problématique du sujet. - pour préparer la restitution d’un point de vue organisationnel : qui prend la parole, que veut-on mettre en avant, quel contenu (textuel et visuel) choisir, qui inviter… ? - enfin pour faire un bilan du projet dans son globalité

La restitution, temps de cloture du projet

Un temps de restitution/valorisation et un temps de clôture/bilan du parcours permettent de mettre en partage le travail mené et d'encourager la réflexivité.

• En fin d’année, les classes participantes sont accueillies à l’ENS / PSL, à Paris : chacune profite d’un dispositif scénographique lui permettant de reconstituer la chaine des Puys à partir de ses recherches de terrain et son expérience. L’équipe de scientifiques du département de géophysique, invitée à assister à ce temps de présentation, échangera avec les classes sur les enjeux de la recherche actuelle et pourra commenter les résultats des élèves et les enrichir d’autres exemples.

Implication active des collégien.nes dans le processus (dimensions participative et inclusive)

Dimensions participative et inclusive (contenu du parcours et méthodologie)

• Le projet « Opération volcan » entend impliquer les élèves à chacune de ses étapes. En effet, après avoir dialogué avec l’intervenant et acquis des connaissances de base sur la théorie géophysique des volcans, ce seront aux élèves de préparer la sortie de terrain. Les séances reposeront ainsi sur les contributions de chacun, les questionnements soulevés et les observations effectuées. Le séjour sur place de 3 jours permettra d’impliquer les élèves dans des conditions d’apprentissage concrètes, en variant les approches, et à l’aide d’outils participatifs. Les temps hors interventions permettront également d’échanger plus librement avec la classe qui pourra partager ses étonnements et ses impressions de manière moins formelle qu’en classe, favorisant ainsi l’appartenance au groupe et des relations de confiance adultes-élèves. Cette approche sera encadrée par l’intervenant ; cependant, sans l’implication du groupe de manière régulière, le projet perdrait de son sens.

Prise en compte de l’égalité Femmes-Hommes au sein du parcours (sous quelle forme, avec quels outils… ?)

La thématique de l'égalité femmes-hommes est-elle abordée au sein du parcours? De quelle(s) façon(s) la méthodologie de travail permet-elle de prendre en compte les enjeux de l'égalité femmes-hommes ?

• Les questions de genre et d’égalité femmes-hommes seront présentes comme un fil rouge tout au long du projet bien que ce dernier n’ait pas pour objet principal ces interrogations. Il sera rappelé tout au long des séances de l’importance d’un accès égal aux carrières scientifiques pour les femmes, notamment lorsqu’il s’agit des sciences fondamentales telles que la géophysique.

Intégration de mesures liées à la transition écologique

Avez-vous mis en place, dans votre structure ou dans la mise en œuvre de vos projets des mesures spécifiques liées à la transition écologique ? Et comptez-vous mettre en place des mesures spécifiques dans le cadre du parcours déposé ?.

• F93 a mis en place depuis plusieurs années un certain nombre de mesures spécifiques liées à la transition écologique. L’équipe est invitée à réguler sa consommation en énergie en limitant le chauffage des bureaux à 19°C (et en limitant l’usage de la climatisation aux situations exceptionnelles de grandes chaleurs l’été). Les lumières et les ordinateurs sont par ailleurs systématiquement éteints quand ils ne sont pas utilisés. Le tri des déchets a par ailleurs été mis en place. Une sensibilisation aux bonnes pratiques numériques a également été menée afin de ne pas stocker ou envoyer de documents trop lourds. Les déplacements de l’équipe se font la grande majorité du temps en transports en commun, sauf quand ce n’est pas possible pour des raisons logistiques et/ou de planning. Dans le cadre des projets que nous menons, dans la mesure du possible, les sorties proposées aux classes s’effectuent en transports en commun, et l’utilisation de l’ENT et des supports numériques sont privilégiés à l’impression de documents papier quand cela n’est pas un frein pour l’apprentissage des élèves. Lors des restitutions, nous privilégions également le réemploi de matériaux que nous avons déjà utilisés et qui sont en réserve ou que nous trouvons dans les stocks des établissements. Enfin, nous intégrons dans notre programmation des projets consacrés à la transition écologique, que ce soit leur thème principal ou l’une de leurs thématiques secondaires.

Implication active de la famille dans le parcours

Les parents sont conviés à un temps de présentation et / ou aux temps forts du parcours (sorties, restitution…).

• Un rendez-vous en début d’année sera proposé aux parents au cours duquel l’intervenant ainsi qu’un chargé de projet présenteront « Opération Volcan », son déroulé et ses temps forts (sortie en Auvergne, restitution). Les parents pourront poser toutes les questions relatives au projet. Ce rendez-vous sera aussi l’occasion pour l’intervenant de se présenter et de présenter son parcours.

Le parcours propose des modalités innovantes visant à favoriser l’implication et la participation des familles.

• En raison de son format spécifique, le parcours proposera principalement la restitution comme moment d’inclusion de la famille, cependant grâce aux outils numériques (padlet, ENT) les élèves pourront suivre en direct l’ensemble du programme lors du séjour et l’évolution du projet.

3. Co-construction du parcours

Liens avec les différentes entrées du projet d'établissement et notamment de son volet culturel ou de son volet lié à la citoyenneté. Les axes du projet d’établissement auxquels il est fait référence sont explicités et le parcours a pour ambition de s'ouvrir à l'ensemble de l'établissement (rencontres avec d'autres classes, liens avec d'autres projets, chantiers d'étape ...).

• Le projet d’établissement met en avant plusieurs volontés auxquelles « Opération volcans » fait écho, dont : - Axe 1 : Réussite scolaire des élèves. La manière innovante d’approcher les sciences fondamentales et notamment la géophysique permet aux élèves d’avoir un autre point de vue sur ces matières. De plus, les méthodes d’observations scientifiques pourront être réutilisées dans le reste de leur scolarité. - Axe 3 : Ouverture culturelle de l’établissement. Il s’agira de développer la curiosité des élèves tout en renforçant les partenariats entre l’établissement et d’autres acteurs culturels.

L’Espace Numérique de Travail du collège, est-il utilisé pour faciliter l’organisation du projet et/ou comme support de communication et de valorisation ?

• Pour ce projet, l’ENT servira principalement de plateforme de communication entre les élèves, les parents, les enseignants et intervenants. Sur l’agenda partagé seront rappelées les dates de séances à Paris et de la sortie en Auvergne, ainsi que tous les documents nécessaires à la préparation et l’organisation de cette sortie. Aussi, durant les premières séances en classe, l’ENT sera alimenté d’éléments sur les mécanismes volcaniques, des schémas, des éléments théoriques de la géologie, mais aussi des données géographiques et paysagères sur la Chaîne des Puys. Pendant et après la sortie de terrain, ce seront les observations, les photos, les comptes-rendus, de sorte d’assurer un suivi et un lien entre les différentes phases du projet et pour permettre aux parents de suivre l’évolution du séjour à distance.

Les enseignant.es souhaitent-ils.elles s’investir dans les médias départementaux pour rendre compte des expériences et productions des élèves ?

• NON

Liens du parcours avec les enseignements, les objectifs pédagogiques (par discipline)

• Le projet “Opérations volcans” est en lien avec le programme de Sciences de la vie et de la Terre du cycle 4, et notamment le premier l’axe : « La Planète Terre, l’environnement et l’action humaine ». Les élèves devront déployer des connaissances telles que : • Expliquer quelques phénomènes géologiques : La Terre dans le système solaire ; le globe terrestre, dynamique interne et tectonique des plaques lithosphériques ; séismes, éruptions volcaniques. • Expliquer comment une activité humaine peut modifier l’organisation et le fonctionnement des écosystèmes en lien avec quelques questions environnementales globales. Le projet sera principalement centré sur la facette géologie de la matière. Plus largement les élèves auront à travailler les compétences suivantes : Domaine du socle : 4, 2, 1 : • Pratiquer des démarches scientifiques: Formuler une question ou un problème scientifique; Proposer une ou des hypothèses pour résoudre un problème ou une question. Concevoir des expériences pour la ou les tester ; Utiliser des instruments d’observation, de mesures et des techniques de préparation et de collecte ; Identifier et choisir des notions, des outils et des techniques, ou des modèles simples pour mettre en œuvre une démarche scientifique. • Concevoir et mettre en oeuvre un protocole expérimental (Domaine du socle 4) Domaine du socle 4, 5 : • Se situer dans l’espace et dans le temps : Appréhender différentes échelles de temps géologique et biologique (ex : histoire de la Terre ; apparition de la vie, évolution et extinction des espèces vivantes...).