lundi 26 novembre 2018

Film : un tsunami sur le léman !

Les auteurs avaient sélectionné pour les membres Expériment@l-Tremplins quelques articles (lors d'une conférence en 2016 : La Terre, une planète à risques).  Pour vous préparer à cette projection du 13 novembre, pour approfondir après, .... ou si vous ne pouvez pas venir.

C'est Jump-to-Science : on ne simplifie pas pour vous, car vous êtes des spécialistes de la transpositions pour les élèves; on vous aide à remonter à l'authentique article, là où la science se fait.


Projection du film un Tsunami sur le lac Léman
Chères collaboratrices, chers collaborateurs,
Chères étudiantes, chers étudiants,
Un tsunami sur le lac Léman… impossible! Vraiment? Une recherche scientifique de l'Université de Genève confirme pourtant la survenue d'un tsunami au VIe siècle de notre ère et envisage qu'il pourrait se reproduire. Que s'est-il passé ce jour-là? Quelle chaine d'événements a mené à la catastrophe? Ce film mène l'enquête auprès d'historiens, d'archéologues, de géologues et de physiciens. Grâce à eux, la légende est devenue un fait scientifique.
L'Université de Genève a le plaisir de vous inviter à une projection privée du film «Un tsunami sur le lac Léman», un documentaire qui met en valeur le travail de ses chercheuses et chercheurs sur le lac.
Celle-ci aura lieu
le mardi 13 novembre à 18h,
en salle U600 au sous-sol d'Uni Dufour.
La projection sera suivie d'un moment d'échange avec l'équipe du film, modéré par Jérôme Lacour, doyen de la Faculté des sciences.
Pour des questions d'organisation, inscrivez-vous sans plus attendre.
Au plaisir de vous retrouver lors de cette projection,
L'équipe d'organisation
Equipe du film:
la Section des sciences de la Terre et de l'environnement de la Faculté des sciences et de l'Institut des Sciences de l'Environnement:
Stéphanie Girardclos, maître d'enseignement et de recherche
Guy Simpson, maître d'enseignement et de recherche
Mario Sartori, chargé de cours
Frédéric Arlaud, technicien électromécanicien
Katrina Kremer, ancienne doctorante
Pierre Corboud, ancien collaborateur scientifique
Laurent Graenicher, auteur et réalisateur du film
Pierre-Yves Frei, auteur du film


Café scientifique : Enfants HP, précoces, surdoués... un effet de mode?

Les cafés scientifiques organisés par Bancs Publics dans l'écrin magnifique du musée d'histoire des sciences confrontera plusieurs spécialistes et permettront de se faire une opinion

Voir l'invitation plus bas

Des élèves doués à problème, qui n'ont qu'à se débrouiller ou à particularités méritant un soutien ?

 
Les enseignants sont souvent tiraillés entre une vision positive des élèves à haut potentiel intellectuel (HPI)  (parce qu'ils comprennent souvent plus vite, imaginent parfois facilement, vont au fond des questions, …) et une vision plus négative (parce qu'ils voient dans les cours des complexités qu'on préfèrerait éviter, parce qu'ils posent des questions qui peuvent déstabiliser, parce qu'ils sont parfois très sensibles, parce qu'on estime qu'il faut plutôt s'occuper de  ceux qui sont en difficulté, …).
Serge Martin, directeur pédagogique de l'enseignement obligatoire vaudois, ne cache ainsi pas ses réserves à l'idée d'une focalisation sur les élèves surdoués. «Mon objectif est d'amener tous les élèves au niveau le plus élevé possible. Je suis réticent à décliner les élèves en catégories toujours plus variées, car si l'enseignement se consacre de manière privilégiée à un groupe particulier, n'est-ce pas au détriment des autres? Je crains qu'à force de creuser le sillon de la différence on ne peine à admettre un cadre de fonctionnement qui doit être égalitaire. Nos ressources doivent être mises à la disposition de tous. Je suis davantage préoccupé par les élèves en difficulté. Comment faire pour que les enfants qui proviennent d'un milieu social défavorisé ne se retrouvent pas dans les filières les moins exigeantes? Ce sont les vrais enjeux de l'école.» Le Temps 12 Juillet 2010 Intranet.pdf
Au DIP à Genève les enfants HPI sont maintenant considérés comme des élèves à besoins spécifiques parmi d'autres . "La prise en considération des besoins des élèves ayant un trouble, une déficience, une maladie invalidante ou un handicap s'inscrit dans une réflexion plus large, celle de l'École inclusive qui se trouve aujourd'hui au centre des priorités du département de l'instruction publique, de la culture et du sport (DIP)." Cap-intégration
Ainsi les  enfants à haut potentiel intellectuel (HPI)  "se différencient par leur profil de développement et par leur personnalité. Prendre en compte cette diversité sur les plans pédagogiques et éducatifs implique tout d'abord de bien connaître et de comprendre chaque enfant en particulier, afin de développer une attitude ouverte et positive à leur égard."  Cap-intégration
Cette transformation du regard porté par l'école sur ceux qui sont différents et les aménagements qu'on leur accorde peut parfois bousculer des visions morales sur ce que l'intégration signifie et la vision de la différence comme un problème ou une richesse, et finalement le rôle de l'école... entre une vision où l'on tente d'aider ceux qui sont différents à rejoindre la norme pour mieux s'intégrer dans une société et un marché de l'emploi peu tolérant, et une vision qui cultive ces différences pour leur créativité, leur rôle stimulant pour l'art, la culture, l'évolution de la société. 

Les cafés scientifiques organisés par Bancs Publics dans l'écrin magnifique du musée d'histoire des sciences confrontera plusieurs spécialistes et permettront de se faire une opinion
Pour approfondir, préparer voici quelques références :

Bancs Publics
Enfants HP, précoces, surdoués... un effet de mode?
Lundi 26 novembre 2018 à 18h30 
Ils ont la particularité de très bien réussir le test de quotient intellectuel (QI) et représentent entre 2 et 5 % de la population. On les a appelé précoces ou surdoués. On préfère aujourd'hui les qualifier d'enfants à « haut potentiel intellectuel » tant les autres dénominations génèrent des confusions et échouent à rendre compte de leur particularité. Ce « don », s'il est indéniablement un avantage, n'est pas forcément synonyme de réussite ou de confort. Certains de ces enfants, et les adultes qu'ils vont devenir, peinent à trouver leur place dans un monde qui ne les comprend pas toujours. D'autres ont de la peine à intégrer les normes sociales. D'autres encore semblent avoir simplement des difficultés à gérer ce cerveau qui « tourne en permanence à plein régime ».

Alors comment aider ces enfants, ou adultes, lorsque cela s'avère nécessaire ? Comment l'école peut prendre en compte leur spécificité ? Comment vivent-ils l'adolescence, période critique ou leur particularité peut vite devenir un outil d'ostracisation ? Pourquoi en parle–t-on tant aujourd'hui ?

Ces questions ou d'autres vous intéressent ? Venez en discuter avec des spécialistes des domaines concernés.
Avec la participation de :
Luigi Marra 
Journaliste et producteur de « Dans la tête de… », Radio Télévision Suisse

Maja Perret-Catipovic 
Directrice médico-psychologique, Office médico-pédagogique, Département de l'instruction publique, Genève

Roberta Poulin 
(ex)Présidente de l'Association suisse pour les enfants HP, Co-auteure de « 100 idées pour accompagner les enfants à haut potentiel »

Bancs PublicsPascale Roux 
Psychologue FSP, spécialisée dans l'identification et le coaching de personnes ayant un « haut potentiel », Genève et Nyon
Animation:
Gilles Hernot
Musée d'histoire des sciences, Genève


Bancs PublicsAu musée d''histoire des sciences
Villa Bartoloni
128 rue de Lausanne
1202 Genève
Transports publics:
TPG Tram 15 arrêt Butini / Bus 1 et 25 arrêt Sécheron
Mouettes Genevoises: ligne M3 Débarcadère de la Perle du Lac
Parking adjacent
Tél +41 (0)22 418 50 60
mhs@ville-ge.ch
bancspublics.ch
ENTRÉE LIBRE
Bancs Publics




Références:

La plateforme  Expériment@-Tremplinsl  offre aux membres l'accès à plusieurs de ces articles
Comment  Obtenir un article mentionné

François Lombard, chargé de projet Expériment@l bientôt Jump-to-Science

Faculté des Sciences UniGE Avec le soutien de la Fondation Boninchi, de l'IUFE et de la DGES II

Qu'est-ce que Expériment@l-Tremplins ? …bientôt Jump-to-Science

En complément du :

Physiscope du 
Chimiscope  du Bioscope du mathscope et de l'
Expériment@l-Tremplins est une publication Faculté des Sciences de l'Université de Genève destinée aux enseignants de sciences associée au Bioscope .
Avec le soutien de la Fondation Boninchi, de l'IUFE et de la DGES II

Voir aussi  BiOutilsbioutils_logo, pour des kits d'expériences et le Stellarium du Gornergrat  gornergrat-logo

vendredi 2 novembre 2018

L'heure est à la gravité! A) Conférences Wright sur l’attraction universelle B) Roulez les mécaniques, la loi du moindre effort au MHN C) Nouvelle mesure de la constante gravitationnelle G



L'heure est à la gravité!

Deux évènements et une publication en rapport avec la gravité sa maîtrise, sa compréhension et sa mesure intéresseront les lecteurs de Expériment@l-Tremplins

  • A) Gravity l'attraction universelle : Colloque Wright Pour la science  Conférences publiques 5-9 nov 2018  Uni Dufour
  • B) Nouvelle mesure de la constante gravitationnelle  G publié dans Nature : Li, Q., et al. (2018)  expliquent les difficultés de cette mesure et fournissent des mesures avec une précision encore jamais atteinte en utilisant deux types de pendules.
  • C) Roulez les mécaniques, la loi du moindre effort Comment mettre une masse en mouvement...sans s'épuiser ? Exposition au Musée d'histoire des sciences

A) Gravity l'attraction universelle : Colloque Wright Pour la science  Conférences publiques 5-9 nov 2018  Uni Dufour


Une pomme tombe d'un arbre et Isaac Newton expose pour la première fois en 1687 la loi de la gravitation. Mais cette force ne se résume pas à l'attraction terrestre, au contraire, elle est universelle et s'applique au mouvement des astres de l'Univers. Bien que ce phénomène soit aujourd'hui connu et expliqué mathématiquement, la gravitation conserve une part de mystère : jusqu'ici, aucun théoricien n'est parvenu à démontrer les liens entre la force gravitationnelle et les autre forces de la nature, pas même Albert Einstein et Stephen Hawking. Afin de comprendre au mieux les multiples facettes de cette attraction, le 18ème colloque Wright, intitulé «Gravity, l'attraction universelle» et organisé par l'Université de Genève (UNIGE) en collaboration avec la Fondation H. Dudley Wright, donnera la parole à des spécialistes de la gravitation, entre trous noirs et ondes gravitationnelles, absence de gravité et énergie sombre, en passant par la physique quantique.
Site de la fondation Wright

Le Scienscope de l'UNIGE proposera également tous les soirs, du 5 au 9 novembre, des animations en lien avec la thématique du colloque.
Celles-ci auront lieux dans le hall devant l'auditoire U600 entre 17h30 et 18h30.


Les conférences traiteront de thèmes tels que les missions interplanétaires comme celle qui a permis l'atterrissage d'une sonde sur la comète Churyumov-Gerasimenko, les trous noirs, les ondes gravitationnelles, l'énigmatique énergie sombre ainsi que les liens entre la gravitation et le monde quantique.
Les conférences seront suivies d'un débat modéré par Olivier Dessibourg, journaliste scientifique.

Programme (à 18h30 2018 à Uni Dufour):



B) Nouvelle mesure de la constante de gravitation universelle


Li, Q., et al.  (2018)  expliquent les difficultés de cette mesure, les méthodes utilisées en utilisant deux types de pendules et fournissent des mesures avec une précision encore jamais atteinte .
Jump-to-Scienc
e : lisez plutôt l'article d'origine
(ici) (Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles

" La constante de gravitation newtonienne, G, est l'une des constantes les plus fondamentales de la nature, mais nous n'avons toujours pas de valeur précise pour celle-ci. Malgré deux siècles d'efforts expérimentaux, la valeur de G reste la moins connue des constantes fondamentales. Une divergence allant jusqu'à 0,05% dans les récentes déterminations de G suggère qu'il peut exister des erreurs systématiques non découvertes dans les différentes méthodes existantes. Une façon de résoudre ce problème consiste à mesurer G avec des méthodes indépendantes qui ne risquent pas d'entraîner les mêmes erreurs systématiques. Nous rapportons ici deux déterminations indépendantes de G en utilisant des expériences de pendule de torsion avec la méthode du temps d'oscillation et la méthode du retour d'accélération angulaire [cf. fig 1] . Nous obtenons des valeurs de G ​​de 6,674184 × 10−11 et 6,674484 × 10−11 [m3 / kg.s2], avec des incertitudes-types relatives de 11,64 et 11,61 parties par million, respectivement. Ces valeurs ont les plus petites incertitudes rapportées jusqu'à présent, et toutes deux sont en accord avec la dernière valeur recommandée dans les deux écarts-types."
Li, Q., et al.  (2018) (traduction). Article ici 

une image vaut mille mots ... mais peut être interprétée          de mille manières

Fig 1: Schéma des deux pendules utilisés pour  l'expérience  . [img]. Source :Li, Q., et al.  (2018).


Références:



C) Comment mettre une masse en mouvement… sans s'épuiser ?   




Depuis l'Antiquité, voire avant, les humains ont développé une série de dispositifs techniques et d'astuces pour déplacer, porter ou bloquer des charges importantes. On leur a donné le nom de « machines ». Dans leur forme la plus élémentaire, on les appelle les « machines simples ». Elles se regroupent en deux familles, celles qui dérivent du plan incliné et celles qui utilisent un levier. Nous en côtoyons quotidiennement, sans parfois les reconnaître. Elles nous simplifient la vie à travers de très nombreux objets familiers, seules ou combinées entre elles. Nous vous proposons de les repérer dans cette exposition ludique.
A découvrir et expérimenter en famille ou seul.

Des conférences:

Un événement festif :


Mercredis des sciences

Pour en savoir plus sur l'exposition et son programme d'accompagnement, cliquez ici
Gratuit et tout public

dimanche 14 octobre 2018

Diabète et obésité : journées portes ouvertes et ateliers pour les écoles.

Diabète et Obésité – Au cœur de la recherche: Une journée portes ouvertes pour tous et des ateliers réservés aux classes du secondaire II.  

Comme chaque année le Centre facultaire du Diabète http://diabete.unige.ch/ organise une journée portes ouvertes et des ateliers pour les classes ainsi que pour le grand public (pas d’inscriptions au préalable pour le grand public, mais directement sur place).

 C'est une belle occasion de mieux comprendre les mécanismes du diabète et de l'obésité. C'est aussi une belle occasion de rencontrer des chercheur-e-s.
Les enseignants intéressés  – du secondaire II –  sont priés de remplir le tableau joint et le retourner directement à : Tamara.Bollmann@unige.ch

Pour TOUS les enseignants :

Le centre facultaire du Diabète propose un article sélectionné spécialement pour Expériment@l-Tremplins et Bio-Tremplins (Jump-to-science) une publication qui fait le point sur les formes de diabète, et présente des formes plus rares monogéniques.

Jump-to-science encourage chacun à remonter à la source et lire l'original:pdf. Cependant pour les plus pressés, une section plus bas dans ce texte présente spécialement pour les enseignants un résumé, un schéma du fonctionnement des Cellules ß ainsi qu'un arbre généalogique qui - parce qu'il est authentique - peut donner plus de sens et renouveler les exercices de génétique mendélienne.


Journée Portes Ouvertes
Diabète et Obésité – Au cœur de la recherche

Visite de laboratoires et rencontre avec les chercheurs
Madame, Monsieur,
La Faculté de médecine a le plaisir de vous annoncer la Journée portes ouvertes «Diabète et obésité: au cœur de la recherche», organisée par le Centre facultaire du Diabète (Faculté de médecine de l'Université de Genève).
Une journée ouverte au grand public de tout âge, avec la possibilité de rencontrer les chercheurs de la Faculté faisant l'actualité autour de la recherche sur le diabète. Une occasion unique de comprendre les mécanisme de cette maladie, mais également de connaître les enjeux d'une recherche de pointe à Genève. Un parcours thématique que le visiteur a la possibilité de construire en faisant sa propre sélection sur dix postes à la carte, proposés tout au long de la journée en horaire continu (9h30-18h00). Et pour ceux qui n'ont pas toute la journée, un visite entre 12h et 14h est toujours possible!
(voir le détail dans flyer ci-joint et sur http://www.diabete.unige.ch/ )

Mardi 13 novembre 2018, 9h30-18h00
Centre Médical Universitaire (CMU)
1 rue Michel-Servet / 9 av. de Champel
Important: Avant toute visite, se présenter d'abord à l'Accueil
pour recevoir les plans et les horaires des postes
(Bâtiment C, 5e étage, suivre la signalétique).

Pour tout renseignement:
Mme Tamara Bollmann, 022 379 52 12 Tamara.Bollmann@unige.ch
Au plaisir de vous rencontrer nombreux !
 _______________________

Pour TOUS

Le diabète : de la génétique vers une médecine personnalisée

Dans un article de review récent dans la revue Paediatrica, Prof.Dr Valérie Schwitzgebel (2016) de l'UNIGE synthétise un pan de la recherche récente sur le diabète :  " Autrefois les personnes ayant une hyperglycémie chronique ont été diagnostiquées comme ayant le diabète de type 1 ou de type 2. Nous savons maintenant que différents facteurs peuvent causer le diabète, y compris les défauts d'un seul gène qui représentent au moins 1% de tous les cas de diabète et jusqu'à 4% des cas dans la population pédiatrique. [...]La présente revue décrit les gènes les plus fréquemment impliqués dans le diabète mono-génique et donne également quelques informations sur des diabètes plus rares. Certains de ces gènes sont impliqués dans le développement des cellules bêta, conduisant souvent à un nombre diminué de ces cellules, tandis que d'autres jouent un rôle important dans la fonction et la maintenance de la cellule bêta. Il existe également des formes monogéniques de diabètes auto-immuns qui seront discutées. Un diagnostic génétique peut influencer le choix du traitement et aider à déterminer le pronostic, ainsi qu'établir un conseil génétique pour la famille. Le dépistage génétique avec le séquençage dit « next generation » est de plus en plus pratiqué, car il devient de plus en plus performant, accessible et moins coûteux."Schwitzgebel, V. M. (2016)
Quelques extraits sélectionnés pour les enseignants. Jump-to-science encourage chacun à remonter à la source et lire l'original. pdf

Les différentes formes de Diabète


1

Type 1

Destruction des cellules bêta

2

Type 2

Déficit progressif de sécrétion d'insuline Résistance à l'insuline

3

Diabètes spécifiques d'autres origines

Syndromes de diabètes monogéniques
(eg diabète néonatal, maturity onset diabetes of the Young - MODY)


Maladies du pancréas exocrine (p.ex. mucoviscidose)

Toxines ou médicaments (p.ex. ciclosporine)

4

Gestationnel
(2
ème ou 3ème trimestre)

Causes diverses

Tableau 2: Classification des différentes formes  Source  Schwitzgebel, V. M. (2016)Adapté selon American Diabetes Association

Fig 1: Schéma de la cellule bêta. Ce schéma montre la localisation subcellulaire des défauts conduisant à un diabète monogénique. Le glucose entre dans la cellule par son transporteur GLUT2. Par la suite le glucose est phosphorylé par l'enzyme glucokinase et métabolisé, entraî- nant une augmentation du rapport ATP/ADP, ce qui engendre une fermeture du canal KATP.s Ces canaux sont des complexes octamériques, formés par quatre sous-unités KIR6.2 et quatre sous-unités SUR1. La fermeture du canal provoque une dépolarisation de la membrane, une entrée calcique ce qui déclenche l'exocytose de l'insuline. Adapté selon Stekelenburg CM, Schwitzgebel VM. Endocrine Development 2016, i31: 179–202 [img]. Source : Schwitzgebel, V. M. (2016)

Un exemple de problème de génétique mendélienne renouvelé 

Cet article offre aussi un exemple de problème de génétique authentique qui peut renouveler et donner plus de sens aux exercices en classe :

Cas 1: Nouveau-né à terme
• Nouveau-né avec retard de croissance intra-utérin (PN 2140 g à terme)
• Diabète diagnostiqué à 12 jours de vie (hyperglycémie à 43 mmol/l)
• Traitement par insuline, mais pas de prise pondérale
• Insuffisance pancréatique exocrine, prise de poids avec substitution des enzymes pancréatiques • Diagnostic: Mutation hétérozygote composite
PDX1
• Bonne évolution avec le double traitement insuline et enzymes pancréatiques

Cas 1: Arbre généalogique
Les parents portent chacun une mutation hétérozygote de PDX1. L'enfant avec l'agénésie pancréatique porte une double mutation de PDX1.
Les membres de la famille qui présentent un diabète et probablement une mutation hétérozy gote (E164D et E178K), mais n'ont pas pu être analysés génétiquement.


Tableau 3: Cas 1: Nouveau-né à terme

une image vaut mille mots ... mais peut être interprétée          de mille manières

Références:

  • Schwitzgebel, V. M. (2016). Diabètes monogéniques: de la génétique vers une médecine personnalisée. [Formation continue: Endocrinologie pédiatrique]. Paediatrica, 27(1), 6-10. pdf

dimanche 7 octobre 2018

L'ampleur des extrêmes et le changement climatique... si on se basait sur des données ?

La science du climat et le climatoscepticisme : deux façons différentes de valider ses affirmations.

2018 a connu  un été de beau temps presque ininterrompu,  pour le bonheur des vacanciers, mais le malheur des agriculteurs,  ce troisième mois d'août le plus chaud depuis le début des mesures et la sécheresse inhabituelle (cf meteosuisse)


Fig 1 : Température journalière à Genève et moyenne de la période 1981-2010  [img]. Source :meteosuisse

Ces extrêmes suscitent des débats au café du coin et parfois dans les salles des maîtres entre climatosceptiques et défenseurs du développement durable - que Genève a introduit dans les buts de la loi sur l'instruction publique art. 10 :  d'éveiller chez les élèves "l'attachement aux objectifs du développement durable".

Quel genre de débat ?

Placer le débat sur le plan idéologique, ou en terme de querelle d'experts ("mon expert est plus expert que le tien") c'est-à-dire un argument d'autorité, ce n'est pas faire de la science. Ni équiper nos élèves d'esprit critique que de dénigrer systématiquement toutes les données, preuves et experts, ni leur enseigner l'adhésion aux indignations de l'enseignant.
La science est débat, mais une forme de débat spécifique, basée sur des données, mises en perspective avec les méthodes et les hypothèses sur lesquelles  reposent ces méthodes et une discussion rigoureuse de la portée et des limites de ces affirmations (Toulmin, 1958).  Ce débat-pour-apprendre  se distingue du débat-pour-gagner (Fisher, et al. 2018 ici.pdf) tellement fréquent en politique, dans les médias et ... dans les récréations.

Des données issues de la recherche  ...

Cette publication Exprériment@l-Tremplins  veut offrir quelques récentes recherches pour faciliter le travail des enseignants qui veulent aider les élèves à discuter en termes de " sur la base de quoi vous affirmez cela ? " Et "Comment ces résultats ont-ils été obtenus ? " et "Y a-t-il d'autres interprétations possibles de ces données ? "
Dans l'avalanche de publications sur ce sujet nous avons sélectionné pour vous deux publications de chercheurs de l'UNIGE et une autre qui pourraient aider à poser des débats en classe.  Nous vous proposons un tremplin vers la science : Jump-to-science.
  

Des données actuelles sur la fréquence des évènements extrêmes

Les extrêmes climatiques sont plus fréquents

Un article de Coumou, D., & Rahmstorf, S. (2012)  analyse la fréquence d'évènements extrêmes de chaleur  et de précipitation  dans un article de Nature Climate Change ici
L'article recense dans une table p. 492 les évènements record et leurs impacts (l'été 2003 qui a causé 70'000 morts en Europe par exemple).

L'article étudie ensuite si ces extrêmes de température, de précipitations et d'orages peuvent mis en rapport avec le réchauffement climatique "Here, we ask the simpler question of whether the unprecedented extremes observed during the past decade are related to climatic warming"

L'étude s'appuie sur le fait que la fréquence des évènements (dépassant un seuil déterminé) révèle un changement de climat : ils disent plus précisément

 "In a stationary climate, the number of threshold-exceeding extremes should remain constant over time. Therefore, if a trend is detected in their number then this can be attributed to non-stationarity, that is, climatic change. "
Sébastien Castelltort indique que ce point est central pour comprendre l'article : "Dans un climat stationnaire (i.e. qui ne change pas), le nombre d'évènements extrêmes (i.e. définis comme excédent un certain seuil) reste normalement constant au cours du temps. Donc, si une tendance est détectée dans leur nombre (à la baisse ou à la hausse), cela peut être associé à une non-stationnarité du climat, i.e. un changement climatique"

Coumou, D., & Rahmstorf, S. (2012) ont donc compilé les données  disponibles pour établir ces variations de fréquences et les variations du climat pour déterminer les corrélations et discuter les causalités sur la base de modèles bien établis par exemple (Sébastien Castelltort (p. 493) précise que  "Super-Clausius-Clapeyron" signifie  les précipitations augmentent de plus que 7% avec 1°C d'augmentation de T°. Une des explications invoquées est de lier cet effet à l'augmentation des phénomènes convectifs locaux qui augmente aussi avec la T°")  . 
Ils ont aussi compilé la fréquence des extrêmes de température (cf. Fig 1a) établi la fréquence pour chaque décennie des étés extrêmes (ceux dont la température dépasse le 95ème percentile de la distribution 1500-2002) : cf. Fig 1b
the running decadal frequency of extreme summers, defined            as those with a temperature above the ninety-fifth percentile            of the 1500–2002 distribution. A ten-year smoothing is            applied
une image vaut mille mots ... mais peut être interprétée          de mille manières
Fig 2: En haut (a) fréquence des extrêmes de température et la répartition normale. b)fréquence pour chaque décennie des étés extrêmes (ceux dont la température dépasse le 95ème percentile de la distribution 1500-2002)  [img]. Source :Coumou, D., & Rahmstorf, S. (2012)

Ils concluent avec la prudence des scientifiques sérieux
"Many lines of evidence — statistical analysis of observed data, climate modelling and physical reasoning — strongly indicate that some types of extreme event, most notably heatwaves and precipitation extremes, will greatly increase in a warming climate and have already done so."
Et ajoutent quand même pour les gens pressés que ces données étayent fortement le fait que des extrêmes de chaleur  et de précipitation sans précédent se manifestent et sont liés à l'action de l'homme :
"  the evidence is strong that anthropogenic, unprecedented heat and rainfall extremes are here"

Nous espérons avoir donné au lecteur l'envie de lire  cet article (que les membres peuvent obtenir) et d'y trouver les données pour leurs élèves

L'analyse des effets et l'ampleur des débordements de rivières  - notamment dans les pays montagneux

D'autres chercheurs de l'UNIGE ont étudié les traces de débordements de rivières résultant de réchauffement climatiques  dans le passé  (Chen, C.,  … Castelltort, S., 2018))  - dans l'idée que cela peut aider à estimer les effets du réchauffement en cours sur nos régions aux pieds de montagnes importantes. Ils ont étudié l'enregistrement sédimentaire déposé au front des Pyrénées alors qu'elles étaient en formation il y a 56 Millions d'années. image-3.jpgEt en français ? 
  • Un excellent article dans le journal de l'UNIGE à propos de cette publication  : Le réchauffement du Paléocène a dévasté les Pyrénées espagnoles
    Il y a 56 millions d'années, une augmentation de la température globale de 5 à 8 degrés sur vingt mille ans a provoqué des crues qui ont dévasté une région entière au nord de l'Espagne. Un avant-goût du réchauffement climatique bien plus rapide qui se prépare
Quelques extraits de cette très bonne vulgarisation pour vous donner envie d'aller lire l'article d'origine :

Un réchauffement global a eu lieu il y a 56 millions d'années (PETM). En  10 000 à 20 000 ans à peine, la température moyenne de la planète a augmenté de 5 à 8 degrés et des palmiers se sont mis à pousser au pôle Nord

Sebastien Castelltort et son équipe ont mesuré la taille de milliers de galets charriés par des cours d'eau fossiles des Pyrénées espagnoles, qui permettent d'observer les anciens chenaux de rivières et d'en connaître la largeur à ces époques lointaines. Grâce à la relation directe qui existe entre cette valeur et la pente des rivières, les chercheurs ont pu calculer la profondeur et le débit de ces dernières.
Ces traces indique que le réchauffement a transforme profondément le paysage et produit  des crues exceptionnelles,  tous les 2 à 3 ans, qui étaient jusqu'à 14 fois plus importantes qu'auparavant. Les rivières se sont élargies, parfois de façon spectaculaire, passant ainsi parfois de 15 mètres à 160 mètres de largeur conduisant à la disparition de la végétation au profit d'un décor de galets. Un scénario catastrophe que décrit un article paru le 6 septembre dans la revue Scientific Reports Chen, C., … Castelltort, S. (2018). ici.
Figure 4,,Channel width and depth data recorded before              and during the PETM in the Esplugafreda sector. Ribbon              channels (width/depth <15) dominate the pre-PETM deposits              (blue dots). The range of possible active flow width during              PETM braid-belt deposition is obtained from PETM              single-story width estimates (orange dots) and modern river              data (white and grey squares).
Fig 3 :Largeur et  profondeur des canaux enregistrées avant et pendant le PETM. la figure montre bien la différence entre avant (points bleus) et après  (points orange)  et actuel (carrés blancs et gris). Cf légende complète ici   [img]. Source :  Chen, C., … Castelltort, S. (2018).

Sachant que les derniers modèles climatiques prévoient même une augmentation de la température globale jusqu'à 100 fois plus rapide que durant cet évènement on peut s'interroger...

Sébastien Castelltort  précise que "Là, c'est dans le passé, i.e. pas une prédiction, mais plutôt du "journalisme scientifique" au sens où nous sommes allés voir ce qui s'est passé, et nous fournissons des chiffres."
Il avertit :  «Avec une multiplication par 14 de l'amplitude des crues, nous nous trouvons face à des effets que nous ne comprenons pas. Ils s'expliquent peut-être par des facteurs locaux ou encore par des effets qui ne sont pas encore incorporés dans les modèles climatiques actuels. Notre étude prouve en tout cas que les risques associés au réchauffement climatique sont plus importants qu'on ne le pense généralement.» —

En scientifique prudent il évoque les limites de cette étude : " Question de l'analogie avec le futur, la Terre va t'elle répondre comme elle a répondu ?"

Et en français ? 

Sébastien Castelltort annonce l'ouverture du Terrascope, hébergé pour l'instant par le Physiscope mais qui rejoindra le Scienscope à l'automne 2019

  The Conversation Academic rigour, journalistic flair.(Malgré son nom ce site publie des articles en français : )

Quelle part pour les causes humaines dans ces évènements climatiques ?

Une news par Schiermeier, Q. (2018) ans  Nature (ici) présente une sources intéressante qui compile et aide à s'informer sur les recherches établissant la part causée par l'humain (anthropogénique) des évènements climatiques extrêmes. La News présente une compilation par Nature.  Ils renvoient vers les articles d'origine. Cette figure 4 synthétise leurs conclusions :
les causes humaines des phénomènes métorologiques
une image vaut mille mots ... mais peut être interprétée          de mille manières
Fig 4: Une compilation par Nature (2004-2018) de recherches sur la part causée par l'humain (anthropogénique) des évènements climatiques  [img]. Source : Schiermeier, Q. (2018).

Apprendre à vivre avec l'incertitude quantifiée : un devoir citoyen pour l'enseignement des sciences ?

Ces articles mettent bien le doigt sur la difficulté : le public (ou est-ce les médias?) veut des réponses simples. or le monde est complexe.
Apprendre aux élèves à se faire une opinion sur des probabilités dans un monde d'incertitudes est certainement un  des enjeux les plus cruciaux de l'éducation citoyenne.
"De nombreux climatologues (y compris nous-mêmes) répondent régulièrement à des appels de médias suite à des événements extrêmes : en disant qu'un événement particulier ne peut pas être directement attribué au réchauffement climatique. Cela est souvent mal compris par le public, comme si cela signifiait que l'événement n'est pas lié au réchauffement climatique, alors même que c'est peut-être le cas - nous ne pouvons tout simplement pas en être certains. Si un dé pipé s'arrête sur un six, nous ne pouvons pas dire que ce résultat particulier est dû à la tricherie - la question est mal posée. Ce que nous pouvons dire, c'est que le nombre de six lancés est plus grand avec les dés pipés (peut-être même beaucoup plus grand). De même, la probabilité de certains types de conditions météorologiques extrêmes augmente dans un climat en réchauffement (peut-être même beaucoup). L'attribution n'est pas une question de "oui ou non" comme les médias pourraient préférer, c'est une question de probabilité. Il est très probable que plusieurs des extrêmes sans précédent de la dernière décennie ne se seraient pas produits sans le réchauffement climatique anthropique. Une analyse détaillée peut fournir des chiffres spécifiques pour certains types d'extrême, comme dans les exemples discutés ci-dessus." Comou, 2012).
Sebastien Castelltort ajoute que pour lui un événement particulier doit être intégré aux statistiques et ne doit pas être vu en isolation des autres, et c'est ainsi qu'en répertoriant les événements individuels on peut commencer à voir des tendances s'affirmer ou s'infirmer. Si une tendance se dessine, chaque événement, plus que "lié" ou pas au changement climatique, "est" le changement climatique.

Comment débattre en classe ces questions vives

Développer l'esprit critique c'est vaste et ambitieux… il y a d'innombrables définitions souvent basées sur Ennis, R. H. (1991). je retiens ici accepter de discuter de manière raisonnée et mettre en perspective ses idées préalables pour entendre les autres arguments rationnels et émotionnels.  Le débat est souvent évoqué en classe mais s'il est pavé de bonnes intentions, il peut conduire à polariser les opinions, à les modifier par les rôles qu'on attribue à chaque groupe, ce qui est éthiquement discutable.  Par ailleurs les recherches en neurosciences mettent bien en évidence un effet crucial des émotions dans la construction des opinions et les questions morales : l'empathie émotionnelle suscitée par la situation focalise sur un aspect du problème et ignore toutes les autres perspectives y compris la raison (Bloom, P., 2017). Ignorer ce fait c'est passer à coté d'une part importante du processus qui conduit aux décisions, et n'aide pas à former des citoyens qui  peuvent intégrer les résultats de la science décisions.
Il ne s'agit donc pas d'ignorer les émotions, mais d'apprendre à comprendre les raisons de celles des autres (empathie cognitive) (Shamay-Tsoory, S. G., et al., 2009).  Et les intégrer raisonnablement avec d'autres informations dans ses décisions.

Une méthode éprouvée pour gérer le débat-pour-apprendre

La controverse constructive (Johnson, D. W., & Johnson, R. T. 2009) est une méthode éprouvée pour gérer le débat de manière constructive (débat-pour-apprendre)

La controverse constructive que je me suis permis d'adapter à la science et pratiquée dans des classes du secondaire II  pourrait être décrite ainsi :
Présenter ou faire élaborer le problème à traiter suffisamment pour que les élèves comprennent bien la question elle-même et les enjeux (les articles ci-dessus en feraient partie … et d'autres.)

Former deux groupes A et B; attribuer la position pro à A et anti à B pour commencer

1)  En groupe identifier les termes des enjeux : en faveur – défaveur
dériver les arguments : chacun des groupes A et B prépare la meilleure présentation possible de la position qui lui est attribuée (cherche à présenter les arguments scientifiques de manière convaincante : sur la base de quelles données repose l'interprétation les limites et la portée de ces conclusions pour l'argument)
2) le groupe A présente la position  pro le groupe B  pose des Q° de clarification, écoute la présentation note les forces / faiblesses et les écrit
2') B présente la position contre , A écoute la présentation note  les forces / faiblesses par écrit

3) discussion ouverte : écouter les arguments de l'autre (noter), réfuter donnée et les raisonnements trouver failles,

4) renverser la perspective attribuer la position pro à B et anti A :
chacun des groupe prépare la meilleure présentation de sa nouvelle position (cherche à présenter de manière persuasive et convaincante)

5) le groupe A présente la position contre,  l'autre  pose des Q° de clarification B écoute la présentation note  les forces / faiblesses par écrit
5') le groupe B présente la position pro, A écoute la présentation note les forces / faiblesses par écrit

6) Synthèse : produire une liste d'arguments avec les forces . On peut éventuellement décider d'une réponse commune (c'est ce que propose Johnson & Johnson ) ou laisser chacun se construire une opinion. 
  
Peut-être qu'on devrait apprendre à Trump cette méthode ?

(Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent obtenir ces articles).

Références:

  • Bloom, P. (2017). Empathy and Its Discontents. Trends in Cognitive Sciences, 21(1), 24-31. doi: 10.1016/j.tics.2016.11.004
  • Buchs, C., L. Filisetti, Fabrizio Butera, and A. Quiamzade. "Comment L'enseignant Peut-Il? Organiser Le Travail De Groupe?". In Comprendre Les Apprentissages. Sciences Cognitives Et Éducation, edited by E. Gentaz and P. Dessus, 169-83. Paris: Dunod, 2004.intranet.pdf
  • Coumou, D., & Rahmstorf, S. (2012). A decade of weather extremes. Nature Climate Change, 2(7), 491‑496. https://doi.org/10.1038/nclimate1452
  • Chen, C., Guerit, L., Foreman, B. Z., Hassenruck-Gudipati, H. J., Adatte, T., Honegger, L., … Castelltort, S. (2018). Estimating regional flood discharge during Palaeocene-Eocene global warming. Scientific Reports, 8(1), 13391. https://doi.org/10.1038/s41598-018-31076-3
  • Ennis, R. H. (1991). Critical Thinking: A Streamlined Conception. In: Teaching Philosophy, 14(1).
  • Fisher, M., Knobe, J., Strickland, B., & Keil, F. (2018). Vous avez dit débat constructif ? Cerveau et Psycho, N° 103, Octobre 2018, p. 78‑82. https://www.cerveauetpsycho.fr/sd/psychologie-sociale/vous-avez-dit-debat-constructif-14718.php | extraits intranet.pdf
  • Johnson, D. W., & Johnson, R. T. (2009). Energizing learning: The instructional power of conflict. Educational Researcher, 38(1), 37. https://doi.org/10.3102/0013189X08330540Intranet.pdf
  • Klimecki, O., & Singer, T. (2013). Empathy from the Perspective of Social Neuroscience. In J. Armony & P. Vuilleumier (Eds.), The Cambridge Handbook of Human Affective Neuroscience (pp. 533-550). Cambridge: Cambridge University Press.
  • Schiermeier, Q. (2018). Droughts, heatwaves and floods: How to tell when climate change is to blame [News]. https://doi.org/10.1038/d41586-018-05849-9
  • Shamay-Tsoory, S. G., Aharon-Peretz, J., & Perry, D. (2009). Two systems for empathy: a double dissociation between emotional and cognitive empathy in inferior frontal gyrus versus ventromedial prefrontal lesions. Brain: A Journal of Neurology, 132(Pt 3), 617-627. doi: 10.1093/brain/awn279
  • Toulmin, S. (1958). The uses of argument: Cambridge Univ Press.