Semaines d'étude Chimie & Matériaux ou Biologie & Médecine pour les filles aussi !

Semaines d'étude avec d'autres jeunes : inoubliable !

On sait que nos élèves se font des représentations à propos de la science autant et peut-être même plus avec les médias, donc ailleurs qu'en classe...  (Fenichel, M., & Schweingruber, H. A. (2010). Les images qu'ils se font des carrières et métiers en science sont fortement influencées par les personnes qu'ils rencontrent aux âges décisifs du secondaire. Ce n'est pas anodin dans le cadre du projet MSN qui veut encourager, notamment pour les filles, les carrières scientifiques.
Aider ces cerveaux curieux et en épanouissement - quel que soit leur genre - à voir des gens passionnés et passionnants à qui s'identifier peut les aider à oser s'imaginer dans ces rôles...
Avec de nombreuses initiatives comme le projet Athena de l'UniGE, les DjanGogirls du CERN, La Science Appelle les Jeunes offre des semaines d'étude.  Ce sont de magnifiques opportunités de rencontres, de découvertes, qui peuvent révéler des passions et ouvrir des carrières ... alors que les inscriptions à l'uni sont dans quelques mois pour certains … Il est peut.être pertinent de leur en parler ?

Semaines d'études ?

Le principe des semaines d'études est de permettre aux participants de travailler au sein d'une petite équipe afin de mener à bien un projet encadré par des collaborateurs des universités partenaires qui accueilleront les étudiants. L'accent est également mis sur la création d'un réseau et de contacts afin de faciliter leur entrée sur le marché du travail, élément essentiel à l'heure d'aujourd'hui. De plus, la participation à nos semaines d'études permet aux étudiants de se faire une idée précise de ce que représente le travail de recherche au sein d'un laboratoire, de se familiariser avec les méthodes de présentation de résultats mais également d'être confrontés directement et activement à l'anglais, langue utilisée pour la recherche académique et industrielle.

Encore des places libres

Il  reste encore des places libres pour la chimie & sciences des matériaux ainsi que pour la biologie & médecine

• Semaine d'étude biologie & médecine :  du 18 au 24 mars 2018 Les étudiants du secondaires II ainsi que des écoles professionnelles étant intéressés par la thématique « Biologie et Médecine » peuvent s'inscrire pour cette semaine d'étude depuis notre site internet. Cette semaine leur offrira une occasion unique de développer et d'élargir leurs connaissances théoriques et pratiques en biologie et médecine et ce dans un environnement extra-scolaire.
• Semaine d'étude | Biologie et médecine 2018

•  Semaine d'étude en chimie et sciences des matériaux qui se déroulera du 5 au 9 février 2018.
  Parmi les 3 domaines proposés (chimie synthétique, chimie analytique et sciences des matériaux), les participants auront l'opportunité unique de travailler sur un projet et d'évoluer pour la première fois au sein d'une université ou d'une compagnie pharmaceutique encadrés par des professionnels. Cette semaine d'étude permet aux participants de mettre en pratique leurs connaissances, d'en acquérir de nouvelles et de nouer des contacts avec des jeunes partageant leurs intérêts.
  Il n'est pas nécessaire d'avoir de larges connaissances préalables pour participer à la semaine. L'offre s'adresse avant tout à des jeunes intéressés par la chimie et la science des matériaux qui aimeraient entrer en contact avec ce domaine de recherche fascinant. 
• Semaine d'étude | Chimie et sciences des matériaux 2018

Sources

• 
  Fenichel, M., & Schweingruber, H. A. (2010). Surrounded by science: Learning science in informal environments. Washington DC: National Academy Press. https://www.nap.edu/read/12614/chapter/1
  

La plateforme  Expériment@-Tremplins de la faculté des sciences offre aux enseignants de sciences Genevois l'accès à ces articles Comment  Obtenir un article mentionné

Effets nucléaires des éclairs, ... source de C14 ?

La radio-activité produite par les orages ?

Alors que l'on attribue les causes de la radio-activité aux rayonnements de l'univers et aux réacteurs nucléaires, une étude récente (Enoto, T., et. al., 2017) vient de montrer que les énormes champs électriques dans les nuages d'orage peuvent accélérer des particules suffisamment pour produire des rayons gamma (γ). Ces rayons peuvent produire des réactions nucléaires émettant des neutrons capables de transformer l'isotope 14 de l'Azote en  13N. Cette découverte révèle une nouvelle source naturelle  d'isotopes dans l'atmosphère, dont le carbone 14, qui est largement utilisé dans la datation des objets archéologiques et des œuvres d'art. Quelques réflexions sur l'usage en classe et un projet citoyen (Safecast) de mesures de la radioactivité ambiante sont présentés à la fin de cet article.

Fig 1:  La radioactivité du Carbone 14 est classiquement évoquée, pas toujours expliquée, en rapport avec les rayons  γ provenant de l'univers  [img]. Source :http://www.thecanadianencyclopedia.ca/en/media/7103/

Une confirmation des effets nucléaires des éclairs

Dans une News and Views  de Nature,  Babich, L. A. (2017) rapporte une recherche de Enoto, T., et. al. (2017) : les éclairs et les nuages d'orage sont des accélérateurs de particules naturels. Les avalanches d'électrons relativistes, qui se développent dans les champs électriques à l'intérieur des nuages orageux, émettent des rayonnements γ de type bremsstrahlung (rayonnement de freinage). Ces rayons γ ont été détectés par de nombreux observatoires au sol et dans l'atmosphère ou depuis l'espace. L'énergie des rayons γ est suffisamment élevée pour déclencher des réactions photonucléaires atmosphériques qui produisent des neutrons et finalement des positons par désintégration β + des isotopes radioactifs instables. Notamment 13N, qui est généré par 14N + γ → 13N + n, où γ désigne un photon et  n un neutron. Bien que prévue, cette réaction n'avait jusqu'à présent pas été observée de manière concluante. Les chercheurs publient leurs observations au sol des signaux de neutrons et de positons après la foudre.

Fig 2 : Les éclairs sont des accélérateurs de particules naturels, ils produisent des réactions nucléaires [img]. Source : Babich, L. A. (2017).

Babich, L. A. (2017)  indique que cette découverte d'Enoto et de ses collègues est importante car elle révèle une source naturelle inconnue d'isotopes dans l'atmosphère, en plus de l'irradiation de la Terre par les rayons cosmiques. Ces isotopes comprennent l'azote 15, le carbone 13 et le carbone 14. Ce dernier est largement utilisé dans la datation des objets archéologiques et des œuvres d'art. En fait, la contribution des orages à l'abondance de carbone 14 de la Terre pourrait être comparable dans certaines régions à celle de l'irradiation cosmique. Des études futures devront vérifier si les orages produisent d'autres isotopes (tels que ceux de l'hydrogène, de l'hélium et du béryllium).

La radioactivité ... un phénomène naturel ???

La radioactivité est probablement associée par le public aux activités humaines - les bombes pour ceux qui ont vécu durant la dernière guerre et la guerre froide, les centrales nucléaires et les accidents de Tchernobyl, Fukushima, Three Mile Island ou Lucens pour d'autres.
La radioactivité peut être traitée en classe à partir des thèmes de l'énergie (nucléaire) cf. par exemple Bächtold, M., Munier, V., Guedj, M., Lerouge, A., & Ranquet, A. (2014)., ou de la relativité (Bächtold, M. (2014) L'équation Elibérée = |Δm|c² dans le programme et les manuels de Première S9).

La constance du carbone 14 résulte de radiations naturelles

La décroissance radioactive du Carbone 14 pour dater des restes archéologiques est classiquement basée sur un taux constant dans l'atmosphère, mais cette constance n'est pas souvent expliquée, (comme l'ont montré Décamp, N., & Viennot, L. 2015), elle est parfois évoqué en rapport avec les rayons  γ provenant de l'univers Cf figure 1.
Cette étude d' Enoto,  et al,  indique qu'une partie importante du C14 serait causé par les orages. Et si leur nombre augmente avec le réchauffement du climat, la constance de ce supplément de flux  γ est en question...
Comme souvent en Science, une réponse apporte de nouvelles questions de recherche !

Une approche citoyenne, des données authentiques en classe ?

L'idée que la radioactivité puisse être naturelle n'apparait probablement pas spontanément chez de nombreux élèves. Et cette publication peut être une façon d'aborder le sujet. Comme souvent la discussion du naturel soulève des questions de responsabilité humaine délicates et risque de polariser des positions environnementalistes ou sceptiques.

Pour fonder la discussion avec des données, on pourrait participer ou profiter d'un projet citoyen (Safecast) qui s'est organisé pour rendre plus aisées le partage des mesures. Parti de Fukushima le projet s'est étendu à de nombreuses autres régions. Ils utilisent un appareil en kit (bGeigieNanoKit/) qui mesure la radioactivité, la position GPS et les enregistre,  ainsi qu'un site pour synthétiser et visualiser sur une carte les mesures de la radioactivité ambiante : (Safecast ).

Fig 3: Mesures Safecast pour le japon. On repère facilement Fukushima [img]. Source : Safecast

On peut y repérer facilement la région de Fukushima, biens sûr mais aussi nos régions - on repère vite l'Auvergne par exemple...
Il y a (encore) peu de données pour la Suisse... vos classes peuvent s'y mettre !


Fig 3: Mesures Safecast pour la région Genève Lausanne Valais  [img] Source : Safecast

Grâce à un appareil  bGeigieNanoKit prêté par un doctorant du CERN (Michael Keller, qui a fait une présentation au séminaire Didactique des Sciences  "Research and Practice in Science Education" sur les mesures de radioactivité) je vais tenter de vérifier si le Valais - très riche en granite - est effectivement  plus radioactif que Genève ? 

Vous pouvez partager vos données mais aussi vos usages en classe. Par exemple en répondant à ce message - vos commentaires seront postés sur la plateforme  Expériment@l-Tremplins

Sources :

• Babich, L. A. (2017). Thunderous nuclear reactions. Nature, 551(7681), 443‑444. https://doi.org/10.1038/d41586-017-07266-w
• Bächtold, M. (2014). L'équation Elibérée = |Δm|c² dans le programme et les manuels de Première S. RDST. Recherches en didactique des sciences et des technologies, (10), 93‑121. https://doi.org/10.4000/rdst.939
• Bächtold, M., Munier, V., Guedj, M., Lerouge, A., & Ranquet, A. (2014). Quelle progression dans l'enseignement de l'énergie de l'école au lycée ? Une analyse des programmes et des manuels. RDST. Recherches en didactique des sciences et des technologies, (10), 63‑91.
• Enoto, T., Wada, Y., Furuta, Y., Nakazawa, K., Yuasa, T., Okuda, K., … Tsuchiya, H. (2017). Photonuclear reactions triggered by lightning discharge. Nature, 551(7681), 481. https://doi.org/10.1038/nature24630
• Décamp, N., & Viennot, L. (2015). Co-development of Conceptual Understanding and Critical Attitude: Analyzing texts on radiocarbon dating. International Journal of Science Education, 37(12), 2038‑2063. https://doi.org/10.1080/09500693.2015.1061720
  
  

Seuls dans l’univers ? de belles conférences... comprendre pour être moins seuls face à l'immensité des savoirs ?

Seuls dans l'univers ? CONFÉRENCES 2018

Mercredi : 10 -17-24 -31 janvier 7 février

20h. Entrée libre
Aula du Collège de Saussure

9, Vieux-Chemin-d'Onex, 1213 Petit-Lancy www.culture-rencontre.ch

Des conférences avec des grosses pointures : de belles opportunités pour les élèves ... et pour vous !

La place de l'humain dans l'univers est une question qui passionne beaucoup d'élèves... et sans doute beaucoup d'enseignants.
L'hypothèse que la vie aurait été apportée d'ailleurs, les conditions nécessaires à l'apparition de la vie sur d'autres planètes, l'essence même de la vie, la confirmation de nombreuses planètes hors du système solaire, les projets de recherches d'intelligence extra-terrestre, autant de sujets sur lesquels des recherches récentes apportent de nouvelles réponses et... de nouvelles questions !

Hier encore l'Unige nous annonce que les chasseurs d'exoplanètes disposent désormais d'un nouvel instrument de haute précision, baptisé ESPRESSO, et installé sur le VLT (Very Large Telescope) de l'ESO au Chili, ce spectrographe à ultra haute résolution, a été mis au point par un consortium dirigé par le professeur Francesco Pepe de l'UNIGE). Il a observé avec succès sa première étoile. ESPRESSO permet de mesurer de minuscules variations de la vitesse des étoiles, révélatrices de la présence d'une planète. C'est la première fois qu'un instrument collecte la lumière des 4 télescopes de 8 mètres du VLT, soit l'équivalent d'un engin de 16 mètres de diamètre.

Astronomie, philosophie, génétique de l'évolution... comment suivre !

Ces nouvelles innombrables sont passionnantes mais parfois difficile à synthétiser et mettre en perspective... De plus elles sont souvent vulgarisées comme extraordinaires et révolutionnaires (le texte ci-dessus ne fait pas vraiment exception). Alors que la publication scientifique est nuancée et prudente.  Comment faire la part des choses quand on ne peut pas lire des dizaines d'articles chaque mois dans chaque domaine ?  Des spécialistes capables de cette synthèse éclaireront à travers ces conférences notre place dans l'univers depuis plusieurs perspectives : astronomique, philosophique et génétique de l'évolution.

Des publications sélectionnées par les conférenciers pour vous !

Les conférenciers proposent aux abonnés d'Expériment@l-Tremplins et Bio-Tremplins une sélection d'articles - qui sont indiqués sous leurs noms - pour vous préparer et profiter au mieux des conférences. Ou approfondir après. Ou pour ceux qui ne peuvent pas venir...
Les membres Expériment@l-Tremplins peuvent accéder à ces articles : c'est un  Tremplin vers la Recherche. Comment  Obtenir un article mentionné

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Mercredi 10 janvier 2018 à 20 heures
Et si la vie venait d'ailleurs ?
Jan Pawlowski, Professeur, Département de génétique et évolution, Faculté des sciences, UNIGE
L'origine et l'histoire de la vie revues par la génétique et les fossiles. L'explosion du séquençage de l'ADN révèle une immense diversité génétique des organismes vivants. Il confirme aussi par ailleurs l'étonnante unité du vivant. Toutes les formes actuelles de la vie sont construites sur le même modèle génétique et semblent avoir évolué à partir d'un seul ancêtre commun. Qui était-il et quand est-il apparu ? Les plus anciens fossiles trouvés sur Terre correspondent déjà à des organismes évolués sur le plan génétique. Où se sont donc cachés les prédécesseurs de notre ancêtre commun? Venaient-ils d'une autre planète ?

• Nutman, A. P., Bennett, V. C., Friend, C. R. L., Kranendonk, M. J. V., & Chivas, A. R. (2016). Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures. Nature, 537(7621), 535. https://doi.org/10.1038/nature19355
• Moissl-Eichinger, C., Cockell, C., & Rettberg, P. (2016). Venturing into new realms? Microorganisms in space. FEMS Microbiology Reviews, 40(5), 722‑737. https://doi.org/10.1093/femsre/fuw015
  

Mercredi 17 janvier 2018 à 20 heures
La vie dans l'espace : à quelles conditions ?
André Maeder, Professeur, ancien directeur de l'Observatoire astronomique, Faculté des sciences, UNIGE
Il y a environ 2000 milliards de planètes dans notre Galaxie, mais de nombreuses conditions doivent être réunies pour que la vie telle que nous la connaissons y apparaisse et évolue. Dans l'histoire de la Terre, divers phénomènes, tels que le volcanisme ou le bombardement par des astéroïdes, ont aussi bien favorisé la vie que provoqué des extinctions massives. La vie bactérienne est sans doute fréquente et elle pourrait se trouver sur Mars ou Europa. Mais les conditions de développement d'une vie civilisée capable de durer sont encore mal connues. Ferons-nous aussi bien que les dinosaures qui se sont maintenus près de 200 millions d'années ?

• Maeder, A. (2012). L'unique terre habitée: les conditions pour la vie sur les planètes. Lausanne: Favre.

Mercredi 24 janvier 2018 à 20 heures

Qu'est-ce que la vie ? Les enjeux philosophiques
Marcel Weber, Professeur, Département de philosophie, Faculté des lettres, UNIGE
Nous sommes tous capables de distinguer de manière intuitive entre des êtres vivants et des objets inanimés. Nous disposons donc tous d'un concept du vivant. Mais cette capacité discriminatoire repose sur l'expérience que nous avons des organismes terrestres. Elle ne sera probablement pas suffisante quand il s'agira de reconnaître des formes de vie extraterrestres. Pour être certain d'avoir identifié une forme de vie "alien" il faudrait disposer d'une définition. Or, toutes les tentatives en philosophie et en biologie pour donner une telle définition se sont avérées problématiques. Ces difficultés peuvent justifier un certain scepticisme.

• Benovsky, J. (2017). Nothing is alive (we only say so). Think, 16(47), 115–125. https://philpapers.org/archive/BENNIA-3.pdf
  
  

Mercredi 31 janvier 2018 à 20 heures
Les exoplanètes, nouveaux mondes habitables ?
David Ehrenreich, Professeur, Département d'astronomie, Faculté des sciences, UNIGE
À quoi ressemblent les exoplanètes, ces planètes tournant autour d'autres étoiles ? C'est en sondant leurs atmosphères à l'aide des plus puissants instruments au sol et dans l'espace que l'on peut déterminer les conditions qui y règnent et l'on espère ainsi détecter des traces de vie dans les atmosphères d'exoplanètes habitables. Encore faut-il surmonter cette coïncidence cosmique : les planètes qui ressemblent le plus à la Terre sont les plus difficiles à détecter ! Cependant, les instruments disponibles pendant la prochaine décennie encouragent à l'optimisme.

• Ehrenreich, D., Bourrier, V., Wheatley, P. J., Etangs, A. L. des, Hébrard, G., Udry, S., … Vidal-Madjar, A. (2015). A giant comet-like cloud of hydrogen escaping the warm Neptune-mass exoplanet GJ 436b. Nature, 522(7557), 459. https://doi.org/10.1038/nature14501
  
  

Mercredi 7 février 2018 à 20 heures

La quête d'une vie extraterrestre intelligente, une utopie ?

Pierre Bratschi, Docteur, Département d'astronomie, Faculté des sciences, UNIGE

Depuis près de 50 ans, les scientifiques du programme SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) se dédient à la recherche de la vie extraterrestre intelligente à l'écoute des signaux venus de l'espace. Si leur quête paraissait utopique à ses débuts, elle devient de plus en plus réaliste avec la découverte de planètes où la température ambiante permet la présence d'eau liquide, élément indispensable à l'apparition de la vie. Les astronomes sont convaincus que la vie est présente ailleurs que sur Terre, mais restent cependant très prudents quant à affirmer qu'il existe une civilisation intelligente extraterrestre, ce qui ne les empêche pas de la chercher.

Les Grands Soirs [depuis 1998]

Cycles de conférences scientifiques, organisés par (culture&rencontre) en collaboration avec l'Université de Genève. Lieu : Aula du Collège de Saussure - Tram 14, arrêt : les Esserts
Comité : J.-Ch. Aubert, J. Excoffier, J.J. Forney, L. Pizurki, L. Roux, C. Salamun

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Les article proposés :

• Nutman, A. P., Bennett, V. C., Friend, C. R. L., Kranendonk, M. J. V., & Chivas, A. R. (2016). Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures. Nature, 537(7621), 535. https://doi.org/10.1038/nature19355
• Moissl-Eichinger, C., Cockell, C., & Rettberg, P. (2016). Venturing into new realms? Microorganisms in space. FEMS Microbiology Reviews, 40(5), 722‑737. https://doi.org/10.1093/femsre/fuw015
  
• Maeder, A. (2012). L'unique terre habitée: les conditions pour la vie sur les planètes. Lausanne: Favre.
• Benovsky, J. (2017). Nothing is alive (we only say so). Think, 16(47), 115–125. https://philpapers.org/archive/BENNIA-3.pdf
  
• Ehrenreich, D., Bourrier, V., Wheatley, P. J., Etangs, A. L. des, Hébrard, G., Udry, S., … Vidal-Madjar, A. (2015). A giant comet-like cloud of hydrogen escaping the warm Neptune-mass exoplanet GJ 436b. Nature, 522(7557), 459. https://doi.org/10.1038/nature14501
   
  

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