L’éducation et la formation des jeunes sont une priorité affirmée du CNES (Centre National d’Études Spatiales). Depuis plus de 40 ans, le service Jeunesse et acteurs de l’Education propose aux jeunes des supports de pratique expérimentale et met à disposition des outils et des supports d’information adaptés aux enseignants.

Dans le cadre de sa politique éducative, de la convention passée avec le ministère de l’Education nationale et dans la continuité de la formation d’enseignants mise en place depuis une vingtaine d’années, le CNES organise l’Université d’été espace éducation.

Cette Université d’été a rassemblé une centaine d’enseignants de mathématiques, sciences physiques et chimiques, sciences de la vie et de la Terre et histoire géographie, venus.de toute la France pendant une semaine, à la Cité de l’espace (Toulouse).

Objectifs de l’Université d’été

• fournir aux participants une vue d’ensemble des différents outils et applications liés aux sciences et techniques spatiales, dans le domaine de l’observation de la Terre,

• proposer des outils scientifiques, techniques et documentaires « réinvestissables » en classe,

• offrir aux enseignants l’opportunité d’une mise à jour de leurs connaissances et des enjeux sur le sujet.

Organisation et contenus

• Conférences

Animées par des scientifiques ou des ingénieurs spécialistes du sujet abordé, elles ont permis en sessions d’1h30 d’obtenir un panorama général sur les enjeux, les outils et les applications du spatial. Les conférences se sont déroulées en séances plénières.

→ détails des conférences

• ateliers méthodologiques

Ces ateliers qui se sont déroulés le 1er jour de l’UE ont constité une mise à niveau des connaissances en imagerie spatiale. Ils ont permis de mieux aborder les ateliers disciplinaires et co-disciplinaires.

→ détail des ateliers méthodologiques

• ateliers co-disciplinaires

Ces ateliers ont permis de traiter des études de cas spécifiques, de manière interdisciplinaire. Septs ateliers ont été proposés sur trois jours. Chaque stagiaire a été inscrit à trois ateliers.

Les professeurs de mathématiques ont ainsi pu suivre :

- Le spatial, un espace de mesure en classe (Mathématiques & Sciences physiques et chimiques)

Le domaine spatial est en permanence en lien avec la mesure de grandeurs physiques. Cet atelier a proposé d'aborder le principe de la mesure au travers d'activités co-disciplinaires Mathématiques- Physique. Des situations historiques ont servi de support autour de la mesure de la distance Terre-Lune, telles que la méthode d'Hipparque et celle de Lalande & Lacaille. Ensuite des techniques plus récentes comme la télémétrie LASER et le positionnement par GPS ont été également abordées.

- Développement urbain et modélisation mathématique (Mathématiques et Histoire Géographie)

L’aire urbaine toulousaine avoisine aujourd’hui le million d’habitants, elle est devenue la 4^e plus importante  du pays. Cette évolution extrêmement dynamique a modifié en profondeur l’organisation des territoires de la périphérie toulousaine. De la ville-centre aux limites du Gers, l’ouest toulousain constitue un espace caractéristique de ces nouvelles métropoles dans lesquelles la croissance démographique s’accompagne  d’une densification des bâtis préexistants mais surtout d’un étalement urbain conséquent.

Comment s’organisent ces profondes mutations territoriales ? Existe-il des logiques d’organisation, des modèles de croissances urbaine et périurbaine ? A l’aide de données SPOT et PLEIADES, ce travail a permis de croiser les données de terrain et des logiques plus globales de modélisation. On a ainsi pu dégager des règles générales quant au développement urbain, aux densités de population et aux modes de vie des habitants. On s’est également penché plus avant sur les comportements électoraux dans ces territoires en cherchant à comprendre comment ils permettent d’en dégager une partie des profils socio-économiques caractéristiques.

- La gestion des risques (Mathématiques & Sciences de la vie et de la Terre)

Très régulièrement l’actualité nous rappelle la vulnérabilité de certaines régions du globe face aux catastrophes aussi bien d’origines naturelles que liées aux activités humaines.

L’objectif de cet atelier a été de présenter l’apport du spatial dans le domaine de la prévention et de la prédiction des risques naturels et technologiques. La conduite de cette démarche a débuté par une discussion sur la notion de risque puis par une présentation des apports décisifs des informations issues du suivi par les satellites à travers en particulier l’exploitation du traitement par le module TerreImage de données issus des satellites Pléiades.

Le fonctionnement cet atelier co-disciplinaire s’est articulé autour de deux thèmes, portant sur les risques littoraux et sur les menaces épidémiologiques. Les exemples proposés s’intègrent préférentiellement dans une démarche de projet (type MPS ou accompagnement personnalisé) mais tout aussi bien dans le cadre des enseignements traditionnels afin de fournir dans un premier temps des boites à outils disciplinaires sur la thématique de la gestion des risques grâce à l’outil spatial, puis sur la présentation de pistes de projets utilisant les différents outils développés.

→ détail des ateliers co-disciplinaires

 • ateliers disciplinaires

Ces ateliers ont été animés par un binôme, enseignant et scientifique. L’objectif a été de présenter une étude de cas et de permettre la manipulation de données. Dix ateliers ont été proposés sur deux jours. Chaque stagiaire a été inscrit à deux ateliers, selon la discipline enseignée.

Les professeurs de mathématiques ont ainsi pu suivre :

- Observation de l'espace

Dans cette première déclinaison de l’atelier Espace et mathématiques, c’est l’exploration de l’espace qui a constitué le vecteur principal de l’enseignement des mathématiques. On s’est appuyé sur la présentation d’activités pédagogiques comme la modélisation de lois empiriques (Titius-Bode), la validation de lois probabilistes (Benford), le dénombrement d’étoiles, mais aussi l'utilisation d'outils statistiques pour la détermination des diamètres des cratères lunaires ou encore des travaux géométriques sur le calcul de la ligne d'horizon et la visibilité d'un satellite... Toutes ces activités ont permis de balayer les programmes de la 6e à la terminale. L’ensemble s’est appuyé tout particulièrement sur des réalisations concrètes plaçant l’élève en réelle situation d’acteur et pas seulement d’apprenant.

- Observation de la Terre

Dans cette seconde déclinaison de l’atelier Espace et Mathématiques, c’est en direction de la Terre que les outils mathématiques se sont tournés. En effet, l’observation de notre planète, de ses caractéristiques et des phénomènes qui s’y déroulent impliquent l’utilisation de nombreux concepts mathématiques. Au sein de cet atelier, c’est un large éventail de notions mathématiques qui a été proposé comme des constructions géométriques, des études de fonctions permettant de matérialiser les espaces agricoles ou de comprendre le traitement de l’image. Cette auscultation depuis l’espace de notre planète a été destinée à l’utilisation des TICE (logiciel de géométrie dynamique, tableur, algorithmique, ...) et à la mise en situation des élèves à travers là encore de réalisations concrètes.

→ détail des ateliers co-disciplinaires

• Visites

- Visite pédagogique de la Cité de l'espace

- Une soirée à l'observatoire Jolimont

- Visite d'un site industriel de la région : ses moyens et ses outils de travail. Les stagiaires ont pu choisir une visite parmi les trois proposées : Astrium satellites, CLS & Mercator Océan et CNES

→ détail des visites

• Echanges

- Des temps d'échanges, de rencontres et de convivialité

- Echanges d'expériences menées en classe

- Moments festifs

Informations supplémentaires

• Site de l'univsersité d'été 2014 : http://cnes.cborg.fr/ue2014/

• Le Spatio guide : http://cnes-spatioguide.lesitevideo.net/SITE/