Nouveaux ateliers en mathématiques et physique au Scienteens Lab

Est-ce que la mayonnaise est liquide ou solide ? Comment garder un secret ? Le Scienteens Lab montre aux élèves du secondaire que la physique et les mathématiques peuvent être très intéressants.

Les deux premiers ateliers en mathématiques et physique ont commencé en avril 2016 au Scienteens Lab à l’Université du Luxembourg. Des élèves de l’Athenée ont appris comment on peut garder un secret grâce à la théorie des nombres, tandis que des élèves du Lycée Aline Mayrisch ont préparé et analysé de la mayonnaise afin de mieux comprendre le comportement d’écoulement de ce classique de la cuisine.

Application de la théorie des nombres dans la sécurisation des communications

L’atelier en mathématiques intitulé « Garder un secret ? Grâce à la théorie des nombres ! » consiste en une journée au cours de laquelle les élèves découvrent comment la théorie des nombres est appliquée dans le domaine de la sécurisation des communications.

Pour la première édition qui a lieu le 12 avril 2016, le Scienteens Lab a acueilli 19 élèves du Lycée Athenée, qui pendant toute la journée ont participé à des activités pratiques diverses. Ils ont commencé par déchiffrer un message secret à l’aide d’une roue de décodage; puis ont joué avec des allumettes, des cartes touristiques et un quiz en ligne pour comprendre l’algorithme d’Euclide et le petit théorème de Fermat. Au cours de l’après-midi, ils ont approfondi leurs connaissances dans le domaine de la cryptographie pendant quelques activités en groupe.

Les élèves ont vraiment apprécié leur journée à l’Université : « J’ai bien aimé les expériences pratiques qui sont différentes des travaux théoriques à l’école. Cela m’a beaucoup aidé à comprendre des problèmes en mathématiques et à trouver des solutions ».

Un deuxième cours en mathématiques a été suivi par des élèves du Atert-Lycée Redange le 28 avril 2016.

Est-ce que la mayonnaise est liquide ou solide ?

Pendant l’atelier en physique intitulé “La mayonnaise, la star culinaire dans le laboratoire – un liquide ou un solide? », les élèves découvrent les propriétés visqueuses et élastiques d’une matière du quotidien.

Après une courte introduction théorique, les 21 élèves du Lycée Aline Mayrisch ont été divisés en deux groupes pour mener leurs expériences. Le premier défi était de faire de la mayonnaise avec de l'huile de tournesol pour le premier groupe et de l'huile d'olive pour le second groupe. Par la suite, différents outils expérimentaux ont été utilisés pour analyser la mayonnaise sous toutes ses formes. Par exemple, les étudiants ont utilisé un microscope pour étudier la structure de la mayonnaise, et différents rhéomètres pour analyser les propriétés d’écoulement de la star culinaire.

Ensuite, les équipes ont appris à établir une relation entre la structure de la mayonnaise et son comportement d’écoulement. À la fin de la journée, chaque groupe a présenté ses résultats et ses conclusions.

Les élèves étaient très heureux de passer une journée en tant que chercheur : «Le sujet était intéressant et attrayant et j’aime travailler avec des professionnels ».

Travail d’équipe entre professeur, étudiants et enseignant

Les ateliers en mathématiques ont été animés par le professeur Gabor Wiese et le chercheur Bruno Teheux de l’Unité de Recherche en Mathématiques de l’Université du Luxembourg, en collaboration avec Bernand Felten, enseignant en mathématiques à l’Athenée. L’équipe a bénéficié du soutien du Dr Elisabeth John, coordinatrice du Scienteens Lab, ainsi que des étudiants en mathématiques Jimmy Devillet et Ester Baruffini.

Les ateliers en physique ont été animés par les professeurs Roland Sanctuary et Phillip Dale avec l’aide des chercheurs Marlena Filimon et Rick Dannert de l’Unité de Recherche en Physique et Science des Matériaux  de l’Université du Luxembourg. L’équipe a apprécié le soutien du Dr Maren Krüger du LCSB et de l’étudiant en physique Jonathan Mengozzi.
Le Scienteens Lab offre également des cours en biologie moléculaire, bioinformatique et biomédecine depuis 2014. Plus d’informations sur le Scienteens Lab sur science.lu et sur www.scienteenslab.uni.lu.

Auteur: Université du Luxembourg
Photos: Université du Luxembourg