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Promouvoir le Cotentin et le génie chimique

Promoting the Cotentin Peninsula and Chemical Engineering

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Assurer la promotion du Cotentin et du génie chimique constitue un double défi à relever. C'est pourtant la tâche proposée aux élèves avec cette séquence pédagogique. Ils sont en effet chargés d'encourager des étudiants étrangers à venir faire leurs études dans cette région et dans ce domaine.
Le Cotentin et le génie chimique sont méconnus. Naguère, un film fit de la jeune Catherine Deneuve une star mais a irrémédiablement associé Cherbourg aux intempéries. L'expression génie chimique, quant à elle, est souvent associée avec l’explosion de l’usine AZF à Toulouse.
Tout cela n’est pas mérité. Cherbourg est une ville jeune où les étudiants se plaisent. C'est aussi un pôle scientifico-industriel de premier ordre (université, école d’ingénieurs, IUT…). Le génie chimique, qui a en réalité davantage à voir avec la mécanique des fluides et la régulation qu’avec la chimie, offre des emplois intéressants et bien rémunérés.
Bien sûr, le nucléaire est au coeur de la question et les élèves ne manqueront pas de faire le point sur ce sujet.

Promoting both the Cotentin Peninsula and chemical engineering is an ambitious challenge for students to take up. Through this lesson plan, they will be in charge of encouraging fellow foreign students to come there and study that particular subject. It is not an easy part since the Cotentin Peninsula and chemical engineering are both highly unappreciated.
A few decades ago, an apparently unambitious film made a star out of young actress Catherine Deneuve... at the same time it irremediably associated Cherbourg with the uncertainties of the Atlantic climate. Chemical engineering has an equally bad reputation as it is often associated with catastrophic explosions. They both deserve better.
Cherbourg is a dynamic and lively city and a renowned scientific and industrial centre where highly skilled engineers are trained whether at the UCBN University or at the technological institute. As for chemical engineering, which has more to do with fluid mechanics than with chemistry, it provides a great many interesting and well-paid jobs.
Of course, nuclear activities – far from being eluded – are a central issue that students will tackle.

Crédit image - IGN 2012 - Licence ouverte

Rédacteur :

  • Bertrand LE PARC – Lycée Tocqueville de Cherbourg, académie de Caen
  • Langue : Anglais
  • Classe : Première
  • Durée indicative : 7h : Séance 1 : 2h (1h de préparation + 1h de présentation) ; Séance 2 : 2h (1h de préparation + 1h de présentation) ; Séance 3 : 1h d'étude des documents et 1h de discussion ; Séance 4 : 1h ; Séance 5 : 2h

Objectifs disciplinaires

- S'interroger sur pourquoi et comment une réaction nucléaire donne de l’énergie.
- Ouvrir des débats scientifiques et de société autour de l'énergie nucléaire.
- Contextualiser ces débats par un regard socio-économique avec l'exemple particulier de la presqu'île du Cotentin.
- Faire découvrir une science appliquée particulière, le génie chimique/génie des procédés, importante dans l’industrie nucléaire mais essentielle dans beaucoup d’autres activités.

Références au programme

BO n°9 du 30 septembre 2010 : Programmes de Sciences Physiques et chimiques - 1ère S
Cohésion et transformations de la matière :

Cohésion du noyau, stabilité. Radioactivité naturelle et artificielle. Activité. Réactions de fission et de fusion. Lois de conservation dans les réactions nucléaires. Défaut de masse, énergie libérée. Réactions nucléaires et aspects énergétiques associés. Ordre de grandeur des énergies mises en jeu.

Convertir l’énergie et économiser les ressources :

Ressources énergétiques renouvelables ou non ; durées caractéristiques associées.

Créer et innover :

Culture scientifique et technique ; relation science-société.

BO n°9 du 30 Sept 2010 : Programmes de Sciences - 1ère  ES et L
Le défi énergétique
  • Besoins énergétiques engendrés par les activités humaines :

- industries ;

- transports ;

- usages domestiques.

  • Quantification de ces besoins :

- puissance ;

- énergie.

  • Ressources énergétiques et durées caractéristiques associées (durée de formation et durée estimée d'exploitation des réserves)
  • Ressources non renouvelables :

- fossiles (charbon, pétroles et gaz naturels) ;
- fissiles (uranium : isotopes, isotope fissile) ;
- centrale électrique thermique à combustible fossile ou nucléaire ;
- réaction de fission ;
- réaction de fusion ;
- sous-produits de l'industrie nucléaire et décroissance radioactive.

La séquence peut aussi être adaptée pour la série STL-SPCL ou en STS Contrôle Industriel et Régulation Automatique.
Par exemple, le programme de physique-chimie de terminale STI2D et STL-SPCL contient une partie santé sur l'usage et les dangers de la radioactivité (BO n°8 du 13 Octobre 2011).
De même, ce thème peut être un sujet d'étude en ETLV (Enseignement Techologique en Langue Vivante) de terminale STL-SPCL, lié à un thème abordé dans la partie Systèmes et procédés de l'enseignement de Spécialité SPCL (BO n°8 du 13 Octobre 2011), ou au projet.

Niveaux de compétence en langue

Expression orale en continu : B2 Expression orale en interaction : B2 Compréhension de l'écrit : B2 Expression écrite : B2 Compréhension de l'oral : B2

Fiche analytique

Notion(s) centrale(s)

Le génie chimique (génie des procédés) a de multiples domaines d’application. Dans le Nord-Cotentin, il est assez orienté vers l’industrie nucléaire.

- Le noyau atomique : la radioactivité et l’énergie nucléaire
- Le génie chimique-génie des procédés
- L’importance économique de ces deux domaines dans le Nord-Cotentin

Dimensions culturelle/interculturelle/interdisciplinaire

L'industrie nucléaire, par sa proximité avec les activités militaires (très présentes à Cherbourg) et par l'ampleur des investissements nécessaires, fut très centralisée. Chaque pays a donc développé des solutions scientifiques et technologiques différentes. La comparaison entre différents pays de l'importance de cette industrie et des choix effectués pour la développer est très pertinente. Cette comparaison permet de déterminer des différences quant à l'organisation politique et aux conditions socio-économiques de chaque pays.

Cette séquence pédagogique peut également être l'occasion de s'intéresser à la région Nord-Cotentin à travers des regards variés : économiques, historiques, géographiques, géologiques, climatiques, politiques, sociologiques, etc...

Activité(s) langagière(s) dominante(s) travaillée(s) au cours de la séquence

- Prise de parole en continu
- Prise de parole en interactivité
- Acquisition d'un vocabulaire scientifique
- Compréhension de documents de toute nature : textes, graphiques, schéma, vidéos...

Exploitation pédagogique

Démarche pédagogique

La tâche confiée aux élèves consiste à créer un document promotionnel pour des étudiants étrangers susceptibles de venir étudier dans le Cotentin dans les nombreuses écoles qui offrent des cursus dans la filière génie chimique/génie des procédés. La présence de ces cursus dans cette région s’explique par les besoins en main d’œuvre sur place dans cette filière, surtout dans les industries nucléaires, mais aussi agroalimentaires et navales.

Cette région parfois appelée la « Presqu’île au nucléaire » (d’après le livre éponyme publié par Françoise Zonabend, directeur d'étude à l'École des Hautes Études en Sciences Sociales) présente une concentration d’activités nucléaires unique au monde. Ce lien avec le nucléaire, caractéristique de la région, est à la fois un des pôles d’attraction en termes d’emplois et de formations technico-scientifiques, mais a contrario dessert l’image du Cotentin : le nom de la  merveilleuse région de la Hague est connue mondialement comme celui d’une usine de retraitement de déchets nucléaires, une « poubelle radioactive » dans l’esprit de beaucoup.

La première séance s’ouvre donc sur une étude des caractéristiques du Cotentin et de ses avantages et attraits pour des étudiants. Les élèves produisent une première partie du diaporama final.

Dans l’étude sur le Cotentin au cours de la première séance, la présence du nucléaire apparaît dans les débats tant en terme d’attractivité de la région qu’en terme de repoussoir : la question du « nucléaire » se pose donc. La deuxième séance aborde cette problématique par le biais des questions scientifiques que soulève la production d’énergie par des réactions nucléaires, afin d’éclairer le futur débat.

La 3ème séance s’organise, une fois les questions scientifiques approfondies, comme un débat entre les élèves sur la question de l'énergie nucléaire, débat crucial tant d'un point de vue politique qu'économique, scientifique et environnemental. Le Cotentin sert de support de réflexions au débat.

La quatrième séance permet aux élèves de découvrir une science appliquée appelée génie chimique (ou génie des procédés) et ses enjeux dans les activités où des procédés mettent en jeu des fluides à maîtriser (les industries chimiques, nucléaires, agro-alimentaires, voire de constructions navales).

Enfin une cinquième séance permet aux élèves de rechercher, puis présenter dans la suite du diaporama commencé à la première séance les différentes formations qu'offre le Cotentin dans le domaine du génie chimique/génie des procédés, ainsi que leurs débouchés en termes d'emplois dans le domaine des industries nucléaires.

Évaluation

Proposition d'évaluation

Les évaluations sont de natures différentes suivant les séances.
Lors des séances 1 et 5, ce sont uniquement des évaluations orales lors de présentations de diaporamas, basées sur l'aisance langagière, suivant les objectifs de l'évaluation du baccalauréat de l'épreuve spécifique de section européenne. La grille d'évaluation de cette épreuve dans l'académie de Caen est d'ailleurs proposée à cette fin. Les compétences langagières sont surtout de l'ordre de la prise de parole en continu.
Lors de la séance 2, il s'agit pour les élèves de présenter aux autres le fruit de leurs réflexions à propos d'une question scientifique complexe : une grille d'auto-évaluation, une grille d'évaluation par les pairs et une grille d'évaluation par le (les) enseignant(s) sont proposées.  Les compétences langagières sont de nature très nettement scientifiques. La compréhension des notions scientifiques abordées est évaluée à l'écrit par un questionnaire.
La séance 3 est un débat : l'évaluation se base sur la participation par les élèves au débat ; une grille est proposée. Les compétences langagières sont surtout de l'ordre de la prise de parole en interactivité
Enfin, l'objectif de la séance 4 est de découvrir une science mal connue ; l'évaluation proposée est sous la forme écrite d'un QCM afin d'évaluer si la notion de Génie chimique a été correctement appréhendée.

Ouverture internationale et interdisciplinarité

Ouverture internationale

Partenariat avec un établissement scolaire étranger

Présentation d'une région française, organisation d'un débat avec les élèves d'un autre pays, promotion de formations qualifiantes vres un public étranger.
Partenariats avec des entreprises : visites ou conférences possibles d'EDF-Flamanville, d'AREVA-La Hague ou de l'ANDRA.

Partenariats possibles avec l'enseignement supérieur

BTS CIRA (Contrôle Industriel et Régulation Automatique) et licence professionnelle de Maintenance en milieu nucléaire du lycée Tocqueville de Cherbourg, BTS Métiers de l'eau du Lycée Sauxmarais de Tourlaville, École des applications militaires de l'énergie atomique de Cherbourg (EMEA), ESIX Normandie à Cherbourg (école d'ingénieur en Génie des système industriels – option Opérations Nucléaires).

Prolongements dans la discipline

Projet de programme de terminale S : Agir – Défis de XXIème siècle : les enjeux énergétiques.

Interdisciplinarité

- Relation avec l'ECJS : débat sur l'énergie nucléaire (séance 3)
- Relation avec l'histoire-géographie ou les SES : présentation géographique, sociale, économique et historique d'une région (séances 1 et 5), poids socio-économique de l'industrie nucléaire dans le Nord-Cotentin (séance 3)
- Relation avec les SVT : conséquences biologiques de la radioactivité et des radioéléments – notion de dose (séance 2)

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Glossaire

Un terme du glossaire au hasard...

Acronyme pour « Content and language integrated learning ».

Cf aussi : EMILE

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