EXPOSITION

« LUMIÈRE ! EXPLORER L’IMPOSSIBLE »

Du 1er avril au 31 décembre 2016

Musée zoologique 29 boulevard de la Victoire à Strasbourg

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Dossier pédagogique Animation 1er degré – du CE2 au CM2

CONTACT RÉSERVATIONS : Musée zoologique Virginia Rakotondrahaja Tél : 03 68 85 04 89 virginia.rakotondrahaja@strasbourg.eu http://www.musees.strasbourg.eu CONTACT PÉDAGOGIQUE : Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg Christelle Spettel Tél : 03 68 85 05 42 christelle.spettel@unistra.fr http://jardin-sciences.unistra.fr

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SOMMAIRE I/ Présentation de l’exposition ....................................................... page 3 II/ Parcours et discours de l'exposition ........................................ page 5 III/ Animation pédagogique – du CE2 au CM2 .......................... page 7 IV/Autour de l’exposition ............................................................... page 10 V/ Informations pratiques et plan d’accès ................................. page 11

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I/ Présentation de l’exposition

L’exposition temporaire « Lumière ! Explorer l’impossible » est le fruit d’une réflexion commune menée par le Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg et le Musée Zoologique de la Ville de Strasbourg sur le concept de lumière.

Découvrir, expérimenter, comprendre la lumière… L’exposition permet au visiteur de cheminer entre phénomènes physiques et richesses biologiques.

De l’héliostat, instrument de physique permettant d’orienter les rayons du soleil, au Calao rhinocéros, extraordinaire oiseau des forêts tropicales, les scientifiques et les explorateurs se sont interrogés sur la nature de la lumière et ses effets sur le vivant. Qu’est-ce que la lumière ? Une particule ? Une onde ? Quelle est l’influence de cette énergie sur la répartition de la vie sur terre ?

Venez revivre leurs questionnements !

L’exposition témoigne aussi de l’évolution de la science, qui doit parfois tenter d’expliquer l’impossible, ouvrant alors de nouvelles voies à la connaissance. Grâce à des expériences en optique, une immersion dans la forêt de Bornéo et une plongée dans les abysses, le visiteur appréhende les multiples facettes de la lumière.

Une découverte articulée autour des collections d’instruments de l’Université de Strasbourg, des spécimens naturalisés du Musée Zoologique de la Ville de Strasbourg et de documents visuels et échantillons issus des campagnes océaniques d’Ifremer.

Elle permet de mobiliser plusieurs collections de l’Université de Strasbourg et de la Ville : instrumentation de physique et d’astronomie, de zoologie. Mais aussi des manips interactives pour placer le public au centre de l’exposition. Le Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg, fort de ses expériences d’adaptation et d’animation d’exposition, propose aux enseignants un accompagnement original de l’exposition dès le CE2, avec des parcours adaptés et en présence d’un médiateur scientifique.

Ces animations et ce dossier pédagogique ont été validés par des enseignants-relais au Jardin des sciences et des enseignants du 1er degré.

Commissariat de l’exposition : Marie-Dominique WANDHAMMER, conservateur, Musée Zoologique de la Ville de Strasbourg Sébastien SOUBIRAN, directeur-adjoint, Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg

Avec le conseil scientifique de l’IFREMER et de ses chercheurs, Danièle LEMERCIER et Anne Marie CAMBON-BONAVITA

Assistés de Jeanne-Marie MAS, chargée des expositions et Astrid CHEVOLET, responsable des actions culturelles au Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg ainsi qu’Elisabeth LUDES-FRAULOB,

chargée des collections, Musée Zoologique de la Ville de Strasbourg.

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Présentation des institutions L’exposition « Lumière ! Explorer l’impossible » est le fruit d’une coproduction entre deux institutions, le

Musée Zoologique de la Ville de Strasbourg et le Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg.

Le Musée Zoologique

Situé au cœur du campus universitaire de Strasbourg, ce musée fut construit au XVIIIème siècle à partir des éléments du Cabinet d’histoire naturelle du médecin et naturaliste alsacien Jean Hermann (1738 -1800). Constamment enrichie, cette collection est actuellement l’une des plus riches de France. En parcourant les vastes galeries, l’imagination galope, le naturaliste se régale et l’enfant

s’émerveille. Le visiteur pénètre dans un monde fascinant évoquant l’Arctique, l’Antarctique ou les Andes. Plus loin, rappelant d’autres lieux, des multitudes d’oiseaux, d’insectes, de tortues, de lézards, d’étoiles de mer, de kangourous… offrent un panorama riche et coloré de la diversité animale. Le

musée, outre sa vocation de conservation de ce patrimoine naturel met également à la disposition des scientifiques du monde entier des spécimens, entre autres, de nombreux spécimens de référence.

Le Jardin des sciences de l’Université de Strasbourg

Service de l’Université de Strasbourg, le Jardin des sciences a pour mission le déploiement de la politique culturelle et éducative de l’Université dans le domaine des sciences et des techniques. Il conçoit et propose une programmation diversifiée au sein de l’université et sur l’ensemble du

territoire, en particulier en direction des publics scolaires. Le Jardin des sciences a également la responsabilité du seul planétarium géré par une université en France. Acteur du dialogue science et société, il fédère les structures muséales et d’autres composantes de l’Université autour

d’évènements culturels scientifiques, dont les expositions temporaires. Il est pleinement engagé dans la recherche sur le patrimoine universitaire et la valorisation des collections. Partenaire du Conseil régional d’Alsace, il initie réflexion et collaboration pour le développement local et pérenne de la

culture scientifique et technique au plus près des territoires. Créateur d’évènements, le Jardin des sciences touche chaque année près de 50 000 personnes.

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II/ Parcours et discours de l’exposition

1ère partie – Au cœur de la lumière

(N.B. : Cette partie sera abordée essentiellement sous l'angle de l'interaction Lumière-Matière avec les élèves du CE2 au CM2, sous forme d’atelier pédagogique !)

Cette première partie s’intéresse à la nature de la lumière et à la naissance de la physique quantique. Les scientifiques du XIX et XXe siècle ont été confrontés à une réalité apparemment contradictoire : la lumière est à la fois une onde et une particule. Les paradoxes et les incertitudes de cette discipline seront mis en évidence.

Le point de départ est un phénomène naturel remarquable : le mirage, photométéore porteur de nombreux mythes et croyances qui courent encore dans l’imagination populaire. Est-il une illusion d’optique ? Est-il une hallucination ? Afin de le comprendre, une immersion est proposée au XIXème siècle dans le bureau d’Augustin Fresnel, pour comprendre comment les scientifiques ont essayé de dompter la lumière grâce à l’optique géométrique et une instrumentation remarquable.

A vous de jouer ! Le laboratoire d’optique qu’est l’Opticlab vous permettra d’expérimenter et de manipuler les différentes propriétés de la lumière à travers de petites expériences lumineuses.

Vous êtes persuadé que la lumière est une onde ? Pénétrez dans un laboratoire au XXème siècle où l’illustre Einstein fait part de ses théories et découvertes. Deux vérités semblent contradictoires et pourtant coexistent. Désormais, la lumière n’est plus seulement une onde mais elle est aussi constituée de particules. Cette existence du photon en 1905 ouvre la voie à un nouveau cadre théorique pour explorer et comprendre les phénomènes à l’échelle atomique : la physique quantique. Cette dernière a révolutionné notre compréhension du monde à très petite échelle. Abstraite, mathématique, échappant à l’intuition, cette physique permet pourtant de comprendre la nature de la lumière mais aussi la matière qui nous entoure. Pendant plus de trois siècles, la nature de la lumière fut ainsi au cœur des débats scientifiques : deux théories s’affrontèrent pour finalement donner naissance à la physique moderne.

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2ème partie – Aux frontières de la lumière

La seconde partie s’attache à l’exploration des conséquences, parfois inattendues, de la présence et de l’absence de lumière sur les êtres vivants. La présentation de la biodiversité de l’île de Bornéo met en évidence l’exceptionnelle richesse de cette dernière en lien avec la chaleur, la lumière ainsi qu’à un milieu humide. Le visiteur est accueilli au-dessus de la canopée par une lumière intense et par une pluie battante (projection de photos). Cette strate où les arbres émergents culminent entre 60 et 80m, est un observatoire de chasse idéal pour les rapaces. Puis, il plongera doucement vers la canopée, royaume des chauves-souris, des papillons et des singes arboricoles. En descendant vers les strates inférieures, d’autres habitants émergent comme le biturong ou chat-ours. En arrivant dans les sous-bois, la lumière se fait plus rare, l’atmosphère chaude et humide est oppressante. La faune se fait plus visible : éléphant d’Asie, blaireau-furet, petit chevrotain malais, rouloul couronné, argus géant, brève grenadine, faisan au plumage coloré…

Après l’île de Bornéo, le visiteur est invité à plonger dans le monde sous-marin des abysses. Obscurité totale, pression intense, rareté de la nourriture et pourtant une faune bien particulière se développe autour des fumeurs noirs : colonie de vers tubicoles géants, les Riftia, crabes à carapace blanche. Surnommés par les biologistes « oasis des grands fonds », ces zones contrastent avec la pauvreté apparente des plaines abyssales. Comme lors de la première partie, le visiteur est amené à remettre en question ses connaissances. S’il semble à première vue que la vie ait besoin de lumière pour se développer, le cas des abysses, monde sous-marin où la lumière ne pénètre pas, permet d’aborder comment la vie est possible dans un monde sans lumière.

Cette exposition est riche d’une muséographie à la fois d’objets de collections et d’artefacts. La visée est à la fois pédagogique et de susciter de l’intérêt pour les questions scientifiques ; comprendre des notions, des pratiques de recherche, sortir doté de nouvelles interrogations.

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III/ Animation pédagogique - du CE2 au CM2 Le Jardin des Sciences de l’Université de Strasbourg propose des animations gratuites de l’exposition pour les scolaires dès le CE2 en présence d’un médiateur scientifique.

Objectifs de l’exposition : > Comprendre comment se construit la science, que ce savoir n'est pas figé ; > Connaître quelques propriétés physiques de la lumière > Découvrir la riche biodiversité de la forêt tropicale de Bornéo, où lumière rime avec vie > Plonger au cœur des abysses pour y découvrir une biodiversité et des richesses surprenantes : des formes de vie sont possibles sans lumière > Sensibiliser aux ressources précieuses que constituent les écosystèmes présentés, et aux menaces que représentent les activités humaines > Découvrir les prouesses techniques et technologiques qui ont permis d'explorer les milieux présentés.

Objectifs de l'animation complémentaire : > Rechercher de l’information dans une exposition, travailler en groupe ; > Faire manipuler les élèves et les sensibiliser aux interactions entre la matière (dans sa diversité) et la lumière > Connaître des caractéristiques du monde vivant, sa diversité > Identifier les interactions des êtres vivants entre eux et avec leur milieu > Expliquer l’origine de la matière organique des êtres vivants, et son devenir

Durée : 1h20 Public : classe entière / du CE2 au CM2 Liens avec les nouveaux programmes scolaires Cycle 2 : ! Identifier ce qui est animal, végétal, minéral ! Connaître des caractéristiques du monde vivant, ses interactions, son évolution, sa diversité. ! Identifier les interactions des êtres vivants entre eux et avec leur milieu – observer de petits écosystèmes ! Caractères morphologiques de quelques organismes vivants qui peuplent un milieu Cycle 3 : ! Diversité de la matière : métaux, verres, plastiques, matière organique sous différentes formes… ! Identifier différentes sources et connaître quelques conversions d’énergie ! Expliquer l’origine de la matière organique des êtres vivants, et son devenir (besoin des plantes, besoins alimentaires des animaux, décomposeurs) ! Répartition des êtres vivants et peuplement des milieux Décrire un milieu de vie dans ses diverses composantes. > Interactions des organismes vivants entre eux et avec leur environnement. Relier le peuplement d’un milieu et les conditions de vie. > Écosystèmes (milieu de vie avec ses caractéristiques et son peuplement) ; conséquences de la modification d’un facteur physique ou biologique sur l’écosystème. ! Concevoir et produire tout ou partie d’un objet technique en équipe pour traduire une solution technologique répondant à un besoin

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Liens avec le nouveau Socle commun de connaissance, de compétences et de culture 1. Les langages pour penser et communiquer Parler et s’exprimer en utilisant la langue française et le langage scientifique 2. Les méthodes et outils pour apprendre Développer autonomie et esprit d’initiative pour résoudre un problème / travail en équipe / partage des tâches 3. La formation de la personne et du citoyen Compréhension de règles pour participer à une action collective Sensibilisation à des questions sciences/société S’exprimer, développer la capacité à juger par soi-même 4. Les systèmes naturels et les systèmes techniques Poser les bases permettant de pratiquer des démarches scientifiques et techniques Mener une démarche d’investigation Imaginer, concevoir, fabriquer des objets et systèmes techniques Comprendre l’importance d’un comportement responsable vis à vis de l’environnement et de la santé / l’impact de l’activité humaine sur l’environnement 5. Les représentations du monde et de l’activité humaine Appréhender des problématiques mondiales concernant l’environnement, les ressources, la démographie, l’énergie, le climat Les grandes découvertes scientifiques et techniques et les évolutions qu’elles ont engendrées, tant dans les modes de vie que dans les représentations.

Déroulement de l’animation pédagogique :

L’animation se déroule au fil du voyage de grains de lumière, composant des rayons de Soleil.

1. Introduction Une histoire est racontée par le médiateur scientifique à l’aide d’un livre géant. C’est l'histoire de 4 grains de lumière (Haya, Phos, Rau et Luz), émis par le Soleil, qui arrivent sur la planète Terre. L’histoire s’arrête en plein milieu… Les élèves vont alors suivre la suite des péripéties des « personnages » dans l’exposition, en s’appuyant sur un livret de visite à compléter (fourni par nos soins). Ils seront pour cela répartis en 3 groupes.

2. Ateliers rotatifs dans l’exposition

a) Atelier n°1 : Lumière physique – Aventure de Luz Un des grains de lumière, Luz, arrive dans un laboratoire de physique et vient « taper » sur tout ce qu’il y a dans la pièce. Comment la lumière réagit-elle avec la matière inerte ? Quels sont les différents types de matériaux ? Les élèves vont devoir expérimenter pour répondre à ces questions.

! Observer la diversité possible de la matière inerte, naturelle ou fabriquée / la classer. ! Comment se comporte la lumière en fonction de différentes matières rencontrées ? ! Quelles propriétés peut-on observe ?

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b) Atelier n°2 : Lumière de la forêt – Aventure de Haya Un autre grain de lumière, Haya, traverse la forêt tropicale de Bornéo et ses différentes strates. Il observe une biodiversité riche liée à la lumière, la chaleur et l’humidité présentes, répartie de manière inégale dans la forêt. Quelles sont les adaptations employées par certaines espèces pour se protéger, se nourrir ou se reproduire ? Quelles interactions y a t-il entre les espèces observées ?

! Observation d’un écosystème complet ! Caractéristiques des animaux par rapport au milieu : retrouver des espèces possédant des

caractéristiques morphologiques leur permettant de se camoufler, se nourrir et se reproduire ! Dessin d’observation de 3 becs / régimes alimentaires différents.

c) Atelier n°3 : L’obscurité des abysses – Aventure de Phos Un troisième grain de lumière, Phos, atteint l’Océan mais ne parvient pas dans les grandes profondeurs des abysses. Et pourtant des êtres vivants s'y développent, notamment au niveau des fumeurs noirs. Quels sont les animaux qui vivent dans ces « oasis des grands fonds » ? Quels moyens technologiques l’homme utilise-t-il pour les observer et les étudier ?

! Observer la vie dans les abysses (rallye photo) à partir des échantillons présentés. ! Quels moyens technologiques pour explorer ce milieu extrême, avec quelles contraintes et

quelles fonctions ? ! Construction d’un robot sous-marin par les élèves, et pilotage d’un robot sous-marin (serious

game)

3. Restitution/conclusion – Aventure de Ray Le dernier grain de lumière, Ray, arrive dans une feuille d’arbre d’une forêt française.

! Rôle de la lumière sur la vie, création de matière organique (photosynthèse) ! Parallèle avec la forêt de Bornéo / comparaison d’écosystèmes ! Vie sans lumière : dans le sol, et au fond des abysses

Ouverture : observation des vitrines de la forêt d’Alsace en sortant de l’exposition.

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IV/ AUTOUR DE L’ANIMATION AVANT LA VISITE

Représentations initiales des élèves / dessins de la forêt tropicale humide de Bornéo, ou d’un poisson des abysses.

Par ailleurs, les notions suivantes peuvent être abordées avec les élèves avant la venue dans l’exposition (pour la partie « Bornéo ») : la notion de camouflage et la notion de chaine alimentaire.

APRÈS LA VISITE Plusieurs pistes peuvent être proposées pour aller plus loin dans les thématiques vues dans l’exposition :

> Réfléchir aux moyens d’exploration de la forêt de Bornéo, notamment de la canopée. http://www.radeau-des-cimes.org/

> Découvrir une forêt, ou un autre milieu proche de l’école, à travers le filtre de la lumière (animaux du sol qui craignent la lumière, animaux diurnes, nocturnes, plantes d'ombres, de plein soleil)

> Lecture de récits d’exploration des abysses ou des forêts tropicales

> Recherche documentaire en classe / discussions sur l’exploitation des ressources naturelles à Bornéo (déforestation) ou au fond des abysses.

AUTRES RENDEZ-VOUS > Avec les élèves :

Au Musée zoologique : - Visite libre du musée – gratuite - sur réservation - Atelier pédagogique encadré (20 euros/classe) « Des animaux qui se camouflent » ; « La vie sous nos pieds » « Des animaux en boites et en vrac » ; « Les dents sous toutes leurs formes » Contact réservation : Virginia Rakotondrahaja - Tél : 03 68 85 04 89 - virginia.rakotondrahaja@strasbourg.eu

A l'Atelier des sciences : « DÉFIS LUMINEUX » / Atelier pédagogique CE1/CE2/CM1 7 rue de l’Université – Strasbourg Durée 1h20 / Gratuit

Les élèves sont immergés dans l’histoire d’un personnage à la recherche d’un lieu mystérieux. Au fil de son aventure, ils sont amenés à réaliser des défis mêlant l’ombre et la lumière. Ils devront faire preuve de réflexion, d’ingéniosité et d’agilité pour amener notre héroïne au bout de sa quête. Contact réservation : Jardin des Sciences – Tél : 03 68 85 24 50 - jds-reservation@unistra.fr Réservations en ligne sur : http://jds-reservation.unistra.fr > Pour les enseignants :

- Visites guidées de l’exposition tous les dimanches à 15h

- Conférences du Jardin des sciences en lien avec l’exposition : retrouvez le programme sur http://jardin-sciences.unistra.fr

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V/ INFORMATIONS PRATIQUES Une exposition présentée au Musée Zoologique de la Ville de Strasbourg 29 boulevard de la Victoire, Strasbourg Le Musée zoologique est régulièrement desservi par les transports en commun : Tram C, E et F arrêt Université Bus : 6 /10 /15a /30 arrêt Brant Université 15 /7 arrêt Esplanade 2 arrêt Observatoire Le Jardin des Sciences propose des animations gratuites de l’exposition aux groupes scolaires, avec la présence d’un médiateur scientifique. Accès aux groupes scolaires lundi, mercredi matin, jeudi et vendredi + le 2ème et 4ème mardi du mois. Une visite se déroule sur un créneau d’1h20 et nécessite une réservation préalable auprès de :

> CONTACT / RÉSERVATION (du lundi au jeudi de 14h à 17h)

Musée zoologique Virginia Rakotondrahaja

Tél : 03 68 85 04 89 virginia.rakotondrahaja@strasbourg.eu

http://www.musees.strasbourg.eu

Créneaux de visite : 9h–10h20 / 10h40-12h / 14h-15h20

Si vous souhaitez par ailleurs inscrire votre classe à une visite libre du musée zoologique, ou à une autre animation proposée au musée, merci de le préciser au moment de la réservation (dans la limite des places disponibles).

CONSIGNES POUR LES ENSEIGNANTS

Pendant la visite de l’exposition, les élèves sont pris en charge par un médiateur scientifique.

La classe reste cependant sous la responsabilité des enseignants et des accompagnateurs.

Afin de pouvoir accompagner les élèves dans l’exposition en trois groupes, la présence de deux adultes en plus de l’enseignant est nécessaire, soit 3 accompagnateurs au total

Les élèves devront être sensibilisés au fait de ne pas toucher les spécimens présentés et de bien suivre les consignes du médiateur scientifique.

Les élèves doivent venir équipés de crayons en papier.

Plan d’accès au Musée zoologique et aux autres structures muséales du campus universitaire