Guide Pédagogique Au-delà des étoiles

Guide pédagogique Au-delà des étoiles Parc du Futuroscope – CANOPE CRDP – Académie de Poitiers
Société du Parc du Futuroscope, SA au capital de 6
604 500
€, si
ège social
: BP
2000
-
86130 Jaunay
-
Clan, RCS de Poitiers B 444 030 902.
AU-DELÀ DES ÉTOILES
Dossier enseignant
Ce guide a été conçu et réalisé par le Canopé - CRDP
Académie de Poitiers, en collaboration avec Anne
Richard, professeur de SVT au collège Pierre Mendès
France de La Rochelle (17).
L’objectif général est de vous fournir des pistes de
travail, des propositions d’activités dont vous pourrez
vous inspirer pour conduire un projet pédagogique ou
tout simplement pour donner un sens à la visite de
votre classe au Futuroscope, pour qu’elle devienne une
étape dans un processus plus général d’apprentissage.
GUIDE PÉDAGOGIQUE
SOMMAIRE
Présentation des attractions ......................................p.2
Présentation du guide ..................................................p.6
Fiches d’activités ............................................................p.7
Points d’entrée dans les programmes ............................p.7
Eléments de corrigés ........................................................p.8
Ressources documentaires ........................................p.12
Lexique ....................................................................... ... ....p.22
Pistes bibliographiques et webographiques ................p.22
Juin
20
14
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Guide pédagogique Au-delà des étoiles Parc du Futuroscope – CANOPE CRDP – Académie de Poitiers
Le Futuroscope présente dans deux pavillons distincts des attractions sur le thème de l’espace à la fois
indépendantes et complémentaires tant sur le plan des sensations que des connaissances pédagogiques.
Le film Chocs Cosmiques,
qui est projeté en
technologie Imax ® dôme
est une adaptation d’un
Space show de l’American
Museum of Natural History
de New York.
Les technologies les plus avancées en matière d’imagerie
numérique sont ici utilisées pour présenter les dernières
connaissances astronomiques et projeter le spectateur
en plein cœur de l’univers et de son histoire.
Cette attraction, fondée sur des observations et des
informations recueillies par la NASA grâce aux images
transmises par les télescopes Spitzer et Hubble, ne peut
en aucun cas être assimilée à de la science-fiction.
En effet, les bases de données scientifiques en 2
dimensions qu’ils ont permis de recueillir ont ensuite été
modélisées par les meilleurs techniciens de l’image en
collaboration étroite avec des astrophysiciens afin de
produire un modèle scientifique de représentation en
3D évoluant dans le temps.
Aussi, ce film permet-il, en plus de son riche contenu en
matière d’astronomie, de faire appréhender aux élèves
la différence entre un modèle scientifique et de la
science-fiction.
Le film Mission Hubble,
projeté en technologie
Imax ® 3D dans le pavillon
du même nom, permet
d’assister à la préparation
des astronautes qui doivent
entreprendre une dernière
mission de sauvetage et de perfectionnement du
télescope Hubble. Ainsi, le spectateur embarque à bord
de la navette Atlantis avec les astronautes peu avant son
décollage et participe à leur formidable voyage spatial et à
leurs sorties dans l’espace pour les périlleuses et délicates
interventions sur Hubble. Cette dernière mission, qui a
pourtant bien failli être abandonnée, permet à ce
télescope lancé en 1990 d’être encore de nos jours un
instrument inégalé à la pointe de l’exploration
astronomique.
La salle d’exposition qui précède l’attraction présente ce
qui fut longtemps le rêve insensé de quelques-uns puis le
privilège des astronautes : l’aventure spatiale.
Aujourd’hui, avec le vol suborbital qui promet un voyage à
la frontière de l’espace, le tourisme spatial est en passe de
devenir une réalité pour un plus grand nombre. En effet,
de par le monde, des agences de voyages, un peu
particulières, proposent maintenant de partir à 100 km
d’altitude, là où la gravité terrestre n’exerce plus autant sa
force, pour nous permettre de vivre pendant quelques
minutes la formidable expérience de l’apesanteur. Cette
exposition permet de découvrir et faire le point sur le
degré d’avancement des différents projets de navettes
suborbitales de tourisme spatial.
PR
É
SENTATION DE
S
ATTRACTION
S
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Guide pédagogique Au-delà des étoiles Parc du Futuroscope – CANOPE CRDP – Académie de Poitiers
Les sensations procurées par les projections Imax ® et 3D
immergent le spectateur au cœur de l’immensité
spatiale. Comment cela est-il possible ?
La technologie Imax ® regroupe un ensemble de
caractéristiques de la pellicule et de la salle de projection
dans le but d’augmenter l’intensité et la qualité de
perception des images et des sons afin de fournir au
cerveau du spectateur des stimulations comparables à
celles fournies dans le monde réel.
L’image est un élément crucial d’une projection
Imax ® . Aussi, après le tournage, chaque image est-elle
remasterisée numériquement afin d’en augmenter la
netteté par réglage de la saturation, du contraste et de la
luminosité. Les objectifs des appareils de projection dans
les salles Imax ® sont quant à eux équipés d’ampoules
beaucoup plus puissantes que celles des projecteurs
classiques afin de renforcer encore davantage la clarté et
l’intensité de leurs couleurs.
De plus, contrairement à une
salle classique qui s’étire en
longueur, une salle et un
écran Imax ® sont conçus
pour augmenter l’angle de
perception de l’image
projetée. Ainsi la salle est
plus large que profonde afin
de placer les spectateurs au
plus près de l’écran. Celui-ci est plus large et plus haut
qu’un écran classique : il s’étend sur toute la largeur et
toute la hauteur de la salle et est courbé de façon à
augmenter encore la largeur de l’image projetable.
L’ensemble de ces éléments fait que le spectateur se
trouve face à une image Imax ® occupant 70° de son
champ de vision, au lieu de 54° dans la meilleure des
projections classiques. L’image occupe ainsi un champ de
vision largement supérieur à celui que l’œil est capable
de voir avec netteté. En effet, les cônes, cellules
sensorielles permettant la vision nette des couleurs, sont
placés sur la zone centrale de sa rétine : ils sont très
concentrés dans les 10 premiers degrés de champ de
vision et sont absents au-delà de 30°. À partir de 30°,
seuls les bâtonnets, cellules sensorielles ne permettant
qu’une vision moins précise et moins colorée, assurent la
perception de l’image. Ainsi, dans une projection Imax ® ,
il y a davantage de bâtonnets stimulés que dans une
projection classique car il y a 16° de vision latérale
supplémentaire (environ 20 000 bâtonnets stimulés par
degré supplémentaire).
Dans une projection Imax ®
Dôme, ce principe est poussé
à l’extrême car la projection
se fait par 6 appareils au
niveau d’une coupole de 21
m de diamètre surplombant
le spectateur ce qui fournit
alors une image couvrant un
champ de vision proche de 180°. Le cerveau reçoit alors
une stimulation visuelle beaucoup plus importante que
lors d’une projection classique, ou même d’une Imax ®
classique, et se trouve ainsi un peu plus proche des
conditions de perception du monde réel, ce qui peut
donner l’illusion d’une vision en 3 dimensions.
La technologie Imax ® 3D
franchit le stade ultime de
l’immersion visuelle en
tenant compte du fait que la
perception du monde se fait
grâce à deux yeux envoyant
chacun une image plane
différente au cerveau.
C’est le cerveau qui se charge par la suite de les traiter et
de les fusionner en une seule image tridimensionnelle ;
ce processus s’appelle la stéréopsie. Un projecteur Imax ®
3D entraîne donc en même temps deux pellicules Imax ®
(70 mm au lieu de 35 mm) qui sont diffusées par deux
objectifs décalés horizontalement d’une distance
équivalente à celle séparant deux yeux (soit environ 64
mm). Des filtres polarisants, identiques à ceux des
lunettes que porte le spectateur sont placés devant
chacun des deux objectifs du projecteur de façon à ce
que chaque image projetée ne soit perçue que par l’œil
correspondant. Comme s’il s’agissait du monde réel, le
cerveau en fait donc l’analyse et recrée l’image
tridimensionnelle par stéréopsie.
Le son est aussi remixé en postproduction afin de le
rendre plus clair et plus dynamique, en utilisant une
amplitude de fréquences sonores plus importante, ce qui
renforce la perception des vibrations sonores et permet de
les ressentir au plus profond de soi-même. Pour améliorer
encore la qualité de l’acoustique, les salles Imax ® ont une
géométrie, une insonorisation et un système audio
spécialement conçus pour créer un environnement
d’écoute optimal. Ainsi, contrairement à ce que l’on peut
croire, le réalisme d’une projection en Imax ® ne provient
pas uniquement de la qualité visuelle mais presque autant
de celle du son qui accentue les effets des images
projetées devant lui.
LE SPECTATEUR PROPULSÉ AU CŒUR
DE L’ESPACE…
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Guide pédagogique Au-delà des étoiles Parc du Futuroscope – CANOPE CRDP – Académie de Poitiers
Les étoiles, les planètes et même les galaxies sont en
perpétuel mouvement et, comme la gravité les pousse les
unes vers les autres, elles entrent en collision.
Spectaculaires et destructrices, ces collisions libèrent
pourtant l’énergie qui permet la croissance et l’évolution
de l’univers. Chocs cosmiques fait des spectateurs les
témoins de ces collisions impressionnantes qui ont forgé
notre système solaire ou changé le cours de la vie sur
Terre et qui continuent de modifier notre galaxie. Il
explore toute la palette des collisions possibles dans
l’espace, aussi bien dans le passé, le présent que dans le
futur.
Au cours de cette aventure, les voyageurs assistent à la
naissance de la Lune, il y a 4,5 milliards d’années quand
un astéroïde de la taille de Mars s’encastre dans notre
planète encore brûlante. Ils se retrouvent face à la
fournaise du soleil duquel des particules énergétiques
s’échappent en permanence formant les vents ou les
tempêtes solaires à l’origine des aurores boréales parfois
observables aux pôles de la Terre. Ils frissonnent en
regardant s’écraser la météorite qui annihile les trois
quarts de la vie sur Terre il y a 65 millions d’années. Enfin,
se projetant plusieurs milliards d’années dans le futur, ils
contemplent la collision entre notre Voie lactée et sa plus
proche voisine, la galaxie d’Andromède.
Les données scientifiques à la base de la synthèse de ces
magnifiques images n’ont pu être recueilles que très
récemment par les télescopes Spitzer et Hubble car
aucun télescope terrestre n’était en mesure de le faire du
fait de la pollution lumineuse nocturne et de
l’atmosphère qui, même quand elle est très pure,
parasite l’observation des profondeurs de l’espace. Seuls
des appareils se trouvant dans l’espace et s’affranchissant
de ces contraintes peuvent permettre une telle précision
et une telle multitude d’observations.
Malheureusement, la conception, la fabrication,
l’entretien et la modernisation d’un appareil destiné à
fonctionner en orbite à 549 km d’altitude et à 28 000
km/h sont terriblement complexes. La moindre opération
de maintenance ou de modernisation, comme c’est le cas
dans Mission Hubble, relève autant de l’aventure
humaine que de la prouesse technique et technologique.
DEUX FABULEUX VOYAGES AUX CONFINS DE L’UNIVERS
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Guide pédagogique Au-delà des étoiles Parc du Futuroscope – CANOPE CRDP – Académie de Poitiers
La salle d’exposition qui précède Chocs cosmiques est
organisée comme un espace pédagogique à l’intérieur
duquel le visiteur peut circuler librement sans parcours
prédéfini. Elle se prête aussi bien à une exploration en
groupe pour les plus petits qu’à une exploration individuelle
en autonomie sur des activités différentes pour les plus
grands. L’exploitation de cet espace peut aussi se faire à
deux vitesses selon l’âge des élèves :
- pour les plus jeunes, une lecture rapide est proposée,
basée sur la vision d’images et d’objets ;
- pour les plus grands, une lecture plus approfondie
peut être permise à partir des informations écrites
complémentaires.
Cette salle regroupe cinq éléments bien distincts :
- une maquette du système solaire suspendue au plafond ;
- une présentation du Centre national des études spatiales
(CNES) ainsi que des grands projets spatiaux dans lesquels
la France et l’Europe sont actuellement engagés. Cet espace
permet de comprendre l’impact dans notre quotidien et
leurs perspectives à très court terme dans des domaines
très divers tels que la santé, les télécommunications, la
localisation ou la sécurité ;
- au fond, une représentation du robot Spirit, parti explorer
Mars en 2004 avec succès ;
- une maquette de la fusée Ariane 5 ;
- une reproduction du télescope spatial Hubble.
La salle d’exposition qui précède Mission Hubble
présente, quant à elle, les six projets de « tourisme
spatial » qui sont actuellement menés aux quatre coins
du globe par des organismes privés ou
gouvernementaux. Certains d’entre eux sont déjà très
avancés, même s’ils ont tous quelques années de retard
par rapport à leur agenda initial. Le projet Virgin Galactic
en est déjà à la phase des essais pour l’homologation
auprès des autorités de l’aviation civile américaine. En
revanche, il est probable que d’autres ne verront jamais
le jour. Il est cependant d’ores et déjà possible de
réserver son billet (40 000 personnes l’ont déjà fait)
pour un vol suborbital même si la date de celui-ci n’est
pas encore connue !
DES ESPACES RICHES EN CONTENU DOCUMENTAIRE
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