Un nouvel outil pédagogique de l’Institut Périmètre présente la physique quantique aux enseignants et aux élèves


Il est maintenant possible de commander le dernier en date d’une série d’outils pédagogiques destinés aux écoles.

On dit qu’une fois ouvert à de nouvelles idées, un esprit ne retrouve jamais ses dimensions originales. L’équipe primée de diffusion des connaissances de l’Institut Périmètre vient de lancer Le défi de la réalité quantique, un module pédagogique qui ouvre réellement les esprits en offrant aux élèves de niveau secondaire une introduction stimulante et accessible à la physique quantique.

« Nous sommes très heureux de pouvoir partager les idées et la passion de la physique moderne et d’aider les enseignants à inspirer la prochaine génération de chercheurs en physique », a déclaré Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre (IP). « C’est un outil pédagogique très efficace qui présente aux élèves les idées abstraites du monde quantique. » [traduction]

Le défi de la réalité quantique est le deuxième de la série de modules Explorations de l’Institut Périmètre. Ces modules sont des ressources pédagogiques conçues pour aider les enseignants à introduire la physique moderne en classe. Le premier module de la série, Le mystère de la matière sombre, a déjà présenté à 100 000 élèves d’écoles secondaires, partout au Canada et ailleurs dans le monde, des idées et découvertes fascinantes à propos du cosmos.

Le nouveau module comprend un DVD de 30 minutes et un guide pédagogique complet comprenant des fiches d’exercices, des activités pour les élèves et des compléments d’information pour les enseignants. La trousse complète est accessible en ligne, et les enseignants du monde entier peuvent la télécharger sans frais. Les enseignants peuvent aussi obtenir un exemplaire de la vidéo sur DVD, et la trousse imprimée complète est disponible pour les enseignants de l’Amérique du Nord. Voir pour cela le site Web de l’Institut Périmètre, à www.perimeterinstitute.ca.

Un succès en classe

Au cours du processus de création, cette ressource a été testée par plus de 100 élèves et enseignants, y compris un groupe international d’enseignants réunis à l’Institut Périmètre pour le plus récent atelier EinsteinPlus. Après en avoir pris connaissance, Dave Doucette, président de l’Association des enseignants de physique de l’Ontario, a dit que Le défi de la réalité quantique est un outil pédagogique remarquable et qu’il le recommande chaudement.

L’éminent physicien Leonard Susskind, l’un des fondateurs de la théorie des cordes et collègue de Stephen Hawking, est titulaire d’une chaire de chercheur distingué de l’IP et présentateur d’un cours populaire sur la physique quantique à l’Université Stanford. Il a fait le commentaire suivant à propos de la vidéo : « Elle est la meilleure explication que j’aie jamais vue de l’un des grands casse-tête de la science moderne, en plus d’être très divertissante. » [traduction]

Un défi lancé à la prochaine génération

Le monde de l’intérieur de l’atome — le monde quantique — est extraordinairement étrange, et la théorie qui régit son comportement est tellement contraire à l’intuition que même Einstein a eue de la difficulté à l’accepter. C’est pourtant sans doute la théorie la plus importante de toute la physique, et le fondement d’une vertigineuse collection de dispositifs technologiques, dont les lasers, les circuits intégrés des ordinateurs et les appareils d’imagerie par résonance magnétique.

Le défi de la réalité quantique met l’accent sur la dualité onde-particule : la notion hallucinante que les électrons peuvent être en même temps deux choses complètement différentes – des ondes et des particules. C’est une idée centrale qui définit la physique quantique et qui la distingue de toute la physique que l’on a connue auparavant. Le DVD contient des images de l’une des premières expériences des fentes de Young sur des électrons, réalisée en février 2009 à l’Université du Nebraska à Lincoln.

En plus des explications données par des scientifiques du monde entier, dont le professeur Stephen Hawking, les utilisateurs sont guidés dans cette aventure quantique par deux élèves du secondaire, par deux guides énigmatiques et par Damian Pope, Ph.D., expert en diffusion des connaissances à l’Institut Périmètre.

La trousse complète comprend :

• un DVD, avec des animations à la fine pointe et des chapitres indexés qui permettent d’arrêter et de reprendre le visionnement selon les besoins;
• des suggestions d’utilisation du module, dont des plans de cours;
• des liens avec le programme d’enseignement – sujets couramment abordés et liés à la physique quantique;
• des activités pour les élèves – démonstrations pratiques et annexes mathématiques;
• des compléments d’information, pour permettre aux enseignants d’approfondir leurs connaissances.

Visionnement et commande en ligne

Il est possible dès maintenant de visionner et de commander en ligne Le défi de la réalité quantique dans le site Web de l’Institut Périmètre. Des exemplaires sur DVD (pour enseignants seulement) peuvent être commandés sans frais jusqu’à épuisement des stocks. Le premier module, intitulé Le mystère de la matière sombre, est également accessible en ligne, et toutes ses composantes peuvent être téléchargées pour être utilisées en classe.

La première projection publique du module Le défi de la réalité quantique aura lieu le samedi 17 octobre dans le cadre du festival Quantum to Cosmos (Du quantum au cosmos), qui se tiendra à Waterloo sur le campus de l’Institut Périmètre du 15 au 25 octobre. Le festival est aussi accessible en ligne à http://www.q2cfestival.com/. On s’attend à ce que plus de 40 000 visiteurs se rendent sur place à ce festival, qui marque le 10e anniversaire de l’Institut Périmètre.

About Perimeter Institute

Perimeter Institute for Theoretical Physics is an independent, non-profit, scientific research organization working to advance our understanding of physical laws and develop new ideas about the very essence of space, time, matter, and information. Located in Waterloo, Ontario, Canada, Perimeter also provides a wide array of research training and educational outreach activities to nurture scientific talent and share the importance of discovery and innovation among students, teachers, and the general public. In partnership with the Governments of Ontario and Canada, Perimeter is a successful example of public-private collaboration in scientific research, training, and outreach. http://www.perimeterinstitute.ca/

For more information, contact:

Manager, External Relations and Public Affairs
(519) 569-7600 x5051