Une Innovation didactique basée sur les nanotechnologies au lycée: quels effets sur la dynamique professionnelle des enseignants?

Une nouvelle stratégie éducative a associé durant trois ans (2006-2009), au sein d’un lycée toulousain, enseignants du secondaire et chercheurs en sciences (CNRS-LAAS) et sciences humaines (ERT 64-GRIDIFE). Dans une classe de Terminale Scientifique, elle permet de combiner enseignement scientifique (mathématiques, physique-chimie, Sciences de la Vie et de la Terre) et enseignement aux « humanités » (philosophie, histoire-géographie-Éducation Civique, Juridique et Sociale (ECJS), anglais). Cette ingénierie d’éducation citoyenne des sciences repose sur l’enseignement des nanotechnologies. Ces dernières touchent de nombreux secteurs d’application et sont appelées à connaître un fort développement dans la société, engendrant de ce fait, de nombreux bouleversements en matière de développements économiques et industriels mais aussi de questionnements sur les relations entre sciences, technologies et société1. L’ingénierie d’éducation citoyenne aux sciences met l’accent sur la complémentarité entre formation scientifique et éthique pour éduquer les futurs citoyens à faire face à l’incertitude liée aux technosciences et leur impact sur la société (Désautels, 2002 ; Bensaude-Vincent, 2009)

Débattre sur une question en rapport avec les nanotechnologies et la société au lycée: pour une approche didactique

Les nanotechnologies sont devenues l’un des domaines de la recherche qui a connu une des plus fortes croissances au cours de ces dernières années. Partout dans le monde, des tentatives sont menées afin de proposer des scénarios didactiques d’enseignement des nanotechnologies dès l’école primaire. Compte tenu de l’avancée rapide des nanotechnologies et de leurs controverses de nombreuses questions vont pourtant émerger dans tous les domaines : technologiques, économiques, environnementaux, santé, éducation, éthique, morale et philosophique (Bensaude- Vincent, 2009). Il apparaît essentiel d’étudier les conditions d’enseignement des nanotechnologies auprès de lycéens en intégrant deux dimensions : l’une scientifique, l’autre sociale et éthique. Nos travaux se situent dans le courant de recherche en didactique des sciences qui prend en compte les interactions Sciences – Technologies - Société et plus particulièrement les SSI, (Socio Scientific Issues). Il s’agit d’étudier des dilemmes sociaux inhérents à certains champs scientifiques face aux avancées des sciences et technologies. Les sciences et les technologies sont des artéfacts et sont ainsi sujets à critiques parmi lesquelles les questions de pouvoir et d’inégalités potentielles doivent être étudiées. La mise en débat d’une question est envisagée comme une solution adaptée pour aborder les SSI (Sadler, 2004). Le débat argumenté dans le cadre de l’enseignement des sciences semble être un outil pédagogique adapté pour aborder avec les élèves les rapports entre recherche scientifiques et questions sociétales. Cependant, cette activité est complexe et difficile à mettre en oeuvre

Le Chercheur dans l'institution scolaire: l'analyse de l'enseignement des nanobiotechnologies dans une classe de terminale scientifique

Nous présentons dans cette communication une expérimentation innovante basée sur l'enseignement des nanotechnologies. Débutée en 2006, elle s’inscrit sur une durée de 3 ans. Les élèves participant à ce projet pourront observer et mener des expériences à l’échelle moléculaire, comprendre les propriétés nouvelles de la matière liées à cette dimension de réduction dans le but d’application spécifiques, impliquant les outils mathématiques, physiques et chimie ainsi que la biologie. L’interdisciplinarité est un des fondements de ce projet qui a mobilisé la collaboration d'enseignants de diverses disciplines

Integració 3D de detectors de píxels híbrids

La miniaturització de la industria microelectrònica és un fet del tot inqüestionables i la tecnologia CMOS no n'és una excepció. En conseqüència la comunitat científica s'ha plantejat dos grans reptes: En primer lloc portar la tecnologia CMOS el més lluny possible ('Beyond CMOS') tot desenvolupant sistemes d'altes prestacions com microprocessadors, micro - nanosistemes o bé sistemes de píxels. I en segon lloc encetar una nova generació electrònica basada en tecnologies totalment diferents dins l'àmbit de les Nanotecnologies. Tots aquests avanços exigeixen una recerca i innovació constant en la resta d'àrees complementaries com són les d'encapsulat. L'encapsulat ha de satisfer bàsicament tres funcions: Interfície elèctrica del sistema amb l'exterior, Proporcionar un suport mecànic al sistema i Proporcionar un camí de dissipació de calor. Per tant, si tenim en compte que la majoria d'aquests dispositius d'altes prestacions demanden un alt nombre d'entrades i sortides, els mòduls multixip (MCMs) i la tecnologia flip chip es presenten com una solució molt interessant per aquests tipus de dispositiu. L'objectiu d'aquesta tesi és la de desenvolupar una tecnologia de mòduls multixip basada en interconnexions flip chip per a la integració de detectors de píxels híbrids, que inclou: 1) El desenvolupament d'una tecnologia de bumping basada en bumps de soldadura Sn/Ag eutèctics dipositats per electrodeposició amb un pitch de 50µm, i 2) El desenvolupament d'una tecnologia de vies d'or en silici que permet interconnectar i apilar xips verticalment (3D packaging) amb un pitch de 100µm. Finalment aquesta alta capacitat d'interconnexió dels encapsulats flip chip ha permès que sistemes de píxels tradicionalment monolítics puguin evolucionar cap a sistemes híbrids més compactes i complexes, i que en aquesta tesi s'ha vist reflectit transferint la tecnologia desenvolupada al camp de la física d'altes energies, en concret implantant el sistema de bump bonding d'un mamògraf digital. Addicionalment s'ha implantat també un dispositiu detector híbrid modular per a la reconstrucció d'imatges 3D en temps real, que ha donat lloc a una patent.