Initier les écoles secondaires à la science quantique, en toute simplicité

« Si vous n’êtes pas capable d’expliquer une chose à un enfant de six ans, vous ne la comprenez pas assez. » C’est Einstein qui aurait semble-t-il prononcé ces paroles. Cet adage sur la compréhension et la simplicité prend tout son sens avec le travail que fait  l’équipe des Curieux quantiques, qui présente une série d’ateliers et de démonstrations scientifiques en quantique dans les écoles secondaires.

Ces visites constituent une suite logique (ou plutôt un prologue) de la démarche pédagogique déjà entamée par les Curieux quantiques dans les cégeps du Québec  depuis 2020. L’équipe a pris de l’expansion avec l’arrivée de Souheila Hassoun à l’automne 2022 et celle de Mélissa Greene cet hiver comme vulgarisatrices scientifiques. Leur impact au sein des Curieux quantiques a été immédiat en enchainant des activités dans des écoles secondaires de la région de l’Estrie.

Mettre la science quantique entre les mains des jeunes

Le projet a fait beaucoup de chemin en quelques mois, rejoignant plus de 770 étudiant(e)s du secondaire à travers 24 activités dans 10 écoles secondaires. L’équipe a une autre série d’activités prévues au calendrier d’ici le printemps.

« L’idée d’aller à la rencontre des étudiantes et des étudiants du secondaire s’est imposée de soi pour voir quel type de matériel et quels concepts intéressent les jeunes avec leur niveau de connaissance souligne Souheila Hassoun, qui possède un doctorat en mathématiques. « Nous avons collaboré avec plusieurs enseignant(e)s enthousiastes et motivés, pour aller tester notre matériel auprès des étudiant(e)s et ainsi trouver la meilleure façon de l’intégrer en classe. Nos ateliers sont interactifs et les jeunes participent beaucoup. »

Vulgariser la science quantique se fait progressivement. Illustrer certains des phénomènes quantiques de manière tangible comme points d’encrages pédagogiques s’avère une belle façon d’amener de plus en plus de jeunes, et leurs enseignant(e)s à s’intéresser davantage à la quantique.

« Plusieurs de nos démonstrations ont un aspect expérimental. Elles permettent aux élèves de manipuler des échantillons avec les mains, et d’expérimenter par eux-mêmes les phénomènes quantiques avec des cristaux de calcite, des tuyaux de cuivre, des aimants et des filtres polarisés », ajoute Mélissa. 

Frapper l’imaginaire

Les ateliers touchent à divers phénomènes et exposent les élèves à des aspects quantiques peu connus, mais tout aussi surprenants tels que les matériaux quantiques. Évidemment, certaines démonstrations frappent d’emblée l’imaginaire. En effet, le fameux train à lévitation magnétique avec des cuprates refroidis à l’azote liquide (-196 degrés Celsius) reste un incontournable moment d’émerveillement pour plusieurs.

« On a conçu de nouvelles démonstrations sur des thématiques différentes, comme mettre en évidence la nature ondulatoire de la lumière à travers le phénomène de la diffraction du laser par un cheveux ou encore, par l’hologramme de nos billets de banque  explique Souheila. L’atelier sur la thématique de la lumière, montre aux élèves ce que l’exposition à de la lumière noire d’échantillons d’Hackmanite produit comme luminosité de couleur différente et explique le phénomène caché derrière! »

Les Curieux quantiques offrent également une opportunité aux élèves du secondaire et à leurs enseignant(e)s de visiter l’Institut quantique et voir les installations du laboratoire expérimental de fabrication, le FabLab Quantique. Pour la plupart, c’est une occasion unique de voir en personne un vrai réfrigérateur à dilution capable de refroidir des échantillons à des températures qui avoisinent le zéro absolu, soit -273 degrés Celsius.

« C’était super bon. J’ai vraiment adoré et je recommence demain matin. Une professeure est venue me voir pour dire que les élèves qui ont participés à votre atelier ont également adorés et qu’elles en parlaient durant les cours. Un énorme merci » Monia Ammar, conseillère d’orientation au Collège François-Delaplace

Avec cette nouvelle série d’ateliers auprès des jeunes, l’équipe des Curieux quantiques semble avoir tout en main pour amener la science quantique davantage au personnel enseignant des écoles secondaires et ce, en toute simplicité.