Synthèses personnelles du TPE

Voir la synthèse de : Nicolas FEVRIER, Romain ANCEL, Enguerran HENNIART

Groupe n°01 : ANCEL Romain, FEVRIER Nicolas, HENNIART Enguerran
Classe : 1^èreS 2 Année : 2009 - 2010
Thème : Modèles, Modélisation Sous-thème : Le modèle comme outil de compréhension
Matières concernées : Mathématiques et Sciences Physiques Chimie
Sujet : Le rôle des sciences dans la prestidigitation
Problématique : Comment la science permet-elle d'expliquer certaines expériences de prestidigitation ?

Synthèse personnelle de Nicolas

Le TPE est avant tout une expérience qui se vit en groupe. Cela va du choix du sujet à la production finale et le chemin qui y mène n’est pas évident. Il y a d’abord le premier temps où l’on décide du sujet qui est décisif car tout le TPE va en découler. Ensuite vient la recherche d’éléments, notamment sur Internet. Ce long chemin se termine donc par la production finale qui apparaît comme une synthèse de tout ce que l’on a fait depuis le début du TPE. C’est donc un travail de longue haleine qui va être décrit tout au long de cette synthèse écrite. Nous allons donc tout d’abord parler de l’élaboration du sujet et des problèmes qui y ont été liés, nous aborderons ensuite le déroulement général du TPE puis nous terminerons par étudier ce sur quoi il a abouti.

I- L’élaboration du sujet

Nous avons donc décidé à la base de former un groupe de 3, cela facilite les choses car il y a forcément moins de désaccords à l‘issue du groupe que dans un groupe plus nombreux. La première grande difficulté que nous avons rencontrée fut l’élaboration du sujet. En effet nous avions tous des points d’intérêt très différents. Cependant il se trouve que nous aimons tous les trois les matières scientifiques, notamment les mathématiques et la physique-chimie. Etant fan de magie et magicien depuis plusieurs années, j’ai parlé aux autres de ma passion et il nous est venu une idée, notre TPE allait traiter des illusions ; plus particulièrement des illusions d’optique car le sujet aurait été trop large. Cependant, après quelques séances, nous nous rendîmes compte que ce sujet avait déjà été largement traité depuis les années précédentes. De plus, l’absence d’information sur l’activité du cerveau nous a conduit à nous tourner vers autre chose, la prestidigitation.
Nous avions donc notre sujet, ce fut déjà une grande étape dans notre TPE. Cependant, nous n’avions toujours pas de problématique. C’est pourquoi nous sommes activement partis à la recherche d’informations sur Internet pour essayer de préciser un peu plus notre sujet. C’est alors que l’on découvrit que l’on pouvait associer la science à la prestidigitation. Notre sujet était alors précisé et nous savions donc quoi chercher. Notre problématique serait : comment la science peut elle expliquer certaines expériences de prestidigitation ?

II- La démarche suivie

         Au début de nos recherches nous nous sommes rendus compte que certaines expériences de prestidigitation s’expliquaient grâce aux sciences. Nous pensons bien sûr à l’œuf qui passe dans le goulot d’une bouteille: la matière qui passe à travers la matière. Au début on pensait faire passer un œuf sans la coquille, mais à notre surprise nous trouvâmes des documents expliquant comment un œuf pouvait passer avec sa coquille, ce qui rend l’effet encore plus impressionnant. Nous avions donc déjà un tour de prestidigitation. Nous nous rendîmes en salle de TP pour faire une expérience évaluant la pression dans la bouteille pendant la combustion du produit inflammable puis nous avons reporté ces résultats sur notre site Internet.
         Notre deuxième trouvaille fut un tour de prestidigitation mathématique. Une sorte d’expérience de mentalisme qui s’explique entièrement grâce aux mathématiques. Après avoir découvert ce tour nous avons essayé de comprendre le raisonnement mathématique qu’il y avait derrière, c’était la preuve par neuf. Nous avons donc démontré le fonctionnement du tour par la preuve par neuf que nous avons expliquée. Il fallait ensuite mettre en scène le tour pour le rendre plus intéressant. L’idée des cartes nous paraissait bonne, c’est pourquoi ce tour mathématique est devenu un tour de mentalisme avec des cartes à jouer.
         Notre troisième et dernière expérience fut les polymères super-absorbants. Notre raisonnement fut ici un peu inversé car nous avons trouvé un fait chimique, et c’est ce fait qui nous a permis de créer un tour. Les polymères super-absorbants ont la particularité d’absorber une très grande quantité d’eau, après quoi celle-ci se gélifie. Nous avons donc imaginé une mise en scène qui permettrait de rendre ce principe chimique « magique ». Nous avons donc réalisé l’expérience en salle de TP, nous l’avons filmée et retransmise sur le site Internet.
         Le site fait également partie de la production finale, il a été créé de toute pièce à partir de rien. Enguerran et Romain étant très bons en informatique, c’est ce qui nous a aidé à monter ce site. Cette idée nous est venue vers les deux tiers du TPE. Nous avons tout d’abord réfléchi à l’allure du site, la couleur de fond, la bannière, le titre, le menu… Une fois le site créé nous avons publié les résultats de nos expériences réalisées en salle de TP. Ce site nous a également permis de mettre en ligne le carnet de bord.

III-Bilan personnel

Notre groupe s’est vraiment très bien entendu au cours du TPE. Ayant des centres d’intérêt très divers, ce groupe était très complémentaire à cause de l’hétérogénéité. Nous avions toujours quelque chose à apporter. Je pense que le TPE n’a d’intérêt que s’il est vécu en groupe, ce qui fut bien le cas pour nous. La liberté qui nous a été laissée fut vraiment constructive car nous avons pu faire ce qui nous intéressait , ceci apporte évidemment une motivation supplémentaire. Cela n’a pas toujours été facile, surtout au début où l’on stagnait beaucoup. Nous avons trouvé notre sujet et notre problématique un peu tard mais nous avons su par la suite mettre notre temps à profit.
Personnellement j’appréhendais un peu ce TPE, la peur d’une mésentente dans le groupe ou l’absence de documentation. Le sujet me plaisait forcément mais y-avait-il vraiment compatibilité entre prestidigitation et sciences ? La réponse fut oui.
Si je devais résumer ce TPE je dirais que ce fut une aventure vécue en groupe, un travail de longue haleine du choix du sujet à la production finale, il y a eu des obstacles mais nous avons réussi à les contourner. Notre groupe était vraiment soudé et je pense que c’est pour cette raison que j’ai bien vécu notre TPE.

Références documentaires :

- www.scienceamusante.net : expériences de chimie pouvant devenir « magiques »
- www.instantsnow.org : dérivé de la formation de gel avec les polymères super-absorbants
- www.wikidebrouillards.org
- www.willemin.gerard.free.fr
- www.academie-en-ligne.fr/Ressources/7/MA03/AL7MA03TEPA0009-Sequence-04.pdf
- www.disposablediaper.net/faq.asp?1 : informations sur les polymères
- www.siteduzero.com/ : explication de la création d’un site web
- Manuel de prestidigitation, Patrick Page
- Les grands secrets du monde de l’illusionnisme, H.Paget

Synthèse personnelle de Romain

Le groupe est constitué de trois membres : Enguerran, Nicolas et moi-même. Nous nous connaissions peu au début des TPE, mais nous avons très vite appris à nous connaître, et les recherches pour les TPE ont très vite avancé. Quelles ont été les étapes de notre TPE ? Nous avons tous d’abord rencontrés quelques difficultés, comment nous avons choisi le sujet puis le déroulement des recherches.

I ) Les difficultés rencontrées

Lors de la première séance de TPE, nous avons eu quelques difficultés à trouver des centres d’intérêts communs. Enguerran et moi pensions plus à un sujet sur l’informatique alors que Nicolas n’aimait pas trop… Nous avons donc cherché et trouvé un sujet qui nous plaisait à tous : l’interprétation du cerveau et comment le tromper. Très vite nous nous sommes aperçus qu’il n’y avait aucun document sur ce sujet, et nous avons abandonné ce thème. Nous nous sommes donc tournés vers la magie et le rôle de la science dans celle-ci.

II ) Choix du sujet

Nous avons choisi la magie, grâce à Nicolas : c’est l’une de ces passions. Enguerran et moi étions d’accord sur ce thème, car il pouvait être divertissant et pédagogique à présenter lors de la soutenance. Nous avons eu un peu de mal à trouver la problématique, mais nous nous sommes fixés finalement sur : Comment la science peut-elle expliquer certains phénomène de prestidigitation ? En effet, Nicolas nous a expliqué que la plupart des tours de magie faisaient appels à la science tels que les mathématiques pour les tours de cartes ou la physique et chimie pour des plus grands tours.

III ) Les recherches

Le sujet de notre TPE, était très intéressant et donc nous avons très vite avancé dans nos recherches, nous avons trouvé des tours de magies pouvant s’expliquer avec les sciences, mais certains étaient soit trop durs ou soit trop simples à expliquer, nous en avons donc sélectionné trois. Nous avons trouvé nos informations sur internet principalement, souvent sur les sites de wikidébrouillard et sciencesamusantes. Grâce à tous cela nous avons progressé très vite.

Notre TPE a donc débuté avec quelques difficultés par le choix du sujet. Mais dès que celui-ci a été trouvé, nous avons travaillé régulièrement et avancé très vite dans nos recherches.

Synthèse personnelle d'Enguerran

Durant les six derniers mois, mes camarades et moi avons connu l'expérience des TPE. Nicolas, Romain et moi-même avons choisi de travailler à trois dans l'élaboration de ce TPE, avant tout pour notre amitié. De plus, le nombre de trois personnes dans un groupe nous paraissait un juste milieu, qui réduirait le nombre de désaccords et de différences de centres d'intérêts. C'est donc ensemble que nous avons étudié le rôle des sciences dans la prestidigitation, selon la problématique suivante : Comment la science permet-elle d'expliquer certaines expériences de prestidigitation ? Dans cette synthèse, nous justifierons d'abord nos choix, avant de présenter la démarche suivie. Ensuite, un bilan critique personnel sera présenté, et le document s'achèvera enfin sur une courte bibliographie.

I. Le choix du sujet

Nous allons d'abord voir et comprendre nos décisions sur le sujet, le thème, la problématique ou encore les matières concernées. Après une ou deux séances de recherches de passions communes, nous avons décider de travailler sur les illusions d'optiques. Cependant, les premières recherches sur ce sujet étaient infructueuses : les explications scientifiques sur le sujet étaient trop rares. Nicolas, passionné de prestidigitation, a alors proposé de nous faire partager son engouement pour cette activité. L'enthousiasme de nos professeurs quand à ses tours de magie nous motivant, nous avons alors mené des recherches sur ce sujet. Dans le choix des matières concernées, les sciences physiques et chimie se sont tout de suite imposées grâce aux réactions (physiques comme chimiques) étonnantes que nous connaissions et que nous découvrions rapidement au gré de nos recherches. Les mathématiques semblaient ensuite plus appropriées que la biologie, les tours automatiques facilement explicables grâce aux mathématiques n'étant pas rares. Nous avons alors décidé d'ancrer notre sujet dans un des thèmes nationaux : le thème "Modèles, Modélisation", le sous-thème "Le modèle comme outil de compréhension", et enfin le point "Description, analyse des phénomènes, explication" nous semblaient adaptés, car nous tenions à expliquer des tours de magie. Nous avons enfin décidé de la problématique suivante : "Comment la science permet-elle d'expliquer certaines expériences de prestidigitation ?", car elle s'inscrivait particulièrement bien dans le thème et le sous-thème choisis. Cependant, nous avons également décidé de mener plus loin nos recherches, et de rechercher d'autres rôles de la science dans la prestidigitation que le rôle purement explicatif.

II. La démarche suivie

         Nos recherches sur les différents tours se sont déroulées parallèlement, et non les unes après les autres. Cependant, chaque tour a respecté une certaine logique dans son élaboration, en gardant en tête les grands domaines de la prestidigitation. Après avoir décidé de présenter une alternance de tours et d'explications, nous nous sommes lancés dans la recherches de ces tours : nous avons fait le choix de mener ces recherches et la décision du choix des tours ensemble.
Le premier tour trouvé est celui de l'œuf cuit dur qui passe à travers le goulot d'une bouteille. Il fallait d'abord l'expliquer : nous avons émis l'hypothèse qu'il s'agissait d'une différence de pressions. Nous avons alors fait une mesure de pression au laboratoire, l'analyse des résultats nous donna raison, notre professeur approuva et des informations supplémentaires trouvées sur internet confortèrent nos résultats. La science permettait donc bien d'expliquer, de révéler le tour. Cependant, le tour fut modifié quelque temps plus tard, en découvrant qu'il était possible de ramollir la coquille de l'œuf. Il fallut donc faire des tests sur la cuisson de l'œuf et sur le temps qu'il devait passer dans le vinaigre. Nous trouvâmes rapidement des informations sur la réaction entre coquille et vinaigre, qui coïncidaient avec le chapitre de chimie que nous traitions à ce moment là: les réactions acido-basiques. La science permettait donc également de préparer le tour.
         Le deuxième tour trouvé fut mathématique. La principale difficulté était de trouver un tour automatique simple à réaliser, mais avec une explication mathématique relativement approfondie. Après quelques recherches, nous avons trouvé un tour qui s'expliquait par la preuve par neuf, mais l'explication mettait en jeu des notions qui nous étaient encore inconnues. Notre professeur de mathématiques nous conseilla de consulter le programme de terminale : nous trouvâmes ce que nous recherchions, avant de reformuler l'explication. Ici, la science expliquait encore, mais elle permettait plus précisément d'interpréter ce qui se passait dans le tour.
Notre démarche pour le dernier tour sur les polymères différa : nous trouvâmes d'abord un phénomène impressionnant, que nous décidâmes alors de mettre en scène dans un nouveau tour. Après avoir vérifié que le tour fonctionnait bien, nous avons mené de longues recherches, et avons même dû nous tourner vers des sites en anglais. Enfin, nous avons conclu que la science aurait un rôle explicatif le jour de la soutenance, mais aussi un rôle de création dans la réalité.
         Enfin, nous avons fait le choix de la production. Le spectacle de magie s'imposait presque en vue de notre thème. Nicolas ayant déjà fait des représentations, il s'occupa tout particulièrement de la mise en scène, ainsi que d'agrémenter le spectacle d'autres tours. Nous choisîmes de faire du salon (magie plus ou moins éloignée) et du close-up (magie rapprochée) pour présenter les différentes facettes de la prestidigitation. Pour le premier tour, il s'agissait de la matière qui traverse la matière, la téléportation; pour le second, nous choisîmes le mentalisme, avec des cartes à jouer pour le côté pratique et divertissant. Enfin pour le dernier, il s'agissait de la transformation de la matière. Nous décidâmes d'agrémenter notre production d'un site internet disponible à l'adresse http://thenniart.free.fr pour les explications. Le format du site internet nous paraissait intéressant : il semblait plus complet et plus interactif qu'un diaporama, et permettait de mettre des images et des schémas pour ancrer définitivement notre TPE dans le thème "Modèle, Modélisation". Cela permettait également de diffuser d'autres documents comme nos synthèses ou nos carnets de bords. Il ne restait plus alors qu'à faire les schémas et rédiger définitivement les explications.

III. Bilan critique personnel

Notre groupe a su rester soudé tout au long de l'élaboration de notre TPE. Chacun a su apporter ce qu'il avait à donner au moment escompté et chacun a trouvé sa place. Le principal obstacle fut le choix du sujet, qui fut très long. Par la suite, je n'ai donc pas hésité à consacrer de mon temps libre. Ayant de bonnes bases en développement web, je me suis particulièrement impliqué dans la création du site. L'informatique étant une passion pour moi, j'y ai pris du plaisir. Cependant, les outils nécessaires n'existaient pas au lycée. En tous cas, le TPE nous a soudé davantage, en plus des méthodes acquises. En effet, j'ai acquis beaucoup d'autonomie, et ma capacité à mener une démarche scientifique s'est développée. Le TPE a été enrichissant et nous a apporté de bons moments. Cependant, les obstacles furent nombreux, et le TPE nous a également amené beaucoup de doutes et d'appréhension, et la peur d'un problème relationnel.

Nous avons donc étudié le rôle des sciences dans la prestidigitation, en développant des tours physiques, chimiques ou mathématiques. J'ai reconnu que la science avait bien un rôle primordial dans ce domaine. Le TPE a donc été pour nous une épreuve éprouvante, du choix du sujet à l'élaboration d'une production, mais je suis globalement satisfait de ce à quoi nous sommes parvenus.

Bibliographie :

- Livres :
- Les grands secrets du monde de l'illusionnisme, de J.H.Paget et Manuel de prestidigitation, les 100 plus grands tours de la magie, P.Page : les rudiments de la prestidigitation
- Maths, terminale S spécialité manuel de l'élève, Editions Bordas Paris
- Sites internet :
- http://www.wikidebrouillard.org/ : Réaction acido-basique entre la coquille et le vinaigre
- http://villemin.gerard.free.fr/ : Informations sur la preuve par neuf
- http://www.academie-en-ligne.fr/ : Cours sur les congruences
- http://www.disposablediaper.net/faq.asp?1 , point 11 : Informations sur les polymères
- http://www.siteduzero.com/ : Tutoriels sur la création de site web