RAPPORT DE PROJET PROFESSIONNEL :
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RAPPORT DE PROJET PROFESSIONNEL :
RAPPORT DE PROJET PROFESSIONNEL : « ETUDE DES PRODUITS LAITIERS AVEC UNE CLASSE DE 6EME » ANNEE 2012/2013 Mélanie Bayette, Soline Bernelin, Camille Bloch, Ana Caudal, Marie-Astrid De Cussac, Clothilde De Seissan, Karine Delion, Laura Dumas, Adèle Masson, Marie-Anne Saars, Caroline Sion, Juliette Tizon Tutrice : Claire Gaiani Partenaire : Collège René Nickles, 34 rue de Malzéville 54130 Dommartemont 15/05/2013 Sommaire Introduction : .............................................................................................................................. 3 I/ Première partie de l’année : ateliers tournants sur le fromage, le beurre et la crème et les yaourts (octobre – décembre 2012). 3 1) L'atelier « fromage » .................................................................................................... 3 aLe remplissage d'un texte a trous sur le thème de la fabrication du fromage. ......... 3 bLa fabrication artisanale d'un caillé : ....................................................................... 4 cL’observation de moisissures au microscope : ......................................................... 4 dLa présentation des différents fromages .................................................................. 5 eLa dégustation de fromage ....................................................................................... 5 2) L’atelier beurre et crème .................................................................................................... 6 aCe que nous avons expliqué sur ces produits laitiers :............................................. 6 bLa fabrication du beurre ........................................................................................... 7 cQuizz final ................................................................................................................ 7 3) L’atelier yaourt ............................................................................................................. 8 aCe que nous avons expliqué aux élèves ................................................................... 8 bLes expériences ........................................................................................................ 8 cL’analyse sensorielle ................................................................................................ 9 II/ Séance de transition : la visite à l’ENSAIA (18 décembre 2012) ....................................... 10 1) La visite des halles ..................................................................................................... 10 aCe que nous avons expliqué aux élèves : ............................................................... 10 bNotre avis sur cette partie....................................................................................... 11 2) L’analyse sensorielle .................................................................................................. 12 aPréparation de la séance ......................................................................................... 12 bDéroulement de la séance ...................................................................................... 13 cBilan de l’activité ................................................................................................... 13 3) Les travaux pratiques ................................................................................................. 14 aLes objectifs : ......................................................................................................... 14 bLes manipulations : ................................................................................................ 14 cLe bilan de cette séance : ....................................................................................... 15 III/ Seconde partie de l’année : les séances informatiques ....................................................... 16 1) Les objectifs ............................................................................................................... 16 2) Le choix du support ................................................................................................... 16 3) Les séances ................................................................................................................ 16 IV/ Sortie finale : visite de la ferme expérimentale de la Bouzule (2 avril 2013).................... 17 1) La préparation de la visite ......................................................................................... 17 aAtelier animaux de la ferme ................................................................................... 18 bAtelier présentation des cultures ............................................................................ 18 cAtelier méthaniseur ................................................................................................ 18 2) La visite et ses différents ateliers ............................................................................... 18 aPrésentation des cultures et de l’atelier vache laitière ........................................... 19 bAtelier fromage et chèvre ....................................................................................... 19 cAtelier méthaniseur ................................................................................................ 20 Conclusion :.............................................................................................................................. 22 Remerciements : ....................................................................................................................... 22 2 Introduction : Produits laitiers et pédagogie : voici les deux grands thèmes qui ont guidé notre projet professionnel tout au long de cette année. Nous sommes douze - douze étudiantes - à nous être rendues très régulièrement au collège René Nicklès de Domartemont pour y enseigner à notre manière ce que nous savions (et ce que nous apprenions pour cela) sur les produits laitiers. Nos élèves étaient de jeunes « sixièmes » qui avaient choisit l’option atelier scientifique proposée par le collège. Cette option était encadrée par quatre professeurs (de biologie, de physique et de technologie) Mme Adeline Contal, Mr Franck Douine, Mme Amandine Membre et Mr Alain Mallet, mais lorsque nous venions, nous avions la totale responsabilité d’assurer les cours : ces professeurs, bien que toujours présents, n’intervenaient que pour guider notre emploi du temps ou pour des soucis d’ordre pratique ou matériel. Nous avons donc pu avoir un aperçu du poste d’enseignant en construisant nos propres cours, c'est-à-dire en imaginant les meilleurs moyens de faire passer aux élèves les concepts importants présents lorsque l’on parle de produits laitiers. L’année s’est divisée en deux grandes parties : l’une plutôt biologique et l’autre plutôt informatique, et a été marquée par deux grandes sorties : l’une à l’ENSAIA et l’autre à la ferme expérimentale de la Bouzule. I/ Première partie de l’année : ateliers tournants sur le fromage, le beurre et la crème et les yaourts (octobre – décembre 2012) . Pour réaliser ces ateliers, nous nous sommes divisées en trois groupes de quatre, et avons séparé les élèves en trois groupes de douze. Chaque semaine, nous avions un groupe d’élèves différent, de telle sorte que nous avons pu expliquer des choses similaires trois semaines de suite, semaines au cours desquelles nous avons donc pu nous améliorer. 1) L'atelier « fromage » Cette séance se décomposait en quatre temps forts : a- Le remplissage d'un texte a trous sur le thème de la fabrication du fromage. Appuyé d'un diaporama, ce texte nous permettait de faire un point sur des choses essentielles comme la composition initiale du fromage, ou les différents types de lait que l'on pouvait utiliser (chèvre, vache, bufflonne, etc..). Cela servait également à exposer de façon claire aux élèves les termes techniques comme ceux des étapes de la fabrication du fromage (emprésurage, Salage, Moulage, Affinage..) et à leur donner un aperçu des modes de fabrication industriels utilisés en laiterie. Des photos venaient illustrer nos explications et permettaient d’aider la mémorisation (Figure 1). L’avantage était que ce texte constituait 3 une trace de ce que nous avions fait, que l'enfant pouvait garder si cela l’intéressait. Figure 1 : Diapositive décrivant les 4 étapes fondamentales de la fabrication d'un fromage b- La fabrication artisanale d'un caillé : Objectif : montrer de manière simple, ludique et concrète une étape de fabrication du fromage : la formation du caillé par ajout de présure. capter l’attention des élèves en effectuant des manipulations devant eux et en les faisant participer. Principe : Nous avions récupéré au sein de l'atelier de laiterie de l'ENSAIA le matériel nécessaire à la préparation. Au cours de la séance, nous demandions donc à différents élèves de venir au tableau pour s'occuper de petites étapes comme verser le lait, vérifier la température, verser la bonne quantité de présure et de CaCl2, agiter... De cette manière, les élèves ont pu participer et se sont révélés très intéressés, surtout pour le maniement de « matériel scientifique », comme ils aiment nommer pipettes graduées et propipettes. c- L’observation de moisissures au microscope : Après avoir expliqué l'importance de certaines moisissures pour la fabrication de certains fromages (Penicillium Roqueforti, Penicillium Camemberti), nous avons expliqué aux élèves à préparer un montage entre lame et lamelle pouvant être observé au microscope. Pour cela, nous avions au préalable récupéré à l’ENSAIA des boites de Pétri ensemencées avec Penicillium Roqueforti. Nous leur avons tout d'abord expliqué l'utilité de la gélose au fond de la boîte de Pétri (nourriture pour les moisissures). Puis, après une démonstration, ils ont chacun réalisé leur propre préparation microscopique. Pour cela, ils utilisaient du scotch pour fixer les moisissures, puis les coloraient ensuite avec du bleu de méthylène avant de les fixer sur une lame en verre. Ils étaient très intéressés et très appliqués lors de cette étape, soucieux de bien faire pour avoir la plus belle observation de la classe. Nous nous occupions chacune en moyenne de deux enfants, travaillant en binôme pour moins de difficultés (Figure 2). Cela a permis de les initier à la microbiologie et à la manipulation des microscopes (observations à différents grossissements, étape 4 s'étant révélée plus problématique qu’attendu, car les enfants, impatients, ne prenaient pas beaucoup de temps pour regarder correctement dans le microscope). Figure 2 : Flavio observant sa lame mince à l’œil nu avant de la mettre sous le microscope d- La présentation des différents fromages Pâte dure, pâte molle, pâte persillée (Figure 3)… Nous avons aidé les enfants à identifier toutes ces nuances ainsi que d’autres caractéristiques se rapportant à la fabrication des fromages (brossage de la pâte pour les fromages à croûte lavée ou ensemencement des camemberts avec Penicillium Camemberti par exemple). Figure 3 : Diapositive de présentation des caractéristiques fromagères e- La dégustation de fromage Nous avions d'abord dans l'idée d'effectuer une évaluation sensorielle, mais travaillant sur le fromage qui reste un produit facilement reconnaissable au premier abord, il nous était difficile d'adopter cette technique. Nous avons également tenté de leur faire remplir entièrement des fiches rapport les gouts, textures, intensité des fromages, mais le temps et la concentration des élèves faisant défaut, nous avons finalement opté pour une feuille semiremplie. Nous n'avions laissé que quelques « trous » qu'il leur restait à compléter. Nous avions choisi de présenter des fromages fabriqués à partir de laits provenant d'animaux différents (vache, chèvre, bufflonne) mais aussi des fromages ayant des techniques de 5 fabrication différentes. Ainsi le choix s'est porté sur le camembert au lait cru à croute fleurie, le munster fromage à croute lavée, le comté à pâte pressée cuite, la mozzarella à pâte filée faite à partir de lait de bufflonne, le fromage de chèvre, le carré frais, le morbier à pâte pressée non cuite et enfin le roquefort à pâte persillée. Cette étape a été sans conteste ni surprise la plus appréciée par nos élèves. Cela a permis d'inclure une touche très agréable à ce que nous leur avions présenté précédemment, et de conclure sur un moment sympathique avec du partage autour de différents goûts. Pour permettre à tous les élèves de s'exprimer, nous avions décidé d'organiser un vote où chaque élève donnait son fromage préféré. Cela fut très intéressant pour nous de voir les différences pouvant exister entre chaque élève, et de constater que dans tous les groupes, le comté restait indubitablement le grand favori. De manière générale, nous considérons cet atelier comme une réussite. Après des débuts hésitants, où il nous a fallu nous familiariser avec l'environnement, les élèves et le temps attribué à chaque étape, nous avons finalement réussi à être à l'aise et convaincantes dans ce que nous faisions. Cela a permis aux enfants d'avoir une base pour ce que nous préparions par la suite (notamment la visite à l'ENSAIA où il leur a fallu travailler sur certaines caractéristiques du fromage). De plus, pour certains élèves n'ayant quasiment jamais goûté de fromage, cela fût une véritable découverte. Pour nous, cela restera une très bonne expérience, de restitution de nos connaissances mais aussi de partage avec nos élèves. Il nous a fallu apprendre la patience nécessaire au travail avec des enfants de cet âge, mais qui nous sera très certainement utile dans notre travail dans le futur car le travail en équipe nécessite un certain degré de patience et de flexibilité. 2) L’atelier beurre et crème Les objectifs : Cet atelier permet aux élèves de connaître plus précisément deux aliments qu’ils consomment au quotidien et d’en apprendre les bienfaits comme les méfaits. La séance : La séance s’est déroulée en deux temps : en premier lieu nous avons fait une présentation de la composition de ces produits laitiers, de leur fabrication industrielle, des différentes variétés ainsi que de leur conservation. Pendant le deuxième temps, nous avons aidé les élèves à fabriquer de manière artisanale du beurre à partir de crème. a- Ce que nous avons expliqué sur ces produits laitiers : La composition : la beurre et le crème ont beau être issus tous les deux du lait, ils n’ont pas la même composition en nutriments puisque le beurre contient bien plus de lipides et moins de glucides et de protéines que la crème. La fabrication industrielle : nous avons présenté les différentes machines de la fabrication de la crème : l’échangeur à plaques qui permet d’éliminer les microorganismes, la centrifugeuse qui sépare le lait de la crème puis les ferments lactiques qui assurent la maturation de la crème. Pour le beurre, nous avons expliqué les deux étapes que sont le barattage (action de fouetter la crème) et le malaxage. 6 Les différentes variétés : il existe différentes variétés de crème distinguables selon leur teneur en matière grasse, leur conservation et leur texture. Les différentes variétés de beurre reposent quant à elles sur la teneur en sel notamment. La conservation : la crème, une fois le pot ouvert, a une durée de conservation très courte due au développement de moisissures. Le temps de conservation du beurre est dépendant de la quantité de sel : plus le beurre en contient, moins il rancit vite. b- La fabrication du beurre Les élèves ont pu fabriquer eux-mêmes un petit pot de beurre doux qu’ils ont ramené chez eux (Figure 4). Nous avions acheté de la crème liquide à 30% de matière grasse et avons donc pu réaliser avec eux le barattage, puis le malaxage. Figure 4 : L’équipe en plein barattage Cette activité ludique a permis aux élèves de mieux comprendre la partie théorique exposée précédemment. En effet, lors du barattage, nous leurs avons mis en évidence la séparation du petit lait du beurre à proprement parler, qui devenait alors jaune à cause des lipides. Nous avons aussi insisté sur la conservation de notre beurre qui n’était que de 48h puisque fabriqué sans ajout de conservateurs. c- Quizz final Nous avons terminé la séance par un quizz dans lequel les élèves devaient reconnaître les différents beurres et crèmes tout d’abord visuellement puis seulement grâce au goût (Figure 5). 7 Figure 5 : Gustave hésitant devant les différents beurres à goûter Les intérêts de cet atelier : sensibiliser les jeunes sur l’importance des produits laitiers ainsi que sur l’importance de les consommer avec modération lorsque que la concentration en lipides devient importante. Pour nous, cet atelier a été très bénéfique puisque nous avons été contraintes de nous mettre dans la peau d’un professeur, et donc de maîtriser parfaitement notre sujet, d’être capables de répondre à toutes sortes de questions y compris les plus inattendues (certains élèves étaient spécialistes en la matière), et d’expliquer de manière très claire pour que tout le monde comprenne. 3) L’atelier yaourt a- Ce que nous avons expliqué aux élèves Le yaourt est fait majoritairement à partir de lait. Il permet d’apporter du calcium, élément très important pour les os du corps humain. Il est aussi composé de bactéries qui nous aident à la digestion des aliments. Pour faire le yaourt on introduit dans le lait des bactéries qui, grâce à leur métabolisme, vont permettre la transformation du lait en yaourt en produisant une substance appelée acide lactique. C’est cet acide qui change la consistance du lait et le transforme en yaourt. On peut après ajouter des colorants, puis des fruits pour donner du goût et il existe différentes textures de yaourt. b- Les expériences L’acidité du yaourt: Le yaourt étant acide à cause de l’acide lactique libéré par les bactéries, nous avons décidé de mesurer cette acidité avec les élèves. Cette expérience a introduit la notion de pH et a donné aux élèves une idée du principe d’un dosage par colorimétrie. Même s’ils n’ont pas forcément tout compris par manque de connaissances en chimie, cette expérience les a tout 8 de même marqués grâce au colorant choisi (rose vif), et ils ne seront pas surpris lorsqu’ils entendront parler « indicateur coloré » en chimie. De plus, beaucoup ont été surpris d’appendre l’existence de ces « petits êtres vivants » dans les yaourts qu’ils mangeaient si régulièrement, ce qui a éveillé leur attention pour la suite… Figure 6 : Schéma du montage expérimental Microbiologie : Le moment d’observer les bactéries au microscope était arrivé. Les élèves ont tout d’abord dilué un peu de yaourt avec de l’eau distillée (nous avions sorti ce yaourt du frigo 24h avant pour une plus grande concentration de bactéries). Puis à l’aide d’une ose bouclée, nous prélevions devant eux une goutte de la préparation et étalions celle-ci sur la surface d’une lame à l’aide d’une lamelle. Nous expliquions au fur et à mesure nos moindres faits et gestes. Nous fixions ensuite la préparation à l’aide d’un sèche-cheveux, puis faisions couler du bleu de méthylène par dessus jusqu’à ce que toute la lame en soit recouverte. Après 1 minute rincions abondamment avec de l’eau distillée et séchions à nouveau. Les élèves n’avaient alors plus qu’à observer la préparation au microscope, outil dont beaucoup se servaient pour la première fois et dont nous avons donc expliqué le fonctionnement. c- L’analyse sensorielle Tout d’abord, nous avons demandé aux enfants leurs connaissances sur les différents types de laits (lait entier, écrémé et demi-écrémé). Après avoir corrigé et détaillé les réponses fournies, nous les avons fait goûter ces trois sortes de lait, puis nous leur avons demandé d’essayer de les identifier à l’aveugle. Les yaourts eux, peuvent avoir différentes textures (ferme, brassé et à boire) et être faits à partir de laits d’animaux différents, voire de plantes. Les élèves ont pu constater ces différences lors d’une autre dégustation, elle aussi faite d’abord avec nos explications, puis sans savoir ce qu’ils mangeaient (nous avions amené des yaourts faits à base de lait de vache, de chèvre et de brebis ainsi que du yaourt au soja). 9 Lors de ce test, nous avons pris soin de colorer un yaourt au citron en rose et un yaourt à la framboise en vert pour compliquer le travail. La plupart des élèves sont tombés dans le piège en se fiant trop à leur vue : ils ont inversé les deux yaourts. Figure 7 : Les enfants découvrant les différents yaourts. II/ Séance de transition : la visite à l’ENSAIA (18 décembre 2012) 1) La visite des halles Les étudiants de l'école sont amenés à étudier dans des halles industrielles lors de leur formation et plus particulièrement la spécialité PROLAQ (PROduits Laitiers et Qualité). Les étudiants ont la chance de pouvoir travailler sur une installation pilote de fabrication fromagère. C'est pourquoi quotidiennement des fromages tels que le St Paulin et le camembert ainsi que du beurre et de la crème fraîche sont fabriqués à l'école. C'est cette partie des halles que nous avons fait découvrir à nos élèves lors de leur visite à l'ENSAIA. Ils ont pu y redécouvrir la totalité des étapes de fabrication de ces produits laitiers, ce qui a été un excellent rappel de ce que nous avions fait en cours auparavant. Dans un premier temps les élèves se sont équipés de blouses en plastique, indispensables dans la halle. Puis nous avons ensemble suivi le parcours du lait. a- Ce que nous avons expliqué aux élèves : Le lait arrive dans un camion qui le place dans un tank à lait de 900L, tank dans lequel il sera stocké jusqu'à ce que les analyses microbiologiques concluent sont aptitude à la fabrication de produits alimentaires. Le lait est ensuite pasteurisé dans un échangeur à plaque afin d'éliminer les bactéries pathogènes. Il passe ensuite dans une écrémeuse qui permet de séparer la crème du lait. Le lait est ensuite acheminé selon son devenir dans les salles correspondantes : 10 Le St Paulin est un fromage à pâte pressée, non cuite et croûte lavée. Nous sommes donc allés dans la salle des pâtes pressées. Nous y avons expliqué aux élèves l’utilité et/ou le fonctionnement des outils qui s’y trouvaient : machine permettant le découpage du caillé, moules, et presse manuelle des futurs St Paulin. Le camembert, lui, est un fromage à pâte molle et à croûte fleurie. Nous avons fait la visite de la salle des pâtes molles, en insistant bien sur les différences que celle-ci présentait avec celle d’avant. Pour ce qui est du fromage blanc, nous avons fait découvrir aux élèves la salle des pâtes fraîches. Celle-ci contient une lisseuse qui sert à rendre plus lisse le futur fromage blanc (alors encore sous forme de mélange de crème et de caillé). En allant dans ces différentes salles nous avons également pu montrer aux élèves l'appareil permettant le barattage de la crème pour obtenir du beurre. La visite des installations s’est terminée par la découverte des fromages réalisés par les étudiants, en cours d'affinage dans une chambre froide. b- Notre avis sur cette partie Les élèves se sont montrés intéressés quant au processus pour fabriquer du fromage. C'était l'application concrète de nos interventions sur le fromage données en amont de cette visite. Pour beaucoup d'entre eux, c’était aussi, une première découverte de la face industrielle de l'alimentation. Les élèves ont donc pu sortir de cette activité en ayant revu les différentes étapes de la fabrication du fromage et eu une approche des règles sanitaires de ce type d'endroit. Le fait que nous ne connaissions pas extrêmement bien la halle (étant élèves de première année, nous n’avons jamais eu l’occasion d’y travailler) n'a pas posé de problème grâce à quelques recherches et explications préalables. Nous avons globalement bien pu répondre aux questions des élèves (excepté peut être la question du petit Oscar « Quelle est la taille du plus gros camembert du monde ? »). Notre seul regret vient du fait que les machines n'étaient pas en route ce jour là (Figure 8). Il aurait été sûrement plus intéressant qu’elles le soient afin de fournir à nos élèves une image de la fabrication des produits laitiers encore plus marquante. Figure 8 : Ana expliquant le fonctionnement du pasteurisateur 11 2) L’analyse sensorielle a- Préparation de la séance Nous avons choisi de pousser les enfants à développer leur goût grâce à trois tests (Figure9) : Test 1 : Détermination des quatre goûts principaux : amer/ acide/ sucré/ salé Test 2 : Tests triangulaires : Trois liquides, le but étant de déterminer celui qui est différent des deux autres Test 3 : Test de gradation : classement des saveurs de la plus marquée à la moins marquée. Pour ce dernier test, nous avons décidé de nous intéresser au goût de produits liquides en nous concentrant sur les saveurs utilisées dans le premier test. Nous avons alors préparé quatre mélanges différents correspondant aux quatre goûts principaux : - Eau + sel pour le salé - Eau + sucre pour le sucré - Eau + jus de citron pour l’acide - Eau + pamplemousse pour l’amer Nous avons plus ou moins concentré les solutions en sel, sucre, jus de citron ou pamplemousse pour obtenir des solutions aux goûts plus ou moins prononcés selon les tests : Test 1 : Utilisation de solutions moyennement concentrées. Quatre gobelets (nommés A, B, C, et D) contenant chacune des quatre solutions pour chaque élève. Test 2 : (a) 2 gobelets contenant de l’eau et 1 contenant une solution faiblement concentrée en sel soit 3 gobelets par élève (nommés E, F, G) (b) 2 gobelets contenant une solution faiblement concentrée en sucre et un gobelet contenant de l’eau soit trois gobelets par élève (nommés H, I, J) (c) 2 gobelets contenant une solution faiblement acide et un contenant une solution fortement acide soit trois gobelets par élève (nommés K, L, M) Test 3 : Quatre gobelets par élèves (nommés N, O, P et Q) contenant des solutions plus ou moins concentrées en sucre. En tout nous avons donc préparé 612 gobelets ! Figure 9 : Exemple de fiche réponse distribuée aux élèves 12 b- Déroulement de la séance Nous avons encadré les élèves en demi-groupe, ils étaient donc 18 à entrer dans la salle suite à la visite de la halle. Nous commencions la séance en expliquant aux enfants les bases de l’analyse sensorielle, le principe de celle-ci, son fonctionnement et ses intérêts. Pour que les enfants ne trichent pas et que les résultats soient au minimum faussés, deux élèves côte à côte n’avaient pas le même contenu dans un gobelet annoté de la même lettre. Par exemple, un premier enfant avait la solution acide dans le gobelet A, le suivant avait la solution sucrée dans ce même gobelet A et celui d’après avait de nouveau la solution acide. Ainsi, au début de chaque test, nous passions dans les rangs afin de distribuer les gobelets aux élèves dits « pairs » puis aux élèves dits « impairs » (couleur d’annotation différente sur les gobelets). Nous laissions ensuite les enfants réfléchir et remplir le questionnaire puis nous faisions les deux corrections différentes. Suite à la réalisation des trois tests, les enfants quittaient la salle avec un diplôme entre les mains. Figure 10 : Diplôme remis aux élèves c- Bilan de l’activité Nous avons profité de cet après-midi passé par les élèves de sixième à l’ENSAIA, pour leur faire profiter de nos installations. Nous avons ainsi pu leur faire découvrir le principe réel d’une analyse sensorielle, complétant l’initiation dont ils avaient pu profiter au cours des ateliers réalisés au collège. Ils ont pu comprendre comment et pourquoi leur sens du goût pouvait être utilisé de manière scientifique pour développer de nouveaux produits. Les tests réalisés étaient assez simples et dans l’ensemble, les deux premiers tests ont été bien réussis par les enfants. Quelques erreurs ont été commises entre les différentes concentrations du dernier test mais jamais aberrantes. Nous avons cependant remarqué que les discussions étaient allées bon train entre les deux groupes de 18 élèves pendant le changement d’activité ! Les élèves du second groupe s’étaient renseignés sur les réponses au questionnaire ce qui a faussé les résultats de l’analyse sensorielle. Les élèves ont cependant tous montré un enthousiasme évident dès l’entrée dans cette salle originale. Certains se sont montrés difficiles et ont fait la grimace après avoir tant bien que mal trempé les lèvres dans un liquide dont le goût ne leur plaisait pas, mais dans l’ensemble cependant, les enfants sont sortis de la salle avec le sourire jusqu’aux oreilles ! 13 3) Les travaux pratiques Pendant que leurs petits camarades découvraient les « machines à fabriquer du fromage » et sollicitaient leurs papilles, l’autre moitié du groupe jouait les apprentis sorciers en blouse blanche et lunettes de protection dans les salles de TP… a- Les objectifs : Nous avons voulu faire de ces travaux pratiques une initiation aux règles principales de sécurité en TP et à l’utilisation de matériel courant, sans pour autant perdre de vue l’étude des produits laitiers. Ce jour, nous avons montré aux enfants quelques aspects plus scientifiques de ces produits de la manière la plus ludique possible. En effet, nous leur avons permis de manipuler eux même et ainsi de découvrir les conditions d’un travail de recherche en laboratoire. Sous notre surveillance et en suivant nos conseils, ils ont donc pu appréhender des notions indispensables en travaux pratiques. b- Les manipulations : Voici les quelques un des TP que nous leurs avions proposé (4 élèves par TP avec l’une de nous qui leur expliquait) : LA FLOCULATION / COAGULATION DU LAIT : Ce TP a permis de présenter aux enfants une des étapes de la fabrication du fromage à partir du lait : la coagulation. A partir de la présure, le lait coagule et devient granuleux. En réalisant de simples expériences, ils ont pu manipuler des pipettes et propipettes ainsi que d’autres matériels jusqu’alors inconnus (Figure 12). MESURE DU TAUX DE SEL DE FROMAGES : Ce TP reposait sur l’utilisation du chloromètre, « machine » permettant grâce à ces 4 électrodes en argent de détecter le chlorure de sodium (NaCl) présent dans les échantillons à analyser. Nos petits apprentis scientifiques ont ainsi pu comparer les taux de sel des différents échantillons de fromages. MOUILLABILITE DE POUDRE DE LAIT : Le temps de mouillage est la durée nécessaire pour mouiller toutes les particules d’une poudre de lait instantanée, et donc de le reconstituer. Les élèves ont donc accompli des manipulations afin de déterminer la mouillabilité de différents laits en poudre, ce qui nécessitait une manipulation particulièrement précise du chronomètre car il y avait parfois peu de différence entre les différentes mouillabilités. 14 MESURE DU TAUX DE MATIERES GRASSE DANS DIFFERENTS LAITS : Cette manipulation visait à sensibiliser les enfants sur la présence de matière grasse en plus en moins grande quantité dans différents laits (écrémé, ½ écrémé, entier). Ce TP faisait appel à la manipulation de produits assez dangereux comme la soude et des liquides très chauds, nous avons donc fait ces parties de manipulation à leur place. Cependant, cela a été l’occasion d’apprendre à décrypter les pictogrammes présents sur les étiquettes. De plus, ils ont pu y découvrir quelques appareils spéciaux comme le butyromètre et la centrifugeuse. Figure 11 : Mélodie et Tanina apprenant à manipuler c- Le bilan de cette séance : Les collégiens ont eu l’air très enthousiaste lors de cette séance de travaux pratiques. Ils ont sans doute beaucoup apprécié de pouvoir manipuler « comme des grands » avec des blouses, des lunettes de protection et du matériel sophistiqué. Toutes les manipulations se sont globalement bien passées, même si nous avons ressenti en fin d’après-midi un certain relâchement dans l’attention et dans la concentration de certains élèves. De notre côté, en tant qu’encadrantes nous avons beaucoup apprécié de pouvoir faire découvrir notre école, nos salles de TP et des choses qui étaient certainement toutes nouvelles pour la grande majorité de nos élèves. De plus, nous étions responsables de leur sécurité et cela nous a fait prendre conscience du stress que peut générer cette position. 15 III/ Seconde partie de l’année : les séances informatiques Au cours de ces séances, nous avons réalisé la décoration d’un set de table ou d’un sousmain de bureau à l’aide d’un logiciel informatique. 1) Les objectifs L’atelier scientifique auquel les élèves étaient inscrits et dans le cadre duquel nous les voyions toutes les semaines comprenait une partie technologie, sur laquelle nous n’avions encore rien réalisé. Malgré notre moindre intérêt pour ce domaine, nous avons donc trouvé que la réalisation de set de table ou de sous mains de bureau était une activité qui nous semblait un bon moyen pour regrouper deux thèmes aussi différents que «l’étude des produits laitiers » et « l’informatique ». Cela a permis aux élèves d’apprendre à manipuler le logiciel publisher qui est à leur programme en technologie. 2) Le choix du support Dans un premier temps, nous avons déterminé quel support allait recevoir la présentation réalisée par chaque élève. Nous en avons proposé différents types : tasse, tapis de souris, set de table, coque de portable, sous-main… Puis nous avons effectué un vote. Voyant que le set de table et le sous-main remportaient la majorité des voix nous avons décidé de les tous les deux, chaque élève pouvant choisir son préféré. La seule différence entre ces deux supports étant la taille, il était facile (bien que coûteux) pour nous dans les deux cas de réaliser l’impression. 3) Les séances Les élèves avaient la possibilité de choisir le thème qu’ils souhaitaient pour la réalisation de leurs travaux. Ils avaient donc carte blanche sur le décor de leur support tant qu’ils respectaient le thème des produits laitiers. Les élèves pouvaient utiliser aussi bien des photos personnelles prises au cours des séances que des images sur internet. De plus, le logiciel leur offrait la possibilité de changer la forme des photos mais aussi la couleur, l’écriture et l’alignement du texte. Nous avons ainsi pu observer diverses présentations des séances réalisées et des produits laitiers selon les élèves. En effet, tandis que certains préféraient rester dans la généralité et les familles des produits laitiers en proposant des thèmes tels que « Les fromages en France », « Le yaourt et sa fabrication » ; d’autres s’attardaient plus sur ce qui avait été détaillé pendant les séances : « De la crème au beurre », « L’expérience de la mouillabilité sur les poudres pour bébés ». Enfin, nous avons pu remarquer que plusieurs élèves consacraient leur présentation à la journée passée à l’ENSAIA. On peut notamment y voir des photos des élèves réalisant des expériences en blouse blanche ou dégustant du fromage ce qui démontre leur réel enthousiasme pour cette sortie dans nos locaux. Il a fallu 3 séances pour que tous les élèves puissent finir leur travail. Nous les avons principalement aidés dans le choix de leur sujet mais aussi dans la mise en valeur de leurs 16 texte et de leurs images afin d’obtenir le meilleur rendu possible et que chaque élève soit satisfait de son travail. Nous avons remarqué une réelle application des élèves à retranscrire les connaissances acquises au cours des séances précédentes, ce qui nous a fait plaisir. Voici un exemple de leur travail (Figure 13) : Figure 12 : Guillaume achevant la décoration de son set de table Il y a cependant ici un point à souligner : les différences de niveau de connaissances informatiques entre les élèves a été pour nous à la fois grande surprise et source de difficultés. En effet, quelques élèves avaient fini au bout de la première séance, alors que d’autres cherchaient toujours comment écrire leur titre en rouge (le reste de la page étant vide…). Nous avons donc été amenées à improviser des occupations pour les plus rapides. Recherches à faire, conseils à donner aux autres… nous avons fait notre possible mais nous devons avouer que nous n’avons pas toujours très bien réussi. Il était visible que la concentration déclinait avec l’augmentation du nombre de travaux achevés. Sets de tables et sous mains enfin prêts, nous les avons fait imprimer dans un atelier spécialisé. Ne pouvant demander à l’école d’assumer les frais d’impression, nous avons offert aux élèves la matérialisation du fruit de leur travail. IV/ Sortie finale : visite de la ferme expérimentale de la Bouzule (2 avril 2013) 1) La préparation de la visite Lors d’une séance préalable, plusieurs ateliers ont été mis en place pour que les élèves comprennent ce qu’ils allaient voir au cours de leur journée à la Bouzule. Comme en début d’année ils ont été divisés en trois petits groupes. La séance a duré une heure trente (trente minutes par atelier). 17 a- Atelier animaux de la ferme Quatre d’entre nous ont choisi de présenter les différents animaux rencontrés dans une ferme en mettant en avant la famille de l’animal, son mode de vie et d’alimentation ainsi que son utilité pour la ferme. Par exemple il a été développé tous les produits obtenus à partir de la vache (lait, viande, etc…). Des fiches caractéristiques des différents animaux ont donc été projetées au tableau. Les élèves ont pu participer, car en début de séance nous leur avons demandé de lister tous les animaux de la ferme qu’ils connaissaient ainsi que si possible leurs familles. Après cela un petit quizz sur les empreintes des animaux a été réalisé. Dans l’ensemble des groupes nous avons pu retrouver les mêmes petites erreurs (par exemple, la famille des caprins est mal connue). b- Atelier présentation des cultures Tout d’abord, nous avons rempli un texte à trous sur les graines avec les enfants pour éclaircir les points les plus importants (qu’est ce que c’est, d’où ça vient, à quoi ca sert… ?). Cela s’est révélé bien plus utile que nous ne l’attendions : certains ne savaient même pas qu’une graine pouvait donner un arbre ! Après cette petite mise au point, nous avons distribué des graines aux enfants afin que chez eux, ils expérimentent et observent dans quelles conditions les graines peuvent germer. Plusieurs espèces ont été distribuées : du maïs, du blé, du tournesol… Chacun a été doté de deux graines de la même espèce et chargé de les placer dans des conditions permettant de tester l’influence de la lumière, de la température ou de l’humidité. Ainsi, nous avons demandé à chaque élève de placer ses graines à l’obscurité / à la lumière ou sur un radiateur / dans le frigo ou à l’humidité / dans des conditions sans eau. Nous avons interprété les résultats lors de la visite de la Bouzule, deux semaines plus tard. c- Atelier méthaniseur Vu la complexité du processus de méthanisation, nous avons préféré expliquer une seule et même fois le principe de fonctionnement de cette machine. En effet, nous avons craint d’ennuyer les enfants en amenant trop souvent des notions complexes. Nous avons donc détaillé le fonctionnement du méthaniseur à la ferme puisque, celui-ci se trouvant alors en face de nous, il nous était bien plus facile d’illustrer et de rendre compréhensibles nos propos. Nous avons donc axé cet atelier préparatoire sur quelque chose de plus abordable : l’alimentation des animaux. Nous avons insisté sur les différences principales existant en fonction des grandes familles (ovins, bovins, caprins, équidés…), nous avons décrit les espèces des plantes que l’on donnait à manger (explications sur le fourrage, l’ensilage, etc), et les caractères nutritionnels propres à chaque plante. Nos explications comportaient beaucoup d’illustrations et nous avons terminé par un petit quizz rappelant aux élèves l’ensemble de la séance. 2) La visite et ses différents ateliers La Bouzule est une ferme expérimentale dépendante de l’ENSAIA. On y trouve des vaches laitières de la race Prim’Holstein, traites par un robot de nouvelle génération très 18 perfectionné. A la ferme, on cherche à comprendre si ce système moderne pourrait permettre d’alléger les journées des agriculteurs. Il y a également des chèvres, utilisées pour l’élaboration de fromages. Le pôle végétal est lui constitué par des cultures céréalières : des essais sont menés pour connaître l’efficacité des rotations sur le désherbage. Enfin, l’appareil le plus important pour cette ferme est sans nul doute le méthaniseur, machine toute nouvelle et en pleine phase de test, permettant la transformation de l’azote organique en azote minéral ainsi que la récupération du gaz transformé en électricité. La visite de cette ferme originale s’est déroulée sur la journée. Après un rapide tour du propriétaire le matin, les élèves ont été séparés comme à leur habitude en trois groupes dans l’après midi, et ont tourné sur trois ateliers différents de 50 minutes chacun. a- Présentation des cultures et de l’atelier vache laitière Pour la culture céréalière, nous avons mis en avant les différentes espèces qu’on peut trouver à la Bouzule (blé, orge, colza, maïs et pois) ainsi que l’explication du système de rotation des cultures. Nous avons également insisté sur l’importance des recherches menées à la Bouzule pour diminuer l’utilisation des produits phytosanitaires car c’est l’une des plus grandes préoccupations du moment. Nous avons ensuite présenté l’atelier des vaches laitières : les élèves ont pu observer les vaches et le robot de traite en fonctionnement, ce qui les a grandement impressionnés. Nous y avons expliqué les spécificités de la race Prim’Holstein (par exemple, ces vaches peuvent produire jusqu’à 45L de lait par jour) et détaillé en quoi le robot de traite peut se révéler d’une aide précieuse pour le fermier. Nous avons également commenté la vie des vaches à l’étable et en prairie, et expliqué des notions importantes comme les différences entre vaches bovines et vaches laitières. b- Atelier fromage et chèvre Cet atelier a débuté avec la projection d’une vidéo réexpliquant aux enfants la fabrication d’un fromage, cette fois en se concentrant sur la fabrication du fromage de chèvre. Nous aurions aimé leur montrer nous même cette fabrication, mais pour des raisons de stérilité des locaux, cela n’a malheureusement pas été possible. Ils ont ensuite pu observer et caresser les chèvres. Nous leur avons posé des questions générales sur leurs caractéristiques (famille, régime alimentaire, production de lait, nombre de mamelles…). Nous corrigions ou enrichissions chaque réponse du mieux que nous pouvions. Enfin nous leur avons offert la possibilité de goûter du caillé état physique du lait après son emprésurage), frais du matin même. Avant cette dégustation, les élèves ont dû l’égoutter eux même. Nous en avons profité pour leur expliquer encore une fois comment celui-ci était fabriqué, son mode de conservation et ce quelle est son utilité ultérieure. 19 c- Atelier méthaniseur Cet outil, bien que complexe pour des enfants à cause de son fonctionnement, est assez exceptionnel car il n’en existe qu’une trentaine en France. Présenter cette rare machine a été une opportunité pour nous car nous avons pu sensibiliser les élèves au problème de l’effet de serre lié à la pollution de l’atmosphère par les déchets agricoles ainsi qu’aux énergies renouvelables peu connues (ici le méthane). Nous avons dans un premier temps introduit le plus simplement possible différents éléments, dans le but de faire comprendre la problématique résolue par le méthaniseur. Le méthane est le principal constituant biogaz issu de la fermentation de matières organiques animales ou végétales en l’absence d’oxygène. Les déchets agricoles produisent une forte quantité de méthane s’échappant dans l’atmosphère Cependant, c’est un gaz à effet de serre considérablement plus puissant que le CO2. Il absorbe une partie du rayonnement infrarouge émis par la Terre et l’empêche de s’échapper vers l’espace. Une molécule de méthane absorbe 23 fois plus de rayonnement qu’une molécule de dioxyde de carbone. C’est un gaz inflammable donc une énergie renouvelable (fait marcher brûleur, gazinière). Ces trois points nous ont amenés à formuler la problématique suivante, de manière que nous espérions devenue simple et logique : comment peut-on récupérer le méthane afin de diminuer l’effet de serre et l’utiliser comme énergie ? La solution est le méthaniseur ! Nous avons donc, dans un second temps, expliqué son principe de fonctionnement : La matière organique mise dans le méthaniseur est soumise à l’action de microorganismes actifs (bactéries anaérobies). La matière végétale, organique est cassée par des enzymes produites par des bactéries (hydrolyse). On obtient des monomères subissant une transformation par une première population de bactéries. Les acides obtenus sont traités par une seconde population de bactéries (bactéries méthanogènes) afin d’obtenir du méthane et gaz carbonique. Enfin, nous avons pu voir les différents éléments du méthaniseur afin d’expliquer comment sont récoltés les produits ou encore introduits les réactifs (Figure 13). 20 Figure 13 : Voici une présentation très schématique du méthaniseur telle qu’elle a été présentée aux enfants. entrée : on y « nourrit » le méthaniseur avec la matière organique. chambre de fermentation : le biogaz créé est stocké dans la partie haute. sortie : elle composée de 2 parties une première dans la partie inférieure prévue pour évacuer le résidu de liquide (appelé effluent) qui ne sort que lorsque le gaz exerce une pression suffisante. Une seconde dans la partie supérieure de laquelle sort le gaz (transformé en énergie électrique ou thermique). Cette présentation a été compliquée à réaliser car les enfants, n’ayant pas commencé la physique/chimie, n’avaient aucune connaissance des différents états de la matière ou même des éléments chimiques. Il a donc fallu adapter notre langage (utiliser parfois des comparaisons sous forme d’images) afin de leur expliquer le principe des réactions ou encore de l’effet de serre. Cependant, ceci fut aussi une grande opportunité pour eux de découvrir une toute nouvelle manière de renouveler l’énergie. Et ils en étaient bien conscients, il n’a donc pas été difficile de les captiver. 21 Conclusion : Ainsi s’est terminée notre expérience de professeurs de sixième… Nous avons revu seulement deux fois les élèves ensuite : une fois pour faire une mise au point sur notre visite de la ferme et une autre pour un goûter d’adieu. Dans l’ensemble, nous avons été très satisfaites d’avoir choisi ce projet professionnel. Il a comporté des parties agréables (tout ce qui avait trait au côté culinaire par exemple), et des côtés un peu plus rébarbatifs qu’il a été enrichissant de devoir surmonter (partie informatique par exemple). Dans tous les cas, le fait de voir les élèves quasiment toutes les semaines nous a poussées à avancer sans prendre de retard ce qui a forcément été bénéfique. Découvrir un collège du point de vue d’un professeur a aussi été une découverte que nous avons appréciée. Maintenant, nous sommes bien plus conscientes qu’avant des différences de niveau que les enseignants ont à gérer et de la difficulté de cette tâche. En effet, nous avons plusieurs fois eu la sensation de demander trop ou trop peu à nos élèves, et nous avons dans ces moments dû nous adapter pour faciliter les choses ou à l’inverse les rendre plus difficiles. Notre statut d’élèves-professeurs nous a également permis d’avoir un rapport privilégié avec les élèves : ceux-ci ne nous considéraient pas comme leurs amies, mais pas non plus vraiment comme leurs professeurs. Nous avons donc pu essayer de ne garder que le positif de chaque rôle (la complicité d’une amie, l’autorité d’un professeur…), et nous avons plutôt bien réussi (notre autorité étant cependant parfois mise au défi…). Nous sommes également satisfaites car nous avons l’impression d’avoir intéressé les élèves et même parfois de leur avoir fait plaisir, ce qui signifie que notre travail n’a pas été vain. Le seul petit bémol vient du coût de ce projet. En effet, entre les dépenses engendrées par les premiers TP (fromages, yaourts, etc…), le prix des bus que les enfants ont pris pour aller à la Bouzule, et la réalisation des sets et sous mains… nous avons dû dépasser notre budget et utiliser celui d’autres projets moins coûteux. Ce sont en fin de compte peut-être ces considérations budgétaires qui nous ont causé le plus de stress et d’ennuis, ce qui, nous le pensons, ne devrait pas être le cas. Une fois cela pris en compte, nous recommandons chaudement de continuer ce type de projet à l’avenir si cela s’avère possible. Remerciements : Nous aimerions remercier Mme Laurence Muneret pour tout le matériel qu’elle nous a prêté, et Mme Claire Gaiani, notre enseignante tutrice, pour son constant soutient ainsi que pour ses nombreuses idées qui nous ont aidés à élaborer notre projet du début à la fin. Un grand merci également aux professeurs du collège, Mme Adeline Contal, Mr Franck Douine, Mme Amandine Membre et Mr Alain Mallet, qui ont fait leur maximum pour nous aider tout au long de l’année et qui nous ont entièrement fait confiance pour nous occuper de leurs élèves Merci enfin au personnel de la Bouzule qui nous ont très chaleureusement accueilli et nous ont permis d'utiliser leurs locaux. 22