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    Pour aider les élèves à penser en 3D, un géologue se tourne vers le modélisme en papier

    Couper, plier, la colle! Le chercheur en hydrologie de l'Université de Buffalo, Chris Lowry, espère que la construction d'aquifères en papier aidera les étudiants à comprendre les concepts liés aux eaux souterraines. Crédit :Douglas Levere / Université de Buffalo

    Ciseaux. Bâtons de colle violette. Motifs en papier à découper et à plier.

    Chris Lowry enseigne des cours collégiaux avancés en géologie à l'Université de Buffalo. Mais certains des outils qu'il apporte en classe évoquent la joie de l'école primaire.

    Lowry est le créateur du Foldable Aquifer Project, une série de modèles papier 3D d'aquifères, qui (dans la vraie vie) sont constitués de couches de roche perméable, du sable et du gravier qui retiennent l'eau sous terre.

    Chaque aquifère de papier aide les élèves à comprendre un problème spécifique lié au stockage de l'eau souterraine, comme la façon dont le pompage de l'eau d'un puits affecte les zones humides voisines.

    Lowry a conçu environ 20 des modèles jusqu'à présent, tous disponibles en téléchargement gratuit sur le site Web du projet.

    "La géologie est une science en 3D, mais tout ce que nous donnons aux étudiants est sur une feuille de papier en 2D, " dit Lowry, professeur agrégé au Département de géologie et au Département d'environnement et de durabilité du Collège des arts et des sciences de l'UB. "Avec les nappes pliables, les élèves n'ont pas à imaginer à quoi ressemble un dessin 2D en 3D."

    "J'ai utilisé les aquifères en classe cette année, et les étudiants semblent être assez excités, " dit Lowry (sans jeu de mots). " Tout le monde n'a pas pris le temps de plier les modèles, et il y a des étudiants qui n'en ont pas besoin; ils peuvent le faire dans leur esprit. Mais il y a d'autres élèves qui ont eu des problèmes pour faire leurs devoirs, et quand je leur ai donné le modèle plié, immédiatement, ils ont eu ce genre de moment d'ampoule. Ils étaient comme, « Oh. Je vois de quoi vous parlez maintenant. »

    Crédit :Université de Buffalo

    Sortir des sentiers battus

    Lowry a commencé à concevoir les modèles pendant un congé sabbatique en 2019. Il a réservé une heure par jour pour les travailler et rédiger les devoirs correspondants.

    Mais l'inspiration du projet, comme les ciseaux et les bâtons de colle, puise dans l'enfance.

    Lowry se souvient d'être allé dans un restaurant appelé Old Spaghetti Factory quand il était petit. Les enfants ont des chariots en papier à plier pendant le repas, il dit, et il s'est souvenu de cette expérience tactile un jour pendant les heures de bureau.

    "J'ai eu ce problème que j'ai donné en classe où le document montrait à quoi ressemblerait l'aquifère de côté, le haut et l'autre côté, " se souvient-il. " Je pliais le papier pendant les heures de bureau. Et quand j'ai plié ce papier en deux, J'étais comme, c'était tout à fait comme ces chariots que je fabriquais quand j'étais enfant."

    Jérémy Stock, un étudiant en master de géologie de l'UB et artiste et caricaturiste professionnel, dit qu'il aime le concept d'aquifère pliable. Lui et Lowry ont discuté des modèles lorsque Lowry les développait. Plus tard, Stock a suivi un cours dans lequel Lowry a confié aux étudiants des devoirs concernant les aquifères.

    Le chercheur en hydrologie de l'Université de Buffalo, Chris Lowry, a créé de nombreux aquifères pliables pour aider les étudiants à visualiser comment l'eau est stockée sous terre. Crédit :Douglas Levere / Université de Buffalo

    "C'est ce genre de mini-projet à l'ancienne - un petit art que vous pouvez faire pendant que vous faites vos devoirs d'hydrogéologie, " dit Stock, qui enseigne l'art aux élèves du secondaire à Buffalo. "Vous pouvez le tenir dans votre main et le retourner, ce qui est utile car l'un des défis de l'enseignement est d'amener les gens à penser en trois dimensions."

    Les aquifères pliables semblent "totalement comme un truc de Chris, " Stock ajoute. "Il aime sortir des sentiers battus."

    Devoir à la maison et souvenir ?

    Lowry a reçu une excellente réponse de ses collègues lorsqu'il a partagé le projet sur Twitter et lors d'une récente conférence. Son site Web ne suit pas encore les téléchargements, il n'est donc pas sûr du nombre de personnes qui utilisent ses créations. Mais il espère que d'autres éducateurs découvriront et utiliseront les aquifères de papier.

    "Les professeurs ont besoin d'outils dans leur classe, pourtant ils n'ont pas le temps de développer pleinement tous ces outils, " dit-il. "Ces aquifères pliables sont censés être du genre plug and play. Si vous faites une conférence sur la loi de Darcy, qui a à voir avec le débit d'eau, vous pouvez simplement aller au problème de la loi de Darcy et donner l'aquifère et le devoir à vos élèves. »

    • Chaque aquifère pliable aide les élèves à comprendre les concepts liés aux eaux souterraines. Celui-ci se concentre sur la façon dont puiser l'eau d'un puits pourrait affecter une zone humide. Crédit :Douglas Levere / Université de Buffalo

    • Chaque aquifère pliable aide les élèves à comprendre les concepts liés aux eaux souterraines. Celui-ci se concentre sur un concept appelé conductivité hydraulique. Crédit :Douglas Levere / Université de Buffalo

    • Quelques aquifères plissés. Crédit :Douglas Levere / Université de Buffalo

    • Quelques aquifères dépliés. Crédit :Douglas Levere / Université de Buffalo

    C'est une manière créative, Lowry dit, pour rendre les cours intéressants et inciter les élèves à réfléchir sur l'eau.

    "Peut-être que vous avez absolument détesté mon cours et que vous allez brûler votre aquifère à la fin du semestre, mais je pense que ces choses pourraient rester sur le bureau des étudiants pendant un moment, " dit Lowry. " Ils pourraient regarder leur aquifère plus tard. Maintenant, Je les ai encore touchés et je les ai fait réfléchir à l'hydrogéologie."


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