Faire découvrir la science aux jeunes : un projet Cubes in Spaces

Faculté des sciences
Sensibilisation
Chimie et sciences biomoléculaires
Le professeur Paul Mayer, Sharon Curtis, Deborah Quail-Blier et Alexander Mommers, debout côte-à-côte devant l'enseigne du complexe STIM de l'Université d'Ottawa
Repensez à l’école primaire… Vous vous souvenez probablement d’expériences scientifiques amusantes que vous y avez faites, comme le dentifrice d’éléphant, l’extraction de l’ADN d’une banane ou la germination de haricots. Ces activités sont fascinantes, bien sûr, mais elles sont également essentielles pour stimuler la curiosité et l’esprit critique.

Le professeur Paul Mayer, directeur du Laboratoire John L. Holmes de spectrométrie de masse de l’Université d’Ottawa, consacre une grande partie de son temps à l’éducation scientifique des jeunes générations. Il participe à d’innombrables activités de formation en STIM pour les jeunes : il donne entre autres des cours de science dans les écoles que fréquentent ses enfants et il invite des scouts louveteaux et castors dans des laboratoires de premier cycle à l’Université d’Ottawa. Son but? « Montrer aux jeunes que la science, c’est amusant, et que ça va au-delà de ce qu’ils apprennent en classe. »

En 2020, Deborah Quail-Blier, enseignante au programme de douance de l’école primaire catholique St. Brother André, a contacté le professeur Mayer pour lui parler du projet « Cubes in Space » de ses élèves. « Cubes in Space » est un programme de STIM géré par l'iEDU en collaboration avec la NASA grâce auquel les élèves âgés de 11 à 18 ans des quatre coins du globe peuvent concevoir des expériences (assez petites pour entrer dans un cube de 4 cm de côté) et en faire l’essai en les lançant dans l’espace à l’aide d’une fusée-sonde et d’un ballon surpressurisé. Le projet des élèves de Mme Quail-Blier visait à étudier les effets du vol spatial sur l’EpiPen pour voir si, en cas de réaction allergique dans l’espace, des astronautes pourraient se servir de ces auto-injecteurs.

Le professeur Mayer a volontiers aidé l’enseignante et ses élèves à analyser le contenu des auto-injecteurs EpiPen grâce à son expertise en chromatographie en phase gazeuse avec spectrométrie de masse, une méthode d’analyse permettant d’identifier les substances présentes dans un échantillon. Il s’est rendu à plusieurs reprises à l’école secondaire pour expliquer le processus d’analyse et a joué un rôle important dans la rédaction de l’hypothèse et du processus analytique, en plus de formuler des commentaires sur l’énoncé de recherche. L’équipe du professeur Mayer s’est occupée de la partie expérimentale du projet, soit de sceller de l’épinéphrine pure et le contenu d’un auto-injecteur EpiPen dans de petits tubes de verre. Les élèves ont quand même pu participer en assistant au travail de laboratoire sur Google Meet. Cependant, soulignons que ce sont les élèves qui ont trouvé comment bien emballer les tubes de verre dans les cubes.

L’hypothèse des élèves était que les rayonnements cosmiques changeraient la structure moléculaire de l’épinéphrine, ce qui réduirait l’efficacité de l’EpiPen. Au retour des cubes, l’équipe du professeur Mayer en a analysé le contenu pour vérifier l’hypothèse, et les résultats ont été spectaculaires : l’épinéphrine de la solution de l’EpiPen s’était complètement dégradée, tandis que l’épinéphrine pure montrait des signes d’oxydation en dérivés d’acide benzoïque. Les élèves du programme de douance s’affairent maintenant à concevoir l’expérience de cette année : comment protéger l’EpiPen dans l’espace! Quand nous lui avons demandé s’il serait prêt à participer à d’autres projets « Cubes in Space », le professeur Mayer s’est exclamé : « Sans hésiter! J’adore faire découvrir la science aux jeunes, je veux leur montrer les possibilités infinies qui s’offriront à eux lorsqu’ils seront plus grands et qu’ils auront plus d’expérience. »

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