Travail réalisé sur le thème

Police scientifique au lycée

Thibaut de Champagne

à Provins en 2010-2011.

Nathalie Latron

Présentation du travail réalisé par

Eric Jouguelet (Physique)

Arnaud Lardé (SVT)

Pierre Latron (Maths)

Leur choix: rester très proche du document ressource

Le projet

Renaud Clapeyron a disparu… le scénario de

l’intrigue est distribué aux élèves.

Chaque discipline interviendra dans le but de

faire parler les indices retrouvés sur les différents

lieux stratégiques.

Evaluation

•D’une part évaluation continue sous forme de compte rendu de TP.

•D’autre part plusieurs temps forts :

•Un exposé sur les métiers en relation avec la police scientifique

•Le rapport d’enquête à rendre au procureur

•L’écriture d’une nouvelle intrigue

Calendrier de l’enseignement

Séance n°1

Présentation générale de l’option (1 heure) les 3 enseignants

Distribution et lecture du scénario (1 heure)

SP

Séance n°2

Rechercher les indices dans le scénario

Pour chacun d’eux, précisé la ou les discipline(s) concernée(s)

les 3 enseignants

Présentation du logiciel de géométrie dynamique Géogébra

Maths

1 heure

1 heure

Relevé d’indices

Discussion avec la classe sur les différents indices présents et leur exploitation éventuelle puis présentation du diaporama avec les indices retenus.

Taches de sang

Messages codés

Pierre

Mégot de cigarette

Poudre blanche

Empreintes digitales

Echantillons de terre

Pollens

Insectes nécrophages

Les enseignants ont dû être très directifs par rapport aux insectes nécrophages et aux pollens.

L’étude de la pierre en tant que projectile était, quant à elle, téléphonée dès le scénario.

Le cadavre découvert est celui de … Patrick Reckler

Séance n°3

Travail sur GéoGébra

Présentation du travail attendu sur les métiers

1 heure

1 heureMaths

SVT

Travail sur GéoGébra

Les élèves s’approprient le logiciel GéoGébra;

Devoir à rendre (par groupe): refaire à l’échelle les plans réalisés à main levée par le commissaire Fleury.

Points pris en compte pour l’évaluation:

•Respect du croquis

•Respect de l’échelle

•Précision

•Propreté de la présentation: (suppression de noms ou d’objets inutiles).

Présentation du travail sur les métiers

Chaque groupe d’élèves choisit un métier du milieu Police scientifique, et prépare un exposé d’une dizaine de minutes pour les autres groupes pour le 4 novembre

Séances n°4, 5 et 6

Classe divisée en 2 groupes

Groupe 1:

Cryptographie (Maths)

Chromato (SP)

Sang (SVT)

Groupe2:

Sang (SVT)

Cryptographie (Maths)

Chromato (SP)

Séance 4

Séance 5

Séance 6

TD de cryptographie

Objectifs pédagogiques:

•les élèves découvrent le chiffre de César

•la méthode de Vigenère

Travail à réaliser: décoder les 2 messages du scénario.

Avancée de l’enquête: Premier message: « Ich will die Formel haben », je veux la formule.Deuxième message: codé par Vigenère mot de passe Karl, « pour mon silence cent mille euros »: mobile du meurtre: chantage ?

TP de chromatographie

Il s’agit de vérifier si la poudre blanche trouvée à côté du tube de paracétamol est bien du paracétamol

Paracétamol

Avancée de l’enquête: la victime n’a pas été droguée

TP sur le sang

Etude des taches trouvées sur le mur et au sol dans l’appartement de Renaud Clapeyron:

•S’agit-il de sang?

•Si oui, est-il compatible avec les groupes sanguins de ses parents (est-il possible que ce soit le sien)?

Avancée de l’enquête: il est possible que le sang trouvé soit celui de Renaud

Séance n°7

Exposés sur les métiers en relation avec la police scientifique

2 heures

SVT

Séances n°8, 9 et 10

Classe divisée en 2 groupes

Groupe 1: Groupe2:

Séance 8

Séance 9

Séance 10

Lancers

Physique

Parabole

Maths

Lancers

Physique

Parabole

Maths

Drosophiles

SVT

Drosophiles

SVT

Travail sur les lancers

Il s’agit de montrer qu’un corps en mouvement décrit généralement une parabole.

Pour l’enquête: on s’interroge sur la présence de la pierre dans l’appartement de Renaud: peut-elle avoir été lancée de l’extérieur?

Utilisation du logiciel Latis Pro

Conclusion: On ne peut pas répondre à la question sans l’aide des Mathématiques !

Travail sur la parabole

Sachant que si la pierre a été lancée de l’extérieur, elle décrit une parabole, chercher à l’aide de GéoGébra si une telle parabole existe.

On reprend donc le plan de la façade de l’appartement en tenant compte de la position de la fenêtre, de ses dimensions, de la hauteur du plafond…

Chaque groupe d’élèves trouve une telle parabole, et en donne une équation.

Retour vers le professeur de Physique pour savoir si une telle trajectoire est plausible

Pour l’enquête: on ne dispose toujours pas de conclusion par rapport à cette pierre!!

Etude du cycle des drosophiles

L’étude des organismes vivants présents à proximité d’un cadavre peut permettre de d’obtenir des éléments sur la date du décès.

Avancée de l’enquête: la date du décès de Patrick Reckler est postérieure à la disparition de Renaud Clapeyron

Séance n°11

Préparation de la sortie à l’ENSOP

Parabole, enfin la conclusion!!

1,5 heure

0,5 heurePhysique

Physique + Maths

Peut-on tirer quelque chose de cette pierre???

On reprend l’équation de la parabole obtenue précédemment et on calcule la vitesse initiale de la pierre pour que la parabole soit effectivement la trajectoire.

Pour chaque groupe, la vitesse initiale est trop grande pour que la pierre soit lancée de l’extérieur.

Avancée de l’enquête: la pierre n’a pas été jetée de l’extérieur, inutile donc de chercher des témoins oculaires!!

Visite de l’ENSOP: école nationale supérieure des officiers de police

Il s’agit d’une formation en alternance d’une durée de 18 mois, de janvier au mois de juin de l’année suivante.

Elle reçoit des promotions d’environ 100 élèves officiers de police.

Le recrutement se fait sur concours pour les titulaires d’une licence.

Séance n°12

Séance n°13

Recherche de la provenance des traces de sang

2 heuresMaths

Travail sur les côniques

A l’aide de GéoGébra, on passe de la parabole à l’ellipse, via l’excentricité.

Chaque groupe travaille sur une tache de sang et la modélise à l’aide d’une ellipse dont ils déterminent le petit axe et le grand axe.

Ensuite, puisqu’on est dans l’espace…

Tout se complique!!!

On constate alors qu’une ellipse peut être caractérisée par son centre, son petit axe et son grand axe, ceux-ci étant aisément mesurables.

Travail sur l’ellipse

tan tan / sin

petit axesin

grand axe

D’après un rapport de Victor Baltazard, présenté au XXII ème congrès de médecine légale, on a :

(DM) est la direction de la goutte de sang à son arrivée contre le mur

Travail sur l’ellipse

tan tan / sin petit axesin

grand axe

On dispose déjà du petit axe et du grand axe.

On mesure puis on calcule et grâce aux formules:

Avancée pour l’enquête: Grâce à ,on est capable de tracer au sol le projeté de la trajectoire de la goutte de sang.

Il provient certainement du club de golf.

Variantes éventuelles

La démarche précédente permet de déterminer le projeté au sol de la trajectoire de la goutte de sang, sur le mur; le point de départ est situé sur une certaine demi-droite que l’on vient de déterminer.

Tache n°2

Tache n°1

Origine des

taches de sang

En renouvelant cela sur d’autres gouttes de sang, on peut obtenir le projeté du point de départ comme intersection des demi droites obtenues.

Séances n°14 et 15

Classe divisée en 2 groupes

Groupe 1: Groupe2:

Séance 14

Séance 15

Analyse du mégot

SVT

Analyse de la terre Acte1

Physique

Analyse du mégot

SVT

Analyse de la terre Acte1

Physique

Identification de salive sur le mégot

Mise en évidence de la présence d’ADN dans la salive (observation au microscope de salive en utilisant le vert de méthyle).

Présentation de l’électrophorèse.

Comparaison des ADN du suspect (trouvé sur le mégot) et des protagonistes de l’affaire.

Avancée de l’enquête: La salive trouvée sur le mégot est celle de Karl Weierstrass

Analyse de la terre Acte1

Déterminer le taux de calcaire de différents échantillons de terre pour identifier celle retrouvée sous les chaussures du cadavre.

Principe du TP:Principe du TP:

Déterminer le volume de dioxyde de carbone dégagé par un gramme de craie.

Déterminer le volume de dioxyde de carbone dégagé par 10 grammes de chaque échantillon de terre.

Avancée de l’enquête: l’échantillon de terre provient de la vallée de la Seine, proche du lieu de travail de Karl Weierstrass.

Séances n°16 et 17

Classe divisée en 2 groupes

Groupe 1: Groupe2:

Séance 16

Séance 17

Les indices discrets

Physique

Analyse de la terre Acte2

SVT

Les indices discrets

Physique

Analyse de la terre Acte2

SVT

Etude des indices discrets

Présentation de l’utilisation du luminol pour détecter les faibles taches de sang.

Exposé de l’enseignant sur les empreintes digitales :

•Comment les faire apparaître avec de la poudre fine

•Leurs différents types de motifs: (les arcs, les boucles et les verticilles)

•Présentation de quelques minuties

Les élèves disposent d’une centaine d’empreintes digitales et doivent identifier l’une de celles retrouvées chez Patrick Reckler

Avancée de l’enquête: On a retrouvé des empreintes de Karl Weierstrass chez Patrick Reckler.

Analyse de Terre Acte2

Des traces de pas ont été observées sous la fenêtre de chambre de Patrick Reckler.

On prélève donc un échantillon de terre de son jardin que l’on souhaite comparer à la terre retrouvée sous les semelles de chaussures des protagonistes

On compare:

1. Les compositions minéralogiques des échantillons

2. Les densités des échantillons

3. Les conductivités électriques

4. Les pH

Avancée de l’enquête: De la terre issue du jardin de Patrick Reckler a été retrouvée sous les semelles de Karl Weierstrass.

Séances n°18 et 19

Classe divisée en 2 groupes

Groupe 1: Groupe2:

Séance 18

Séance 19

Balistique

Physique

Analyse de pollens

SVT

Balistique

Physique

Analyse de pollens

SVT

Analyse de pollens

Le légiste a mis en évidence des traces de pollens sur les vêtements du cadavre.

La méthode est analogue à l ’analyse de terre.

On dispose

•de préparations microscopiques caractéristiques de certaines végétations

•du descriptif des végétations proches des lieux stratégiques

Il s’agit d ’observer les échantillons témoins et de comparer avec la terre trouvée sur place

Leur analyse peut permettre d’obtenir des informations sur le lieu du crime

Avancée de l’enquête: les pollens retrouvés sur les vêtements de Patrick sont issus du jardin de Karl.

BalistiquePatrick Reckler a été tué par balle; celle-ci a été extraite par le médecin légiste pendant l’autopsie.

TP: de quel métal est constituée cette balle??

•Détermination expérimentale de la masse volumique de différents cylindres

•Détermination de la masse volumique de la balle

•Conclusion pour l’enquête: la balle extraite par le légiste est en plomb.

Bref exposé théorique du professeur:

Balistique intérieure: observation des rayures situées sur les balles ou les douilles pour déterminer l’arme du crime.

Balistique extérieure : il s’agit de l’étude du mouvement du projectile (Exemple: travail sur la pierre)

Balistique terminale: étude de ce qui se passe lorsque le projectile frappe sa cible, notamment l’étude des lésions.

Séances n°20 à 24

Travail sur les scénarii

Séance 20 Présentation du travail attendu +

Début des travaux par groupes

Séance 21 à 23 Travail des élèves an CDI, suivi assuré par la présence de l’un des professeurs sur une des deux heures

Séance 20 Exposé des différents groupes; utilisation d’un diaporama obligatoire