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Interview

Education Talks : Promouvoir l’enseignement des sciences grâce à des outils numériques à faible coût

Dans cet entretien, Julien Bobroff, physicien et professeur à l’université Paris-Saclay, nous explique comment utiliser des outils à faible coût, comme les smartphones, pour enseigner les sciences de façon plus stimulante.
Education Talk interview on low-cost digital tools with Julien Bobroff

Je m’appelle Julien Bobroff, je suis un physicien français, comme le laisse deviner mon accent, et je suis professeur près de Paris, à l’université Paris-Saclay.

 

Le défi des professeurs de sciences : reconnecter les sciences et les problématiques concrètes

 

Je pense que nous avons de réelles difficultés à reconnecter la science et le monde réel, notamment sur le sujet de la crise environnementale. Aujourd’hui, à mon avis, les labos scientifiques sont un peu trop déconnectés et détachés de la vie réelle, et surtout de la nature. Nos élèves, nos enfants, sont en quête de sens et d’une façon de faire face à la crise environnementale. Nous devons donc trouver un moyen de créer des connexions et de leur montrer que la science peut en effet aider à mieux comprendre le monde et à trouver de nouvelles solutions.

 

Le smartphone, un outil à faible coût

 

Lorsque l’on parle d’outils à faible coût, on ne ment pas : cela peut être un morceau de bois ou une feuille de papier, une règle, un peu tout ce que vous avez déjà dans votre classe. Le seul outil coûteux que nous utilisons, c’est le smartphone, puisqu’en effet, c’est quelque chose de cher, mais la plupart des adolescents en ont un dans leur poche, donc c’est un outil à faible coût « artificiel ». Avec tous ces outils très basiques, on peut faire beaucoup de choses en physique. Par exemple, un smartphone contient beaucoup de capteurs qui permettent de calculer une accélération, de mesurer le champ magnétique, la lumière. Il est possible de faire beaucoup d’expériences avec un smartphone.

 

Démonstration en direct

 

Je vais vous montrer ça directement, sans même utiliser les capteurs, juste avec l’appareil photo. En utilisant l’appareil photo de votre smartphone, je vais vous montrer comment faire de la physique à faible coût. Donc, voilà mon smartphone, j’espère que vous le voyez bien. Je vais juste le retourner pour que vous le voyiez et je vais mettre une goutte d’eau sur l’appareil photo. L’appareil photo est ici et je mets une goutte ici. Voilà, c’est complètement flou. J’ai donc créé un microscope. Regardez ça. Je peux mettre une fleur, par exemple. J’ai réussi à créer un microscope avec mon smartphone. Je peux prendre un billet et voir tous ses détails. Et si je prends une règle, j’ai maintenant une échelle intégrée dans mon smartphone et je peux mesurer un millimètre. En un instant, j’ai transformé mon smartphone en microscope capable de prendre des photos, des vidéos. Je peux aller dehors, filmer le monde réel et faire de la physique et des sciences.

 

Des outils à faible coût qui vous permettent de faire de la physique partout

 

Vous voyez donc bien que c’est un outil à très faible coût, que vous avez déjà dans votre poche, et qui vous permet de faire de la physique partout. Nous utilisons les smartphones depuis des années, comme de nombreux collègues dans le monde, et nous avons essayé d’étudier l’effet et l’impact que cela a sur les élèves. Je pense que s’il y a une chose qui ressort de nos études, c’est que les smartphones renforcent l’implication des élèves. Ils s’amusent plus, ils s’impliquent plus dans le processus. L’un des aspects clés de notre méthode n’est pas lié à ces outils à faible coût ou à ces smartphones en tant que tels, mais au fait qu’ils nous permettent de sortir de la classe, de sortir du laboratoire.

 

Donc maintenant, vous pouvez sortir dans la cour, dans la rue, mesurer des objets. C’est un aspect clé de ces méthodes qui transforme réellement la façon dont les élèves considèrent les sciences. Ils comprennent maintenant que la science les entoure et qu’elle n’est pas réservée aux laboratoires.

 

Faire entrer la transition numérique dans la salle de classe

 

Si vous souhaitez utiliser un smartphone, commencez par télécharger des applications gratuites. Des universités du monde entier en ont créé. Il y a, par exemple, « Phyphox » ou « Physique ». Ce sont d’excellentes applications qui vous permettent d’utiliser tous les capteurs présents dans votre smartphone.

 

Des ressources gratuites

 

Avec mon équipe, nous avons conçu de nombreuses ressources gratuites auxquelles vous pouvez accéder en consultant ce lien. Vous y trouverez notamment le « Smartphone Physics Challenge » qui vous propose de mesurer la hauteur d’un bâtiment, n’importe lequel, par exemple votre établissement scolaire, en utilisant votre smartphone. Nous avons trouvé 61 méthodes différentes pour y parvenir. Nous vous proposons donc toutes ces méthodes et nous vous aidons à comprendre comment les employer avec vos élèves.

 

Le futur de l’enseignement et de l’apprentissage passe par des outils à faible coût

 

Je pense que ces outils à faible coût représentent une occasion formidable de renouveler l’enseignement des sciences, de renouveler nos pédagogies, d’ajouter du sens, de la créativité, de la stimulation, aussi bien pour les élèves que pour les enseignants. C’est bien plus amusant de sortir et de mesurer des choses autour de soi. Laissez-moi vous vous donner un exemple très concret.

 

Récemment, nous avons emmené nos élèves dans une forêt et nous y avons passé la journée. Nous leur avons demandé de mesurer tout ce qu’ils voulaient : des insectes, le vent, les arbres, etc. Ils ont donc appréhendé la forêt en suivant cette approche à faible coût. Cela nous a ouvert de nouvelles perspectives pour enseigner et pour les rendre plus autonomes, pour leur montrer qu’ils peuvent agir sur leur environnement, mieux le comprendre, avoir une influence sur des sujets concrets. Je pense que ce sera quelque chose de clé pour le futur de l’enseignement des sciences : montrer à nos enfants, à nos élèves, que la science peut les aider à faire face aux défis du présent.

 

Si votre règlement intérieur interdit les mobiles, je vous suggère de faire une exception, de négocier avec tout le monde et d’expliquer que vous faites des sciences et que vous utilisez les smartphones de façon raisonnée. C’est ce que nous faisons en France. Nous négocions avec les établissements scolaires pour créer une exception. Vous pouvez également utiliser des tablettes, comme les iPads, qui contiennent aussi de nombreux capteurs. Mais je pense qu’il vaut mieux expliquer à votre direction que les smartphones seront utilisés à bon escient dans votre classe. Vous devez donc négocier sur deux sujets : avoir le droit d’utiliser des smartphones, mais aussi de sortir de la classe.

 

Additional information

  • Education type:
    School Education
  • Target audience:
    Head Teacher / Principal
    Student Teacher
    Teacher
    Teacher Educator
  • Target audience ISCED:
    Lower secondary education (ISCED 2)
    Upper secondary education (ISCED 3)

School subjects

Key competences