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La mécanique enseignée à l'aide de smartphones

Jean Chabod-Serieis
Publié le
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Professeur de physique à l'UJF, Joël Chevrier donne un cours de mécanique dans lequel il utilise les smartphones © UJF Grenoble
Professeur de physique à l'UJF, Joël Chevrier donne un cours de mécanique dans lequel il utilise les smartphones © UJF Grenoble

L'UJF (université Joseph Fourier - Grenoble 1) propose un cours de physique un peu spécial : les expériences sont réalisées sur des smartphones, révélant les capacités pédagogiques insoupçonnées de ces labos de poche.

UJF - La mécanique enseignée à l'aide de smartphones © UJF GrenobleUn étudiant debout dans la salle de cours, faisant doucement tourner un smartphone au bout de son câble de charge. La scène se passe à l'université Joseph-Fourier, à Grenoble, en première année de physique. L'étudiant expérimente les principes mécaniques du pendule de Foucault... grâce à un iPhone.

Professeur de physique, Joël Chevrier est à l'origine de cette nouvelle pédagogie. Il est parti du constat que sous le vernis d'applications contenues dans le téléphone se cachaient un accéléromètre, un magnétomètre, un gyroscope, deux caméras et un micro. "C'est un vrai laboratoire de poche, parfait pour étudier l'oscillation, la chute libre et la trajectoire", se félicite-t-il. Pendant que l'étudiant améliore son geste de pendule, le téléphone envoie les données sur un ordinateur qui les traite et les restitue sous forme de tableau dynamique. Le tout est projeté au tableau en temps réel pour que la classe puisse constater les effets du geste sur les mesures, et voir se matérialiser les effets de la mécanique.

"J'ai appris plus vite"

"Je voulais un enseignement de physique à la hauteur de ce que les étudiants ont dans leur poche, explique Joël Chevrier. Nos labos savent très bien atteindre et dépasser ce niveau de technologie, mais je ne peux pas mettre mes étudiants de L1 en labo. En mécanique, l'enseignement expérimental utilise des objets lourds, hors du quotidien et qui n'ont pas le niveau de design et de performance de ce que l'étudiant a dans la poche. Cela engendre des frustrations."

L'un d'eux, Hadrien Bejuy, témoigne. "Au lycée, on nous faisait travailler sur le pendule ou la bille : on les filmait et on analysait la vidéo, c'était répétitif. Là, il y a la possibilité de faire des mesures en temps réel. Du coup, le mouvement est plus facile à analyser, j'ai appris plus vite qu'au premier semestre."

35.000 € d'investissement

Pour les besoins de ce cours – qui existe depuis 2011 –, l'université a investi 30.000 € dans le développement d'un logiciel, Imeca Prof, téléchargeable en ligne. Quatre personnes ont été mobilisées pour sa conception, dont une à temps plein pendant six mois. Pour le cours, dix iPhone (à 500 € l'unité) ont été achetés par l'établissement, sans carte SIM, ni forfait, ni application, le but étant d'avoir une approche scientifique – et non grand public – de l'appareil.

Mais le support de cours va évoluer. "Les étudiants demandent à utiliser leur propre téléphone – la majorité fonctionnent sous Android – et leur propre ordinateur, constate l'enseignant-chercheur. Nous n'achèterons donc que quelques smartphones pour ceux qui n'en auraient pas. Le problème de l'équipement est résolu, et laisse la place à des questions purement pédagogiques."

Les possibilités sont d'ailleurs nombreuses : acoustique, cartographie, sciences de la vie... Certains enseignants en terminale ou à l'université de Lyon y travaillent déjà. Joël Chevrier cite The Physics Teacher, une revue publiée par l'American Association of Physics Teachers, qui consacre une rubrique régulière à l'enseignement via smartphone. De son côté, l'enseignant envisage de créer un MOOC "Science expérimentale et smartphones".


Jean Chabod-Serieis | Publié le

Vos commentaires (4)

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salah.

bonne idée d'expoloiter les capteurs d'un smartphone dans l'apprentissage des sciences physiques au lycee.y 'as t il des sites de videos qui montre comment les utiliser? merçi

Chevrier.

Travaux Pratiques iMecaProf iMecaProf Travaux Pratiques IPhone Licence S&T http://youtu.be/7wyoShkuGUk Cette vidéo montre comment aborder expérimentalement avec un iPhone l'étude de la trajectoire du Tram B à Grenoble

Chevrier.

Plus de détails de la part de Joel Chevrier : - une introduction en vidéo: http://cyan1.grenet.fr/podcastmedia/ateliers-info-BUsciences/20140203-AT59-smartphone-physique.m4v - la playlist Youtube iMecaProf: https://www.youtube.com/playlist?list=PLAKYn_sUZAjFxlzGYohT018rHnJ52mZDd - une présentation en vidéo à l'IFE ENS Lyon pour les professeurs intéressés: http://acces.ens-lyon.fr/acces/classe/numerique/smartphones/videos-sur-lutilisation-des-smartphones-en-mecanique/ - l'article dans The Physics Teacher: http://arxiv.org/pdf/1211.0307.pdf - la page Facebook iMecaProf: https://www.facebook.com/Imecaprof?ref=hl - quelques remarques sur cette opération: https://sites.google.com/site/joelchevrier/enseigner-de-la-science

NORIGEON.

Bravo, des idées neuves, ce n'est finalement pas si fréquent avec les nouvelles technologies. Tirer profit d'un environnement immédiat, que ce soit la feuille qui tombe ou l'ordinateur de poche, c'est une vraie démarche pédagogique adaptée à la réalité.