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Réseau et animation nationale

Introduction

Le séminaire des interlocuteurs académiques pour le numérique (IAN) de physique-chimie s’est déroulé cette année dans l’académie de Lyon les 22 et 23 mai 2019 au lycée Saint-Exupéry. Les référents TraAM (Travaux académiques mutualisés) des académies d’Aix-Marseille, Amiens, Créteil, Lyon, Strasbourg et Versailles étaient invités à présenter leurs travaux 2018-2019 finalisés.


Ouverture du séminaire

Claire Batailler, proviseure, a accueilli l’ensemble des participants dans son établissement établissement du quartier de la Croix-Rousse à Lyon.
La cité scolaire Antoine de Saint-Exupéry réunit deux établissements : un collège et un lycée d’enseignement général et technologique. Le lycée accueille 1 400 élèves sur 42 divisions. Il est proposé aux élèves des baccalauréats d’enseignement général (filières économique et sociale, littéraire et scientifique), un baccalauréat technologique TMD (techniques de la musique et de la danse) et un baccalauréat technologique STMG (sciences et technologie du management et de la gestion). Le collège scolarise 350 élèves inscrits sur 12 divisions et une ULIS (unité localisée d’inclusion scolaire).

Marie-Alice Trossat, IA-IPR de physique-chimie représentant Marie-Danièle Campion rectrice de la région académique Auvergne-Rhône-Alpes, rectrice de l’académie de Lyon, chancelière des universités, a ouvert le séminaire. Elle a introduit son propos en remerciant l’ensemble de la direction du numérique pour l’éducation (DNE) pour l’organisation de ce séminaire et en insistant sur l’importance des missions des IAN de physique-chimie. Ces missions comme le travail de diffusion des pratiques innovantes, mais aussi l’accompagnement des collègues sont des éléments essentiels à la dynamique académique. Le conseil scientifique du numérique de l’académie de Lyon qui réunit 10 scientifiques d’instituts de recherche, de laboratoires et d’universités est une des spécificités du numérique dans l’académie de Lyon. Ce conseil scientifique permet de rapprocher le monde de la recherche et de l’enseignement. L’intervention de l’une des membres de ce conseil scientifique, Élise Lavoué (maîtresse de conférences à l’IAE Lyon, laboratoire LIRIS/CNRS, université Jean-Moulin, Lyon 3) de même qu’une conférence de Jérôme Randon (professeur de chimie à l’université Claude-Bernard, Lyon 1) sur l’utilisation de microcontrôleurs dans l’enseignement de la chimie pour expérimenter, motiver et apprendre va illustrer ce dynamisme lyonnais. Le groupe numérique physique-chimie appelé GTICE dans l’académie de Lyon, piloté par Sarah Roques (IAN de Lyon), a participé cette année aux TraAM avec la thématique « Le codage et l’algorithmique pour l’enseignement de la physique-chimie ». Ces TraAM ont été les prémices d’une dynamique autour de la mise en place d’activités qui éclairent et facilitent l’apprentissage de la physique-chimie. Il s’agit bien de « programmer pour apprendre et non d’apprendre à programmer », comme l’a rappelé Jean Aristide Cavaillès, lors du PNF de présentation des nouveaux programmes de physique-chimie, dans le cadre de la réforme du lycée.

Jean Aristide Cavaillès, inspecteur général de l’Éducation nationale, groupe de physique-chimie, a tenu à remercier et féliciter l’ensemble des IAN pour le travail de cette année. Il est convaincu que ce travail jouera un rôle essentiel dans l’accompagnement des enseignants à la mise en place et au développement des capacités numériques de leurs élèves, capacités qui figurent désormais de façon explicite dans les programmes de physique-chimie de seconde et de la spécialité de physique-chimie de première. Les enseignants ressentent parfois une certaine appréhension devant ces nouvelles modalités d’enseignement de la physique-chimie, qu’ils estiment parfois insuffisamment maîtriser. Les ressources créées cette année sont autant d’éléments qui contribueront sans aucun doute à rassurer les inquiets et à convaincre les sceptiques de l’intérêt que la programmation et le codage, dans certaines situations et à un niveau mesuré, présentent pour l’apprentissage des notions de physique-chimie. Il a également précisé que le travail de l’année prochaine portera sur le même thème que cette année et permettra de prolonger cet effort, en liaison plus étroite avec les programmes complets du lycée qui sont désormais connus.

Denis Millet, délégué académique au numérique (DAN) de l’académie de Lyon a ouvert la seconde journée du séminaire en présentant la politique numérique académique. Le numérique éducatif fait partie d’un écosystème conséquent avec des interactions complexes qui impactent toute la communauté éducative. Il est donc important de rendre les actions sur le numérique cohérentes avec et entre les différents partenaires de l’académie. Dans ce but, dans l’académie de Lyon, trois instances ont été créées.

  • Le comité scientifique du numérique est constitué d’un ensemble pluridisciplinaire d’universitaires dans une volonté d’apporter un regard scientifique global et systémique du numérique.
  • Le comité stratégique du numérique regroupe les collectivités, le monde économique, les utilisateurs et les autres partenaires institutionnels. Il permet de fédérer l’ensemble des parties prenantes de l’écosystème du numérique sur des problématiques communes et apporter des propositions d’innovations par l’usage.
  • L’observatoire du numérique, nourri par le comité scientifique et interrogé par le comité stratégique, permet, par des évaluations, d’avoir un regard objectif sur l’état des usages et outils du numérique en académie.

Ces trois instances académiques permettent de placer la DANE de Lyon dans une dynamique de projet avec des liens renforcés avec le monde de la recherche et de placer le numérique de manière transversale.

Intervention de la Direction du numérique pour l’éducation (DNE)

Nathalie HERR, cheffe du département du développement des usages et de la valorisation des pratiques Dgesco-DNE A2, a précisé, dans son introduction, les cinq objectifs du numérique au service de l’école de la confiance.

  • Axe 1 : Placer les données scolaires au cœur de la stratégie numérique du ministère.
  • Axe 2 : Enseigner au XXIe siècle avec le numérique.
  • Axe 3 : Accompagner et renforcer le développement professionnel des professeurs.
  • Axe 4 : Développer les compétences numériques des élèves.
  • Axe 5 : Créer de nouveaux liens avec les acteurs et les partenaires de l’école.

En ce qui concerne l’axe 1, pour placer les données scolaires au cœur de la stratégie numérique, il s’agit de se mettre en conformité avec le règlement général sur la protection des données (RGPD). Par exemple, pour l’utilisation du numérique avec les élèves, se poser les questions suivantes : quelles sont les données qui sont conservées ? Où sont-elles conservées ? Quel est l’usage qui en est fait ? Est-ce que l’application choisie est la plus adaptée ? Dans un second temps, informer les utilisateurs et en particulier obtenir l’accord des parents.

Pour l’axe 2, il s’agit, par le numérique, de consolider les apprentissages fondamentaux, d’envisager l’évaluation comme outil d’apprentissage, mais aussi d’expérimenter les innovations numériques au service de l’efficacité pédagogique : intelligence artificielle, objets connectés, simulations immersives, blockchain. Les TraAM pourront produire des documents servant de supports de formation. Il est par exemple possible que l’enseignant réalise un film où il exploite le scénario TraAM monté en capsule vidéo, donc produise un scénario pédagogique qui n’est plus seulement écrit. Nathalie Herr a aussi insisté sur le nécessaire référencement des scénarios TraAM de cette année dans Édubase pour aider à l’accompagnement des nouveaux programmes de lycée.

Pour accompagner et renforcer le développement professionnel des professeurs, de nombreuses ressources sont déployées par la DNE. On peut citer :

Mais il est important aussi que ces ressources puissent être diffusées auprès des enseignants ainsi que de faire émerger leurs besoins et leurs attentes. Nous travaillons donc au sein de la DNE à améliorer la circulation des informations.

Pour développer les compétences numériques des élèves dans le cadre du CRCN (cadre de référence des compétences numériques), il apparaît pertinent de proposer des séquences d’usage du numérique, mais aussi de proposer un accompagnement aux enseignants comme aux chefs d’établissement. L’évaluation en fin de cycle 4 ainsi qu’en fin de terminale se fera aux travers de la plateforme PIX. Plutôt que de confier le travail autour du CRCN à un enseignant en particulier ou à un enseignement précis, comme l’enseignement SNT en 2de, il est à privilégier une réflexion collégiale entre les différentes disciplines et ceci tout au long du cycle.

Christine Trabado du département du développement et de la diffusion des ressources numériques (DNE-A1) a présenté les statistiques du portail éduscol physique-chimie qui est un des portails les plus consultés. Elle a également présenté les statistiques des BRNE de sciences cycle 3 (Digithèque Belin) et cycle 4 (Maskott-Sciences) fortement utilisées par les enseignants. On peut noter plus de 6 000 connexions par mois pour la BRNE cycle 4 avec une moyenne de 250 modules créés. Ces chiffres montrent bien la vitalité de ces banques de ressources ainsi que leur installation pérenne dans l’écosystème éducatif-numérique. Le suivi d’Éduthèque ainsi que le projet Étincel ont aussi été présentés. Ce dernier a pour ambition de valoriser et de diffuser la culture industrielle, il regroupe de nombreux partenaires et proposera prochainement une partie chimie.

Conférences et travail en atelier

Jérôme Randon, professeur de chimie à l’université Claude-Bernard Lyon 1 a proposé une conférence passionnante sur le thème « Microcontôleur et chimie : outils pour le chimiste ». Le travail mené dans le master Analyse et contrôle est basé sur une hypothèse pédagogique : construire un instrument de mesure permet de mieux appréhender ses performances et donc ses limites (type de signal mesuré, justesse et fidélité, optimisation de l’instrument). Pour l’élève, avoir été impliqué dans l’élaboration d’un instrument permet de mieux comprendre le fonctionnement d’autres instruments. Cette démarche nous a été présentée dans son ensemble avec une progression réaliste et de nombreuses informations précises tant sur la méthode et la réflexion sur la justesse d’une mesure et sa fidélité que sur les différents types de capteurs utilisés. Les échanges avec la salle ont été nombreux, notamment sur la réalisation de systèmes de mesure à très bas coût avec une carte à microcontrôleur. De nombreux exemples ont enrichi la conférence de la conception d’un thermomètre à celle d’un titrateur en passant par un pHmètre, un conductimètre ou un colorimètre.

Leny Robin de la plateforme en ligne d’évaluation, de développement et de certification des compétences numériques-PIX a présenté les cinq domaines du cadre de référence des compétences numériques (CRCN) qui est en cours d’élaboration et de validation. Ce référentiel rassemble et organise de façon progressive et selon cinq domaines spécifiques, les seize compétences numériques développées de l’école élémentaire à l’université, ainsi que dans le contexte de la formation continue des adultes. Les cinq domaines sont les suivants.

  • 1. Information et données, qui concerne la recherche d’information et le traitement des données et intègre les questions d’éducation aux médias et à l’information.
  • 2. Communication et collaboration, qui traite des interactions et de ce qui relève de la netiquette, du partage de contenus.
  • 3. Création de contenus, domaine dédié à la création de contenus numériques du plus simple au plus élaboré, y compris des programmes informatiques. On y aborde aussi les questions relatives aux droits de publication sur les réseaux.
  • 4. Protection et sécurité. Ce domaine traite de tout ce qui concerne la sécurité du matériel mais également la santé, l’environnement ainsi que la protection des données personnelles.
  • 5. Environnement numérique qui traite des compétences qui permettent à un individu de s’insérer dans un monde numérique et de comprendre son fonctionnement.

Ce référentiel est la déclinaison française du référentiel européen DIGCOMP.

Leny Robin a également présenté le fonctionnement de la plateforme PIX qui est une plateforme d’évaluation et de certification en ligne des compétences numériques portée par le GIP PIX. À partir de situations d’évaluation dans les différents domaines et compétences du cadre de référence, elle permet à un « usager » (élève à partir de la 4e, étudiant, adulte) d’obtenir un niveau dans chacune des seize compétences testées. Le déploiement se fera sur deux ans avec une certification des élèves de 3e et de terminale en 2021.

Élise Lavoué de l’université Jean-Moulin Lyon 3 a proposé une conférence d’introduction aux Learnings Analytics très pédagogique. Après avoir proposé deux définitions, celle de Siemens « La mesure, la collecte, l’analyse et le reporting de données sur les apprenants et leurs contextes, afin de comprendre et d’optimiser l’apprentissage et les environnements dans lesquels il a lieu » (Siemens, 2011) et celle de Duval « L’analyse de l’apprentissage consiste à collecter des traces laissées par les apprenants et à les utiliser pour améliorer l’apprentissage » (Duval, 2012), elle a précisé les modalités de travail sur les données collectées. Puis sur un exemple précis d’analyse de données, elle a démontré que ce travail pouvait aussi bien servir les administrateurs institutionnels prenant des décisions, mesures d’efficience et d’efficacité, que les apprenants individuels pour inciter une réflexion sur leurs réalisations et leurs comportements par rapport aux autres ou même les enseignants pour planifier des interventions de soutien avec des individus et des groupes ou améliorer des cours actuels.

Deux ateliers animés par Sophie Édouard, Lény Robin et Christine Trabado ont été proposés en alternance lors de ces journées.

  • Atelier PIX : Après avoir réalisé quelques campagnes PIX orga, réflexion collective sur la manière dont nous intégrons les compétences numériques dans nos pratiques pédagogiques.
  • Atelier Édubase : Après avoir présenté l’interface Édubase et ses nouvelles fonctionnalités, réflexion sur la mise en place d’une indexation efficace.

Les travaux académiques mutualisés de l’année 2018-2019

La présentation des travaux académiques mutualisés 2018-2019 par David Latouche et les référents TraAM et les IAN des académies d’Aix-Marseille, Amiens, Créteil, Lyon, Strasbourg et Versailles a permis, comme tous les ans lors du séminaire des IAN de physique-chimie, de prendre connaissance du travail de chaque groupe et de mesurer la richesse des productions réalisées cette année sur le thème « le codage et l’algorithmique pour l’enseignement de la physique-chimie ». Il s’agit de 52 productions accompagnées de 17 vidéos pour aider à la prise en main du langage de programmation Python et des cartes à microcontrôleur. Les productions sont réparties sur tous les niveaux du cycle 3 au supérieur avec des séances de travaux pratiques, des séances de travaux dirigés, mais aussi un quart de mini-projets.

L’ensemble des productions est à retrouver sur la page dédiée du portail.