De la physique amusante pour enseignants redevenus élèves
Une fléchette de mousse munie d’une ventouse et projetée à l’aide d’un pistolet-jouet. Des sons d’un clairon en plastique. Un ballon qui éclate.
Normalement, on s’attendrait à ce qu’un enseignant débordé fasse taire ses élèves turbulents. Mais nous ne sommes pas dans une classe ordinaire.
« Voilà ce qui se passe lorsque vous réunissez un groupe d’enseignants de physique dans une même salle » [traduction], déclare Arno Dirks, qui fait partie de la quarantaine d’enseignants du monde entier redevenus élèves le temps d’une semaine intensive à l’Institut Périmètre.
Ils sont venus participer à un atelier EinsteinPlus de l’Institut Périmètre. Depuis plus de 10 ans, ces ateliers plongent des enseignants de physique au cœur de la physique moderne et leur fournissent des moyens pratiques et des techniques pour transmettre à leurs propres élèves ce qu’ils y apprennent.
Le chahut de cette soirée est causé par les derniers préparatifs des « Démos Dollarama », séance au cours de laquelle des équipes d’enseignants font des démonstrations scientifiques de 3 minutes chacune à l’aide d’objets usuels.
Deux jours plus tôt, sur le chemin du retour après une visite à l’Institut d’informatique quantique, situé non loin de là, les enseignants participants ont été lâchés dans un Dollarama avec 10 $ chacun dans une enveloppe. Ils avaient 20 minutes (pas une de plus) pour dépenser cet argent (pas un sou de plus) en achetant des objets pour préparer des démonstrations amusantes et intéressantes de physique.
C’est ce qui explique le fouillis d’objets éparpillés dans la salle : un hula-hoop, de la pâte à modeler orangée, des billes, des gobelets en plastique, des pointeurs laser, des cure-dents, de la barbe à papa, et ainsi de suite.
La première équipe se lance dans une démonstration où elle se sert d’un bâton de hockey, d’une règle et d’un porte-poussière pour montrer comment trouver le centre de masse d’objets de formes et de tailles différentes.
À 3 minutes d’intervalle, 10 autres équipes font des présentations semblables de phénomènes physiques allant de l’amplitude d’une onde (à l’aide d’une corde et de gobelets rouges en plastique) à l’effet lenticulaire gravitationnel (avec un rayon laser à travers de l’eau qui coule), en passant par l’énergie potentielle gravitationnelle (à l’aide d’une fléchette de mousse tirée sur un pendule léger).
Depuis 5 jours, les enseignants ont appris à bien se connaître dans ces ateliers et avec ces travaux en équipe, d’où ce tapage sympathique. Lorsque Chris Nichols, enseignante au secondaire dans le Colorado, montre la relation entre la pression de l’air et l’accélération en tournoyant comme une danseuse tout en tenant une bougie allumée, quelqu’un s’exclame : « Joli! »
Les participants s’esclaffent et Chris Nichols, un peu étourdie, fait de même. C’est exactement le genre d’esprit de camaraderie et d’atmosphère de collaboration qui l’ont amenée à participer pour la 2e fois à EinsteinPlus.
« Je suis déjà venue, et après cette expérience, j’ai complètement refait mon plan de cours et j’ai commencé à enseigner ce que j’avais appris ici, dit-elle. J’ai constaté que cela a eu un effet spectaculaire sur mes élèves. » [traduction]
Voilà la raison d’être des ateliers EinsteinPlus : élaborer des façons de présenter aux élèves des concepts complexes de la physique – matière sombre, espace-temps courbe, physique quantique – d’une manière interactive, amusante et sensée.
Agne Junolainen, venue d’Estonie pour participer à EinsteinPlus, en parle comme d’une expérience « extraordinaire » qui lui a fait (presque) souhaiter que les vacances d’été soient déjà terminées : « Je suis impatiente de rentrer et de modifier mes cours pour y inclure ce que j’ai appris ici et en faire profiter mes élèves. » [traduction]
Mis à part la folie des démonstrations Dollarama, les ateliers EinsteinPlus abordent des questions sérieuses à propos de l’apprentissage et de la pédagogie, et donnent aux enseignants les outils et le soutien dont ils ont besoin pour toucher les élèves qui autrement pourraient éprouver de l’aversion pour les sciences.
Selon Miles Hudson, enseignant de Durham, dans le Nord de l’Angleterre, l’aspect le plus gratifiant d’EinsteinPlus est de savoir qu’il bénéficiera aux élèves à un moment crucial de leur vie, alors qu’une étincelle de révélation sur la science peut avoir des répercussions sur leur vie professionnelle à venir.
« Tant que vous n’avez pas participé à un atelier EinsteinPlus, vous ne pouvez pas savoir jusqu’à quel point cet atelier sera incroyablement et directement utile dans vos cours, déclare-t-il. Et je dis toujours à mes élèves que la physique est une science tellement puissante qu’elle permet de tout expliquer. » [traduction]
POUR EN SAVOIR PLUS
À propos de l’IP
L'Institut Périmètre est le plus grand centre de recherche en physique théorique au monde. Fondé en 1999, cet institut indépendant vise à favoriser les percées dans la compréhension fondamentale de notre univers, des plus infimes particules au cosmos tout entier. Les recherches effectuées à l’Institut Périmètre reposent sur l'idée que la science fondamentale fait progresser le savoir humain et catalyse l'innovation, et que la physique théorique d'aujourd'hui est la technologie de demain. Situé dans la région de Waterloo, cet établissement sans but lucratif met de l'avant un partenariat public-privé unique en son genre avec entre autres les gouvernements de l'Ontario et du Canada. Il facilite la recherche de pointe, forme la prochaine génération de pionniers de la science et communique le pouvoir de la physique grâce à des programmes primés d'éducation et de vulgarisation.
