Si la brique technologique prototypée dans le projet MAGNETICS est centrée sur l'interopérabilité des plateformes d'apprentissage du code et des cartes électroniques programmables, le projet s'inscrit cependant dans une approche plus large de développement des compétences digitales au service de la créativité, du développement de la pensée critique et de la collaboration. Nos engagements en termes de compétences et connaissances sont développées ci-dessous.
L'APPRENTISSAGE DES STEAM BASÉ SUR L'INTERDISCIPLINARITÉ.
Le projet MAGNETICS vise à participer à l'acquisition des compétences ciblées dans l'apprentissage des STEAM, socle de connaissances clés réunissant les mathématiques, les sciences, la technologie, l'ingénierie, et les arts, où l'intégration de cette dernière composante permet d'encourager la créativité et l'innovation. L'inclusion des arts dans les programmes STEM aide à susciter plus d'intérêt et de motivation vers les matières scientifiques en développant de manière créative, la pensée critique et participant à améliorer l'inclusivité dans l'apprentissage des sciences (en particulier l'intégration des femmes dans les carrières scientifiques, mais également à plus large échelle, participer à la vision d'une école inclusive prenant en compte la singularité de chaque élève et leurs intérêts personnels, stimulés par la créativité, en promouvant les STEAM via des concepts moins techniques, et plus technico-créatifs et sociétaux).
Afin d'atteindre cet objectif, le projet MAGNETICS se propose d'outiller les enseignants afin de développer au sein de l'école, des projets interdisciplinaires participant à la promotion de la démarche par projet visant à "comprendre le sens [des] apprentissages en les croisant", et à "mettre en œuvre de nouvelles compétences" (Réseau Canopé).
Au service de cette vision, le projet MAGNETICS s'inscrit dans les objectifs de l'Education Nationale comme définis dans la communication "Le Numérique au service de l'Ecole de la confiance" en soutenant "l'acquisition de compétences dans le domaine du numérique, et plus particulièrement de l'informatique, [...] par des expériences concrètes que les élèves peuvent vivre et poursuivre [...]" et soulignant que "la fabrication numérique, la robotique, l'électronique sont des leviers importants de motivation, de valorisation voire d'inclusion. Le ministère souhaite donc développer très largement les activités de fabrication et de création autour des objets numériques [...] ce type d'activités, qui favorisent les nouvelles compétences du XXIe siècle, l'apprentissage du code informatique permet de découvrir et d'acquérir des modes de résolution de problèmes différents des approches scolaires classiques.".
DÉVELOPPER LES COMPÉTENCES DE PROGRAMMATION INFORMATIQUE ET DE PRODUCTION NUMÉRIQUE.
Au service du développement des compétences STEAM, le projet permettra de renforcer les connaissances des élèves dans le domaine de la programmation informatique. Comme souligné par le Ministère dans ses communications sur l'utilisation du numérique à l'école, "les compétences numériques sont présentes dans tous les domaines du socle et dans les programmes des disciplines. Les enseignements numériques sont renforcés au lycée avec un enseignement « informatique et création numérique » (ICN)". De plus, depuis la publication du Bulletin officiel spécial n°1 du 22 janvier 2019, l’enseignement de sciences numériques et technologie (SNT) est officiellement programmé pour la classe de seconde générale et technologique dès la rentrée 2019. L'ambition du projet MAGNETICS permettra de renforcer ces apprentissages en les décloisonnant de l'apprentissage des matières scientifiques, techniques et artistiques, et en proposant une vision de la programmation au delà de l'approche algorithmique.
Ainsi, l'intégration du codage sera présent dans l'ensemble des matières couvertes par le socle des STEAM, sous format d'outil utilisé pour résoudre des problèmes scientifiques complexes ou lancer des projets artistiques créatifs, connectés et interactifs.
ABORDER LES OBJETS CONNECTÉS À L'ÉCOLE.
Basé sur le développement de compétences en programmation, MAGNETICS permettra également d'approcher la thématique des objets connectés, prépondérante "dans tous les domaines de la vie sociale" ce qui "incite à mettre ces différents produits interactifs et communicants au service des apprentissages" (Le Numérique au service de l'école de la confiance, education.gouv.fr). Au travers d'activités interdisciplinaires concrètes, utilisant le prototype MAGNETICS pour faciliter l'interaction entre les enseignants, l'élève pourra aborder plusieurs concepts techniques et scientifiques, tout en approchant le fonctionnement de capteurs, de cartes électroniques et la programmation. Par exemple, au sein du défi "Développer un système de surveillance de la qualité de l'air pour mieux comprendre les effets du gaz à effet de serre", l'élève pourrait aborder l'ensemble du spectre des STEAM :
L'apprentissage des mathématiques en utilisant les données collectées pour illustrer des enjeux des statistiques et probabilités (dont une visualisation pourra être réalisée dès le collège en utilisant Scratch par exemple),
Les sciences (notamment la biologie et la chimie), en travaillant à la compréhension d'un phénomène complexe,
La technologie et l'ingénierie par le développement d'un système complet basé sur un ensemble de capteurs situés à l'intérieur d'une serre et transmettant un flux en direct de données environnementales et chimiques (développé en utilisant MakeCode et/ou CircuitPython) et connecté au réseau Lora,
Les arts en créant des challenges artistiques reliés aux enjeux environnementaux.
LES COMPÉTENCES CLÉS DU 21IÈME SIÈCLE.
Par les engagements présentés ci-dessus, MAGNETICS contribuera au développement des compétences clés du 21ième siècle, en se basant notamment sur les développements réalisés par le LINE (Laboratoire d'Innovation et Numérique pour l'Education) sous la direction de Margarida Romero :
La pensée critique : capacité de développer une réflexion critique indépendante . Analyse des idées, des connaissances et des processus en lien avec u systeme de valeurs et de jugements propre, pensée responsable qui s'appuie sur des critères et qui est sensible au contexte des autres
La collaboration : capacité de développer une compréhension partagée et de travailler de manière coordonnée avec plusieurs personnes dans un objectif commun
La créativité : conception d'une solution jugée nouvelle, innovante et pertinente pour répondre à une situation-problème et adaptée au contexte
La pensée informatique : ensemble de stratégies cognitives et métacognitives liées à la modélisation de connaissances et de processus, à l'abstraction, à l'algorithmique, à l'identification, à la décomposition et à l'organisation de structures complexes et de suites logiques
La résolution de problèmes : capacité d'identifier une situation-problème pour laquelle le processus et la solution ne sont pas connus d'avance. Capacité de déterminer une solution, la construire et la mettre en oeuvre de manière efficace
Cela se traduira au sein de la pédagogie par projet, par les méthodologies d'expérimentation, les initiatives et défis, illustrant l'utilité et les modes de développement des résultats du projet MAGNETICS.
FOCUS SUR LES COMPÉTENCES DES ENSEIGNANTS.
Enfin, le projet MAGNETICS s'inscrit dans une initiative plus large de formation des enseignants à l'utilisation des outils numériques et IoT au sein de leurs classes. Ainsi, la mise en oeuvre du projet comprendra une part de formation en collaboration avec les Inspés de l'académie d'Aix-Marseille et de Nice contribuant à la réflexion actuelle menée par le ministère sur l'intégration du numérique en tant que méthode et outils pour enseigner au XXIième siècle. Cette formation sera orientée autour de trois principaux modules :
La compréhension des outils de programmation et des cartes électroniques
L'intégration de ces outils dans une approche par projet
L'utilisation du numérique dans un cadre éthique et responsable