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Vittascience : un site pour rendre les mathématiques et les sciences plus vivantes
Une interview de Léo Briand, cofondateur
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Mis en ligne le 4 mai 2021, par Aymeric Picaud, Cyrille Guieu, Gilles Aldon, Léo Briand

Nous l’avions déjà évoqué dans cette brève : VittaScience : pour une approche collaborative et humaine de la Science.

Vittascience propose un site avec un accompagnement de projets de classe mêlant sciences, mathématiques et programmation.

Gilles Aldon, Cyrille Guieu et Aymeric Picaud, membres du comité de rédaction de MathémaTICE posent des questions au cofondateur pour éclairer ce projet particulier sous forme d’ensemble de services pour les professeurs en mathématiques, en sciences et technologies du premier degré au supérieur.

Léo Briand nous fait l’amitié de répondre en visioconférence.

Vue de la page d’accueil du site du projet
https://fr.vittascience.com/
Nous réalisions des activités pédagogiques avec l’objectif de rendre la science plus vivante

Gilles Aldon (GA) : Comment est née Vittascience ?

Léo Briand (LB) : Vittascience est née il y a trois ans en tant qu’entreprise, mais je travaillais déjà sur ce projet depuis deux ans. Cela a commencé avec des classes en région toulousaine où nous rendions avec des camarades de promotion (j’étais étudiant à l’époque) pour faire du tutorat scientifique avec des enseignants de mathématiques et de sciences. Nous réalisions des activités pédagogiques avec l’objectif de rendre la science plus vivante (d’où le nom Vittascience qui est arrivé par la suite) et plus attractive.

Le site Vittascience est organisé suivant quatre grandes parties :

GA : Dans les contenus proposés par Vittascience, qu’est-ce qui concerne spécifiquement les mathématiques ?

LB : Il est difficile de distinguer ce qui relève ou pas des mathématiques dans les projets que nous proposons. Notre démarche s’inscrit dans ce que les anglo-saxons nomment STEM (pour Sciences Technologies Engineering and Mathematics [1]). Mais nous prenons aussi en compte la place prépondérante des mathématiques dans l’enseignement secondaire en France.

Aujourd’hui ce qu’on propose et qui va intéresser directement les enseignants de mathématiques, c’est tout ce qui gravite autour de l’algorithmique et de la programmation informatique. En effet, on s’est vite rendu compte qu’il y avait un fort besoin sur ce thème, notamment du fait de l’évolution des programmes de collège de 2015 -2016 et de ceux du lycée de 2019-2020. Pour le collège, cela se concrétise avec Scratch qui permet de travailler avec des blocs logiques de façon très visuelle, et pour le lycée par le biais du langage Python qui est devenu le langage officiel. On a remarqué que de nombreux enseignants ont dû se former très rapidement à ces nouveaux outils qu’ils n’avaient pas forcément rencontrés dans leur formation initiale. Du coup, on a intégré de la programmation dans des projets concrets basés sur une expérience scientifique. Cela permet de proposer un contexte concret pour les élèves qui ont du mal à entrer dans l’abstraction. Il peuvent ainsi comprendre à quoi peut servir la programmation.

Notre plateforme d’enseignement de la programmation [...] permet de faire travailler les élèves très rapidement en ligne.

Le deuxième champ de notre activité qui peut intéresser les enseignants de mathématiques est notre plateforme d’enseignement de la programmation qui permet de faire travailler les élèves très rapidement en ligne. C’est une réponse à une contrainte vécue par bon nombre d’enseignants : celle de l’installation des logiciels dans les établissements scolaires qui est parfois complexe, mais aussi à la diversité des usages des élèves : téléphone ou tablette notamment. Notre solution simplifie l’apprentissage de la programmation.
Les mathématiques interviennent aussi dans des activités de nos kits pédagogiques lorsqu’elles conduisent à une acquisition de données qui doivent être traitées. C’est notamment le cas dans l’exemple du ballon solaire qui est une des premières expériences que nous avons menée en région toulousaine. Il s’agit d’une sorte de montgolfière équipée de capteurs pour mesurer différents paramètres comme l’altitude ou la température, et ces paramètres-là, on peut les analyser mathématiquement : à l’école primaire, on peut par exemple déterminer l’altitude maximale du ballon, au collège on va parler de moyenne ou de vitesse et au lycée on modélisera de façon plus poussée.

GA : Donc Vittascience ça fonctionne autour des projets, et dans les projets il y a toujours l’idée de programmer ou de faire programmer les élèves ?

LB : Dans tous nos kits pédagogiques, nous avons à présent une partie programmation. Ce n’était pas le but au départ, mais ce qui nous caractérise aujourd’hui, c’est vraiment l’omniprésence de la programmation. D’ailleurs notre plateforme de programmation est utilisable indépendamment de ces kits. Il y a à présent six interfaces de programmation avec la même logique : passer d’un langage par blocs comme Scratch, qui est assez simple d’utilisation au début, vers un langage plus avancé comme par exemple Python ou le langage C++ dans le cas d’Arduino. Les interfaces sont conçues pour accompagner les jeunes dans cette transition. Souvent les élèves programment sur une interface pour le langage par blocs, puis sur une autre interface pour passer au langage textuel. Nous avons fait un lien en proposant dans une même interface une traduction de ce qu’on voit en Scratch, vers le langage Python. C’est un peu comme lorsqu’on apprend une nouvelle langue : on s’appuie sur la langue qu’on connaît déjà pour apprendre la nouvelle.

Cyrille Guieu (CG) : Mais le langage par blocs proposé par l’interface n’est pas exactement similaire à Scratch ...

LB : En effet et cela permet de comprendre ce qu’est Scratch. Scratch n’est pas le premier langage par blocs, il est l’héritier d’une évolution des organigrammes ou des logigrammes. Scratch est venu formaliser tout ça, ce n’est pas vraiment un langage, c’est plutôt une façon de programmer. Aujourd’hui c’est un standard et ce standard est fondé sur un outil qui s’appelle Blockly [2], qui est une librairie qui permet de manipuler les blocs. Vittascience, comme Scratch 3 et la plupart des autres outils qui utilisent des blocs sont fondés sur cette librairie open source, qui est maintenue par Google. C’est ce qui fait que même si Vittascience n’utilise pas Scratch, l’environnement est quand même très similaire à Scratch.

Aymeric Picaud (AP) : L’objectif est donc de passer de la programmation visuelle à la programmation en mode texte...

La logique est centrale et les blocs permettent d’éliminer les problèmes de syntaxe

LB : Exactement. D’un point de vue didactique, quand on apprend la programmation, il y a deux grandes parties à maîtriser. La première partie, c’est la logique et la deuxième partie, c’est la syntaxe. La logique est centrale et les blocs permettent d’éliminer les problèmes de syntaxe, en se concentrant uniquement sur des problèmes de logique, puisqu’on ne peut pas faire d’erreur de syntaxe avec les blocs. Quand on s’attaque à Python directement, on attaque de front les deux problèmes, puisqu’on doit à la fois comprendre la logique et maitriser la syntaxe. C’est pour ça que la plupart des enseignants commencent par Scratch avant de passer à Python, pour diminuer la difficulté initiale.

CG : Certaines études montrent que le passage par la programmation visuelle, au lieu de coder directement dans un langage textuel n’est pas forcément efficace sur les acquisitions par les élèves de connaissances syntaxiques à long terme. Qu’en pensez-vous ?

LB : Je ne vais pas m’avancer dans des conclusions trop hâtives, car je ne suis pas chercheur dans le domaine, mais mon point de vue est qu’il y a des priorités d’un point de vue pédagogique. On constate dans nos expériences dans les classes que beaucoup d’élèves se braquent et ne se familiarisent pas avec le langage Python. C’est vrai que les blocs font perdre l’aspect syntaxique. Il est clair que si les élèves ont toujours les blocs à proximité pendant leur trois ans de lycée, ils seront certainement moins bons en syntaxe Python. C’est une question de priorité pédagogique entre la syntaxe et la logique. Mon point de vue est de prioriser la logique. En effet les langages évoluent, mais la logique ne change pas. L’important c’est que les jeunes comprennent que le monde qui les entoure n’est pas magique, qu’il a été façonné par des êtres humains, par des développeurs, souvent aux États-Unis. En revanche, si l’objectif est de connaître la syntaxe de Python, dans ce cas il vaut mieux mettre les élèves directement sur Python. Il n’y a pas une bonne ou une mauvaise solution, c’est plutôt une priorité d’apprentissage. Python est aujourd’hui très répandu et dispose de beaucoup d’avantages, mais peut-être que demain il y aura un nouveau langage qui va apparaître et qui va remplacer Python. C’est plausible, on a vu des grands mouvements dans les langages : C et Java étaient clairement les standards il y a quelques années, aujourd’hui c’est plutôt Javascript et Python et puis ça va changer demain avec peut-être Go ou d’autres langages qui vont arriver. Il y a des effets de mode et la syntaxe doit être réapprise à chaque fois qu’on aborde un nouveau langage, alors que la logique est quasiment la même pour tous.

CG : Les enseignants de lycée perçoivent parfois le recours à la programmation par blocs comme une perte de temps dans l’apprentissage de Python. Qu’en pensez-vous ?

L’approche que nous avons avec Vittascience, c’est de laisser le choix : l’interface s’adapte au niveau.

LB : Nous percevons ces réticences également. Il y a une grosse disparité de compétences des enseignants de mathématiques de lycée pour ce qui concerne la programmation. Il y a des profs de maths passionnés qui ont appris la programmation durant leurs études et qui ont atteint un niveau exceptionnel, le niveau d’un développeur professionnel. Je connais des profs de maths qui pourraient très facilement travailler dans l’industrie du numérique. À l’inverse, on a des enseignants qui ont choisi des spécialités mathématiques éloignées du numérique, qui ne se sont pas intéressés à la programmation et qui ont de grandes difficultés. Les enseignants les plus à l’aise vont clairement proposer Python en approche « pure et dure », tandis que ceux pour qui Scratch est une bouée de sauvetage face à la déferlante Python seront en plus grande difficulté. L’approche que nous avons avec Vittascience, c’est de laisser le choix : l’interface s’adapte au niveau. On peut très bien effacer la partie blocs et se retrouver avec une interface Python standard, ou disposer des blocs et de Python, ou n’avoir que les blocs. Ce paramétrage de l’interface peut être choisi par l’élève lui-même ou par l’enseignant.

GA : Avez-vous des retours des enseignants qui utilisent votre site ? Comment sont organisés ces retours ?

LB : C’est une question hyper-importante, on n’a jamais assez de retours quand on crée quelque chose ! . Tous les retours sont bons à prendre et j’invite la communauté des enseignants de mathématiques à ne pas hésiter à nous faire des retours : y compris des remarques négatives, tant qu’elles ne sont pas malveillantes. Nous avons surtout des retours sur les aspects techniques des interfaces de programmation, mais nous manquons un peu de retours pédagogiques.

GA : Vittascience propose de nombreuses ressources. Comment sont-elles créées et partagées ?

C’est une logique collaborative.

LB : Aujourd’hui nous avons plus de 150 ressources sur le site, avec un nombre croissant d’enseignants qui se mettent à publier, ce qui est une très bonne nouvelle (voir à ce propos cet article sur les ressources de Vittascience). Vittascience, en collaboration avec ses proches partenaires publie également. Les ressources publiées sont libres (sous licence Creative Commons) afin que l’enseignant qui fait paraître une ressource conserve la propriété intellectuelle sur son travail. Cette licence interdit les usages commerciaux des ressources publiées. C’est une logique collaborative.

GA : Quel est le modèle économique de Vittascience ? Qu’est-ce qui vous a poussé à passer du secteur associatif au secteur privé ?

LB : C’est une bonne question. On a choisi depuis le début une démarche d’autofinancement afin d’éviter d’être dépendant d’un financement externe. En tant qu’association, nous dépendrions de financements publics ou privés, qui orienteraient nos choix de développement. Nous souhaitions au contraire fonder nos choix sur les besoins des enseignants, c’est pourquoi Vittascience est devenue une société. Nos revenus proviennent de deux sources : du matériel pédagogique (kits pédagogiques) que nous produisons nous-mêmes, des cartes programmables que nous revendons et des contrats avec des éditeurs (Hatier, Magnard ...) qui nous rémunèrent pour intégrer notre interface de programmation dans leurs contenus. Je précise que les services en ligne comme les interfaces de programmation sont indépendants des achats de kits. Ils sont donc principalement gratuits.
Nous aurons une nouvelle source de financement au mois de mai puisque nous allons proposer un abonnement premium. Les enseignants qui le souhaitent pourront ainsi bénéficier de nouveaux services liés à la gestion de classes. Ce qui était gratuit le restera.

GA : L’abonnement permettra d’accéder à quelles fonctionnalités ?

LB : La gestion des classes sera facilitée, pour l’instant c’est un peu compliqué car les élèves ne peuvent pas créer de compte du fait du RGPD [3]. Actuellement si les élèves créent un programme, ils peuvent le sauvegarder sur leur ordinateur sans problème. Par contre pour le transmettre à l’enseignant, c’est assez complexe. La bonne solution c’est que les élèves aient un compte. Nous avons donc créé un outil compatible avec le GAR (https://gar.education.fr ) qui permet de récupérer très facilement des travaux d’élèves. Cet outil sera gratuitement mis à disposition lorsqu’il concerne une seule classe. Si ce service convient à l’enseignant, il pourra s’abonner pour l’utiliser avec toutes ses classes ou même au niveau de l’établissement.

CG : Avez-vous des financements publics ?

LB : Vittascience ne vit pas de subventions. Nous avons néanmoins obtenu un financement EduUp via la Direction du Numérique Éducatif. Ces subventions (entre 20 et 70 k€) permettent de développer des services innovants numériques. Nous avons été lauréats en septembre 2019. Cela nous a permis de développer la plateforme, c’est détaillé dans ce lien et ce lien. C’est dans le cadre de ce financement que nous avons intégré le GAR à notre plate-forme et que nous l’avons également rendue plus accessible (RG2A Accueil - RGAA > numerique.gouv.fr). Nous n’avons reçu aucun autre financement public.

« Dis-moi et j’oublierai, montre-moi et je me souviendrai, implique-moi et je comprendrai. »

GA : En conclusion : « Dis-moi et j’oublierai, montre-moi et je me souviendrai, implique-moi et je comprendrai. »

LB : C’est une citation de Confucius que nous avons mise en page d’accueil de notre site. Nous avons vraiment à cœur de ne laisser personne sur le bas-côté, en proposant des outils pratiques et simples. Notre approche par les projets pédagogiques ou par l’ergonomie des interfaces de programmation a en effet pour but d’impliquer au maximum les élèves dans leurs apprentissages.


notes

[1Voir à ce propos le rapport du Service de recherche du Congrès des États Unis (Congressional Research Service) du premier août 2012 : http://steamwise.io/docs/congressional-research-service-R42642.pdf

[2Blockly est une bibliothèque javascript pour des projets basés sur une interface Web. Elle est fournie par Google et permet à des programmeurs d’intégrer une programmation par blocs à l’intérieur de leurs projets. De nombreux projets utilisant Blockly ont déjà été cités dans nos colonnes : Bloquement (Alain Busser) dans Création d’un micromonde avec Blockly, DGPad (Éric Hakenholtz) dans Que devient une tortue plongée dans un champ dynamique ?, Scratch 3.0, Mblock, P5Visuel (André Boileau) dans p5Visuel, un environnement de programmation visuelle pour le web

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