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Médiation scientifique

11/12/2014

Quand nos scientifiques s’invitent à l’école

À l’occasion de la Fête de la science, le centre Inria Lille - Nord Europe a proposé l’opération « chercheurs itinérants ». Cette opération qui s’est déroulée du 6 au 17 octobre derniers, a été l’occasion pour les scientifiques d’Inria d’intervenir pendant une heure auprès d’établissements scolaires, collèges et lycées. Trois des scientifiques intervenants nous font part de leurs retours sur cette immersion à l’école.

Aborder les sciences numériques à l’école

Au menu, les élèves ont pu découvrir les thématiques de recherche abordées chez Inria : étude du génome, réalité virtuelle, robots mous, Internet des objets… un partage de connaissances sur des sujets passionnants qui enrichissent d’ores et déjà notre quotidien. Grâce à cette opération, notre centre a pu réaliser 58 interventions auprès de seiz établissements scolaires de la métropole lilloise, touchant ainsi plus de 1400 élèves de la 6e à la terminale ! Parmi les scientifiques d’Inria Lille ayant participé à l’opération, trois nous font part de leur retour d’expérience.


Vincent Kubicki – Ingénieur de recherche en statistiques

Vincent Kubicki - Inria

Vincent Kubicki est ingénieur au sein de l’équipe-projet Modal (commune avec le CNRS, l'université Lille1 et l'université Lille 2*1) et spécialisé dans le calcul numérique, la modélisation, et les mathématiques appliquées. Il s’est rendu cette année dans plusieurs classes de terminales S et ES pour faire une présentation sur l’utilisation des modèles statistiques pour le traitement de données.

Au programme de cette présentation d’une heure ? Introduire les élèves à la recherche en général, faire une présentation théorique sur les modèles statistiques et surtout présenter des exemples d’applications à l’aide de démonstrations. L’ingénieur a pu montrer le logiciel qu’il développe chez Inria sur le traitement de données, en faisant le lien avec les modèles statistiques.

Si j’avais été exposé à des mathématiques plus appliquées ou en voyant à quoi cela peut servir, cela m’aurait aidé dans mes choix d’orientation.

« Les élèves étudient les statistiques à un niveau basique. Il est intéressant de pouvoir leur montrer la partie pertinente de ce qu’ils étudient au sein des programmes scolaires, le lien avec des applications concrètes. Par exemple, aujourd’hui, on utilise énormément l’informatique et les statistiques pour traiter des grands volumes de données, surtout dans le milieu industriel.  »

Après avoir discuté avec les enseignants, Vincent Kubicki fait le constat que les matières scientifiques sont des disciplines dont les élèves ont tendance à s’éloigner, jugées parfois trop arides et pas suffisamment appliquées. « J’ai une formation en physique, et maintenant je travaille dans les statistiques et l’informatique. Quand j’étais en thèse en mécanique des fluides, je préférais les aspects mathématiques aux aspects physiques… Avec le recul, je me dis que si j’avais été exposé à des mathématiques plus appliquées ou en voyant à quoi cela peut servir, cela m’aurait aidé dans mes choix d’orientation. On se rend compte que les élèves n’ont pas de visibilité, et que les profs non plus. Les enseignants que j’ai rencontrés sont très demandeurs de ce type d’interaction, mais manquent malheureusement de temps face aux programmes scolaires qui sont très riches.  »

L’objectif de sa participation à la Fête de la science ? Donner envie aux élèves. « Je préfère aller dans des établissements à la rencontre des élèves que de tenir un stand… c’est une autre façon de faire de la médiation qui s’inscrit dans un échange de proximité.  » En classe, les populations de lycée sont différentes entre public et privé, et les questions des élèves parfois surprenantes. « Un élève m’a demandé combien je gagnais et un autre quelle mention j’ai eu bac, c’était assez amusant. »

Je préfère aller dans des établissements à la rencontre des élèves que de tenir un stand… c’est une autre façon de faire de la médiation, qui s’inscrit dans un échange de proximité.

Après cette expérience auprès des scolaires, Vincent Kubicki est convaincu de la pertinence d’un échange avec les élèves, que ce soit pour découvrir le numérique, la recherche ou simplement avoir une vision sur les applications des enseignements qu’ils reçoivent. « De nos jours tout le monde utilise du numérique, possède des smartphones, etc. Il est important de montrer qu’il y a des aspects théoriques derrière tout ça. Soit les objets paraissent magiques, soit on se moque de comment ils fonctionnent… mais à notre époque, cela a du sens de comprendre ce qu’il y a derrière. En termes d’ouverture c’est vraiment important, surtout pour la génération actuelle. »


Viktor Toldov – Doctorant en réseaux et télécommunications

Viktor Toldov - Inria

Doctorant russe venu faire ses études en France, Viktor est intégré au sein de l’équipe-projet Fun d’Inria Lille et du groupe CSAM de l’institut d’électronique, de microélectronique et de nanotechnologie (IEMN). Sa thèse se consacre aux problématiques d’interférences et d’adaptabilité que peuvent rencontrer les réseaux de capteurs.

Au sein des classes qu’il a visitées, Viktor Toldov a pu présenter le fonctionnement des réseaux de capteurs sans fil, branche émergente de la télécommunication qui s’englobe  dans ce que l’on nomme aujourd’hui « l’Internet des objets ». Il explique ainsi qu’à notre époque, de plus en plus de systèmes, tel le wifi, utilisent les ondes radio (RF). Cette forte consommation provoque des émissions massives de signaux, qui, diffusés tous en même temps génèrent du "bruit". Ce phénomène peut impacter la consommation d’énergie des capteurs. « S'il y a plusieurs dispositifs qui émettent en même temps, cela peut générer des problèmes. J’ai essayé de montrer que les interférences électromagnétiques peuvent mener à la perte d’énergie, qui est importante pour les réseaux de capteurs. Parfois on ne peut pas remplacer la batterie d’un capteur, il est donc important d’essayer de réduire la consommation de ces dispositifs.  »

Afin de montrer qu’il faut aussi prendre en compte l’environnement où  l’on effectue la communication, Viktor Toldov s’est livré à une drôle d’expérience avec les élèves : plonger des capteurs dans l’eau et dans l’huile. « Dans l’air, les ondes se propagent assez bien. Par contre, sous l’eau, les élèves ont pu constater que le dispositif ne marche plus. En revanche, l’expérience a montré que sous l’huile de tournesol, les nœuds de capteurs fonctionnent quand même. Malheureusement pour la communication RF, il y a beaucoup d’eau sur la Terre… Il faut le prendre en compte pour éviter que cela ne génère des problèmes. Par exemple, sur Titan, le satellite de Saturne, il y a beaucoup de méthane liquide… Si l’on souhaite mettre des capteurs là-bas, il faudra prendre cet environnement en compte.  »

J’ai essayé de me mettre à la place des lycéens, de me rappeler comment j’étais à cette époque. J’avais envie de leur montrer que ce qu’ils apprennent sert à quelque chose, de les intéresser sans rentrer dans les équations.

Cet échange a été aussi l’occasion pour Viktor Toldov de découvrir le système scolaire français. « C’était intéressant de voir la structure de l’école en France, et les différences avec la Russie. Discuter avec les élèves, essayer d’être informel pour avoir de l’interaction. Étant en thèse, je me sens encore élève, comme eux. Quand j’étais au collège et lycée, je voulais connaître les applications de ce que l’on apprenait. La physique c’est bien, mais à quoi ça sert exactement ? Comment on peut l’appliquer ? J’ai essayé de me mettre à la place des lycéens, de me rappeler comment j’étais à cette époque. J’avais envie de leur montrer que ce qu’ils apprennent sert à quelque chose, de les intéresser sans rentrer dans les équations  ». Le doctorat a pu également relever les différences des systèmes éducatifs. « Chez nous en Russie, il y a des cours d’informatique à l’école. Dès le collège, on initie les élèves au codage, d’abord basique, puis au lycée on aborde le système binaire. Je pense que cela peut être intéressant d’introduire ce module en France, car l’informatique fait partie de la culture générale.  »


Fanny Chevalier – Chargée de recherche en informatique graphique

Fanny Chevalier - Inria

Chargée de recherche au sein de l’équipe-projet Mint (commune avec le CNRS et l'université Lille1*2), Fanny Chevalier travaille sur la visualisation d’information. Lors de son intervention elle a présenté les transitions animées dans les interfaces. « J’ai donné des éléments sur ce qu’est l’IHM, l’interaction Homme-machine, sur quel est mon métier et ce sur quoi je travaille. Pourquoi c’est difficile et pourquoi c’est important. L’IHM est très facilement compréhensible, la difficulté est de saisir les problématiques liées… Les élèves baignent dans un monde où la communication entre l’Homme et l’ordinateur est devenue relativement aisée grâce à une recherche poussée en interaction et en conception d’interfaces, ils ne voient pas la difficulté cachée derrière les interfaces qu’ils utilisent et ne connaissent pas les problématiques associées auxquelles nous étions sans conteste plus directement exposés il y a quelques années.  »

Les élèves baignent dans un monde où la communication entre l’homme et l’ordinateur est devenue relativement aisée […] ils ne voient pas la difficulté cachée derrière les interfaces qu’ils utilisent et ne connaissent pas les problématiques associées...

« J’ai parlé du traitement d’image et plus spécifiquement des animations. Aujourd’hui, on travaille beaucoup sur les transitions animées avec pour objectif qu’il n’y ait pas de changements abrupts sur les interfaces visuelles. Ce que l’on cherche à faire, c’est que les éléments qui disparaissent, disparaissent progressivement, que les éléments qui apparaissent, apparaissent progressivement, et les éléments communs se déplacent, ou morphent, progressivement. Par exemple, quand on minimise une fenêtre à l’écran, elle ne disparaît pas, elle fait un mouvement physique progressif. Le but est d’assurer un flot visuel continu pour l’utilisateur, en donnant l’illusion de préservation de matière, comme dans le monde réel.  » Un concept présent aujourd’hui dans la plupart des objets numériques, et pourtant difficile à saisir pour les élèves. « J’ai eu des difficultés à me mettre à leur niveau, non pas par rapport au discours, mais par rapport à leur expérience et niveau de connaissance. Les élèves ne perçoivent pas que l’on peut travailler sur ces problématiques. Si les transitions animées fonctionnent aujourd’hui, ce n’était pas le cas avant, et il y a toujours des difficultés liées à ces thématiques.  »

En tant qu’institut public, Inria s’engage dans la médiation scientifique en menant des actions de vulgarisation auprès du grand public. Faire découvrir aux nouvelles générations le monde de la recherche est une activité qui fait partie du métier. « C’est important, non seulement pour expliquer qui on est et ce qu’on fait, mais aussi et surtout pour sensibiliser ces jeunes qui seront peut être nos recrues du futur. On leur donne des éléments et on les amène à réfléchir sur les outils qu’ils utilisent. Petite, j’aurais été ravie d’avoir un chercheur qui vienne m’expliquer ce que l’on fait dans les labos. J’ai appris ce que c’était qu’être chercheur à la fac, et on ne m’avait pas du tout exposée à cela avant. C’est très important de faire cette démarche : pour disséminer l’information mais aussi parce que c’est un très bon exercice pour nous, les chercheurs. Ça force à s’arrêter un moment et faire l’exercice de vulgarisation : est-ce que je suis capable d’expliquer à des jeunes, ou à ma famille ce que je fais de manière abordable, sans pour autant dénaturer le problème ? C’est un exercice très dur.  »

J’ai appris ce que c’était qu’être chercheur à la fac, et on ne m’avait pas du tout exposée à cela avant.

Suite à cette expérience, Fanny Chevalier s’étonne que les programmes scolaires ne laissent pas encore place au numérique. « C’est marrant parce que ce n’était pas le cas quand j’étais petite… moi j’avais des cours où on bidouillait les ordis. J’étais en primaire, c’était quand les ordis venaient de sortir, et on faisait de la programmation. Le numérique est tellement présent dans nos vies maintenant, qu’une initiation à l’école permettrait de montrer les bases : comment utiliser les nouveaux médias, comment cela fonctionne derrière… les élèves ont souvent cette (fausse) idée que tout est acquis ! Je pense pourtant qu’ils seraient fascinés de comprendre comment un téléphone envoie un sms.  »


*1 au sein de l'UMR 8524 CNRS-Lille1, Laboratoire Paul Painlevé, et de l'EA 2694 "Santé Publique : épidémiologie et qualité des soins" de Lille 2.
*2 au sein de l'UMR 8022 CNRS-Lille1-Lille 3-Inria, LIFL et de l'EA 2697 L2EP.

Mots-clés : Chercheurs itinérants Fête de la science Équipe Fun Équipe Modal Équipe Mint Chercheurs à l’école Médiation scientifique Vulgarisation

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