Les Robots : Utiliser un smartphone ou une tablette pour « faire » de la science physique et des maths, est-ce bien raisonnable ?

Christophe : Oui, et c’est même probablement l’une des évolutions pédagogiques les plus intéressantes de ces dernières années. Un smartphone moderne contient une quantité remarquable d’instruments de mesure : accéléromètre, gyroscope, magnétomètre, microphone, capteur de luminosité, GPS, caméra, etc. Ces composants permettent de mesurer des phénomènes physiques comme le mouvement, le son, la lumière, la pression ou encore le champ magnétique. Autrement dit, chaque élève a aujourd’hui potentiellement dans sa poche un petit laboratoire scientifique.

Mais le smartphone c’est dispose aussi d’une caméra vidéo qui peut enregistrer les mouvements, qui peuvent être analysés image par image pour en déduire la position, la vitesse ou l’accélération, ce que l’on appelle l’analyse cinématique qui est étudiée en classe en 4eme, 3eme et 2nd. Cette même caméra peut etre utilisée pour documenter les expériences.

Enfin tous les smartphones ont une connexion bluetooth et peuvent se connecter à des capteurs externes pour recevoir des informations sur la température, la concentration de CO2, le rayonnement infrarouge ou le pH d’une solution.

Avec FizziQ, notre objectif est précisément de transformer les smartphones en véritables instruments pédagogiques. L’application permet d’enregistrer des données provenant des capteurs internes et externes, de tracer des graphiques, d’analyser des vidéos ou de réaliser des mesures en temps réel pour étudier des phénomènes physiques comme la chute d’un objet, la propagation du son ou les mouvements d’un sportif.

Mais il ne s’agit pas seulement de technologie. Ce qui est essentiel – c’est de rapprocher les sciences du monde réel. Les élèves peuvent expérimenter dans la cour de l’école, à la maison ou sur le terrain. La science cesse d’être seulement abstraite : elle devient observable, mesurable et concrète.

En réalité, utiliser un smartphone pour faire de la science, c’est transformer un objet du quotidien en instrument de connaissance. Et cette transformation est extrêmement puissante sur le plan pédagogique.

Un des atouts de FizziQ est qu’il est gratuit et sans partage de données personnelles. L’application peut être téléchargé puis supprimée librement, aucun login ou mail n’est demandé aux élèves ou enseignants.

Croyez-moi, quand l’enseignant dit aux élèves : « Aujourd’hui on va faire des sciences avec votre smartphones », ils sont à l’écoute !

Les Robots : Votre solution propose un véritable cahier d’expérience. En quoi est-ce un élément majeur de votre approche pédagogique et qu’est-ce que cela change pour l’apprenant ?

Christophe : La plupart des appareils pour enregistrer les données du smartphones sont ce que l’on appelle des data-loggers. Ils enregistrent les informations qui peuvent être transférées sur un autre logiciel comme un tableur par exemple. Un des pionniers a été l’application Phyphox créée par l’université d’Aix la Chapelle en Allemagne.

Nous souhaitions aller beaucoup plus loin. Dans l’enseignement scientifique, l’essentiel n’est pas seulement la mesure, mais la démarche : poser une question, formuler une hypothèse, réaliser une expérience, analyser les résultats et en tirer une conclusion. Cette logique est celle de la méthode scientifique. C’est pour aider l’élève à analyser les données et à les partager que nous avons créé dans FizziQ le cahier d’expérience. Le smartphone s’y prête tout à fait avec son écran tactile, la capacité de dicter et de prendre des photos.

Dans le cahier scientifique numérique, les élèves vont consigner leurs observations, leurs graphiques, leurs photos, leurs calculs et leurs conclusions. Ils peuvent structurer leur raisonnement et documenter tout le processus expérimental. Ce cahier et les mesures peuvent être partagés avec d’autres élèves, ou avec l’enseignant sous forme de PDF, de tableaux, d’images ou même en format Python.

Le cahier d’expérience change profondément la posture de l’élève. Plutôt que d’être uniquement un utilisateur d’un appareil de mesure, l’élève devient un chercheur en miniature. Il construit un raisonnement, organise ses données, compare ses résultats avec ceux de ses camarades et produit un compte rendu scientifique.

C’est un changement pédagogique majeur. Et c’est précisément l’approche défendue par la Fondation La main à la pâte, avec laquelle nous avons conçu FizziQ : apprendre les sciences en les pratiquant réellement.

Les Robots : Dans un monde qui remet souvent la science en question, avez-vous déjà mesuré (ou ambitionnez-vous de le faire) un impact social et/ou sociétal grâce à vos solutions technologiques ?

Christophe : La confiance dans la science ne se décrète pas : elle se construit par l’expérience. La science diffère d’autres domaines en cela qu’on ne dit pas « je crois » ou « je pense que », mais « l’utilisations de la méthode scientifique sur ce problème prouve que ». Lorsqu’un élève mesure lui-même un phénomène physique, lorsqu’il observe un graphique issu de ses propres données, il comprend que la science n’est pas une opinion mais une méthode.

Notre ambition est donc de contribuer à développer une culture scientifique plus solide grâce à un appareil que chaque jeune, chaque citoyen, a dans sa poche.

FizziQ a été conçu comme un outil gratuit, accessible et sans collecte de données personnelles, afin de pouvoir être utilisé par le plus grand nombre d’élèves et d’enseignants dans le monde. L’application permet de réaliser des expériences en classe, mais aussi à la maison ou sur le terrain, ce qui élargit considérablement l’accès à l’expérimentation scientifique.

Nous voyons déjà apparaître des usages très variés : étude du mouvement d’un athlète, analyse du bruit en ville, mesure du champ magnétique terrestre, observation des couleurs ou de la vitesse du son. FizziQ est utilisé par 50 000 élèves chaque mois, en France mais aussi à l’étranger.

Ce qui nous intéresse particulièrement, c’est que ces expériences rendent les élèves actifs face aux phénomènes naturels. Dans une époque où l’on peut douter de beaucoup de choses, l’expérimentation reste un point d’ancrage très solide.

Former des citoyens capables de mesurer, d’observer et de raisonner est probablement l’un des enjeux majeurs de l’éducation scientifique aujourd’hui.

Les Robots : Quel est l’avenir de Trapèze Digital ? Avez-vous des annonces en termes de projet ?

Christophe : Trapèze.digital poursuit un objectif simple : rendre l’expérimentation scientifique accessible à tous. Nous continuons à développer l’écosystème FizziQ autour de plusieurs axes.

Le premier est l’extension des capacités expérimentales : les smartphones ne peuvent pas tout mesurer. Pour étendre leur champ d’application, nous avons créé un boitier, FizziQ Connect, qui permet de connecter des capteurs du commerce à FizziQ. Ceci réduit par un facteur 10 le cout de l’expérimentation pour une école. Par exemple un magnétomètre (appareil pour mesurer le magnétisme) connecté coute 400 euros, grâce à FizziQ Connect le cout d’un magnétomètre est de 20 euros ! La plateforme FizziQ Connect est open source, n’importe quel appareil bluetooth peut s’y connecter.

Le deuxième axe concerne l’accompagnement pédagogique. Avec notre partenaire la Fondation La main à la pâte et la communauté éducative, nous développons de nouvelles activités scientifiques et des ressources pour les enseignants.

Le troisième axe, c’est le primaire. La formation en sciences commence le plus tôt possible. Nous avons conçu une application beaucoup plus simple pour le primaire, FizziQ Junior. Elle a un beau succès mais encore trop limité car les enseignants de primaire ont une formation limitée en sciences et ont souvent une papréhenson à se lancer dans des projets scientifiques avec leurs élèves. C’est là où la formation est importante, formation que bous faisons-lui avec nos partenaires.

Enfin, nous explorons les possibilités offertes par l’intelligence artificielle pour aider les élèves à analyser leurs données, interpréter leurs graphiques et structurer leur raisonnement scientifique. FizziQ est déjà doté d’un moteur IA pour aider l’élève à mieux analyser des phénomènes, en complément des explications de l’enseignant.

Merci Christophe !

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Les Robots : Qu’est-ce que cela évoque pour toi, l’éthique de l’IA ?

Thomas : Un scandale fera remonter le sujet à la surface. Souvenez-vous, il y a une dizaine d’années de Tay, un agent conversationnel (chatbot) mis en ligne par Microsoft sur Twitter et Snapchat, entre autres. Passe-temps pour les 18-24 ans, ce robot prenait les traits d’une adolescente et utilisait massivement les emojis. En 48h l’outil a été retiré, tant les utilisateurs ont influencé les réponses de l’agent jusqu’à les rendre moralement inacceptables, ainsi de la négation du génocide des juifs ou de l’apologie d’Hitler. Ce que ce scandale nous a appris, c’est la vitesse de réaction des utilisateurs et leur volonté de « tester » les nouveaux outils, en particulier d’IA. Alors qu’au départ ce projet promettait des conversations sympathiques, il a été détourné très facilement et pas pour le meilleur.

Cet exemple donne à réfléchir sur les valeurs que nous projetons sur l’IA. Quelle est la finalité des outils et comment certains pourraient la détourner, sont des questions primordiales.

Les Robots : Comment proposes-tu d’y répondre aujourd’hui, face à la montée très rapide de l’IA Générative ?

Thomas : Ce qui m’intéresse particulièrement, c’est d’adopter le point de vue de l’utilisateur. Parce qu’en réalité, il ne sait pas ce qui se trouve dans la fameuse « boîte noire ». Il la questionne parfois, mais il ne sait pas, nous ne savons pas, comment elle est constituée ni comment elle fonctionne réellement. Nous sommes davantage dans un rôle de spectateur de l’IA. D’ailleurs ces IA Génératives nous fournisse l’illusion d’un dialogue entre l’humain et la machine. On avance facilement que nous avons encore la capacité à être en contrôle, via le prompt, dit autrement via les commandes que nous lui envoyons. Face à l’IA aujourd’hui, nous devons avoir des outils d’analyse, des indicateurs de véracité des informations, et sans doute ne plus seulement nous fier à notre intuition.

Pour autant, l’important est parfois dans ce que ne montrent pas les indicateurs ou les mesures. C’est aussi ce que l’on doit garder en tête lorsqu’on mène ce genre de réflexion. C’est d’ailleurs ce que j’explique dans un guide des bonnes pratiques publié fin 2024, où j’ai coordonné les contributions au Hub France IA d’acteurs français de l’IA (voir le lien suivant : https://www.normandie.cci.fr/sites/g/files/mwbcuj1116/files/2025-08/Guide_pratique_IA_ethique_version-2.pdf).

Les Robots : Comment passe-t-on de l’éthique à un cadre réglementaire applicable au quotidien ?

Thomas : En tant que questionnement sur nos cadres culturels, l’éthique est par nature fragile. Cette fragilité essentielle doit nous amener à questionner nos conventions. Ce qui était admis hier, l’est-il encore aujourd’hui ? Mais c’est aussi pour cela que nous devons alerter sur le respect des droits fondamentaux, en appliquant par exemple une éthique opérationnelle à travers 7 principes : « sûreté, impact durable, autonomie, responsabilité humaine, explicabilité, équité et respect de la vie privée ».

Au-delà de ces principes, ayons conscience que le temps de l’IA Générative, n’est pas celui du juriste et encore moins celui du philosophe. Les usages se renouvellent rapidement et précèdent la réglementation. Il nous faut en conséquence toujours expérimenter, puis fort de l’expérience, observer et apporter des garanties pour le respect de l’éthique. C’est par exemple, l’idée du marquage des contenus générés par l’IA (sur lequel je suis en ce moment consulté, le Règlement européen sur l’IA prévoyant son application sur nos marchés d’ici février 2027) ; marquage qui sera détecté, et permettra de faire la différence entre réel et artificiel. Il y a toujours eu cette dualité avec l’expérimentation et la science. Aristote en fait déjà cas, il n’y a pas de science sans expérience, et ce trait s’applique aussi à l’IA.

Les Robots : Justement qu’en pense le philosophe que tu es ?

Thomas : Le philosophe se nourrit d’observations, puis prend le temps d’interroger. Nous aurons toujours un cran de retard sur la technologie, et devons donc ajuster et tenter de cadrer les nouvelles pratiques suivant nos valeurs. Plongeons dans l’histoire, évitons la cruauté du  « plus jamais ça ». C’est pour cette raison que nous devons ensemble travailler sur la responsabilité, et clarifier celle de chaque acteur, concepteur ou producteur d’un système d’intelligence artificielle. Comme nous le rappelons dans le guide pratique : « la responsabilité exprime le devoir de répondre de ses actes, toutes circonstances et conséquences comprises, c’est-à-dire d’en assumer l’énonciation, l’effectuation et par suite la réparation voire la sanction lorsque l’attendu n’est pas obtenu. »

Merci Thomas !

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