RÉSUMÉ INTERVENTION

L’activité physique et sportive, enseignée de l’école primaire jusqu’en terminale, présente tous les avantages d’un média de culture scientifique et technique, et d’insertion, sur lequel la quasi-totalité des matières enseignées dans ces cycles peuvent œuvrer dans une approche pluridisciplinaire. La jeune fille ou le jeune homme, marche, court, saute, lance une balle ; cet adolescent devient alors son propre laboratoire sur lequel l’enseignant peut prendre appui pour d’une part, confronter les sensations éprouvées par les jeunes et la verbalisation de ses situations, et d’autre part, aller au-delà de la simple observation des phénomènes afin d’y introduire l’explication, qui repose le plus souvent sur une modélisation permettant une formulation mathématique, reliant de ce fait les causes à leurs effets.

 

Nous rejoignons en cela les propos de Paul MOUŸ et Suzanne BACHELARD  (1944) : « l’erreur est de croire que les faits contiennent déjà l’explication. Il faut l’y introduire… La base de la méthode expérimentale, c’est l’invention de la formule mathématique ». En effet, la démarche expérimentale devient alors une aide des plus précieuses pour quantifier donc visualiser des concepts très abstraits comme force, accélération vitesse et déplacement. Confronter l’adolescent à l’analyse de sa propre gestuelle et tenter de lui apporter une explication rationnelle (mécanique) aux mécanismes mis en jeu qui sont le plus souvent proposés par le professeur d’EPS, telle est l’ambition que nous recherchons à travers le dispositif « Classe Olympique Sciences et Sport ». Lors de ces classes, des enseignants de plusieurs disciplines (mathématiques, sciences physiques, technologie, E.P.S., sciences de la vie et de la terre principalement), accompagnant leurs élèves, ont pu découvrir le bien-fondé de notre méthodologie et l’efficacité de nos outils.

 

Notre démarche pédagogique :

 

Les sciences pour l’Ingénieur viennent en appui des quatre ateliers qui constituent le programme des COSS. Chaque élève réalise l’ensemble des  ateliers à travers 4 séances de trois heures chacune. Il s’agit :

 

    - Atelier « Je mesure ma détente verticale » au cours  duquel plusieurs  concepts sont abordés : masse et  poids, gravité, force d’action et  force de réaction, équilibre du corps en appui, centre de gravité du corps, accélération, vitesse et déplacement du centre de gravité, filiation temporelle entre ces trois

paramètres cinématiques.

 

L’enseignement de l’EPS est aussi interrogé par la

notion d’impulsion et le rôle joué par les segments

« libres » dans la recherche de la performance.

 

     - Atelier « J’analyse ma foulée de course » au

cours duquel les concepts de vitesses moyenne et

instantanée, le temps d’appui et de suspension

aérienne sont analysés ;

 

    -  Atelier « Je saute en longueur et je me compare au champion » pour lequel l’analyse d’images est indispensable à l’aide d’une caméra vidéo pour analyser la trajectoire aérienne du centre de gravité.

 

     - Atelier « La musculation, c’est quoi ? » .L’adolescent est ici confronté aux notions de forces externes au corps et aux forces internes produites ar les muscles actionneurs du mouvement. Des enregistrements de l’activité électromyographique des principaux muscles mobilisés dans un soulever de charge permettent de mettre en correspondance temporelle activité musculaire et force externe produite nécessaire à la réalisation de la tâche.

 

Ainsi, nous mettons à profit la curiosité de chacun d’eux pour répondre à quelques objectifs cruciaux : rénover l’enseignement des fondamentaux  en mécanique, présenter les mathématiques appliquées comme un langage indispensable entre scientifiques, enfin, démystifier les technologies modernes de calcul et de communication.

 

Cette démarche nécessite :

 

Un apport théorique nouveau en matière de mécanique ; Le corps humain doit être modélisé selon un système poly-segmentaire et les applications des lois fondamentales de la mécanique newtonienne prennent alors tout leur sens.

 

Des outils spécifiques sont indispensables ; ce sont ceux de la recherche en mécanique humaine mais suffisamment simplifiés pour nos ingénieurs néophytes que sont les élèves ; construits par nos soins autour de dispositifs familiers (caméscope, pèse-personne et micro-ordinateur), ils font largement appel aux nouvelles technologies, traitement d’images et calculs numériques en particulier. Ces outils ont été conçus puis réunis au sein d’une mallette pédagogique, à l’initiative du CRITT SL, par Arnaud Decatoire Ingénieur de recherche du groupe RoBioSS.

 

1 P. MOUŸ et S. BACHELARD : « Logique et philosophie des sciences », librairie Hachette, Paris, 1944

 

Poitiers les 12 et 13 Novembre 2015