Artistic Reality In School educaTion: enActed, Reflective and Collaborative learning with the HUman orrery Space

L’approche STEAM, nourrie par l’exploration spatiale humaine, motive la jeune génération à s’intéresser aux sciences et à notre système solaire. L’astronomie offre un cadre stimulant pour développer l’observation, expérimenter des méthodes scientifiques et appréhender lois physiques et concepts mathématiques de manière ludique et concrète. Cette dynamique est renforcée par l’utilisation du planétaire humain, où les apprenants deviennent acteurs d’une danse des planètes, plaçant leur corps au cœur de la démonstration. Or, les normes scolaires classiques ne conviennent pas à tous. Rester assis ne facilite pas toujours l’apprentissage, surtout pour les élèves marginalisés, ayant des difficultés linguistiques (migrants) ou des besoins spécifiques (sourds, malentendants). Le planétaire humain, par ses activités kinesthésiques et son approche incarnée, abaisse ces barrières. Le projet ARISTARCHUS comble ainsi les lacunes de l’enseignement de l’astronomie, en proposant des outils favorisant l’apprentissage actif. « Le planétarium humain a permis aux élèves de visualiser les mouvements planétaires d’une manière que les manuels ne pourraient jamais offrir », avec une approche interdisciplinaire, selon les témoignages des enseignants.

Intégrés au modèle astrophysique du système solaire, les apprenants découvrent la position et le mouvement des planètes à travers leur corps et leurs déplacements. Le projet ARISTARCHUS s’appuie sur le planétaire humain pour initier les 8-15 ans à une nouvelle approche d’apprentissage. Fort d’une expertise en didactique des sciences, des mathématiques et en pédagogie corporelle, et appuyé sur un réseau d’écoles, le projet crée un environnement artistique, ludique, inclusif et scientifique. En associant réalité augmentée et méthodes centrées sur l’apprenant, il propose des technologies et contenus accessibles et stimulants, favorisant la créativité et l’articulation entre savoirs anciens et nouveaux. La méthode scientifique est démocratique : elle permet à chacun, par l’expérimentation et la discussion, de prendre des décisions de façon autonome mais collaborative. Le planétaire humain soutient ces processus à la fois sur le plan artistique et scientifique. Comme l’ont souligné les participants, le projet promeut l’interdisciplinarité, favorise l’engagement des élèves et offre aux enseignants des outils pédagogiques innovants : « Nous voulions relier les matières STEM pour éveiller la curiosité et la créativité des élèves. »

Les partenaires ont préparé les objectifs, le contenu et le matériel de formation pour le LTT/C1 qui a eu lieu à Paris. Dans chaque pays, les partenaires ont sélectionné 18 enseignants coordinateurs (CT) dans 16 écoles pilotes, puis les CT ont recruté 25 enseignants pilotes dans leur école. 21 autres écoles, avec 26 enseignants pilotes (PT), ont rejoint le projet. Nous sommes fiers de dire que nous avons largement dépassé notre engagement dans le projet et que nous travaillons à obtenir des résultats encore meilleurs dans la seconde moitié du projet. Les partenaires ont travaillé ensemble pour mener à bien les tâches incluses dans les objectifs du projet afin de produire les résultats décrits ci-dessous. Le questionnaire d'évaluation et les directives de mise en œuvre (PR1) ont été élaborés sous la direction du partenaire grec. Tous les coordinateurs pédagogiques et les enseignants pilotes ont distribué le questionnaire aux élèves de leur propre école avant et après l'utilisation de la planétarium humain. L'objectif du questionnaire est de déterminer si les apprenants apprécient davantage les sciences lorsqu'ils utilisent le planétarium humain par rapport à des sessions d'apprentissage des sciences plus traditionnelles. Chaque partenaire de projet a également rédigé un rapport sur ces activités avant la fin du mois de juin 2023. Ce rapport était un « devoir » pour les enseignants qui ont participé à la première session de formation. L'ensemble de ces activités est disponible sur la plateforme d'apprentissage en ligne dans la partie dédiée aux enseignants. Le site web du projet a été créé au début du projet, ainsi qu'un compte Linkedin par le partenaire chypriote (PR4). La plateforme d'apprentissage ludique (https://elearning.aristarchusproject.eu/) a été réalisée avec une large implication des partenaires français et chypriotes pour la partie dédiée aux apprenants. Enfin, l'application de réalité augmentée (PR3) a été développée par le partenaire allemand et a fait l'objet de discussions lors du deuxième LTT. Parallèlement à la mise en œuvre des séquences dans les écoles, qui était l'objectif principal de cette première période du projet, des événements de diffusion ont été organisés à différents niveaux dans les quatre pays. Ces événements ont permis de diffuser les séquences Aristarchus dans d'autres écoles, au-delà du premier groupe d'écoles pilotes. Certaines séquences ont été enregistrées sur vidéo et analysées par le partenaire français. Le partenaire allemand s'est concentré sur l'évolution de la conception du système solaire par les apprenants. Les deux analyses ont été présentées lors de conférences de recherche ou sont en cours de publication dans des articles de recherche. Comme décrit dans les rapports, la mise en œuvre comprenait des leçons utilisant le planétarium humain et des applications de réalité augmentée, telles que la simulation des anniversaires planétaires et l'étude des cycles jour-nuit. Un enseignant a noté : « L'activité de l'anniversaire planétaire a été un moment fort - elle a rendu les concepts abstraits tangibles pour les élèves. »

Comme le montrent les rapports des enseignants et le rapport de dissémination, le projet a mobilisé plus de 400 élèves et 50 enseignants, renforçant à la fois la motivation et la compréhension de l'astronomie. Un élève a déclaré : « Je comprends enfin comment les planètes se déplacent, c'est comme si je pouvais le voir se produire dans ma tête maintenant. » Les enseignants ont fait état d'une confiance accrue dans l'enseignement de concepts complexes. Résultat 1 du projet : cadre méthodologique « Aristarchus » pour les écoles pilotes et lignes directrices pour les enseignants. UAegean, en coopération avec tous les partenaires, a préparé une documentation concernant la partie éthique (R1.T1) : formulaires de consentement éclairé pour les enseignants et les parents d'élèves (voir https://bit.ly/Aristarchus_Consent-Forms ) et brochures (voir https://bit.ly/Aristarchus_Brochures ) décrivant les objectifs de la recherche, offrant des précisions relatives à la participation et à la protection des données en français, en grec, en allemand et en anglais. Ces documents ont été distribués aux enseignants et aux chefs d'établissement de chaque école, aux élèves et aux parents afin de s'assurer qu'ils étaient pleinement informés. Les lignes directrices pour la formation des enseignants (R1.T2), le plan de déploiement pour les projets pilotes de la première année (R1.T3), les lignes directrices pour l'approche du planétaire humain et les recommandations de bonnes pratiques aux enseignants pour la mise en œuvre de l'approche associée au planétaire humain dans les écoles - en présentiel et à distance - (R1.T4) font partie du « Cadre méthodologique Aristarchus pour les écoles pilotes et les lignes directrices pour les enseignants » (voir https://bit.ly/Aristarchus_MFP). Les partenaires ont collaboré et créé un questionnaire ludique en français, grec et allemand qui a été utilisé par les écoles pour évaluer l'impact du projet (les liens sont disponibles sur le MFP). Résultat du projet 2 : Boîte à outils pédagogique « Aristarchus". CYU, en coopération avec tous les partenaires, a développé : - un document présentant les programmes de différentes matières (mathématiques, sciences, arts) dans chaque pays partenaire et en lien avec le planétaire humain (R2.T1) ; - les meilleures pratiques pour relier les programmes au planétaire humain (R2.T2) ; - la première ébauche de l'ensemble des séances d'enseignement-apprentissage (séquences) « prêtes à l'emploi » (R2.T3). Les résultats du PR2 ont été validés lors du LTT/C1 et sont disponibles dans le dossier de collaboration « Enseignants coordinateurs » sur https://bit.ly/Aristarchus-CT. Ils sont également disponible sur le site en ligne d'apprentissage dans la partie pour les enseignants (https://elearning.aristarchusproject.eu/). L'application de création des planétaires humains a été finalisée par notre partenaire associé (IREM Lille). Elle est accessible en ligne : https://orreries.univ-lille.fr/. Résultat du projet 3 : application de réalité augmentée Aristarchus **** À FAIRE : décrire le choix de l'application (technique et pédagogique) évaluation de l'application par les enseignants (non incluse dans l'impact) *** MU a mis en place l'environnement de programmation (documents utiles et ressources gratuites pour créer des textures pour les planètes) et la structure (scènes, animations, trackers). Plus précisément : la vue des planètes individuelles dans le système solaire a été développée à faible coût et de manière efficace sans coder en dur l'ensemble de la structure. Une barre d'éléments HUD a été ajoutée, permettant de basculer entre plusieurs scènes pour l'installation d'autres fonctionnalités majeures. L'utilisation de QR Codes pour augmenter la réalité est disponible. MU a également créé des fiches d'information sur les planètes avec des modèles de RA des planètes. Résultat du projet 4 : Plateforme d'apprentissage en ligne « Aristarchus » et apprentissage ludique (https://elearning.aristarchusproject.eu/) CARDET, en tant que coordinateur du PR4, a développé un prototype de la plate-forme au format pdf incluant les principales caractéristiques (R4. T1). Les partenaires ont donné leur avis sur le prototype avant que CARDET ne finalise le document. En outre, CARDET a élaboré les lignes directrices et les modèles qui seront utilisés pour le développement du contenu. La plate-forme a deux interfaces : pour les enseignants et pour les apprenants. CARDET, en coopération avec tous les partenaires, a développé le contenu destiné aux apprenants (six histoires au total), qui intégre des fonctionnalités ludiques. La plateforme est accessible à tous, après avoir créé un compte gratuit et anonyme.