Fête de la science 2023 : Il va y avoir du sport… et un kit !

Mais qu’est-ce que c’est ce kit pédagogique “Science & Sport” ?

La création de ce kit pédagogique a pour objectif d’aborder la thématique “Science & Sport” au sein des établissements scolaires en lien avec la Fête de la science 2023. Il se destine aux enseignants du secondaire qui peuvent l’animer seuls ou à plusieurs : physique-chimie, biologie, technologie, histoire, EPS… tout le monde peut s’impliquer. Ce kit se décline en plusieurs ateliers de deux heures qui abordent des domaines scientifiques variés en lien avec le sport. Et pas question que les participants restent assis sur une chaise : il faut bouger !

Dans l’idéal, ces animations se dérouleront dans les gymnases, les cours de récréation, partout où l’on peut se dépenser. Le kit sera disponible sous plusieurs formats. L’ensemble du contenu pédagogique sera gratuitement téléchargeable en ligne. Pour les professeurs qui le souhaitent, une formation pourra venir en complément, ainsi que des supports illustrés.

L’apport de la science pour “se connaître” comme fil conducteur

Après une première phase de veille, nous avons réfléchi au fil rouge qui relirait l’ensemble des ateliers du kit pédagogique. Un vrai casse-tête… Avec l’arrivée des Jeux Olympiques en France, le Ministère des Sports espère rafler 50 médailles d’or tricolores. Rien que ça !

Et pour ça, les sportifs de haut niveau peuvent compter sur les scientifiques. Leur mission : repousser les limites des athlètes grâce à des technologies inédites. On est instantanément immergé dans le mindset “Plus haut, plus loin, plus fort”, devise officielle des jeux olympiques. C’est donc tout naturellement que nous nous sommes orientés sur le rôle de la science dans la performance sportive. Mais le sujet étant un peu large, il fallait le réduire.

Au cours de nos recherches, par les nombreuses études réalisées, l’athlétisme et notamment la course, sont les sujets qui sont les plus ressortis. La course est ancestrale dans sa pratique. C’était LA discipline phare des premiers jeux olympiques antiques en 776 avant JC. Tellement vieille qu’on a eu le temps de bien l’analyser. Quelle aubaine ! Ce sera donc la course !

Ajoutez à ça qu’il est assez aisé de parler de sciences avec un tel sujet. Entre vitesse, force de frottement et métabolisme, on a l’embarras du choix.

C’est ici que Roland Lehoucq entre en scène. Astrophysicien au CEA et membre du conseil d’administration de l’association, ses conseils ont été précieux pour faire évoluer le contenu du kit pédagogique. Uniquement concentrés sur la performance, il fallait que les ateliers abordent d’autres thématiques qui nous semblent fondamentales comme l’importance du sport pour la santé mentale, le travail en équipe ou encore le sport et le handicap.

Afin de faciliter nos recherches, nous avons défini un objectif pédagogique clair qui correspondait aux valeurs à promouvoir. Puis, cet objectif a été décliné en trois directions claires : se connaître soi-même dans l’effort, l’esprit d’équipe et l’évolution du sport.

C’est la naissance du kit “Science & Sport” tel qu’on le connaît aujourd’hui.

Zoom sur les 3 ateliers

Étape suivante : définir les activités proposées, le matériel nécessaire et surtout les enseignants qui pourront les animer.

Pour cela, nous avons utilisé le programme scolaire du secondaire, grâce à l’appui de Sylvie, notre super enseignante chargée de mission. En particulier le contenu pédagogique associé au sport et aux disciplines scientifiques. Et figurez-vous qu’il y a des choses à faire !

Alors c’est parti, embarquez avec nous pour la conception du kit.

Premier atelier : un jeu de rôles pour se connaître soi-même dans l’effort

Avez-vous remarqué la popularisation des applications sportives et des montres connectées ?

Ces dispositifs permettent aux sportifs expérimentés comme aux coureurs du dimanche de suivre leur état physique lors d’un effort. Distance parcourue, vitesse de pointe, calories brûlées et fréquence cardiaque, rien ne leur échappe. Se connaître dans l’effort intègre de plus en plus la pratique sportive.

Au-delà du suivi de l’état physique, les sportifs, plus particulièrement ceux de haut niveau, sont incités à prendre en compte leur état émotionnel face à l’effort. Cela pourrait contribuer à améliorer leur mental lors des compétitions et éviter certains troubles psychologiques liés à la pratique intensive du sport.

Ce sont ces deux thématiques que nous avons choisies pour le premier atelier de ce kit. Et pour les aborder, pourquoi ne pas parler de l’effort physique ?

Pour cet atelier, les participants seront par groupe de trois avec des rôles différents. L’athlète (celui qui transpire), l’entraîneur sportif (celui qui parle) et le scientifique (celui qui calcule). La première activité amène les groupes à s’interroger sur les conséquences physiologiques de l’effort physique. Et pour rendre ça sportif, on va bouger !

Première étape : quelle est la vitesse optimale de déplacement de l’athlète ?

Conditionnée par de nombreux facteurs, figurez-vous que la longueur de votre jambe en fait partie. C’est donc ce que nous avons sélectionné. Résumé de cette activité en quelques mots : mesure de la longueur de la jambe et calcul de la vitesse, déplacement au bon rythme et, ne pas oublier, le calcul de la fréquence cardiaque et de la fréquence respiratoire avant puis après l’effort.

Qu’est-ce qu’on en retire ?

Et bien ce déplacement ne nous demande pas tellement d’efforts. La fréquence cardiaque et la fréquence respiratoire sont assez stables. C’est ce qu’on pourrait appeler la “vitesse de croisière”.

Cette première étape introduit parfaitement la seconde : c’est l’heure de vraiment se dépenser. Ici, nous voulons que les participants adoptent différents modes de déplacements proposés (marche rapide, course, quatre pattes…). Le but : se rendre compte que certains représentent un plus gros effort physique, comprendre pourquoi et observer leurs conséquences sur la physiologie de l’athlète.

Comment ? Grâce à la mesure de la fréquence respiratoire et cardiaque encore une fois.

En passant, c’est l’occasion d’expliquer le fonctionnement des muscles et les forces de frottement. Pour la deuxième activité, les groupes vont réfléchir sur le conditionnement de l’effort physique.

Est-il possible d’influer la performance de l’athlète avant l’effort physique ?

Pour commencer, c’est la préparation physique avant la course qui sera proposée. L’entraîneur et l’athlète vont tester différents types d’échauffements et le scientifique s’occupera d’analyser la performance du coureur par le calcul de sa vitesse.

Après ça, l’accent sera mis sur l’impact du mental sur la performance sportive. L’entraîneur aura plusieurs types de discours (motivant, stressant, défaitiste…) qu’il pourra utiliser avec l’athlète avant sa course. Le scientifique s’occupera de calculer la vitesse de course. L’ensemble de ces activités prendra la forme d’expérimentations scientifiques (et oui rappelez-vous, la thématique c’est Science & Sport) : problématiques, hypothèses, résultats, interprétations… un vrai laboratoire du sport !

Cet atelier, c’est aussi le bon moment pour aborder les notions d’incertitudes.

La multiplication des mesures (longueur de la jambe, temps de parcours…) peut entraîner des erreurs dans les résultats. Les participants peuvent s’amuser (si on considère que c’est le terme adéquat) à déterminer les incertitudes potentielles et réaliser plusieurs fois les mesures.

Appel aux professeurs de physique, biologie et EPS, cet atelier est fait pour vous !

Deuxième atelier : L’esprit d’équipe

Cet atelier est né d’un constat assez simple : tous les sportifs de haut niveau sont entourés d’une équipe. Tout seul on va plus vite, à plusieurs on va plus loin (on se devait de le placer). Notre objectif : créer un réel esprit d’équipe au sein des différents groupes. Et pour ça, quoi de mieux qu’un parcours à l’aveugle !

Cette première activité permet d’initier une réelle confiance entre les participants et d’aborder une thématique qui nous tient à cœur : le sport et le handicap. Nous, ce qu’on veut, c’est reproduire les courses réalisées par des personnes malvoyantes et leur accompagnateur. Alors, deux participants, un bandeau et un parcours avec pleins d’obstacles, et c’est parti !

Vous vous demandez certainement quand est-ce qu’on parle de sciences et vous avez raison. Et bien voilà, le parcours sera réalisé plusieurs fois mais le guide ne sera pas placé au même endroit. D’abord à côté, puis derrière sur la ligne de départ, et enfin, devant sur la ligne d’arrivée. Ils vont tout tester. Dans cette ambiance laboratoire du sport, cette activité suivra une démarche scientifique rigoureuse.

L’objectif : déterminer quelle est la disposition optimale pour réussir au mieux le parcours. Une fois fini, c’est déjà l’heure de la deuxième activité : le relais quiz !

Pour faire court, c’est un relais, mais il faut répondre à des questions sur le paralympisme, les innovations dans le sport (notamment en lien avec le handicap), et réveiller le sens critique en proposant un format info ou infox. Entre cohésion et stratégie d’équipe, le groupe en ressortira plus soudé que jamais.

Et pour cet atelier, nous espérons que les professeurs de physique-chimie, d’histoire et d’EPS feront preuve d’esprit d’équipe 😉

Troisième atelier : Innove ton maillot de sport 

Troisième point que nous n’avons pas encore évoqué : les évolutions dans le sport. Et elles sont nombreuses. Nous voulons aborder le développement de nouvelles technologies pour améliorer le confort et la performance des sportifs. Il y en a plein, mais on a choisi de se concentrer sur les équipements.

Les participants vont devoir créer un maillot de sport le plus efficace possible en fonction de la discipline sportive et des contraintes imposées : le matériau et des éléments à ajouter, plus ou moins handicapants. Ils ont à leur disposition plein de stands du laboratoire du sport pour comprendre la construction d’un équipement sportif et les propriétés des divers matériaux.

Par exemple, un stand avec différents ballons pour observer l’impact des forces de frottement en fonction des matériaux utilisés sera proposé. Rapide explication : ils devront faire couler de l’eau (un fluide comme l’air), sur les ballons afin de déterminer l’importance des forces de frottement en fonction de leur matière.

À la fin, il faudra vendre ce maillot le mieux possible, voire même le tester, en espérant qu’il ne termine pas en lambeaux sur la ligne finale 😅

Pour cet atelier, les professeurs de technologie, de physique et d’EPS seront réquisitionnés 😉

Quel avenir pour ce kit pédagogique ?

Bien que notre travail soit bien avancé, le marathon de la conception est loin d’être fini !

Les kits sont en cours de construction et il nous faudra compléter le déroulement des ateliers. Le “gameplay” du relais quiz, le déroulé de l’atelier “ Innove ton maillot de sport”, et l’aspect ainsi que le contenu du kit pédagogique sont encore à développer.

Mais promis, on sera prêt pour le top départ de la Fête de la science 2023 !