Kenyan Smartphonics Workshop
A workshop to explore the smartphone as an educational tool!
On December 1, 2020 the “smartphonics” workshop took place. For half a day, around 15 Kenyan university teachers were able to test the smartphone as a tool for teaching physics. During this period of French lockdown, this workshop was held virtually, between Paris, Nairobi, Kisumu and Mombasa. On the program for participants: presentation of the possibilities offered by smartphones, but more importantly practical activities to explore the potential of this tool: free fall measurements shared between the four sites, riddles to discover the sensors, and an adaptation of the “smartphone physics challenge”, or how to measure as precisely as possible the height of a room with a smartphone among the 12 methods proposed?
The support materials used for this workshop are available below, as well as some photos that allow you to feel the atmosphere of this workshop.
Workshop Support Materials
Riddles
Discover the sensors installed into your smartphone by trying to reproduce these screenshots obtained with the phyphox application!
Smartphone Physics Challenge
Here is a selection of 12 methods for measuring the height of a room. You have to try them out and rank them in order of increasing precision. One of them has a precision of about 3 million kilometers, will you guess which it is?
Memory Lane
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Programme
Total : 4 hours
17 participants, on 3 different locations:
Icebreaker (30′)
Technical presentation (20′)
Goal: Present the possibilities of smartphones and Phyphox
Activity: Collective Measurement (15′)
Goal: Make a shared measurement of a free fall
Presentation: Use cases (30′)
Goal: Present how to use smartphones in a teaching environment
Break (15′)
Activity: Riddles (15′)
Goal: Discover the sensors of a smartphone
Activity: Smartphone Physics Challenge (45′)
Goal: Play with the notions of model and precision
Presentation: More precise practical work (10′)
Goal: Show more precise activities and practical work for students
Round table (30′)
Discussion about:
- How do you think you could use your smartphones?
- What tools would you need to teach with smartphones?
Group photo (5′)
This workshop is a co-construction of the “Physics ReImagined” team and the CEP of the Villebon Georges Charpak Institute. It was made possible thanks to the support of the UDIP project, the IUT Cachan, the French Embassy in Kenya and Somalia, the Technical University of Kenya, the Technical University of Mombasa, the four Polytechnic Institutes of Kabete, Kisumu, Kenya Coast and Nyeri. It benefited from the support of the “La Physique Autrement” Chair, carried by the Paris-Saclay University Foundation, supported by the Air Liquide group. A big thank you to Véronique Tibayrenc for her invitation, and to Lou-Andréas Etienne for her help.
Workshop organized with the help of:
Ambassade de France au Kenya et en Somalie
Université Paris-Saclay
projet UDIP
Institut Villebon - Georges Charpak
During lockdown, undergraduate students in physics at Paris Saclay University found themselves confined to the four corners of France and beyond for some, sometimes in difficult conditions.
They carried out experimental projects during this period, working in pairs despite the distance that separated them. The objective was to apply the scientific approach to a problem of their choice with the tools they had at their disposal, starting with their smartphone! The projects have been very varied: power of a candle, DVD spectrophotometer, solar oven, air density, study of lunar craters(new window), rotating fluids, study of a dodgem…
The teachers who framed these confined TPs were impressed by the general quality of the work done: congratulations to all the students!
A few pictures
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To promote this work, an independent jury looked at the reports and selected a few to award them prizes. The objective of these prizes is above all not to establish a competition between students, but to allow a moment of sharing of the different projects during a virtual award ceremony organized after the exams.
(The following is in French, sorry.)
prix du détournement de matériel (remis par J. Bobroff, Université Paris Saclay) :
mesure de polarisation (A. El Rhirhayi et P. Miriot-Jaubert)
En démontant des calculatrices et en récupérant les filtres polarisant des affichages, ces étudiants ont étudié le phénomène de la polarisation de la lumière, et l’ont utilisé pour construire un dispositif qui mesure la quantité de sucre dans un liquide.
Pour aller plus loin, voici le compte-rendu.
prix du dispositif expérimental (remis par U. Delabre, Université de Bordeaux) :
casse ou pas casse (É. Iglesis et M. Demol)
Quand on tire suffisamment vite une nappe, les couverts n’ont pas le temps de bouger et restent sur la table, mais comment quantifier cela ? En fabriquant des dispositifs expérimentaux astucieux afin de contrôler tous les paramètres ! Avec une mention spéciale pour la poubelle à pédale qui assure la reproductibilité du déclenchement de l’expérience…
Pour aller plus loin, voici le compte-rendu.
prix du tout petit (remis par N. Lidgi-Guigui, Université Sorbonne Paris Nord) :
la taille d’un cheveux (J. Gambaudo et L. Jouan)
Première phrase du compte-rendu :
« Dans ce TP, nous allons comparer les caractéristiques d’un poil de chat et d’un cheveu humain. Nous avons décidé dans cette étude de nous limiter à l’épaisseur des poils. Cette idée nous est venue car nous souhaitions nous amuser durant ces temps troubles, tout en gardant un aspect scientifique et rigoureux. Ainsi, l’un de nous ayant des chats confinés avec lui et l’autre ayant des cheveux, nous avons décidé de faire ce TP. »
Et ils l’ont fait !
Pour aller plus loin, voici le compte-rendu.
prix le moins confiné (remis par J.-M. Courty, Sorbonne Université) :
localisation (D. Toquer et N. Dhungana)
Des contraintes imposées par le confinement d’un étudiant au Népal et de l’autre en France on peut faire un beau projet de mesures de différences en latitude et longitude en utilisant le soleil et le champ magnétique terrestre. Pour améliorer la précision, une collaboration internationale a été lancée avec le Sénégal, la France, l’Arabie Saoudite, les États-Unis, l’Indonésie, l’Allemagne, les Pays-Bas, l’Égypte, l’Albanie et la Palestine.
Pour aller plus loin, voici le compte-rendu.
prix le plus précis (remis par H. Bouchiat, Université Paris Saclay) :
densité du soleil (M. Caprais et U. Pensec)
En commençant par des premières mesures à 25%, et en se battant avec le dispositif expérimental pour arriver à des résultats à 0.4% d’incertitude, la précision a été le maitre mot de ce travail, où la mesure de l’ouverture angulaire du soleil permet de calculer sa densité, et de mettre en évidence l’excentricité de l’orbite Terre-Soleil.
Pour aller plus loin, voici le compte-rendu.
prix de la créativité (remis par A. Vergnolle, Université Paris Saclay)
figures de Chladny (R. Chaput et J. Gueret)
Comment réaliser des figures de Chladny en mode confiné ? Comment fabriquer un Tonoscope ? Comment mesurer la vitesse du son dans un plat à tarte ?
Pour aller plus loin, voici le compte-rendu.
prix astro (remis par H. Dole, Université Paris Saclay) :
fusée vinaigre (Y. Calbert et M. Billoir)
La fusée vinaigre + bicarbonate de soude est un classique de youtube. Mais pour optimiser la propulsion d’une telle fusée il faut faire preuve de compétences en chimie, en mécanique, et en physique des fluides…
Pour aller plus loin, voici le compte-rendu.
Prix du jury, ex æquo :
– densité du soleil (M. Caprais et U. Pensec)
– température de l’eau dans une bouilloire (J. Albert et M. Rouxel)
Après un vote de tous les membres du jury, deux projets ont été désignés ex-æquo :
– le projet densité du soleil, déjà repéré pour la précision de ses mesures d’ouverture angulaire du soleil (pour aller plus loin, voici le compte-rendu) ;
– le projet température d’eau dans une bouilloire, qui explore les différentes techniques physiques qui permettent de déterminer la température de l’eau sans utiliser un thermomètre afin de préparer le thé parfait. Il se trouve que l’eau chante différemment selon sa température par exemple… (pour aller plus loin, voici le compte-rendu)
température d'eau dans une bouilloire
densité du soleil
Pour se souvenir
Voici quelques liens vers des productions de ces projets…
“Observation of quantum jumpts”, Sauter, T., Neuhauser, W., Blatt, R., & Toschek, P. E. (1986). Observation of quantum jumps. Physical review letters, 57(14), 1696.
Voici deux articles que nous avons publiés pendant le confinement de mars 2020 à propos de nouvelles façons de vulgariser ou d’enseigner en confinement.
"Enseigner les sciences expérimentales à l’heure de la distanciation sociale."
J. Bobroff, F. Bouquet, U. Delabre, The conversation Mai 2020
"En confinement, réinventons la vulgarisation scientifique !"
J. Bobroff, paru dans The Conversation, mars 2020
et en complément, cet article paru dans La Recherche, juste avant le confinement, sur ces nouvelles façons d’enseigner.
Enseigner la physique autrement
Julien Bobroff, Frédéric Bouquet, Ulysse Delabre, La Recherche, Février 2020, N°556, p59
le mot de passe se trouve ici.
à télécharger :
Pendant le confinement de 2020, nous avons demandé à nos étudiants de L2 en option smartphonique d’imaginer des activités utilisant les smartphones pour les familles. Certaines utilisent l’application phyphox.
Un jeu d'énigme utilisant le smartphone imaginé par Thibault et Anita.
Un parcours du combattant DIY imaginé par Walid et Ilyess
Des énigmes créées par Alexandre et Guy
Comprendre l'accélération centripète, par Yasmine et Lidya
Une chasse au trésor, par Nesrine, Djouleika et Alexia
Fabriquer un microscope, par Julia et Anaïs
Alexei Vinakourianov
More information on Alexei Vinakourianov here : link
Ce site contient différentes ressources pour le cours de L3 de J.Bobroff à l’Institut Villebon-Georges Charpak.
Pour les exposés de vulgarisation :
– exposé de 10 mn avec support powerpoint
– objectif : expliquer un article scientifique
– On présentera le sujet, l’enjeu (objectif), ce que les chercheurs ont trouvé, comment ils l’ont trouvé.
– Il faut montrer et expliquer au moins une figure de l’article.
– L’article : recherche en physique, en anglais – se reporter aux liens ci-après.
Quelques IA pour faire des analyses ou recherches
mistral.ai (besoin d’un compte google ou bien en profil invité)
Les cours et powerpoints
Article à expliquer avec l'IA
article de Loubeyre
"Synchrotron infrared spectroscopic evidence of the probable transition to metal hydrogen." Nature 577.7792 (2020): 631-635.