La semaine dernière, les élèves de 12ème année du baccalauréat international DP de l'ISL ont participé à la dernière journée du projet du groupe 4, un élément obligatoire du Programme du diplôme qui donne aux apprenants la possibilité de collaborer au sein de groupes multidisciplinaires, de créer et de mener une expérience, avant de présenter leurs résultats et de réfléchir aux implications de leur apprentissage dans le « monde réel ». Lisez la suite pour en savoir plus sur le projet décrit par un membre de l'équipe comme une « opportunité enrichissante, amusante et stimulante qui nous a encouragés à nous pencher sur des sujets et des concepts que nous n'aurions pas envisagés d'habitude ».
Lorsque Mme Rudd (chef du département des sciences naturelles, professeur de chimie, professeur de sciences) et M. Spinks (chef du département des technologies de conception, professeur de conception) ont lancé le projet du groupe 4 le 29 août, leur présentation d'introduction comportait une citation tirée du site web du Forum économique mondial :
"Si la pandémie nous a appris quelque chose, c'est l'importance de la collaboration scientifique... grâce à la communauté internationale des chercheurs, nous connaissons les causes du COVID-19, nous avons développé et déployé des vaccins en un temps record et nous comprenons mieux comment gérer la maladie. "
« Du changement climatique à la santé, en passant par l'éducation, la justice et la pauvreté, la collaboration scientifique - entre les disciplines, les zones géographiques et les secteurs - sera nécessaire pour aider à trouver des solutions aux défis mondiaux urgents si le monde veut prospérer dans un avenir post-pandémique. » (weforum.org/)
Cette réflexion sur la nécessité de la collaboration scientifique, appliquée dans le contexte d'une crise mondiale qui a eu un impact sur nos vies à tous, a permis aux élèves de 12ème année du Programme du diplôme de l'IB de l'École internationale de Lausanne de comprendre l'objectif principal du projet du groupe 4.
Composante obligatoire du Programme du diplôme du Baccalauréat International, le projet du groupe 4 est une activité collaborative multidisciplinaire dans laquelle les élèves étudiant différentes matières du groupe 4 de l'IB (biologie, informatique, chimie, technologie du design, physique, sciences du sport, de l'exercice et de la santé, systèmes et sociétés de l'environnement) travaillent ensemble sur un sujet commun.
Chaque élève apporte ses propres connaissances et son propre point de vue dans la discipline qu'il étudie, et la réflexion finale du projet encourage les élèves à apprécier les implications environnementales, sociales et éthiques de la science.
« C'était une occasion de réfléchir qui nous a encouragés à nous pencher sur des sujets et des concepts que nous n'aurions pas envisagés habituellement », a observé Eve (12ème année) par la suite. "Pour ma part, cela m'a obligée à être créative et à développer davantage de compétences interpersonnelles, telles qu'une communication et une écoute efficaces, ainsi qu'une coopération avec les autres. J'ai appris beaucoup de choses nouvelles sur la science qui sous-tend l'expérience, en particulier la chimie, ce qui était extrêmement intéressant et m'a rendue encore plus passionnée par le sujet ».
Une diapositive d'une présentation du groupe 4 montre comment l'équipe a appliqué des compétences en chimie : sulfate de magnésium + hydroxyde de sodium ; iodure de potassium + acide sulfurique.
Lors du lancement du projet, Mme Rudd a souligné aux élèves du programme du diplôme les compétences que les juges rechercheraient dans les présentations finales - travail d'équipe, créativité, présentation, pensée scientifique, implications de la science - et a insisté sur le fait que les principaux objectifs d'apprentissage étaient une collaboration efficace au sein de leurs équipes et une focalisation sur le processus plutôt que sur les résultats.
La nature pluridisciplinaire du projet était essentielle pour développer une compréhension des relations entre les différentes disciplines scientifiques et pour faire comprendre les limites de l'étude scientifique.
Mme Rudd a également attiré l'attention des élèves sur la disparité qui continue d'exister entre les cultures et les sexes représentés dans les équipes de collaboration scientifique.
En comparant une photographie des scientifiques qui ont travaillé sur le projet Manhattan dans les années 1950 avec une photographie plus récente de l'équipe qui a travaillé sur l'un des avions de haute altitude de la NASA, le public a pu reconnaître les progrès réalisés en termes de diversité dans les sciences, tout en appréciant le fait que nous n'avons pas encore atteint une représentation égale, et a été inspiré pour participer aux efforts déployés en ce sens.
Le thème du projet du groupe 4 de cette année était « Mystery Box » : chaque groupe a reçu une boîte avec un objet différent à l'intérieur ; à partir de là, le groupe devait s'inspirer d'une expérience scientifique.
« Nous avons eu beaucoup de mal à trouver une expérience basée sur notre objet - un masque médical », explique Louise (12ème année), l'un des membres de l'équipe gagnante. "Nous avons d'abord envisagé d'étudier la durabilité de différents masques, mais cela nous a semblé assez basique et peu inspiré. Nous avons ensuite réfléchi à la fonction d'un masque, qui consiste essentiellement à filtrer les gouttelettes d'eau susceptibles de contenir des virus. C'est ce point de vue qui a inspiré notre expérience (sur l'efficacité des méthodes de filtration de l'eau) et qui a donné lieu à plusieurs autres idées.
Le dernier jour du projet du groupe 4, les équipes ont présenté leur expérience à un public d'élèves de terminale, au personnel enseignant, aux techniciens scientifiques et au jury du SELT. Ici, l'une des équipes a remercié tout particulièrement les techniciens de laboratoire de l'ISL qui ont maintenu en vie les plantes utilisées pour leur expérience en les arrosant pendant l'absence des élèves lors de la semaine des voyages.
La dernière journée du projet du groupe 4 s'est déroulée le 22 septembre. Les élèves de 12ème année ont travaillé dans un délai très court pour mener à bien leurs expériences et rédiger leurs conclusions.
Les élèves ont été soutenus tout au long du processus par le personnel enseignant des matières du groupe 4 et par les techniciens du laboratoire scientifique, M. Nieuwhuis, Mme Ruiz et M. Meskauskas. Ces derniers ont apporté une aide précieuse aux élèves pour mettre en place les expériences et veiller à ce qu'elles soient prises en charge pendant la semaine des voyages, et ils ont exprimé leur reconnaissance pour l'intérêt porté par les élèves à leurs projets.
C'était formidable de voir à quel point certains élèves étaient enthousiastes à leur retour de la semaine des voyages », s'est réjoui M. Nieuwhuis. Ils se sont précipités pour demander : « Comment se passe mon expérience ? ». Mme Ruiz s'est fait l'écho des louanges de M. Nieuwhuis pour l'engagement dont ont fait preuve les apprenants : « Les élèves étaient proactifs et motivés, et désireux d'apprendre de nouvelles choses ».
Les techniciens de laboratoire scientifique, M. Nieuwhuis, Mme Ruiz et M. Meskauskas, ont tous joué un rôle inestimable dans le soutien à l'apprentissage des étudiants.
Le jour de la présentation, les élèves ont reçu le soutien impromptu d'autres membres de l'équipe enseignante et du corps étudiant qui ont été recrutés pour des expériences de dernière minute ; après avoir accepté de participer à une expérience sur la force de la caféine, Mme Pearcy, qui ne boit du café que de façon sporadique, a laissé le département scientifique de l'ISL « en ébullition » après avoir goûté à cinq tasses différentes !
Grâce à ce soutien enthousiaste et à l'engagement infatigable des techniciens jusqu'à la dernière minute, tous les groupes ont réussi à respecter le délai fixé et ont présenté leurs résultats lors d'un premier tour de table. Cinq équipes se sont ensuite retrouvées en finale, où elles ont présenté leur groupe à un public composé de leurs pairs, d'enseignants et de techniciens, ainsi qu'à un jury composé de membres du SELT de l'ISL.
Un groupe de finalistes partage les résultats d'une expérience visant à créer des lampes LED, un projet qui avait des implications sociales et environnementales particulièrement importantes.
Parler devant un large public est quelque chose que je ne pratique pas souvent, et je suis donc reconnaissante d'avoir eu cette chance de travailler mes compétences en matière d'art oratoire », a déclaré Eve (12ème année), l'un des membres de l'équipe gagnante. Elle a ensuite évoqué l'expérience de la collaboration entre les différentes disciplines scientifiques :
"En tant que personne qui ne suit pas de cours de sciences en dehors de l'ESS (Systèmes et sociétés de l'environnement), j'ai apprécié de collaborer avec des personnes qui avaient suivi d'autres cours de sciences ; les différentes connaissances et idées de chacun ont été très bénéfiques. Tout le processus a dû être réalisé en groupe, et c'est ce qui l'a rendu le plus gratifiant et le plus amusant. Chacun devait trouver sa place et répartir le travail le plus équitablement possible. Nous avons bien travaillé en équipe, et c'est grâce à cela que nous avons pu mener à bien ce projet.
Louisa (12ème année) a fait part de ses réflexions sur la nature collaborative du projet : « Personnellement, je pense que le projet n'aurait pas été aussi efficace s'il avait été mené individuellement ou peut-être même par deux. Le fait que nous ayons eu autant de perspectives et d'idées est la principale raison pour laquelle nous avons pu créer un projet qui nous a tous mis au défi.
"Ces idées et modes de pensée uniques ont surtout joué un rôle lors du brainstorming et nous ont encouragés à sortir des sentiers battus pour parvenir à un résultat sur lequel nous étions tous d'accord. Sans oublier que la collaboration était un aspect essentiel de l'expérience elle-même (où nous avons créé une approche systématique qui s'est déroulée assez rapidement) et de la création de notre présentation, dans laquelle nous étions tous responsables d'une facette différente de l'expérience.
L'un des principaux objectifs d'apprentissage du projet du groupe 4 est la collaboration en équipe entre différentes disciplines scientifiques ; ici, le groupe qui a gagné présente ses résultats.
Un aspect particulièrement intéressant des présentations pour le public, et qui a permis aux étudiants d'apprécier les contextes globaux de leur étude, était la section sur les implications éthiques, environnementales et sociales de chaque expérience, qui demandait aux étudiants d'examiner les impacts et les considérations du « monde réel » de leurs résultats. Réfléchissant aux implications de leur expérience, le groupe qui a étudié l'efficacité des méthodes de filtration de l'eau a conclu :
"Nous avons constaté que les différentes méthodes de filtration modifient considérablement la quantité de micro-organismes dans l'eau. L'échantillon d'eau recueilli contenant le plus de micro-organismes était l'eau du lac, suivie de l'eau de la rivière, puis de l'eau en bouteille et enfin de l'eau du robinet. Bien que ces résultats aient été globalement attendus, ils ont néanmoins de grandes implications pour le monde dans lequel nous vivons. "
"L'eau devient une ressource de plus en plus rare et précieuse ; une grande partie de la population mondiale souffre déjà de pénuries d'eau. Il est donc essentiel de trouver d'autres sources d'eau et de filtrer l'eau lorsque l'on ne peut pas compter sur l'eau du robinet ou lorsque les gens n'ont pas accès à l'eau en bouteille. Par exemple, si quelqu'un avait le choix entre boire l'eau d'un lac ou l'eau d'une rivière pour survivre, nos résultats nous indiqueraient qu'il est nettement plus sûr de boire l'eau d'une rivière, car les risques associés sont moindres ».
L'équipe qui s'est classée deuxième dans le projet du groupe 4, qui a entrepris une expérience sur la purification de l'eau, applique ses résultats à un contexte « réel ».
À l'issue des présentations, les juges se sont brièvement retirés pour discuter des finalistes et choisir le gagnant. L'équipe qui avait réalisé l'expérience sur la purification de l'eau s'est vue décerner une mention de deuxième place, avant que l'équipe qui avait réalisé l'expérience sur les systèmes de filtration de l'eau ne soit reconnue comme la gagnante du projet 2022/23 du groupe 4 de l'École internationale de Lausanne.
M. Spinks a commenté le succès global de l'événement : « Bien que je me sois demandé quel était le but exact de certaines expériences (notamment l'explosion du fruit provoquée par l'élastique), la journée a été sans aucun doute une merveilleuse démonstration de l'enthousiasme avec lequel les élèves de terminale abordent la collaboration et le travail d'équipe. Mme Rudd a pris la tête de l'organisation du projet, et c'est à son honneur que tout s'est déroulé sans drame - à l'exception de l'explosion de la pastèque et du mouvement de projectile qui s'en est suivi pour ses parties dans une trajectoire liée au ventre, bien sûr ».
Mme Rudd a également profité de l'occasion pour remercier chaleureusement l'équipe qui a soutenu les élèves tout au long de leur apprentissage :
"Le projet du groupe 4 n'aurait pas été possible sans le travail acharné de nos techniciens scientifiques, Harrie, Maria et Agnius. Ils se sont énormément investis dans la préparation de la journée d'action afin de s'assurer que les vingt-quatre groupes disposaient de tout le matériel nécessaire à leurs recherches. Alors que nous étions absents pendant la semaine des excursions pour faire du surf à Biarritz, du vélo à Verbier ou du canyoning à Gstaad, ils étaient à l'école et travaillaient sans relâche pour s'assurer que la journée se déroulerait sans encombre. Alors que nous étions occupés par les présentations dans l'auditorium et que nous rentrions chez nous à la fin de la journée, ils étaient encore là à faire la vaisselle et à débarrasser. Je ne saurais trop les remercier pour leur travail acharné et leur dévouement. "
"Je tiens également à remercier la SELT qui est venue soutenir et juger les présentations finales et remettre les prix. "
"Le projet du groupe 4 est une merveilleuse occasion pour les élèves de travailler en équipes interdisciplinaires, d'appliquer leur compréhension de la méthode scientifique et de s'amuser.
« Tout ce processus a dû être réalisé en groupe, et c'est ce qui l'a rendu gratifiant et amusant. - L'équipe gagnante du Projet Groupe 4 brandit son trophée...