Contexte

La méthode scientifique influence profondément notre compréhension du monde naturel, fournissant une approche systématique pour examiner et découvrir de nouvelles connaissances. Toutefois, la fusion de la théorie scientifique et de la pratique demeure un défi compte tenu des ressources actuelles, des limites de la programmation et des obstacles possibles en matière d’infrastructure, qui entravent l’apprentissage scientifique fondé sur les expériences. Les outils en ligne et les technologies de réalité augmentée (RA) et de réalité virtuelle (RV) peuvent permettre à vos jeunes d’explorer de façons qui n’auraient jamais été crues possibles.

À l’autre extrémité des technologies émergentes se trouvent les systèmes automatisés et la robotique. Nous avons exploré l’IA et sa capacité à automatiser, mais quelles sont les applications liées à la robotique et aux systèmes physiques automatisés qui peuvent être explorées avec vos groupes de jeunes? Les technologies abordées dans ce module sont des technologies émergentes qui pourraient évoluer. Nous vous encourageons à explorer d’autres technologies émergentes et à découvrir comment elles peuvent être pertinentes pour vos groupes de jeunes!

XR – réalité étendue

L’informatique spatiale est une technologie qui permet aux ordinateurs de se fondre dans le monde physique. L’informatique spatiale utilise une combinaison de logiciels et de capteurs pour prendre des données réelles et les transformer en résultats virtuels réalistes. Les principaux types de technologies d’informatique spatiale sont la réalité augmentée (RA) et la réalité virtuelle (RV).

La RA et la RV utilisent toutes deux des simulations numériques pour créer des environnements numériques qui semblent exister dans le monde physique. Une simulation est une imitation d’un processus ou d’un système réel. Les simulations sont utilisées aux fins suivantes :

• Aider les gens à s’entraîner pour des emplois dangereux ou difficiles
• Prédire un résultat en fonction d’un ensemble de données
• Observer des concepts abstraits de manière plus concrète et expérientielle
• Tester un produit dans certaines conditions

Visionnez la vidéo suivante pour en savoir plus sur l’utilisation de la RV en éducation : 'Metaverse school' teaches students using VR' (en anglais seulement) (Reuters, 2:38)

Le tableau ci-dessous contient un éventail de simulations numériques qui ne font pas appel à la RV ou à la RA et que vous pouvez explorer en vue d’une utilisation dans votre programme. Réfléchissez encore une fois à la façon dont le modèle SAMR (substitution, augmentation, modification et redéfinition) peut être appliqué aux types d’outils de simulation dont il est question dans cette section.

* Nécessite la création d’un compte

Systèmes automatisés

Les systèmes automatisés désignent tout type de processus mécanique géré par un logiciel pour effectuer des tâches sans aide. À mesure que la technologie de l’IA s’améliore, les systèmes automatisés peuvent être utilisés de plus en plus pour aider les humains à accomplir des tâches banales, dangereuses ou difficiles. Un système automatisé utilise des capteurs pour collecter et surveiller des données en temps réel afin de prendre une décision. 

Un thermostat est un exemple de système automatisé très simple.

• Il renferme un capteur de température qui collecte la température actuelle
• Le logiciel est programmé pour réagir à certaines conditions en fonction des données entrantes
• Le thermostat prend alors une décision fondée sur les données entrantes et sa programmation pour effectuer sa tâche : augmenter, abaisser ou maintenir la température actuelle.

Tous les systèmes automatisés suivent un processus semblable à celui décrit ci-dessus en détectant leur environnement, en recueillant des données, en interprétant les données et en prenant une décision fondée sur l’interprétation. Voici quelques exemples de systèmes automatisés qui facilitent les choses pour les humains :

• Capteurs qui surveillent l’humidité du sol et activent un système de gicleurs lorsque le niveau d’humidité ne se situe pas dans l’intervalle optimal.
• Capteurs à l’avant d’une voiture qui déclenchent un avertissement et actionnent les freins lorsqu’elle s’approche trop près d’un autre véhicule.
• Capteurs qui balaient les produits alimentaires sur une chaîne de montage et trient tous les produits qui ne sont pas conformes aux normes des fabricants.
• Capteurs qui surveillent l’humidité et la température dans une forêt à risque pour émettre un avertissement précoce de feu de forêt.

Activité 13 : Automatiser pour innover

Effectuez cette activité dans votre cahier d’activités ou sur votre appareil. 

Exercice de réflexion :

1. Pouvez-vous nommer deux exemples d’automatisation avec lesquels vous ou les jeunes de votre groupe pourriez interagir? Il pourrait être question de la nourriture que vous mangez, des produits que vous utilisez, d’un passe-temps ou du travail.  
2. Y a-t-il des concepts de STIM qui vous viennent à l’esprit? Prenez-les également en note.
   1. Les carottes miniatures ont une taille et une forme uniformes. (agriculture, fabrication)
   2. Les balances et les capteurs de la caisse libre-service du magasin peuvent vous dire si vous avez omis de balayer un produit. (mathématiques, ingénierie)
   3. Les capteurs dans la forêt envoient un avertissement précoce lorsque les conditions sont propices à un feu de forêt. (environnement, météo, biologie)
3. Réfléchissez maintenant à un problème actuel lié à l’un de ces concepts de STIM. Créez une idée novatrice qui pourrait aider à résoudre ce problème. Gardez à l’esprit les points suivants :
   1. Il n’y a pas de limites; ne tenez pas compte des contraintes technologiques actuelles.
   2. Comment entraîneriez-vous ce système automatisé? Quels types de données recueillerait-il et utiliserait-il?
   3. Quel serait l’avantage de cette nouvelle idée pour la société?

L’activité que vous venez de réaliser est un excellent moyen de faire réfléchir les jeunes de vos groupes aux processus automatisés qui les entourent et à la façon dont ils sont liés aux STIM. Connaissez-vous d’autres technologies émergentes? En quoi pourraient-elles être pertinentes pour les jeunes de votre groupe?