Ulysse Delabre, de l’Université de Bordeaux, et Mustafa Ergun, de l’Université Ondokuz Mayıs (Turquie), ont récemment publié un article scientifique sur l’utilisation de FizziQ dans le cadre scolaire. Nous en sommes très heureux. C’est pour nous l’occasion de revenir sur la philosophie qui nous anime, et sur les choix technologiques et pédagogiques qui ont guidé la création de l’application et son ergonomie.

L’article est librement accessible sous licence Creative Commons :https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-6552/ae74aa. Nous vous invitons à le lire en entier. Ce billet ne le remplace pas. Il s’en sert plutôt comme point d’appui pour expliquer pourquoi nous avons conçu FizziQ comme nous l’avons fait, et en quoi le regard de ces chercheurs rejoint assez précisément l’intention qui était la nôtre depuis le début.

Pourquoi nous avons créé FizziQ

FizziQ n’est pas né d’une intention commerciale, mais d’un constat fait sur le terrain. Bénévole auprès de la Fondation La main à la pâte depuis 2018, Christophe Chazot a accompagné des enseignants de primaire dans des défis robotiques. Cette expérience a apporté deux convictions : d’un côté, l’intérêt spontané des élèves, même jeunes, pour les technologies et de l’autre, le besoin bien réel des enseignants de disposer d’outils scientifiques de qualité pour mener des séances autour de la démarche d’investigation.

Chaque smartphone ou tablette contient un accéléromètre, un magnétomètre, un baromètre, un microphone, une caméra. Autrement dit, ce sont de véritables instruments de mesure, dans la poche de presque tous les élèves. Encore faut-il un logiciel qui en expose les données d’une manière pensée pour la classe, et non pour le laboratoire de recherche. C’est ce que nous avons voulu construire, avec la Fondation La main à la pâte, fondation pour l’éducation à la science par l’investigation, initiée par le prix Nobel de physique Georges Charpak.

Les principes que nous avons posés au départ n’ont pas bougé. FizziQ est gratuit, sans inscription, sans collecte de données personnelles, et conforme au RGPD, parce qu’on ne devrait pas avoir à monnayer les données d’un élève pour faire de la science. Il fonctionne hors connexion et tourne même sur des appareils d’entrée de gamme, parce que l’inégalité d’équipement ne doit pas se transformer en inégalité d’accès au savoir. Et il a été conçu autour d’une idée pédagogique précise, plutôt qu’autour d’une accumulation de fonctionnalités. On peut lire le détail de cette histoire sur notre pageNotre histoireet surwww.fizziq.org.

Notre philosophie : des instruments de mesure, pas des boutons

Cette idée pédagogique, il faut la préciser, car elle se traduit dans des choix très concrets, jusque dans la première seconde où un élève ouvre l’application. Trois partis pris, en particulier, résument notre direction.

Le premier concerne celui à qui nous nous adressons. Au bout du compte, FizziQ est utilisé par des élèves, et il doit donc leur donner envie : une interface agréable, moderne, simple, et même, osons le mot, amusante à manipuler, pour que faire des sciences leur apparaisse comme quelque chose de chouette et non de ringard. Mais notre véritable interlocuteur, celui avec qui nous travaillons vraiment, c’est l’enseignant. C’est lui qui introduit l’application en classe, qui en explique les règles, qui décide de la place qu’elle occupe dans sa séance. Nous avons donc cherché à aligner notre démarche sur la sienne, sur sa manière d’enseigner les sciences. Dans tous nos articles et toutes nos ressources, c’est à l’enseignant que nous parlons, pas directement à l’élève par-dessus son épaule. Et pour qu’un enseignant fasse confiance à un outil, il faut qu’il y voie non pas une boîte noire qui fait un peu tout, mais un véritable instrument de mesure, avec autant de rigueur à l’intérieur qu’il en attendrait d’un oscilloscope, d’un voltmètre ou d’un sonomètre. C’est cette confiance que nous voulons mériter.

Le deuxième parti pris découle directement du premier : un instrument de mesure fait des mesures, ce n’est pas une boîte noire couverte de boutons. Cela commence dès l’écran d’accueil. Beaucoup d’applications proposent d’emblée une liste de mesures : mesurer une fréquence, relever des harmoniques, chronométrer une chute. Nous avons fait l’inverse. Le premier écran de FizziQ présente les capteurs, pas les mesures. C’est un peu comme un multimètre que l’on sort de sa boîte : on sait qu’on s’apprête à travailler en électricité, et qu’on relèvera sans doute des tensions, des intensités, des résistances. Avec FizziQ, le microphone permet de mesurer un niveau sonore, une fréquence, un spectre, un oscillogramme du son. Le GPS donne une vitesse, une distance, une altitude. En partant du capteur plutôt que de la grandeur, on aide l’élève à comprendre d’où vient la mesure, et on le ramène dans le monde physique au lieu de le laisser dans l’abstrait. Le même principe nous a fait refuser la logique du presse-bouton. Nous n’avons pas voulu d’expériences entièrement préprogrammées où l’élève n’aurait plus qu’à appuyer sur un bouton pour voir la mesure arriver toute faite. Ce n’est pas une question de difficulté technique, c’est un choix délibéré. Nous voulons des instruments beaux, accessibles et simples à utiliser, mais qui laissent à l’élève le soin de résoudre lui-même une partie des problèmes que pose la mesure. C’est précisément en se confrontant à ces difficultés qu’il apprend à mener une véritable démarche scientifique.

Le troisième parti pris, c’est le carnet d’expériences. Notre idée est de donner à l’élève tout ce dont il a besoin une fois la mesure faite. Car il n’y aurait aucun intérêt à concevoir un sonomètre cent ans après son invention si ce sonomètre ne tirait pas parti de tout ce qui a été inventé depuis pour aider l’élève à mieux analyser les sons qu’il ou elle étudie. C’est le rôle du cahier d’expériences, où les données sont conservées sous forme de graphiques ou de tableaux, et peuvent être analysées dans la foulée : on peut zoomer, copier, ajuster une courbe de modélisation, comparer des relevés, basculer entre la représentation graphique et le tableau de valeurs. Cette analyse quasi instantanée compte beaucoup pour nous, parce que c’est souvent au moment où l’on regarde une courbe se tracer que la compréhension se déclenche. Mais le carnet va plus loin que l’analyse. Une fois le travail mené, l’élève peut partager ces données avec d’autres outils d’analyse (Excel, Python) ou créer un véritable compte rendu avec du texte et des photos et le partager : un export PDF envoyé à l’enseignant par n’importe quel canal du smartphone, mail, messagerie, ou sauvegarde dans le cloud. Faire une mesure, l’analyser, produire un document, le transmettre : c’est tout le cycle de la démarche scientifique que le carnet permet de boucler, sans jamais sortir de l’application.

Voilà l’ambition. Reste à savoir si elle se vérifie une fois l’application entre les mains des élèves et des enseignants. C’est là que les chiffres, les nôtres comme ceux des chercheurs, entrent en jeu.

Ce que notre sondage de terrain en disait déjà

Avant l’article d’Ergun et Delabre, nous avions une première source pour confronter cette ambition à la réalité : un sondage que nous avons mené en 2024, envoyé à environ 200 enseignants utilisateurs de FizziQ, dont une cinquantaine ont répondu. Les répondants étaient en grande majorité en physique-chimie, à parts presque égales au collège et au lycée. Disons-le tout de suite : ce sondage interroge des enseignants qui utilisaient déjà l’application, et ceux qui prennent le temps de répondre sont souvent les plus investis. Cela introduit forcément un biais. Il ne mesure pas l’attrait de FizziQ auprès de tous les enseignants, mais la satisfaction de ceux qui s’en servent et qui ont voulu en parler. Avec cette réserve en tête, les résultats vont assez nettement dans le sens de ce que nous visions.

Sur la prise en main d’abord, le constat de simplicité ressort clairement. 63 % des enseignants déclarent s’être approprié l’application en moins de deux heures, et du côté des élèves, plus de huit sur dix la maîtrisent en moins d’une demi-heure, dont une bonne moitié en moins d’un quart d’heure. Une interface qui s’efface assez vite pour qu’on passe à la science, c’était précisément l’objectif.

Sur l’effet en classe ensuite, les retours sont engageants. 80 % des enseignants estiment que FizziQ a favorisé l’engagement des élèves en général. Pour les apprentissages, deux tiers jugent que leurs élèves ont mieux compris et retenu les notions visées, et plus de la moitié qu’ils ont mieux maîtrisé les compétences de la démarche scientifique. Le point qui nous a le plus marqués est l’autre bout de l’échelle : aucun enseignant n’a estimé que ses élèves avaient moins bien compris ou moins bien maîtrisé ces compétences. Là encore, ce sont des perceptions d’enseignants déjà convaincus, pas une mesure objective des acquis, mais l’absence totale de retour négatif sur ce point reste notable.

Un autre chiffre nous a réjouis : près d’un tiers des enseignants ont prolongé l’activité à la maison, en confiant aux élèves un travail à mener hors de la classe avec l’application. Cela peut sembler modeste, mais pour nous c’est un vrai succès. Faire ramener un instrument de mesure scientifique chez soi pour continuer à expérimenter, c’est exactement le genre d’usage que nous espérions rendre possible, et qu’un téléphone déjà dans la poche de l’élève facilite naturellement.

Côté matériel, le sondage éclaire aussi une réalité concrète : 84 % des enseignants font travailler les élèves sur leurs appareils personnels, et trois sur quatre disent que cela n’a posé aucune difficulté. Enfin, signe que l’outil circule par le bouche-à-oreille plus que par la publicité, près de huit enseignants sur dix en avaient parlé à au moins un collègue.

Un dernier chiffre mérite d’être isolé, parce qu’il prépare la suite. Quand on demande à ces enseignants quelles activités ils proposent, l’acoustique arrive en tête (64 % citent l’étude des ondes sonores), suivie de la cinématique (51 %) et de la vitesse du son (33 %). Très loin devant la luminosité, la couleur ou l’accélération. Autrement dit, l’essentiel des usages se concentre sur le son et le mouvement. Nous y revenons plus bas, car ce constat a directement guidé la conception de FizziQ Web.

Ce que l’étude de Bordeaux a mesuré

L’article d’Ergun et Delabre apporte un autre regard, plus académique, et surtout extérieur. Il ne se contente pas de décrire FizziQ, il confronte l’application à l’usage. Les auteurs ont travaillé avec 31 étudiants de première année de licence de physique dans une université française. On leur a confié une investigation d’acoustique : mesurer la fréquence de résonance d’une corde de guitare selon sa longueur, puis comparer les résultats aux prédictions de l’analyse dimensionnelle. Le protocole était volontairement ouvert et peu détaillé, pour laisser aux étudiants l’initiative de l’expérience. Ce point compte beaucoup : tous les étudiants ont utilisé FizziQ et Phyphox pendant l’activité. La comparaison vient donc des utilisateurs eux-mêmes, pas des auteurs.

Les retours ont été recueillis par un questionnaire mêlant échelles de Likert et questions ouvertes. Sur la facilité de prise en main de l’interface, FizziQ obtient une moyenne de 4,16 sur 5, et 81 % des étudiants déclarent n’avoir eu besoin d’aucune explication supplémentaire pour s’en servir. Le plaisir d’utilisation est noté 3,90 sur 5, et l’utilité du carnet d’expériences 3,58 sur 5. Invités à se situer entre les deux applications sur une échelle allant de 1 (Phyphox) à 5 (FizziQ), les étudiants donnent une moyenne de 4,10, soit une préférence nette pour FizziQ dans le cadre de cette activité de première année.

Ces chiffres rejoignent ceux de notre sondage, et nous tenons à les présenter tels quels, sans les gonfler. Ils portent sur un effectif limité, dans un contexte précis : une activité d’acoustique, en première année, à un moment donné. Les auteurs le soulignent eux-mêmes. Ce ne sont pas des vérités universelles, ce sont des indications. Et c’est justement cette honnêteté qui leur donne de la valeur. Ce qui nous frappe, c’est que la facilité d’usage et l’utilité du carnet, nos deux premiers partis pris, sont exactement ce que les étudiants relèvent.

Là où l’article situe la différence de FizziQ

L’article consacre une section à la comparaison entre les trois principales applications de laboratoire sur smartphone : FizziQ, Phyphox et Physics Toolbox. Et il faut être clair sur un point que les auteurs énoncent eux-mêmes. Les trois sont d’excellents outils. Ils partagent un socle commun : accès aux capteurs, graphiques en temps réel, export des données. La question n’est pas de désigner un gagnant, mais de comprendre ce que chacun fait le mieux.

Les auteurs organisent leur comparaison autour de trois dimensions. Sur le plan technique, FizziQ se distingue en allant au-delà du socle commun, avec l’analyse vidéo et la chronophotographie pour la cinématique, l’export dans plusieurs formats (CSV, PDF, Excel, Python), et l’intégration de capteurs externes par Bluetooth et les modules FizziQ Connect. L’intégration externe reste plus limitée chez les deux autres.

Sur la conception des expériences et le déroulé du travail, les approches diffèrent par philosophie plus que par qualité. Phyphox permet de configurer ses propres expériences avec un éditeur structuré, le Phyphox Editor, une fonctionnalité puissante que FizziQ ne propose pas sous cette forme. Physics Toolbox, lui, mise surtout sur la mesure directe et immédiate. FizziQ s’appuie de son côté sur le carnet d’expériences dont nous parlions plus haut, qui rassemble tout le processus au même endroit. Dans l’article, c’est justement ce carnet qui apparaît comme la signature de FizziQ. Il est rassurant de voir des chercheurs identifier comme la marque de l’application ce que nous avions placé au cœur de sa conception.

C’est enfin sur l’écosystème pédagogique que les auteurs situent la différence la plus marquée. FizziQ propose un vrai soutien à l’apprentissage par investigation, avec des activités guidées, des bibliothèques de sons et de vidéos, un alignement sur les programmes et des outils pensés pour les enseignants. L’article mentionne aussi Ask FizziQ, notre module d’assistance par IA, conçu non pas comme un générateur de réponses, mais comme un accompagnement qui guide le raisonnement de l’élève sans lui livrer la solution toute faite. On retrouve là notre refus du presse-bouton, transposé à l’IA. Ask FizziQ n’est pour l’instant disponible qu’en français.

La conclusion des auteurs sur ce point est mesurée, et nous la reprenons telle quelle : FizziQ se positionne comme un écosystème plus complet, qui réunit la mesure, l’analyse et le soutien pédagogique dans un même environnement. Non pas meilleur en tout, mais cohérent dans une intention. Cette cohérence, c’est exactement ce que nous avons cherché.

Les limites, parce qu’elles font partie du tableau

Un article honnête ne le serait pas sans ses réserves, et celles que relèvent les auteurs sont réelles. Quelques étudiants ont noté que la précision des mesures dépend de la qualité du smartphone et de ses capteurs, ce qui peut créer des écarts d’un appareil à l’autre. C’est une limite propre à l’expérimentation sur smartphone, et FizziQ ne la fait pas disparaître. La petite taille de l’écran a aussi été citée comme un frein pour les analyses détaillées ou la rédaction des comptes rendus. Enfin, seuls 23 % des étudiants ont rouvert l’application d’eux-mêmes après la séance, le plus souvent pour de simples explorations.

Sur ce dernier point, nous avons un regard un peu différent de celui qu’on pourrait attendre. Que beaucoup d’élèves désinstallent l’application une fois la séance ou la séquence terminée ne nous gêne pas du tout, et nous y voyons même quelque chose de positif. FizziQ est un instrument de mesure et d’expérimentation. Quand on n’en a plus l’usage, vouloir libérer un peu de mémoire sur son téléphone est un geste naturel, et c’est très bien ainsi. Si un élève est curieux d’aller plus loin en sciences, il le garde, et nous en sommes ravis. S’il préfère le retirer, il le réinstalle en quelques secondes le jour où il en a de nouveau besoin, sans rien à recréer.

C’est précisément cette flexibilité que nous avons voulue, et c’est pour cela que FizziQ ne demande ni inscription, ni mot de passe, ni abonnement. L’élève accède immédiatement aux capteurs de son smartphone, fait ses mesures, et reste libre de désinstaller comme de réinstaller à volonté. Beaucoup d’applications commerciales fonctionnent à l’inverse, en cherchant à retenir l’utilisateur dans un environnement fermé, derrière un compte ou un paiement, parce que leur modèle économique repose sur cette captivité. Ce n’est pas le nôtre. Nous sommes convaincus que l’éducation scientifique est un droit pour tous, et qu’elle doit être le plus facilement accessible possible.

À ces réserves issues de l’étude s’ajoute une difficulté que nous voyons monter sur le terrain, et qui dépasse FizziQ : la place même du smartphone à l’école. L’objet est remarquable par la richesse de ses capteurs, c’est tout l’intérêt d’une application comme la nôtre, mais son usage scolaire pose de vrais problèmes. Beaucoup d’enseignants nous le disent : dans les cours de récréation, on voit des élèves davantage occupés à manipuler leur téléphone qu’à discuter ou à jouer avec leurs camarades. Le téléphone pèse sur la sociabilité, et les établissements le restreignent de plus en plus. De nombreux pays ont d’ailleurs interdit le smartphone en classe, le plus souvent en réservant une exception aux usages pédagogiques justifiés. Concrètement, cela rend l’utilisation de FizziQ sur téléphone plus compliquée à organiser, même quand elle est parfaitement légitime.

Les auteurs en tirent une conclusion que nous partageons pleinement. Les laboratoires sur smartphone ne sont pas un remplacement du matériel traditionnel, mais un complément puissant. Le travail en laboratoire avec un enseignant garde toute sa valeur pour l’accompagnement, la clarification des concepts et la structuration de la démarche. FizziQ ne cherche pas à s’y substituer. Il élargit le moment et le lieu où l’expérimentation devient possible.

FizziQ Web : répondre aux contraintes du smartphone à l’école

Ces difficultés autour du smartphone, la taille de l’écran d’un côté, son encadrement croissant en classe de l’autre, nous les avions anticipées. C’est exactement pour y répondre que nous avons créé FizziQ Web. L’idée est simple. Retrouver les avantages de FizziQ dans le cadre de l’ordinateur, un outil qui, lui, est autorisé et même recommandé en classe, quitte à renoncer à certains capteurs propres au téléphone. Et ce renoncement coûte moins cher qu’on pourrait le croire. Notre sondage de 2024 le montrait déjà : la cinématique et le son concentrent l’essentiel des usages, entre 60 % et les deux tiers de l’activité. Or ces deux domaines se traitent très bien sur ordinateur, à partir de vidéos pour la cinématique et du microphone pour l’acoustique. Ce qu’on perd vraiment en passant au web reste donc limité.

Pour le reste, les simulations comblent une partie du manque. Des expériences qu’on aurait menées avec l’accéléromètre, le luxmètre ou d’autres capteurs du téléphone peuvent se faire directement en simulation. Disons-le franchement, nous le regrettons un peu. Manipuler un vrai instrument, se confronter à la difficulté concrète de la mesure et à ses incertitudes, tout cela fait partie de l’apprentissage scientifique, et aucune simulation ne le reproduit complètement. Mais quand le smartphone n’est pas disponible, ou pas souhaitable, la simulation permet de garder l’essentiel de la démarche : poser une hypothèse, faire varier un paramètre, observer, conclure.

FizziQ Web reste d’ailleurs un environnement complet, pas une version au rabais. On y retrouve le carnet d’expériences, l’analyse graphique et tabulaire, mais aussi la connexion à FizziQ Connect, à Arduino ou à micro:bit, pour mesurer ce que ni le smartphone ni l’ordinateur ne captent nativement. À notre connaissance, il n’existe pas d’équivalent gratuit et facilement accessible. Les systèmes comparables sont payants. FizziQ Web, lui, est gratuit, et son code est en libre accès.

Ce que nous en retenons

Dans une comparaison de ces trois mêmes applications publiée de son côté, un éducateur indépendant résumait bien l’enjeu. La vraie question n’est pas de savoir combien de capteurs une application expose, mais si elle aide les élèves à faire de la science : mesurer quelque chose de réel, se tromper, discuter des résultats, recommencer. C’est précisément l’intention que nous avons mise dans FizziQ depuis 2020.

C’est cette intention que nous avons voulu raconter ici, et c’est elle que le travail d’Ergun et Delabre vient confirmer, dans un cas concret et avec un regard extérieur. Nos partis pris, partir du capteur, mettre le carnet au centre, refuser le presse-bouton, ne sont pas des détails d’ergonomie : ce sont des convictions pédagogiques, et l’article comme notre sondage suggèrent qu’elles produisent les effets espérés.

Nous ne concluons pas pour autant qu’il faudrait préférer FizziQ à toute autre application. Phyphox reste excellent pour la précision et le contrôle fin des expériences. Physics Toolbox est très bon pour découvrir rapidement les capteurs d’un téléphone. Ce que nous retenons, c’est que le pari du départ tient la route : un outil pensé d’abord pour la classe et la démarche d’investigation, gratuit, et respectueux des données des élèves.

Merci à Mustafa Ergun et Ulysse Delabre pour leur travail, et à la communauté d’enseignants et d’élèves sans laquelle FizziQ ne serait qu’une idée. Et comme toujours, le mieux reste de juger par vous-même. L’application est disponible gratuitement surwww.fizziq.org.

Référence : Mustafa Ergun et Ulysse Delabre, « The FizziQ ecosystem as a pocket laboratory in physics education », Phys. Educ. 61 (2026) 043001. DOI : 10.1088/1361-6552/ae74aa. Article en accès libre sous licence CC BY 4.0.