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Des cours en ligne ouvertsà tous sur le climat

D epuis plusieurs années se déve-loppent les « MOOC » (MassiveOpen Online Courses), c’est-à-

dire des cours en ligne ouverts à tous.Comme leur nom l’indique, ces coursconsistent en un ensemble de supportsen ligne (vidéos, logiciels, forums...),gratuits et ouverts à tous. Certainscours peuvent rassembler des centainesde milliers de personnes du mondeentier. Ils sont destinés aux étudiants,qui veulent approfondir un domaine ous’initier à une nouvelle discipline, auxpassionnés, aux retraités ou à n’im-porte quelle personne voulant élargirses horizons.

Cette note apporte un éclairage surdeux MOOC dans le domaine du cli-mat : « Global warming: The scienceof climate change » de David Archeret « Global warming science » deKerry Emanuel. Dispensés en langueanglaise, ils ont été lancés respective-ment cette année (mars 2014) et l’andernier. Ils ont chacun été suivis parplusieurs milliers d’étudiants dans lemonde et seront renouvelés au moinsune fois par an. Le lancement de cescours sur la science du climat estsouvent annoncé sur le blog real-climate.org.

Le cours de David Archer s’étale sur8 semaines. Il réclame entre 2 et4 heures de travail personnel hebdo-madaire. Chaque semaine, plusieursvidéos de quelques minutes chacunesont présentées. Le premier mois estdédié à la compréhension du climatde la Terre. Le bilan radiatif, l’effet deserre et les rétroactions climatiquessont expliqués. Les deux semainessuivantes traitent du cycle du carbone,passé et futur. Enfin, les deux der-nières semaines discutent le change-ment climatique actuel et futur, etles possibilités d’action face à cechangement.

Le cours de Kerry Emanuel s’étalesur 12 semaines. Il réclame entre 4 et8 heures de travail personnel hebdo-madaire. Chaque semaine, plusieursvidéos d’une dizaine de minutes cha-cune sont dévoilées le lundi et unproblème, plutôt complexe, est dévoiléle jeudi. Le contenu de ce coursest exclusivement scientif ique : lesaspects politiques du changement

climatique sont délibérément exclus.Le but est plutôt de présenter lesnotions physiques fondamentales uti-les à la compréhension du changementclimatique. Par exemple, le bilanradiatif est beaucoup plus détaillé quedans le cours de David Archer, et les

exercices associés sont plus calcula-toires. La majeure partie du courstraite de la physique des différentescomposantes du système climatique,comme la circulation atmosphérique,la circulation océanique et les nuages.Enfin, plusieurs modules expliquent

David Archer présentant la circulation atmosphérique devant son tableau noir.

Les propriétés radiatives de l’atmosphère (extrait du cours de Kerry Emanuel).

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l’histoire paléoclimatique de la Terreet la modélisation numérique duclimat.

En ce qui concerne la forme, DavidArcher se filme devant un tableau noirsur lequel il a dessiné des schémas ouécrit les mots clés. Kerry Emmanuelprésente des transparents à l’oral etsous-titrés, sans qu’on ne le voit.

Les deux cours sont très pédagogiques.Les notions sont présentées les unesaprès les autres dans un ordre didac-tique. Dans les deux cas, les élèves ontaccès à de petits modèles pédago-giques qui permettent de se familiari-ser de manière concrète avec lesnotions physiques. Par exemple, dansle cours de Kerry Emanuel, un modèleradiatif de l’atmosphère est l’objet del’exercice du cours sur l’effet de serre.Dans le cours de David Archer, les élè-ves ont en outre accès à tous les résul-tats du projet d’intercomparaison demodèles CMIP5 sur lequel s’estappuyé le rapport du Giec.

Le niveau visé est celui de licence. Lecours de David Archer est toutefois

plus accessible : il s’adresse aussi bienaux scientifiques qu’aux non-scienti-fiques et utilise le moins possible d’é-quations. Au contraire, le cours deKerry Emanuel nécessite un certainniveau en mathématiques et en phy-sique. Lors des cours et exercices, leséquations physiques sont manipuléespour bien comprendre les mécanismessous-jacents aux phénomènes clima-tiques.

Les élèves ont des devoirs à faire toutesles semaines. Dans le cours de DavidArcher, l’élève doit en outre réaliser unpetit projet à la fin du cours : il doitchoisir une station météorologique,pour laquelle toutes les données sontmises à disposition, et répondre à unequestion scientifique de son choix àpartir de ces données. Il s’engage à cor-riger plusieurs projets d’autres élèvespour être noté lui-même. Par exemple,dans le cours de Kerry Emanuel, il s’a-git de résoudre plusieurs problèmesmanipulant les équations présentéespendant le cours. Le cours de KerryEmanuel est quant à lui validé par unexamen de trois heures, en plus desproblèmes hebdomadaires.

Dans ce type de cours, de manière sur-prenante, une dynamique de classe secrée comme dans de vrais cours. Unforum permet aux étudiants de posertoutes leurs questions et d’échanger.À la fin d’un cours, on peut mêmese sentir triste de perdre ses petitscamarades !

En France, l’offre de MOOC com-mence à se développer. Par exemple,l’École centrale de Paris propose leMOOC « Développement durable » quiinclut un module sur le climat.L’université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines propose leMOOC « E-Climat », enseigné par deschercheurs de l’Institut Pierre-SimonLaplace.

Camille RisiLaboratoire

demétéorologie dynamique

Marie-Alice FoujolsInstitut Pierre-Simon Laplace

Liens utiles vers des MOOC :DavidArcherhttps://www.coursera.org/course/globalwarming

Kerry Emanuelhttps://www.edx.org/course/mitx/mitx-12-340x-global-warming-science-1244

École centrale Parishttps://www.france-universite-numerique-mooc.fr/courses/CentraleParis/02001/Trimestre_1_2014/about?xtor=AL-3

Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelineshttps://proxy.reeds.uvsq.fr/broceliande/?q=fr/E-Climat