Chapitre4: Réalisation du laboratoire virtuel

Publié le par NGONO

Cette partie concerne d’abord  la présentation du laboratoire virtuel ensuite  la présentation du logiciel de simulation des conditions de la germination, la justification d’une théorie d’apprentissage par rapport aux autres et les raisons du nom « simulateur »  enfin la présentation d’un scénario d’utilisation pour faciliter l’utilisation à l’apprenant.

                                      

 

4.1         PRÉSENTATION DU LABORATOIRE................................................................................. 27

4.2         PRÉSENTATION DE LA RESSOURCE................................................................................. 29

4.3         DESCRIPTION DU LOGICIEL............................................................................................ 32

 

 PRÉSENTATION DU LABORATOIRE

Il présente deux entrées ou sections : section francophone et section anglophone

 En cliquant sur une section de son choix on accède  aux ressources et aux évaluations.

Dans la section francophone on trouve les ressources suivantes :

Simulateur de la photosynthèse,

Simulateur de cycle de l’eau,

Simulateur d’aimant et de circuit électrique

Simulateur des conditions de la germination.

Dans la section anglophone se trouve,

Simulateur du système solaire,

Simulateur de pollinisation.

En cliquant sur chaque simulateur, on accède à l’interface de l’animation.

Le bouton accueil établit la relation entre la page des ressources et la page d’accueil.

 Figure 2 : Architecture du laboratoire

Pour le cas conditions de la germination

Pour le cas présent, cliquer sur la section francophone.

Ceci donne accès aux ressources et aux  évaluations.

Cliquer sur la ressource les conditions de la germination pour avoir accès à l’animation. Après avoir vu l’animation revenir sur la page précédant pour s’évaluer.

Cliquer sur les questions à choix multiple pour l’auto s’évaluer.

Modèle de conception.

Pour la conception du laboratoire, le modèle de prototypage rapide a été utilisé.  Le modèle a été élaboré en fonction d’un modèle qui existait déjà. À partir de ce dernier, la conception du  laboratoire a été faite tout en modifiant certaines fonctionnalités enfin de l’adapter au contexte du milieu. L’utilisation des codes htmt ont été aussi d’une extrême importance pour appeler les animations à l’intérieur du laboratoire.

 

 

PRÉSENTATION DE LA RESSOURCE

Elle  provient du net sous l’adresse suivante :

System.paraschool.com/soutien/flashcour/SVT/sixième/6_svt_exp_bes_veg_swf non modifiable. Elle est dans la catégorie des logiciels libres et à but éducatif.

Pour évaluer  les compétences des élèves, la conception des (QCM) question à choix multiple a été faite en utilisant  le logiciel hotpotatoes . L’apprenant utilisera ce QCM pour s’auto évaluer. Il aura une série de questions auxquelles il sera soumis pour améliorer ses compétences. Pour mieux discerner les apports de ce simulateur dans la pédagogique, une élaboration des besoins a été effectuée au départ ensuite, certains objectifs généraux de l’éducation  sont atteints  lors  de son utilisation.

Elaboration des besoins

Le nom du produit : logiciel de simulation des conditions de la germination.

La population cible : les élèves de la classe  de 6ème.

Raisons du choix de sujet

Faire comprendre aux élèves que les alternances de formes chez les espèces végétales peuvent dépendre des conditions du milieu. Pour une meilleure compréhension, il faut  concevoir et réaliser des expériences pour prouver des hypothèses sur les conditions de germination des graines.

Activités : l’élève observe, expérimente, découvre, s’auto-évalue et fait des hypothèses.

Contexte d’utilisation.

L’élève peut utiliser ce didacticiel  au laboratoire ou en classe, après ou pendant un cours théorique, en groupe ou individuellement. Mais l’élève peut aussi l’utiliser à la maison pour l'entraînement.

Type d’interactivité

Entre l’élève et l’interface du logiciel, il ya une interactivité active parce que en faisant l’expérimentation, il modifie des variables, fait des hypothèses et s’auto-évalue pour consolider ses connaissances à travers les messages que lui offre l’interface

Justification d’une démarche pédagogique progressive interactive

 C'est le système d'aide du programme qui tentera de se substituer à l'enseignant absent. Cependant si le didacticiel est utilisé par un enseignant dans une classe, celui-ci pourra guider les recherches d'informations que contiendront les fichiers d'aide. Le système d'aide représente à la fois ce que ferait le maître pour guider, faciliter, aider, diriger le travail de l'apprenant, mais aussi les sources d'informations diverses auxquelles l'apprenant peut avoir recours pour résoudre une situation problème dans son acquisition des connaissances. C’est pour cette raison que nous utilisons l’approche constructiviste par l’interactivité qui existe entre l’interface du didacticiel et l’élève. C’est par cette interactivité que l’élève construit ses connaissances. Nous avons aussi une approche collaborative parce que :  la collaboration ne s'inscrit pas seulement dans l'interaction entre la machine et l'apprenant, mais aussi dans la possibilité que le système veut donner à deux ou trois apprenants et à leur enseignant de travailler ensemble sur une même situation problème, d'interagir.

Justification du nom : logiciel de simulation des conditions de la germination

Par les caractéristiques indiquées au départ c'est-à-dire l’approche constructiviste, et surtout  que le didacticiel vient remédier  aux problèmes relatifs à la  reproduction des phénomènes réels sous forme de simulation, dechanger l'échelle de temps et l’échelle géographique pour améliorer la compréhension, de provoquer volontairement des anomalies ou des dysfonctionnements, pour placer l’élève dans des situations qu'il rencontrera dans la réalité, il est dans la catégorie des simulateurs.

Bénéfices attendus pour l’élève

Une autoformation de l’élève, qui n’a pas besoin de la présence de l’enseignant. Il peut utiliser le didacticiel à la maison pour s’entrainer

Bénéfices attendus pour l’enseignant

            Permet à l’enseignant de diversifier la manière de transmettre les connaissances. Il peut utiliser le didacticiel pendant le cours théorique en classe ou au laboratoire pour la pratique enfin de consolider les connaissances après un cours théorique.

Bénéfices attendus dans l’enseignement

La conception du didacticiel permet à l’enseignement d’avoir un dispositif d’apprentissage complet : d’accompagner les cours théoriques aux séances pratiques. Il permet  aussi de résoudre le problème sur l’achat de produits chimiques car avec le didacticiel il exclut le problème de renouvellement des produits chimiques dans les laboratoires.

Matériel et logiciel à prévoir pour l’action de formation avec le produit

Il faut les ordinateurs dans lesquels sera installé le logiciel MACRO MEDIA FLASH parce que le didacticiel est constitué des images animées.

 

 Le logiciel répond aux attentes des objectifs généraux assignés par le ministère de l’enseignement secondaire :

Observation du matériel vivant ou tout autre échantillon

A travers le simulateur, l’élève va observer le matériel vivant à utiliser dans la réalisation des conditions de la germination Il  est constitué d’éléments suivants :

Une lampe à éclairage qui joue le rôle de la lumière,

Les graines qui seront utilisées pour la mise à l’expérimentation,

Le bol de pétri représentant un bocal dans lequel seront mises les graines,

Le coton qui est placé dans la boite à pétri joue le rôle de support ou de la terre dans cette boite,

L’eau minéralisée utilisée comme engrais ou comme substances nutritives des végétaux,

L’eau déminéralisée utilisée dans le cas d’un milieu en absence des substances nutritives,

La potasse utilisée dans le cas d’un milieu en absence de dioxyde de carbone (Co2),

Un bol blanc dans lequel seront  placés les sels minéraux qui seront utilisés dans le cas d’un milieu en absence d’eau,

Le dioxyde de carbone (Co2)  présent dans l’air  apparaitre d’une manière spontanée pendant l’expérimentation.

 Interprétation des phénomènes biologiques et géologiques

Dans notre didacticiel la phase d’observation permet à l’apprenant  de comprendre que pour  germer la plante à besoin des sels minéraux, de dioxyde de carbone et de l’eau en présence de la lumière.

 Formulation des hypothèses

Sur l’interface de notre didacticiel un message apparait en posant la question à l’apprenant  de savoir : en absence de tel élément (exemple en absence d’eau) que se passe t-il chez la plante ? 

Proposition des protocoles d’expériences

En fonction de l’expérience à réaliser, l’apprenant va proposer  plusieurs protocoles d’expériences en faisant varier de façon indépendante, chacun des paramètres. Il va cliquer à l’aide de la souri pour sélectionner, les éléments nécessaires à la réalisation d’expérience proposée par l’interface à gauche.

 Réalisation des expériences, en les interprétant et les critiquant par l’utilisation des documents

Après avoir choisi ces éléments, il va ensuite  cliquer sur « valider ».  Ces éléments apparaissent à l’interface droite  pour l’expérimentation.

Représentation de l’observation

A partir des images animées l’apprenant peut se faire certaines représentations de cas qu’il a observé.

Compte tenu du fait que ce didacticiel répond aux objectifs généraux élaborés par le ministère de l’enseignement secondaire, nous pouvons croire qu’il aura un grand apport dans notre système éducatif.

 

DESCRIPTION DU LOGICIEL

Description de l’interface

On a deux interfaces :

A gauche on a tous les éléments  nécessaires à l’expérimentation. Ce sont tous les éléments ci tés ci-dessus.

A droite on a une interface dans laquelle viendront se positionner :

Les messages indiquant la nature de l’expérience à effectuer,

Tous les éléments  choisis pour effectuer une expérience bien précise.

Les boutons d’utilisation 

A gauche au dessus et au bout de l’interface se trouvent deux boutons :

            Un bouton qui permet de revoir l’animation précédente,

En dessous un bouton d’aide qui permet de clarifier l’activité à mener si l’on n’a pas compris l’expérience à effectuer.

En dessous de l’interface droite se trouve un bouton (valider) qui apparait après avoir effectué un choix des éléments entrant dans une expérience.

Description du scenario d’utilisation

Lorsque l’utilisateur entre dans la ressource, un message introductif apparait sur une lentille pour lui rappeler le but de l’expérience.

Il  est ainsi  soumis à trois activités :

L’observation,

L’expérimentation,

La découverte.

  • Observation

 L’utilisateur va cliquer sur la lentille et observe tous les éléments indispensables à la croissance d’un végétal. Après résultat,  l’observation est accompagnée d’un message lui indiquant comment créer un milieu favorable à la germination des graines.

  • Phase d’expérimentation

Après avoir observé, l’utilisateur clique sur la petite croix à l’extrême droite du message.

Les éléments  à utiliser vont  apparaitre à l’interface gauche. À l’interface droite est affiché le message indiquant  la nature de l’expérience à réaliser.

Pour chaque expérience il va sélectionner   en cliquant à l’aide de la souri sur les éléments qu’il juge nécessaires  pour la réalisation de l’expérience indiquée.

            Après avoir sélectionné  il va cliquer sur « valider » pour lancer l’animation.

Si la sélection a été mal faite un message d’erreur s’affiche à droite de l’interface lui précisant  qu’il y a eu un élément de trop ou de moins dans son choix.

S’il veut être  précis il va cliquer  avec la souri sur le bouton d’aide qui va lui indiquer exactement ce qu’il doit faire.

            Toutes ces manifestations vont se présenter tout le long de chaque expérience qu’il aura à réaliser.

Il a ainsi quatre expériences à réaliser.

Expérience 1 : affichage du message : crée ta propre expérience pour montrer que les graines ont besoin de la lumière pour germer. Pour lancer le dispositif de l’expérience, il va cliquer sur la petite croix de ce message à l’extrême droit.

Ensuite l’utilisateur va sélectionner les éléments  nécessaires en laissant la lampe. Ensuite cliquer « valider »

 Le résultat de l’expérience et un message de félicitation apparaissent.                                       

Pour lancer l’animation suivante, l’utilisateur clique sur la petite croix à l’extrême droit du message énonçant le résultat obtenu. Ceci sera fait tout le long de la série des expériences à réaliser.

Experience2 :affichage du message : crée ta propre expérience pour montrer que les graines ont besoin de sels minéraux pour germer. Pour lancer le dispositif de l’expérience, il va cliquer sur la petite croix de ce message à l’extrême droit.

Ensuite l’utilisateur  va sélectionner les éléments  nécessaires en laissant l’eau minérale. Cliquer sur « valider »

Le résultat de l’expérience et un message de félicitation apparaissent.

Pour lancer l’animation suivante l’utilisateur clique sur la petite croix à l’extrême droit du message énonçant le résultat obtenu.

Experience3 : affichage du message : crée ta propre expérience pour montrer que les graines ont besoin de dioxyde de carbone (co2) pour germer. Pour lancer le dispositif de l’expérience, il va cliquer sur la petite croix de ce message à l’extrême droit.

Ensuite l’utilisateur  va sélectionner les éléments  nécessaires et la potasse pour mettre à l’abri de l’air les végétaux. Cliquer sur « valider »

 Le résultat de l’expérience et un message de félicitation apparaissent.

Pour lancer l’animation suivante l’utilisateur clique sur la petite croix à l’extrême droit du message énonçant le résultat obtenu.

Experience4 : affichage du message : crée ta propre expérience pour montrer que les grains graines ont besoin d’eau  pour germer. Pour lancer le dispositif de l’expérience, il va cliquer sur la petite croix de ce message à l’extrême droit.

Ensuite l’utilisateur  va sélectionner les éléments  nécessaires et  le bol blanc contenant les sels minéraux pour germer. Cliquer sur « valider »

 Le résultat de l’expérience et un message de félicitation apparaissent.

Pour lancer l’animation suivante l’utilisateur clique sur la petite croix à l’extrême droit du message énonçant le résultat obtenu.

  • Phase de découverte

Après l’expérience 4 il apparait un message faisant la synthèse  de toutes les expériences réalisées. L’utilisateur découvre tous les éléments que la plante a besoin de produire la matière en présence de la lumière.

Le logiciel vient améliorer les conditions de l’enseignement. Il répond aux objectifs généraux car il permet à l’élève d’interpréter des phénomènes biologiques et géologiques, de formuler des hypothèses, de proposer des protocoles d’expériences et de réaliser des expériences, en les interprétant et en les critiquant par l’utilisation des documents, de représenter  les observations. Par l’interactivité que présente l’interface du didacticiel, il rend l’élève actif c’est dire il participe au protocole de mise en place des expériences pour qu’il construise de lui-même les connaissances. A la fin de la manipulation une série de questions à choix multiple lui est proposée pour consolider ses connaissances.


 

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