GISEL : un « solutionnaire » en ligne qui n’en est pas un

Marc Séguin aime varier les médias d’exploration des univers de la science. Le dialogue et la poésie lui ont été utiles pour aborder les grandes idées de l’astrophysique et de l’astronomie. La chaîne de Radio-Canada lui a cédé l’antenne lors d’émissions de vulgarisation scientifique ou de chroniques. Enfin, c’est le langage HTML qui l’a mené à la création de GISEL, un Guide d’indices séquentiels en ligne qui propose, pour chacun des 1750 exercices de sa nouvelle collection de manuels, Physique XXI, une alternative aux solutionnaires traditionnels. La polyvalence de ses moyens lui a d’ailleurs valu une mention d’honneur au 31e colloque de l’AQPC cette année.

Ce qu’est le Guide d’indices séquentiels en ligne (GISEL)

Le « solutionnaire » de la collection Physique XXI est un site web qui exige un code d’accès fourni à l’achat de chacun des tomes. Cela permet d’éviter plusieurs écueils.

1. Comme la ressource est automatiquement disponible, tous les élèves sont sur le « même pied d’égalité », ce qui n’est pas le cas lorsqu’il existe un solutionnaire qui est vendu à part et que seuls certains élèves se le procurent – parfois contre l’avis de leurs enseignants!
2. Comme la ressource ne se trouve pas directement à la fin du livre (comme c’est le cas pour certains solutionnaires, notamment en mathématiques), son accès n’est pas immédiat, ce qui encourage l’élève à essayer d’abord de trouver la réponse par lui-même. (Les réponses, quant à elles, se retrouvent directement à la fin du livre.)

Les trois tomes de Physique XXI ainsi que le Guide d’indices séquentiels en ligne ont été conçus par Marc Séguin avec la collaboration de Julie Descheneau et Benjamin Tardif. Marc Séguin a réalisé les figures, procédé au choix des photographies et assumé volontairement la mise en page de l’ouvrage. Le fait qu’il ait utilisé Microsoft Word pour un tel travail démontre qu’il n’y a nul besoin d’opter pour des applications complexes pour obtenir de bons résultats. L’interface simple de GISEL, programmée « à la main » à partir d’une douzaine de commandes simples du langage HTML, fait cette même démonstration!

Ce qu’offre GISEL

On a conçu le Guide d’indices séquentiel en ligne (GISEL) en se mettant dans la peau d’un assistant du Centre d’Aide en physique. On éclaire la démarche d’un étudiant « étape par étape » en veillant à ne pas résoudre le problème, pour qu’il puisse y arriver par lui-même. On espère que l’étudiant qui consulte GISEL lise le premier indice d’aide et n’ait pas recours aux autres.

Nous avions remarqué que les étudiants s’adressaient souvent à nous pour de simples erreurs d’arithmétique. Une telle situation est moins fréquente dorénavant. Comme les résultats intermédiaires sont proposés à la suite des indices, l’étudiant peut vérifier ses calculs dans GISEL avant de nous questionner. L’étudiant découvre où l’erreur a été commise.

Les limites avantageuses du Web

Cet outil a été conçu pour le Web parce qu’on ne voulait pas que le solutionnaire soit trop facilement accessible, comme lorsque l’on n’a qu’à regarder à la fin du livre.

Les avis inscrits au bas de chacune des pages de GISEL peuvent étonner. On prévient les étudiants : « Ne regardez pas trop les indices! », « Le danger croît avec l’usage! », « GISEL peut devenir votre pire ennemie! » Ces avertissements sont révélateurs de notre but ultime : que les étudiants puissent s’en passer.

GISEL est un outil d’aide conçu pour pallier les difficultés des étudiants et concourir à leur autonomie. Les indices que nous donnons sont de différentes natures. Parfois, c’est une recommandation de réexamen de la question dont un élément de contenu a pu être écarté. Ce peut être l’identification d’une équation (par exemple, « l’effet Doppler ») que nous ne donnons pas explicitement, car l’étudiant doit la connaître (ou aller la retrouver dans le manuel). Il n’a jamais accès à une solution « clé en main ».

C’est un solutionnaire par étape, avec des indices, conçus pour du travail autonome, pour que l’étudiant soit motivé.

L’impact de GISEL au Centre d’Aide

Au Centre d’Aide en physique, on voit les effets de GISEL dans la nature de notre aide. On peut se concentrer davantage sur les réels problèmes de compréhension. Les étudiants peuvent emprunter les ordinateurs et consulter l’aide en ligne de GISEL. Les professeurs connaissent bien l’outil, car ils l’utilisent à peu près tous en classe.

D’autres bonnes mesures dans l’enseignement de la physique

Plusieurs approches additionnelles relevant des technologies éducatives sont adoptées au département de physique.

On fait usage de certains logiciels de simulation, dont certains que j’ai conçus, il y a de cela un peu plus d’une dizaine d’années, avec la collaboration de Martin Riopel. Le simulateur de tube à rayons cathodiques notamment est régulièrement utilisé. Ces exercices-là proposés en une interface volontairement très simple et intuitive, et dorénavant offerts sur le Web, visent l’exploration de problèmes concrets de physique. Le complément physique animée est offert en accompagnement Web aux manuels de Harris Benson / Erpi (Physique 1 : Mécanique, Physique 2 : Électricité et magnétisme, Physique 3 : Ondes, optique et physique moderne) adaptés en français par l’auteur du récit avec la collaboration de Benoît Villeneuve, Bernard Marcheterre, Mathieu Lachance et Richard Gagnon.

On commence à se servir également des applets de physique ou « Physlets » développés à Davidson College, une université américaine. Ces petites applications offrent au professeur la possibilité de concevoir leur propre exercice animé.

D’autres collègues du réseau commencent à rendre disponibles en capsules audio-vidéos les consignes de laboratoire. C’est une approche intéressante que l’on va essayer bientôt à Maisonneuve. Souvent les étudiants trop empressés écoutent mal les explications. Ces capsules leur seront utiles.

On imagine également proposer de petits exercices de programmation avec Microsoft Excel pour développer des méthodes itératives de calcul.

Que pensez-vous de ces mesures? Et des solutionnaires traditionnels? Peuvent-ils avoir des effets pernicieux? Quels sont les avantages et les inconvénients de procéder par indices, comme dans GISEL?