Ressources pédagogiques TIC pour un enseignement authentique de la physique

Rendre l’apprentissage de la physique plus concret et aider les étudiants à en percevoir les applications dans la vie réelle est un défi de tous les jours pour les enseignants de physique. Pour relever ce pari, Profweb vous propose une réactualisation de sa fiche disciplinaire parue en 2015 sur son site. Vous redécouvrirez :

• les récits et articles d’enseignants qui ont intégré les technologies de façon innovante pour favoriser l’engagement des étudiants dans leurs cours
• des ressources de nos partenaires pour bonifier vos activités d’apprentissage

Publications de Profweb

Utiliser les technologies de tous les jours pour enseigner la physique

• Des groupes Facebook pour stimuler l’intérêt des étudiants envers la matière
  Éric Laflamme, Cégep Édouard-Montpetit

  Dans ce récit, Éric Laflamme raconte comment il a utilisé un groupe Facebook pour amener ses étudiants à prendre conscience des applications concrètes des théories de physique. Il a créé un groupe privé sur Facebook pour ses étudiants, dans lequel ils ont dû partager au moins 4 publications en lien avec la matière du cours.

  Pourquoi avoir choisi Facebook? Ce réseau social lui permet de décloisonner son cours qui maintenant trouve une antenne hors des plateformes institutionnelles. Les publications de ses étudiants s’insèrent parmi celles de leurs amis dans leur fil d’actualité qu’ils consultent quotidiennement. De plus, cette activité permet à Éric Laflamme de conscientiser ses étudiants aux fausses nouvelles.

• Apprendre la physique en accéléré avec un téléphone intelligent
  Ryan W. Moon, Profweb

  Dans l’article «Apprendre la physique en accéléré avec un téléphone intelligent», notre éditeur Ryan présente comment Chris Isaac Larnder et son équipe ont trouvé une façon novatrice d’intégrer le téléphone intelligent de leurs étudiants (plus précisément, l’accéléromètre qu’il contient) dans leurs laboratoires portant sur des notions fondamentales de physique :

  • le plan incliné
  • le mouvement circulaire
  

  Le premier prototype de tilt tray (plateau inclinable) en carton utilisé lors du laboratoire sur l’inclinaison (Photo : Chris Isaac Larnder)

  Les étudiants aiment grandement utiliser leur cellulaire dans leur laboratoire de physique. Ceux-ci sont beaucoup plus enthousiastes et attentifs à la matière.

• L’impression 3D pour des expériences de physique exploitant les téléphones intelligents
  Chris Isaac Larnder, Collège John-Abbott

  Chris Isaac Larnder explique, dans son récit «L’impression 3D pour des expériences de physique exploitant les téléphones intelligents», comment il a amené à un autre niveau les 2 laboratoires qu’il avait développés avec les accéléromètres des téléphones intelligents. Grâce à l’impression 3D, il a pu créer le matériel nécessaire pour ses laboratoires.

  

  Le premier essai d’impression 3D de Chris Isaac Larnder pour le tilt tray et l’actuel ensemble complet d’appareil tilt tray (à droite) (Photo : Chris Isaac Larnder)

Adapter sa façon d’enseigner pour faciliter la compréhension des étudiants

• Des laboratoires dont vous êtes le héros
  Jade Ghaoui, Cégep de La Pocatière

  Dans une volonté d’augmenter l’engagement et la motivation de ses étudiants lors des laboratoires de physique, Jade Ghaoui a choisi d’inverser ses laboratoires en mettant l’accent sur le travail prélaboratoire. Les étudiants comprennent mieux les manipulations qu’ils effectuent ensuite. Ils évitent ainsi des erreurs de manipulation et ont plus de temps pour interpréter leurs résultats. Jade Ghaoui a créé pour eux des vidéos sur la théorie, les manipulations en laboratoire, l’analyse de données, etc. Grâce à une meilleure compréhension de la théorie et des laboratoires, les sections « discussion » des mini-rapports que les étudiants réalisent à la fin des laboratoires ont gagné en qualité.

  

  Le site de Jade Ghaoui pour le cours Ondes, optique et physique moderne. Ce site, créé avec WordPress, est hébergé sur un Espace web de Profweb.

  Extraits de vidéos utilisés lors des laboratoires inversés de Jade Ghaoui.

• Créer des notes de cours numériques pour faciliter l’apprentissage
  Luc Tremblay, Collège Mérici

  Plusieurs manuels de physique sont offerts sur le marché, mais le constat qu’a fait Luc Tremblay, après plus de 15 ans d’enseignement, est qu’ils ne répondaient pas parfaitement à ses besoins. Il a donc décidé de créer ses propres notes de cours contenant de la théorie et des exercices, mais également beaucoup de figures explicatives et d’hyperliens vers des vidéos illustrant différents phénomènes physiques. Avec du matériel beaucoup à l’image de ses cours, Luc Tremblay a plus de temps en classe pour l’apprentissage actif. Comme les étudiants n’ont plus à retranscrire des notes qui étaient complémentaires aux manuels, ils peuvent désormais plus se concentrer sur la matière. D’ailleurs, la qualité de ses notes de cours a permis à Luc Tremblay de remporter le Prix du ministre en 2014 (pour ses notes de physique mécanique) et le Prix d’excellence en enseignement de la physique de l’Association canadienne des physiciens en 2017 pour l’ensemble de son projet. Ses notes de cours sont accessibles à tous en format PDF sur son site web La physique à Mérici.

• Using Geogebra within Moodle to Give Physics Students Instantaneous Feedback [en anglais]
  Kevin Lenton, Collège Vanier

  GeoGebra est une plateforme libre et ouverte créée initialement pour l’enseignement des mathématiques, à propos de laquelle Profweb a déjà publié une page « Outils numériques ». Kevin Lenton l’utilise pour ses cours de physique. Avec cette plateforme, il a développé de brèves activités formatives et sommatives que les étudiants réalisent seuls ou en équipe. GeoGebra offre une représentation graphique de différents problèmes de physique que les étudiants doivent résoudre. De plus, cette plateforme permet d’obtenir une rétroaction instantanée lors de la manipulation d’un graphique. L’utilisation de la plateforme est très intuitive : Kevin Lenton n’a eu besoin de montrer son fonctionnement qu’une seule fois à ses étudiants. GeoGebra s’intègre à Moodle. Les étudiants se connectent sur leur compte Moodle pour accéder aux activités. Cela permet à l’enseignant d’observer les progrès de ses étudiants et d’orienter ses interventions en classe.

  

  Un exemple d’une question sur le mouvement circulaire illustrée avec GeoGebra.

Les ressources de nos partenaires

Centre collégial de développement de matériel didactique (CCDMD)

• Le site Apprentissage par problèmes en physique au collégial a été mis en ligne en 2008 et propose aux enseignants du collégial des activités d’apprentissage par problèmes (APP) qui ont été testées en classe. En 2016, 20 nouvelles situations-problèmes ont été ajoutées au site web. Cela a d’ailleurs fait l’objet d’un article sur le site de Profweb.
• En novembre 2019, le livre Sketches of the History of Science [en anglais], de Justine Bell et Justin Marleau, a été publié en version papier et version électronique. Cet ouvrage illustré retrace l’histoire et les fondements philosophiques qui se cachent derrière la science et donne un éclairage ludique aux phénomènes complexes de biologie, de chimie et de physique.

Association québécoise de pédagogie collégiale (AQPC)

• Dans le numéro de la revue Pédagogie collégiale de l’été 2016, Nathaniel Lasry, Jonathan Guillemette, Michael Dugdale, Elizabeth Charles et Eric Mazur ont publié l’article « Peut-on apprendre sans désapprendre? ». Les auteurs expliquent comment on peut mesurer la portée de l’enseignement en se basant sur les conceptions newtoniennes erronées des étudiants. Le fait de mesurer les progrès et les reculs conceptuels au début et à la fin de la session à l’aide du test Force Concept Inventory (FCI) permet d’avoir une meilleure idée de la manière dont les étudiants apprennent et acquièrent des compétences complexes. Les chercheurs ont noté que les étudiants ayant eu un enseignement traditionnel (par exemple, des cours magistraux) « avaient fait des progrès conceptuels significativement moins importants que ceux qui avaient bénéficié d’un apprentissage actif. » Avec cette étude, il est possible de démontrer que les conceptions sont « instables et fluctuantes » et que la construction d’une vision du monde n’est pas un processus linéaire.