SCIENCES, TECHNIQUES ET MDLTIMEDIA
POUR QUOI FAIRE?
Daniel HAAGE
Groupe EVARISTE, CNAM-DLC15, Paris
SUMMARY: Definition of functionalities of a science teachware to be used from the discovery of a phenomenon to its modelling being at the sarne time fitted to each successive teaching level.
1. CONSTATATIONS
Prenons un étudiant sortant du cycle supérieur. Pendant les quinze ou vingt ans qu'aura duré sa scolarité, il aura, tous les jours, côtoyé des phénomènes relevant des sciences. Bardé de diplômes comme il est, il ne peut que tout savoir sur ces phénomènes du quotidien et pourtant, le plus souvent, il est incapable de transférer ses connaissances de façon pratique dans la vie courante.
A la décharge de cet étudiant,ilfaut préciser que presque rien n'est fait pour provoquer, chez lui, une synthèse des connaissances acquises. En effet, pratiquement chaque phénomène se compose d'éléments relevant de plusieurs "spécialités d'enseignement des sciences" et, comble d'infortune, elles n'utilisent pas le même langage et sont cloisonnées de façon presque hermétiques. Je ne parle pas des mathématiques qui expliquent et calculent tout mais trop souvent oublient l'application.
Pour sortir de cet état de fait rapidement, sans vouloir bouleverser les relations ou non-relations entre les différentes spécialités d'enseignement, deux solutions s'offrentà lui:
qu'il devienne capable de faire les transferts entre les spécialités d'enseignement pour arriverà une synthèse ou qu'il trouve un élément fédérateur pour chacun des phénomènesà étudier et ce, dès son entrée dans le système éducatif.
436 2. PROPOSITIONS
Les didacticiels liés aux acquisitions de données peuvent remplir ce rôle fédérateur pourvu qu'ils correspondentàl'organisation dont les différentes fonctions àremplir sont développées ci-dessous:
2.1. Module "Découverte" : (autant de modules que de phénomènes) - Définir la démarche expérimentale choisie.
- Mettre en évidence le phénomène et les facteurs intervenant; ne faire appel, pour cela, qu'aux acquis de la vie courante en renforçant par une animation graphique et/ou sonoreà partir de mesures expérimentales en temps réel.
- Permettre le lancement du masquage mobile des pararnètrages lors du passage aux modules suivants.
2.2. Module "Représentation formelle" : (module commun àtous les phénomènes) - Tracer tous types de représentationàpartir des données expérimentales enregistrées dans les
différents modules "Découvertes".
- Permettre des calculs simples ainsi que l'utilisation de formules et/oudelois. - Permettre la sauvegarde des travaux sous forme graphique et sous forme fichiers. - Permettre l'adaptation du module au niveau enseigné par l'existence d'un masquage mobile
des paramétrages transparent pour l'utilisateur.
2.3. Module "Modélisation" : (module commun à tous les phénomènes)
- Proposition, par l'apprenant, de modèle mathématiques représentant le phénomène. - Comparaison avec les relevés expérimentaux.
- Simulationsàpartir du modèle et validation de celui-ci pour sa généralisation. - Sauvegarde des travaux sous forme graphique et sous forme fichiers.
- Adaptation du module au niveau enseigné par l'existence d'un masquage mobile des paramètrages transparent pour l'utilisateur.
3. REALISATION
Les modules "Découverte", de même que l'élaboration du masquage mobile des paramètres devront être le fait d'enseignants développeurs, ils permettront l'adaptation au niveau d'enseignement souhaité et la transparence pour l'utilisateur que ce soit en manipulation collective ou individuelle.
Les modules "Représentation formelle" et "Modélisation" devront eux, être du type "tableur-grapheur" professionnel avec langage interne de macro-programmation. Les fichiers devront être utilisables quelle que soit la plate forme informatique utilisée.
Le groupe Evariste se propose d'élaborer un cahier des charges du "tableur-grapheur scientifique et didactique" pour le remettre aux principaux éditeurs de ce type de logiciel.
