Cette année, l’attention s’est portée sur la conception d’activités, d’épreuves et d’examens durant lesquels les élèves peuvent consulter toute la documentation qu’ils souhaitent et ont accès à Internet. Les élèves ont effectué des séries hebdomadaires d’exercices en ligne. Ces devoirs étaient notés. J’ai analysé de nombreux tests et fourni un appui personnalisé aux élèves par messagerie. L’examen de maturité de physique s’est déroulé sur ordinateur selon ces modalités (toute documentation autorisée, accès libre à Internet).

Inspiration
Le monde de l’éducation est confronté à une évolution inéluctable : l’usage de plus en plus fréquent des technologies de l’information et de la communication (TIC). En 2010, l’Organisation des Nations Unies pour l’éducation, la science et la culture (UNECO) a publié un Guide de mesures pour l’intégration des technologies de l’information et de la communication (TIC) en éducation dans lequel elle estime que :

Les technologies peuvent améliorer le processus d’enseignement et d’apprentissage en facilitant la réforme des modes d’enseignement traditionnels, l’amélioration de la qualité des résultats de l’apprentissage, l’aide à l’acquisition de compétences pointues, le soutien à l’apprentissage tout au long de la vie et l’amélioration de la gestion institutionnelle.

La Fédération Suisse de la Formation en Entreprise, qui examine depuis 2006 les transformations qui découlent de l’utilisation des TIC, a dégagé quelques tendances fortes :

• Les apprenants devraient devenir des autodidactes
• La créativité et l’apprentissage individuel sont à développer
• Les médias numériques sont particulièrement adaptés pour tisser des liens entre la théorie et la pratique.

Durant cette année, j’ai privilégié ces tendances en cherchant à :

• augmenter le temps d’étude
• encourager la recherche et le tri d’informations
• rendre la théorie plus accessible à l’aide de documents interactifs.

Conditions cadres [1]
Les leçons se sont déroulées de la manière suivante : après une présentation « frontale », les élèves utilisent les ordinateurs pour réaliser des activités proposées sur une plate-forme d’apprentissage (Moodle). La plupart du temps, ces activités consistent en tests qu’ils commencent en classe et qu’ils doivent terminer pour la semaine suivante. Ces tests sont notés et comptent pour un tiers dans la moyenne semestrielle. Les élèves ont non seulement le droit de communiquer entre eux, mais ils sont encouragés à s’entraider pour répondre aux questions posées. Certaines questions peuvent nécessiter des recherches (valeur d’une constante, unité, formule, théorie, données). Durant les épreuves, les élèves ont droit à toute la documentation qu’ils souhaitent et ils ont accès à Internet. Mais il leur est interdit de communiquer entre eux ou avec une personne extérieure à la classe.

Programmes parcourus et activités associées
Applications des mathématiques : 301AMos, 401AMos.
Physique : 205PY1df, 303PY1df, 305PY1df, 401PYos.
Sciences de la nature : D2a1SN, D2a2SN.

Séances de laboratoire et réalisations d’élèves
Les élèves ont réalisé les expériences suivantes :
– 2e année (physique)

• Étude d’un MRUA
• Principe de conservation de l’énergie mécanique
• Chaleurs massique et latente de l’eau

– 2e année (sciences de la nature)

• Latitude et longitude
• Le goût
• Polyèdres et origami
• Travaux d’élèves

– 3e année

• Image formée par un miroir
• Étude des lentilles
• Loi d’Ohm
• Widgets réalisés par des élèves :
  • Combinaisons et arrangements
  • Conversion de monnaie
  • Distance
  • Tableau périodique des éléments

– 4e année

• Bobines de Helmholtz
• Capacité d’un condensateur
• Champ magnétique d’un aimant
• Résistivité
• Champ magnétique d’un solénoïde
• Charge et décharge d’un condensateur
• e/m Rapport charge sur masse de l’électron
• Force de Laplace

Toutes les séances de laboratoire et réalisations d’élèves ont été évaluées et notées.

Appui en ligne personnalisé
L’équipe Math & Sciences a mis en service un forum d’aide en ligne. Elle souhaitait le développer pour répartir un peu les tâches et faire en sorte que les questions posées et les réponses apportées soient accessibles à toutes et à tous. La formule n’a pas (encore ?) remporté un grand succès. Les élèves préfèrent les contacts personnels par messagerie… ce qui m’accapare davantage comme vous pouvez le constater dans les quelques échanges donnés en exemple ci-dessous !
– Échanges avec les élèves de 301os
– Échanges avec les élèves de 401os

Épreuves et exemple d’analyse
La plate-forme d’apprentissage permet une évaluation équitable des acquis des élèves lors d’une épreuve. Les points obtenus sont fonction des réponses et du nombre d’essais, chaque tentative erronée donnant lieu à une pénalité. Les résultats permettent une analyse des questions :

On voit par exemple (en cliquant sur l’image) qu’aucun élève n’a réussi à fournir une réponse correcte à la question 17. Toutes les réponses des élèves ainsi que le nombre d’essais sont enregistrés et consultables.

Examen de maturité avec accès à Internet
Les élèves de l’option spécifique « physique et applications des mathématiques » ont passé leur examen de physique sur ordinateur. Ils pouvaient disposer de la documentation souhaitée et avaient un accès libre à Internet. Le test comportait 30 questions et couvrait le programme de troisième et quatrième année (dynamique du solide rigide, systèmes de référence non inertiels, oscillations, électromagnétisme, relativité restreinte). Le barème était linéaire de 0 à 6 avec un plancher à 1.5 :

Évaluation des cours par les élèves
Un questionnaire d’évaluation a été proposé à toutes les classes.
– Évaluation du cours D2a1
– Évaluation du cours D2a2
– Évaluation du cours 205PY1df
– Évaluation du cours 301AMos
– Évaluation du cours 303PY1df
– Évaluation du cours 305PY1df
– Évaluation du cours 401os