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Les technologies mobiles pour l’apprentissage des sciences -

Potentiel et exemples de projets en cours

Faculté des sciences de l’éducation

Jesús Vázquez Abad

Odile Martial

24 FÉVRIER 2011

Plan

Faculté des sciences de l’éducation

• Que sont les technologies mobiles?• Qu’est-ce que l’apprentissage mobile?• Exemples• Projets en cours

Vázquez-Abad J & Martial O (2009) Potencial de las tecnologías móviles para el aprendizaje de las ciencias. Conferencia Magistral (Keynote Speaker), X Congreso Nacional de Investigación Educativa del Consejo Mexicano de Investigación Educativa (COMIE). Veracruz, Mex, 21 to 25 September 2009.

Martial O & Vázquez-Abad J (2010) Didactique des sciences et ergonomie pour l’innovation grâce aux technologies mobiles d’apprentissage. In Calvary G & Wolf M. (éds), ACM International Conference Proceedings Series.

Que sont les technologies mobiles?

Faculté des sciences de l’éducation

Téléphone cellulaire

Reproducteur MM portable

Agenda électronique

Que sont les technologies mobiles?

Faculté des sciences de l’éducation

Téléphone cellulaire

Reproducteur MM portable

Agenda électronique

Téléphone “intelligent”

GPS

WiFi - explorateur

Que sont les technologies mobiles?

Faculté des sciences de l’éducation

Téléphone cellulaire

Reproducteur MM portable

Agenda électronique

Téléphone “intelligent”

GPS

WiFi - explorateur

Office

Java, flash, etc.

Ordinateur de poche

Que sont les technologies mobiles?

Faculté des sciences de l’éducation

Téléphone cellulaire

Reproducteur MM portable

Agenda électronique

Téléphone “intelligent”

GPS

WiFi - explorateur

Office

Java, flash, etc.

Ordinateur de poche

Que sont les technologies mobiles?

Faculté des sciences de l’éducation

Téléphone cellulaire

Reproducteur MM portable

Agenda électronique

Téléphone “intelligent”

GPS

WiFi - explorateur

Office

Java, flash, etc.

Ordinateur de poche

Infrastructure

Protocoles

Que sont les technologies mobiles?

Faculté des sciences de l’éducation

Téléphone “intelligent”

Ordinateur de poche

Infrastructure

Protocoles

Ubiquité

Que sont les technologies mobiles?

Faculté des sciences de l’éducation

Ubiquité

Socialisation

Téléphone “intelligent”

Infrastructure

Protocoles

Ordinateur de poche

Que sont les technologies mobiles?

Faculté des sciences de l’éducation

Ubiquité

Socialisation

• 1r , 2e , 3e fossés

Que sont les technologies mobiles?

Faculté des sciences de l’éducation

Ubiquité

Socialisation

• 1r , 2e , 3e fossés

• Intégration culturelle

Que sont les technologies mobiles?

Faculté des sciences de l’éducation

Est-ce que les jeunes les utilisent ?

Émanent –elles des technologies (TIC) connues en éducation?

Que peuvent-elles apporter de nouveau à l’apprentissage?

Qu’est-ce que le “M-Learning”?

Faculté des sciences de l’éducation

M-Learning comme :

•Apprentissage à l’aide de dispositifs mobiles

•Extension d’e-Learning

•Complément de l’éducation formelle pour “l’étudiant en mouvement”

Qu’est-ce que “M-Learning”?

Faculté des sciences de l’éducation

Caractéristiques :

•Portables

•Chemins adaptables individuellement

• Interaction sociale à travers la communication

•Accès à des réseaux et dispositifs de saisie de données

Qu’est-ce que “M-Learning”?

Faculté des sciences de l’éducation

Inconvénients actuels (et défis):

•Limites matérielles

• Mémoire

• Vitesse de traitement

• Ergonomie (écrans et modes de saisie)

Qu’est-ce que “M-Learning”?

Faculté des sciences de l’éducation

Avantages :

•Utilisation individuelle en apprentissage collaboratif

•Utilisation individuelle en apprentissage béhavioriste

• questionnaires, jeux, télévoteurs (clickers)

•Pour la construction individuelle ou sociale de connaissances

• simulations, saisie et analyse de données

•Motivation et familiarité

Qu’est-ce que “M-Learning”?

Faculté des sciences de l’éducation

Conception qui utilise et recherche qui explore :

•opportunités de rétroaction, révision et réflexion

•opportunités de construire des communautés d’apprentissage locales et globales

•opportunités d’augmenter la communication (sur la science)

•opportunités de collaborer dans des activités pratiques ou travail de terrain

Exemples

Faculté des sciences de l’éducation

•Livre électronique – notes MM

•Communication – sms, voix

•Recherche d’information

•Saisie de données

•Soutien – MCSCL (débuts)

Projets en cours

Faculté des sciences de l’éducation

• Apprentissage collaboratif avec simulateurs

• Renforcement des apprentissages en sciences, niveaux secondaire et collégial

• Soutien à l’apprentissage en chimie, niveau collégial

• Soutien à l’apprentissage en physique, niveau secondaire

Projets en cours - MobileSIM

Faculté des sciences de l’éducation

Apprentissage collaboratif en physique, niveau collégial, avec simulateurs sur technologie mobileMohamed Droui, étudiant PhD.M. Droui, O. Martial, Kébreau, S., S. Pierre & J. Vázquez-Abad (2009). Les technologies mobiles pour mieux comprendre l'apprentissage coopératif dans un cours de physique. In Riopel, M., Potvin, P. & Vázquez-Abad, J. (eds.). L'utilisation des technologies pour la recherche en éducation scientifique. Québec, PUL.

Avec la participation de Robert Morin (Polytechnique), Stéphane Reiss (MATI) et Georges Zreik (Larim).

Projets en cours - MobileSIM

Faculté des sciences de l’éducation

Apprentissage collaboratif en physique, niveau collégial, avec simulateurs sur technologie mobile

Simulateur PhET de l’Université du Colorado à Boulder

Cu, Na, Zn

Projets en cours - MobileSIM

Faculté des sciences de l’éducation

Apprentissage collaboratif en physique, niveau collégial, avec simulateurs sur technologie mobile

Simulateur PhET sur iPaq 210

Projets en cours - MobileSIM

Faculté des sciences de l’éducation

Apprentissage collaboratif en physique, niveau collégial, avec simulateurs sur technologie mobile

Projets en cours - MobileSIM

Faculté des sciences de l’éducation

Apprentissage collaboratif en physique, niveau collégial, avec simulateurs sur technologie mobile

Question 1Si l’on augmente la valeur de la fréquence de la lumière :a) L’amplitude de la lumière augmente.b) La vitesse de la lumière augmente.c) L’énergie de la lumière augmente.d) La longueur d’onde de la lumière augmente.e) Aucune de ces réponses.f) Je ne sais pas.

Variation des réponses des étudiants entre pré-test et post-test. (question 1)

Projets en cours - MobileSIM

Faculté des sciences de l’éducation

Apprentissage collaboratif en physique, niveau collégial, avec simulateurs sur technologie mobile

Question 6La lumière est définie comme étant :a) Une pression transmise dans un milieu

parfaitement élastique.b) Une onde électromagnétique longitudinale de

propagation rectiligne.c) Un ensemble de particules transportant une

quantité élémentaire d’énergie qui dépend de l’amplitude.

d) Une onde électromagnétique transversale de propagation rectiligne.

e) Un ensemble de particules transportant une quantité élémentaire d’énergie qui dépend de la fréquence.

f) Aucune de ces réponses.g) Je ne sais pas.

Variation des réponses des étudiants entre pré-test et post-test. (question 6)

Projets en cours - MobileQUIZ

Faculté des sciences de l’éducation

Renforcement des apprentissages en physique (collégiale) et chimie (secondaire) avec des exerciseurs sur TMAvec la participation de:

– contenus

Maxim Morin et Marie-Ève Fréchette-Pelletier (FSÉ) ,

Luc Morin (CMSL) et Christian Mercier (CA-L)

– développement informatique

Anh Tuan Nguyen, Lan Anh Dinh, Nobri Ouk (MATI) et Claude Coulombe (MATI)

Projets en cours - MobileQUIZ

Faculté des sciences de l’éducation

Renforcement des apprentissages en physique (collégiale) et chimie (secondaire) avec des exerciseurs sur TM

• Pratique dirigée

• Questions conceptuelles

• Options (choix) correspondant à conceptions

• Rétroactions planifiées

• Gestion ciblée

Projets en cours - MobileQUIZ

Faculté des sciences de l’éducation

a) Les molécules ont plus d’énergie, et elles entrent plus en collision.

b) Il y a plus de molécules, donc plus de collisions efficaces

c) Le catalyseur diminue la température dans le milieu, ce qui diminue l’énergie des molécules qui font moins de collisions.

d) Plus de molécules ont l’énergie nécessaire pour faire des collisions efficaces.

La présence d’un catalyseur déplace la barrière d’énergie d’activation. Que se passe-t-il au niveau moléculaire?

Renforcement des apprentissages en physique (collégiale) et chimie (secondaire) avec des exerciseurs sur TM

Projets en cours - MobileQUIZ

Faculté des sciences de l’éducation

Indice : Vois sur le graphique ce qui arrive lorsqu’on diminue la barrière d’énergie.Difficulté : 3a) Faux : La présence d’un catalyseur ne change pas l’énergie interne des autres molécules.

Seulement la variation de température peut affecter l’énergie interne des molécules.b) Faux : La présence d’un catalyseur ne change pas la concentration de molécules réactives. c) Faux : La présence d’un catalyseur ne change pas les variables externes (pression,

température, volume…) du milieu.d) VRAI : La présence d’un catalyseur permet à la réaction d’avoir besoin de moins d’énergie

pour débuter. Ainsi, l’énergie minimale pour entrer en réaction est plus petite, et plus de molécules sont au-dessus de cette énergie et peuvent réagir (ou causer des collisions efficaces).

La présence d’un catalyseur déplace la barrière d’énergie d’activation. Que se passe-t-il au niveau moléculaire?

Renforcement des apprentissages en physique (collégiale) et chimie (secondaire) avec des exerciseurs sur TM

Projets en cours - MobileQUIZ

Faculté des sciences de l’éducation

Ces diagrammes représentent deux machines thermiques

I IILequel des énoncés suivants est vrai?a) Les deux machines fonctionnentb) Seule la machine (I) fonctionnec) Seule la machine (II) fonctionned) Aucune des deux machines ne fonctionnent

Indice: (Premier principe de la thermodynamique) W = |Qin| - |Qout|.

Renforcement des apprentissages en physique (collégiale) et chimie (secondaire) avec des exerciseurs sur TM

Projets en cours - MobileQUIZ

Faculté des sciences de l’éducation

Lequel des énoncés suivants est vrai?a) Les deux machines fonctionnentb) Seule la machine (I) fonctionnec) Seule la machine (II) fonctionned) Aucune des deux machines ne fonctionnent

Indice: (Premier principe de la thermodynamique) W = |Qin| - |Qout|.

Lequel des énoncées suivants est vrai?

a) Les deux machines fonctionnent

b) Seule la machine (I) fonctionne

c) Seule la machine (II) fonctionne

d) Aucune des deux machines ne fonctionnent

Renforcement des apprentissages en physique (collégiale) et chimie (secondaire) avec des exerciseurs sur TM

I

Ces diagrammes représentent deux machines thermiq

Projets en cours - MobileQUIZ

Faculté des sciences de l’éducation

• Banques par thèmes

• Espace de travail

• Stratégie d’élimination

Renforcement des apprentissages en physique (collégiale) et chimie (secondaire) avec des exerciseurs sur TM

Projets en cours - MobileQUIZ

Faculté des sciences de l’éducation

• Banques par thèmes

• Espace de travail

• Stratégie d’élimination

• Utilisation en semi-APP

• Utilisation en SA-semi-A (form. par compétences)

Renforcement des apprentissages en physique (collégiale) et chimie (secondaire) avec des exerciseurs sur TM

Projets en cours - MobileQUIZ

Faculté des sciences de l’éducation

• Banques par thèmes

• Espace de travail

• Stratégie d’élimination

• Utilisation en semi-APP

• Utilisation en SA-semi-A (form. par compétences)

individuelle ou en équipe

Renforcement des apprentissages en physique (collégiale) et chimie (secondaire) avec des exerciseurs sur TM

Projets en cours - MobileQUIZ

Faculté des sciences de l’éducation

Extension en mathématiques 1ère année universitaire

•Projet avec Centro Politécnico Superior, Universidad de Zaragoza (Espagne) – Mme M. Sein-Echaluce

• Intégration de l’exerciseur dans leur cours (collab. européenne) de nombres complexes sur Moodle

Renforcement des apprentissages en physique (collégiale) et chimie (secondaire) avec des exerciseurs sur TM

Projets en cours – Géométrie moléculaire

Faculté des sciences de l’éducation

Soutien à l’apprentissage en chimie, niveau collégial

Caroline Cormier, Étudiante, PhD didactique et professeur, CA-L.

Développement d’un protocole / activité sur la géométrie moléculaire

Projets en cours – Géométrie moléculaire

Faculté des sciences de l’éducation

Soutien à l’apprentissage en chimie, niveau collégial

Projets en cours - Optique

Faculté des sciences de l’éducation

Soutien à l’apprentissage en physique, niveau secondaire

Avec la participation de:

Patricia Poirier (FSÉ), Louis Angers-Nguyen (CM)

Développement d’un protocole / activité / SA(E)

• impliquant l’optique

• sur mini-portable

• (indiv.) pour élèves du programme sport-études

Conclusion

Faculté des sciences de l’éducation

M-Learning, à la recherche d’une problématique propre au-delà du e-Learning, TIC, CSCW, etc.

e-Learning, à distance ou en présence, utilisant des technologies mobiles, conçu pour répondre à la mobilité et aux préférences de l’étudiant moderne