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Ce projet a été élaboré dans le cadre du stage pédagogique pour obtenir le titre de professeur de chimie de l’enseignement secondaire classique au Luxembourg.
Monsieur le Professeur Paul Weber est l'initiateur de ce projet. Il nous a proposé comme sujet de mémoire pédagogique une introduction à la chimie pour les élèves de l’EST (Enseignement Secondaire Technique) accessible par internet. Pour nous faciliter le travail, il a mis à notre disposition une première ébauche qui nous a beaucoup servi comme point de départ. Après avoir étudié un certain nombre de manuels1-6, qui sont ou ont été utilisés dans le secondaire technique et classique nous avons décidé de nous tenir de très près au programme officiel de la classe de 10GE de l'EST pour ne pas trop désorienter les élèves. Toutefois, ce programme nous a encore paru trop vaste et nous avons fait une sélection des thèmes à étudier en 10GE. En somme la matière traitée dans le projet correspond à peu près au programme des deux premiers trimestres.
Bien que des livres d'introduction à la chimie existent à profusion, il n'est pas facile de réunir en un seul livre toutes les qualités qui permettent de présenter un cours idéal. Aussi les livres au programme de chimie ont très souvent changé ces dernières années. Notre but n'est certes pas d'ajouter un autre livre d'introduction de structure classique, nous avons essayé plutôt de produire un matériel d'accompagnement qui peut - dans certains cas - s'avérer intéressant et peut-être apporter un plus par rapport au livre traditionnel.
Le but de notre travail est de présenter la chimie sous une forme nouvelle aux étudiants.
La nouveauté se base essenziellement sur deux aspects:
a. le caractère ludique associé au travail sur ordinateur
L'ordinateur bien que, outil de travail sérieux, est perçu
par les étudiants comme élément ludique. Il est à
espérer que dans une première étape l'élève
utilise le programme pour voir si c'est amusant de s'en servir. Pour renforcer
ce caractère ludique, le programme est agrémenté:
- d'icônes qui amènent l'utilisateur à différents
endroits du programme
- de petites animations qui permettent de mieux expliquer des phénomènes
dynamiques
- par des chapitres découpés en petits morceaux facilement
assimilables
b. le concept de livre virtuel
Le livre virtuel est comme tout livre constitué de chapitres, paragraphes, illustrations etc. Il se distingue du livre classique par la présence de liens hypertextes. Un lien hypertexte est une portion de texte qui se démarque du reste par sa couleur (bleue) et son formatage (souligné). Lorsqu'on clique avec la souris sur un tel lien, on est emmené par le programme à un endroit différent du livre virtuel, une illustration, une explication plus approfondie, une question, une réponse ...
De nos jours, beaucoup de livres scolaires présentent un formatage tel que par exemple une moitié de chaque page est utilisée pour exprimer le caractère théorique d'un problème donné. L'autre moitié comporte des illustrations, des expériences et des exercices relatifs aux concepts théoriques. Pour référer à une illustration on trouve dans le texte théorique une indication comme "voir illustration I1". Selon la composition typographique de la page retrouver l'illustration en question n'est pas toujours évident. Avec un lien hypertexte, ce problème ne se pose pas, puisque une fois activé, c'est le programme qui va afficher l'illustration en question à l'écran. Évidemment on peut revenir en arrière en tapant sur un bouton "Retour".
Un autre problème avec les livres classiques réside dans le fait qu'on ne peut donner qu'une représentation statique. Ceci est particulièrement gênant lorsqu'on veut expliquer un phénomène où les constituants d'un système sont en constante évolution. Si par exemple, on veut introduire le modèle corpusculaire de la matière, on est amené à représenter un modèle comportant des corpuscules en mouvement constant. Or, à part le cas où l'on se trouve au zéro absolu, utiliser un modèle statique entraîne qu'on soit forcé de dire et de rappeler que le modèle ne représente qu'une foto instantanée, qu'il est en fait en évolution constante, et qu'il faut donc s'imaginer que ce qu'on représente par un modèle statique correspond en fait à une suite de fotos instantanées. Avec l'ordinateur on ne rencontre pas ce problème, on peut très bien intégrer une animation, ou les particules (pour un solide) vibrent légèrement autour de leur position d'équilibre. Il est tout à fait possible également d'intégrer une combinaison image, son, vidéo au sein du livre virtuel.
Le choix du langage de programmation HTML (HyperText Markup Language) s'est avéré particulièrement important. Il s'agit ici plutôt d'un programme de description d'une page que d'un langage classique comme le Pascal ou le C. Ces fichiers de description de page peuvent être lus sur n'importe quel ordinateur tournant sur n'importe quel système d'exploitation à condition que sous le système choisi il existe un programme de lecture de telles pages, ces programmes sont appelés browser. Les PC tournant sous Windows 3.1, 3.11 ou 95 ou les ordinateurs Macintosh ou même de gros systèmes tournant sous Unix possèdent de tels browsers et de ce fait un fichier sous format HTML est multiplatforme! Quiconque a essayé d'écrire un même programme sous différentes platformes sait à quel point c'est avantageux.
Un grand soin a été pris pour présenter des exercices résolus. De façon générale toutes les questions relatives à un exercice sont posées sur une même page. A partir de ces données l'élève devra essayer de résoudre l'exercice, cependant si cela lui pose des problèmes il peut sélectionner un lien réponse qui l'amène alors vers une nouvelle page qui reprend les questions de l'exercice et donne ensuite une solution détaillée.
Ceci représente évidemment le désavantage que l'élève pourra choisir tout de suite la solution. Un autre désavantage réside dans le fait qu'en général une seule approche de solution est donnée, il existe très certainement des approches plus simples ou plus rapides que celles qui sont proposées. Bien que grand soin fut pris pour rendre les solutions aussi claires et simples à comprendre que possible, il est inévitable qu'à un moment donné un lecteur bute sur un problème particulier. C'est pourquoi les auteurs ont donné leur adresse E-Mail. Il est donc tout à fait possible de contacter les auteurs et de leur demander des renseignements supplémentaires, de les rendre attentifs à des améliorations possibles, de leur indiquer des erreurs, etc.
Il reste à signaler que ce programme est loin d'être terminé. Des modifications sont simples à faire, car avec les programmes actuels de mise en page la programmation en language HTML est presque un jeu d'enfants. Il est donc tout à fait possible d'étendre le programme par ajoute de sujets supplémentaires. Il est également possible d'étoffer les chapitres existants pour insister par exemple sur un point qu'on n'a traité que vaguement, des liens supplémentaires peuvent être ajoutés,...
En conclusion nous pensons que le livre virtuel peut servir pour les utilisations suivantes:
a. Utilisation ponctuelle dans un cours:
Lors de l'introduction du modèle corpusculaire de la matière
il sera probablement intéressant de présenter aux élèves
des modèles dynamiques des trois états d'agrégations,
solide, liquide et gaz.
b. Utilisation ponctuelle lors d'un TP:
Pour la section qui présente des méthodes de séparation
physiques de mélanges nombre d'illustrations sont données
qui expliquent les techniques courantes. Comme toutes ces images sont libres
de droits, l'élève est libre de copier et intégrer
ces images dans un rapport, il peut tout aussi bien modifier ces images
à volonté.
c. Le programme peut être utilisé par l'élève pour avoir une approche qui est probablement un peu différente de celle donnée par le cours du professeur.
Nous sommes tout à fait ouverts aux critiques quant aux choix
des méthodes d'introduction des différents sujets. Ce programme
ne peut devenir intéressant à utiliser et à modifier
que si des collègues sont prêts à contribuer par leurs
propositions d'amélioration et bien sûr par leurs critiques.
Car un des avantages du livre virtuel réside dans le fait qu'on
peut faire des corrections très simplement, pratiquement comme dans
un traitement de texte. Il suffit d'indiquer aux utilisateurs que la version
a été changée et améliorée (par une
annonce au serveur DDNUC7. Les utilisateurs n'ont qu'à charger
de nouveau le programme pour pouvoir utiliser la plus récente version.
1 Chemie und Physik 8EST, MEN - ED/EST
116-01
2 Chemie 9ST, MEN ED/EST 138-01
3 Chimie, science expérimentale, troisième et quatrième,
Editions de Boeck, ISBN 2-8041-2383-9
4 Chimie, classes de 4e, Structure atomique de la matière, E.
Gérard, MEN EP/ES 173/01
5 Sciences physiques 4e, Hachette, ISBN 2-01-0-20156-6
6 Sciences physiques 3e, Hachette, ISBN 2-01-12-5034-X
7 DDNUC, Dokumentatiounszenter fir Didaktik an
Nei Unterrichtsmethoden an der Chimie, http://www.restena.lu/ddnuc/ddnuc.html