Utilisations possibles des TIC en science et technologie

10 mars 2013

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Avant d’être conseiller en intégration des TIC, j’ai enseigné, pendant presque 12 ans, l’écologie, la physique, la science physique et finalement la science et technologie. J’ai toujours eu un faible pour les sciences en générales. Pendant mes années en classe, j’ai eu l’opportunité d’enseigner dans un programme où chaque élève avait un portable. J’ai essayé de plusieurs façons d’intégrer les TIC, mais souvent l’obstacle était la technologie en elle-même. Depuis un certaine temps, l’informatique a beaucoup évolué et surtout elle devient de plus en plus mobile et flexible. Il est possible de faire beaucoup avec un seul appareil et quelques applications peu dispendieuses.

Je suis tombé sur un bon article d’Alexandre Gaudreau. Cet article a été rédigé pour le Service régional à la FGA du Récit dans le Bas-Saint-Laurent. Il traite de l’utilisation des TIC dans le milieu de l’éducation des adultes plus particulièrement dans une démarche d’investigation en science. Voici donc ce que je ressors de cet article.

Les TIC peuvent intervenir pour

1) La collecte de données

2) Le traitement des données

3) La production de documents

4) La communication

1) La collecte de données

La collecte d’information est la première étape

Le Web regorge d’informations scientifiques, encore faut-il savoir les trouver, les interpréter, les analyser et juger de leurs pertinences. Il existe plusieurs moteurs de recherche qui permettent de parcourir le Web. Le plus populaire est sans doute Google. Je vous suggère ce petit cours en ligne pour augmenter vos compétences en recherche.

TIC en science

Les portables ont une webcam d’intégrée, mais ceci est tellement limité en comparaison aux caméras sur les appareils mobiles.

Les appareils photo sont de formidables outils pour rendre compte du cheminement d’un projet (conception technologique, montage de laboratoire, etc.) et du développement d’un phénomène (position du soleil à chaque heure de la journée, germination d’une graine,etc.).

Les captures vidéos permettent de revoir des phénomènes évoluant dans le temps et de les analyser (ébullition de l’eau, chute d’un ballon, lancé d’une balle, etc.)

Les zooms inclus dans les appareils photo et vidéo permettent de capturer des détails pour les étudier plus tard. Par exemple, photographier en macro les pistils d’une fleur.

Dans cette catégorie, il ne faut pas négliger les appareils mobiles (téléphone, tablette, iPod) que les élèves ont entre leurs mains. Ils sont avantageux, car les élèves en connaissent le fonctionnement, ils sont disponibles et rapides d’utilisation.

2) Le Traitement de données

Avec l’arrivée en classe de l’informatique le traitement des données devient plus intéressant qu’avec le papier.

Les TIC permettent d’analyser en peu de temps une quantité importante de données. Étant donné que les calculs sont faits par l’ordinateur,  l’élève est libéré des tâches de calcul ce qui lui permet de lire, d’interpréter et de conjecturer. Bref de réfléchir sur ses données.

Les tableurs (Excel, Calc, etc.) permettent de traiter une grande quantité de données rapidement. De plus, il est possible de réaliser de nombreux graphiques dans un court laps de temps.

TICIl est aussi possible de traiter l’image. Ceci devient encore plus intéressant en science. Il devient donc possible d’utiliser l’informatique pour bonifier les laboratoires.

Voici quelques ressources pour le traitement d’image en ligne:

http://pixlr.com/editor

http://www.sumopaint.com

Ces deux logiciels en lignes sont bien, mais seulement pour ceux qui travaillent avec des ordinateurs PC ou Mac.

De loin, mon logiciel préféré est Skitch. Il est multiplateforme et fonctionne sur les ordinateurs et les appareils mobiles. Il est possible de l’installer sur un ordinateur ou sur un iPad sous forme d’application. Ce logiciel fait partie de la suite de produit offert par Evernote. Il est donc possible de synchroniser les deux et de sauvegarder vos images annotées dans votre compte Evernote. Par contre, Skitch permet seulement l’annotation d’image. Il ne permet pas le traitement d’image comme peuvent le faire les deux logiciels plus haut.

Voici une vidéo qui montre ce qui est possible avec Skitch.

3) La Production de documents

La production est importante puisqu’elle permet à l’élève de vous démontrer qu’il comprend la matière.

Suite à une démarche d’investigation scientifique ou technologie, l’élève est invité à présenter son questionnement, sa démarche, ses résultats et sa conclusion. Ce travail qui consiste à mettre en forme l’ensemble du processus peut être fait de diverses façons. En voici quelqu’une…

Traitement de texte

Toujours utile pour rédiger des rapports de laboratoire et des textes de tous genres. Pour une plus value des TIC, l’élève doit pouvoir écrire dès le début sur le traitement de texte et non seulement l’utiliser pour une mise au propre.

Présentation assistée par ordinateur

Les logiciels de présentation assistée par ordinateur (PowerPoint, Impress, Prezi, etc.) permettent aux élèves de synthétiser les aspects importants de leur travail dans le but de le présenter. L’intérêt de ce type d’outil réside dans le fait que l’élève puisse modifier rapidement son travail dans le but de l’améliorer à la suite des commentaires de son enseignant ou de ses paires.

Publication web (blogue, wiki, etc.)

Les différents outils de publication sur le web permettent aux élèves de diffuser leurs travaux (texte, image, vidéo, etc.) En diffusant leurs travaux, les élèves écrivent pour de véritables lecteurs, le travail sort de la classe. De plus ils peuvent recevoir des commentaires, voir le nombre de lectures, etc.(motivation) Exemple: Publication d’une démarche d’invatigation sur un site web

4) La Communication

La communication est très importante en science et elle ne l’a pas toujours été. Pendant mes études, mes cours de sciences étaient axés seulement sur la connaissance. Les nouvelles technologies permettent surtout de sortir cet aspect de la classe.

Les TIC peuvent sans contredit faciliter les interactions notamment grâce à l’usage du courriel, des forums, des blogues, des réseaux sociaux ainsi que de la vidéoconférence.

Les interactions constituent un moyen de faire comprendre la problématique, la nature les tâches, et de développer un esprit critique. En effet, lors d’une discussion, questionner, préciser sa pensée, confronter ses idées, etc. permet d’aborder la situation sous différents angles. Les interactions peuvent avoir lieu entre les élèves, entre des classes, avec des spécialistes, etc.

Un autre aspect important est en lien avec la métacognition. L’utilisation des TIC permet à l’élève de faire une vidéo qui explique sa démarche. Il devient donc possible de voir et d’écouter la démarche de l’élève.

Voici un exemple qui provient d’un élève d’une classe de Jennie Magiera. Cette enseignante, que j’ai déjà mentionnée sur mon blogue, fait énormément d’intégration des TIC dans ses cours de mathématique. Dans cette exemple, le jeune doit expliquer sa démarche pour résoudre un problème en lien avec des distances. Sur son blogue, l’enseignante explique que la réponse de l’élève est bonne, mais un aspect est inexact. Sans cette vidéo, elle n’aurait pas pu le trouver puisqu’elle ne peut pas écouter l’élève penser pendant sa résolution de problème. Le jeune doit donc communiquer sa démarche sur la vidéo.

En conclusion…

Les technologies d’information et des communications évoluent à un rythme fou. Cette évolution rend disponibles des outils autrefois réservés aux scientifiques.  De plus, le savoir scientifique double environ tous les 10 ans. Il est donc illusoire de vouloir tout savoir, tout connaître et tout comprendre d’autant plus que le savoir admis autrefois n’est pas nécessairement celui admis aujourd’hui.

Le défi de l’enseignement des sciences et des technologies est double. Premièrement, les intervenants du milieu scolaire doivent s’adapter et se former aux innovations technologiques.  Deuxièmement, les enseignants doivent progressivement réorienter les contenus d’enseignement et les dispositifs pédagogiques afin de tenir compte de l’évolution de la didactique des sciences et des apports des nouvelles technologies. Et ce, pour permettre le développement de véritables compétences en science et technologie.

Image iPad: source sous licence du domaine public

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