Une série d’expériences simples sera proposée, où l’élève pourra voir l’interaction entre les variables x et y. Pour ne pas centrer l’apprentissage sur la création du graphique, les élèves travailleront en ExAO (Expérience Assistée par Ordinateur) afin d’automatiser le tracé du graphe. L’accent sera alors mis sur les conclusions mathématiques plutôt que sur le contenu scientifique de la manipulation ou sur la tâche de création du graphique. Ce travail permettra à l’élève de rendre les mathématiques plus concrètes et plus intéressantes. Avec cette méthode, nous croyons aussi pouvoir augmenter la compréhension du phénomène de la droite et améliorer ainsi les résultats des élèves. Ce projet intègre une composante TIC en mathématiques et ouvre la porte pour encore plus de TIC en laboratoire.

RÉSULTAT ATTENDU

Augmentation du taux de réussite en MAT3003.

RESSOURCES REQUISES

Ressources humaines requises :
  Étape 1 : 30 h
  Étape 2 : 20 h
  Étape 3 : 3 h (présentation)
  Étape 4 : 5 h Ressources matérielles requises :
  Deux ordinateurs avec accès Internet (2 x 620 $)
  Matériel ExAO (1 800 $)
  Matériel de laboratoire (200 $) Ressources financières demandées dans le cadre du projet :
  Libération de l’enseignante : 58 h x 45 $/h 2 610 $ TOTAL DEMANDÉ 2 610 $

CRITÈRE D’ÉVALUATION

Comparaison des résultats moyens des élèves ayant fait le cours avec ou sans l’approche ExAO pour le cours MAT3003.

DOCUMENTATION

Vous trouverez ci-dessous un document word précisant les expériences réalisées dans le cadre de ce projet.

ÉVALUATION

Étant donné le faible nombre d’élèves qui ont participé aux expériences, il est difficile d’obtenir des résultats très concluants. Les élèves qui ont participé aux expériences ont bien réussi leurs examens (tous les candidats ont eu plus de 70% dans leurs examens) , mais c’est trop peu pour conclure que le taux de réussite a augmenté. Les expériences ont toujours été faites sous supervision d’un enseignant et ce “cours privé” pourrait à lui seul être responsable du succès des élèves.

Dans un contexte de diversification des pratiques pédagogiques, ce genre d’approche est une idée intéressante, car il permet réellement de faire autrement. De plus, l’élève est plus actif et donc en contrôle de son apprentissage ce qui devrait permettre une meilleure acquisition de la connaissance. L’ensemble des élèves ont mentionné avoir apprécié l’expérience et avoir l’impression de mieux comprendre. L’expérience de la Loi d’ohm a demandé plus d’explications de la part de l’enseignant ce qui n’est pas ce que l’on recherche pour un système où l’élève est appelé à être autonome. Par contre, cette expérience a été la plus efficace pour visualiser l’effet du paramètre pente sur l’allure du graphique. L’expérience de la variation de pression en fonction du volume d’eau a été très facilement comprise par les élèves (qui ont pour la plupart mentionné qu’ils connaissaient le phénomène l’ayant expérimenté dans le fond d’une piscine) et a bien permis de mettre en lumière l’effet du paramètre ordonné à l’origine.

D’un autre côté, l’expérience avec le volume de gaz et la température prenait trop de temps pour être facilement utilisée. Dans l’expérience de la chute libre, le travail mathématique pour convertir un capteur de position en capteur de vitesse était d’un niveau beaucoup trop élevé pour les élèves et aurait dû être automatisé. La dernière expérience, avec la lumière qui diminuait avec l’opacité du milieu n’a tout simplement pas fonctionné, ni en milieu aqueux ni avec des filtres en plastique.

Somme toute, l’ExAO semble une avenue intéressante en mathématique, mais cet essai n’est qu’un premier contact sans trop de prétention.

RECOMMANDATION

Il serait intéressant de pousser plus loin les expérimentations, de prendre le temps de créer des protocoles autodidactes et ainsi voir si c’est l’ExAO ou la présence de l’enseignant qui est responsable du succès. Il serait aussi intéressant de pousser l’expérience de l’ExAO avec le 4108, la courbe quadratique.