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S'évaluer en jouant (STI2D)

Niveau : Testé en classe de Terminale STI2D

Type de ressource : Évaluation au service de la diversification et/ou de la différenciation

Outil utilisé pour le test en classe : animation Html5 (https://phet.colorado.edu/fr/simulation/balancing-act)

L’idée est de s’appuyer sur un outil ludique (jeu permettant de valider la compréhension de la notion de moment d’une force) pour travailler de manière formelle et rigoureuse sur plusieurs situations.

 

Compétences mobilisées : réaliser / analyser / valider / communiquer

Scénario d'apprentissage:

Etape 1 : en classe. Le simulateur des situations aléatoires, basées sur trois principes différents (voir captures plus bas) : anticipation de l’état de la bascule avec diverses masses en différents points / placement d’une masse donnée dans un but d’équilibrage / détermination d’une masse inconnue.

L’élève doit résoudre ces situations en passant par une écriture et une résolution littérales de ces diverses situations.

Où est l'élève ?

En classe (ou à l’extérieur dans un contexte de classe inversée par exemple)

Que fait l'élève ?

Il résout littéralement et par le calcul les différentes situations proposées par le simulateur, puis valide sa solution avec le simulateur.

Que fait l'enseignant:

Il s’assure que les élèves ont à disposition le simulateur.

Il intervient auprès des élèves pour vérifier la pose des expressions littérales.

Différenciation

Apportée par les interventions auprès des élèves en cours de rédaction.

Tests et résultats

La notion de moment d’une force (bras de levier) est assez instinctive chez les élèves, mais la complexité de certaines situations (pour le « Niveau 4 » du jeu) limite la résolution « à l’instinct ». Procéder par tâtonnements n’est pas permis par le simulateur (seulement 2 essais de proposition de réponse). Ainsi, les élèves se doivent d’analyser les situations problèmes et de poser rigoureusement les expressions littérales nécessaires à la résolution.

Testé avec une classe de TSTI2D constituée d’élèves scolairement très fragiles, sur une séance de 1h30, l’activité a été une réussite pour tous. Non seulement tous ont atteint le score maximal du jeu (auto-valorisation J), mais ils se sont de plus forcés à faire ce qu’ils ont vraiment du mal à mettre en œuvre habituellement, à savoir poser littéralement les problèmes, puis raisonner (toujours littéralement) pour isoler la variable recherchée.

L’apport d’une rédaction rigoureuse, précise et détaillée a ainsi été clairement perçu par les élèves, qui ont, dès l’activité suivante, remis en application ces principes fondamentaux.

Lors de l’évaluation sommative qui a suivi, un exercice reprenait deux situations du simulateur. Presque tous les élèves ont su aller au bout, en réinvestissant la démarche de résolution travaillée lors de cette activité. Tout n’était pas parfait, mais l’effort de rédaction a été très mesurable (voir illustration ci-dessous d’extraits de copies d’élèves parmi les plus fragiles et habituellement les moins enclins à une rédaction littérale et rigoureuse)


Illustrations simulateur :

Description de l’outil numérique utilisé pour le test

Simulateur Html5 développé par le PhET (Université de Boulder, Colorado) illustrant la notion de moment d’une force. Seul l’outil « Jeu » est utilisé dans cette activité, mais il propose un autre outil : une bascule « libre » avec plusieurs masses déplaçables à disposition, pour découvrir ou se familiariser avec la notion de moment d’une force. L’outil « Jeu » est décliné en 4 niveaux, proposant des situations d’une complexité croissante (nombre d’objets différent).

L’évaluation est individuelle. L’élève utilise son équipement personnel et un équipement de l’école. Une connexion internet n’est pas forcément nécessaire pour cette activité (les simulateurs du PhET sont téléchargeables ou intégrables gratuitement).

Autres outils envisageables pour ce type d’activité : Tablettes ou autres EIM

Mathieu.Andre@ac-clermont.fr