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LaChimie.com LaChimie.com Environnement d’expérimentation Environnement d’expérimentation
virtuel en chimie des solutions virtuel en chimie des solutions
Colloque AQPC Juin 2004
Philippe Flamand
Chargé de projets
Cégep@distance
Bernard Vallée
Chargé de projets
Cégep@distance
IntroductionIntroductionDéroulement de la présentation
1. Quelques paramètres de design
2. Le mode « acquisition » et l’évaluation formative
3. Le mode « application » et l’évaluation sommative
4. Utilisation des objets dans l’environnement du Cégep@distance
5. La démonstration virtuelle (oui, nous avons pensé à garder du temps …)
IntroductionIntroductionLe partenariat
Les équipes
IntroductionIntroduction
Équipe de conception du Cégep@distance
Équipe de production conjointe Cégep@distance - SMi
Produit avec l’agréable collaboration de Monique Henry et Claude Abraham, professeurs de chimie au Collège St-Laurent
Composantes du projet
IntroductionIntroduction
Internet
TélévisionIllico – TVi
3 expérimentations virtuelles autoportantes;
4 zones découvertes ludo-éducatives et leurs composantes;
Les outils « Ressources » et « Glossaire »
IntroductionIntroductionComposantes du site
disponibles sous forme de REA
Quelques paramètres de designQuelques paramètres de design
Quelques paramètres de designQuelques paramètres de design
Le laboratoire virtuel : une option viable
En lien avec la compétence
Énoncé de compétence 00UM : Analyser les propriétés des solutions et les réactions en solution Éléments de compétence touchés Objectifs d’apprentissage Critères de performance 1. Vérifier expérimentalement
quelques propriétés des solutions Utiliser correctement le matériel
de laboratoire Prendre des mesures à l’aide
d’appareils de base Appliquer les règles de sécurité et
de protection de l’environnement Utiliser le langage scientifique Effectuer les opérations décrites
dans un protocole expérimental Se servir des notions acquises sur
les propriétés des solutions pour mesurer et analyser des données expérimentales
Application correcte du protocole expérimental
Respect des règles de sécurité et de protection de l’environnement
Validité du contenu du rapport de laboratoire
2. Déterminer expérimentalement quelques caractéristiques de réactions en solution
Se servir des notions de cinétique chimique pour faire la collecte et l’analyse de données expérimentales
Se servir des notions d’équilibre chimique pour mesurer et analyser des données expérimentales
Rédiger un rapport de laboratoire en respectant les normes de présentation prescrites
Discussion logique des résultats Estimation des incertitudes Qualité de la présentation des
données expérimentales
Quelques paramètres de designQuelques paramètres de design
Caractéristiques du laboratoire
Laboratoire procédural
Laboratoire expérimental générant de « réelles » données « virtuelles » affectées par les manipulations de l’apprenant
Support « intelligent » à l’apprentissage via le système de détection des erreurs, les rétroactions asynchrones et synchrones.
Aide à la tâche toujours présentPF
Quelques paramètres de designQuelques paramètres de design
support intégré à la démarche expérimentale : préparation du protocole, utilisation de la verrerie, des équipements et des produits, montages, prise de note des données, représentations des données, etc.
Exportations des paramètres de l’expérimentation vers l’étudiant, la plate-forme et le tuteur, etc.
Caractéristiques du laboratoire
Quelques paramètres de designQuelques paramètres de design
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Structure de l’interfaceStructure de l’interface
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Deux modesDeux modes
Les laboratoires offrent deux modes d’utilisation :
Mode application l’élève y fait son expérimentation
Mode acquisition l’élève y fait son apprentissage
Système de guidage (aide à la tâche et à l’apprentissage)
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Mode « acquisition »Mode « acquisition »
Heptagone
Fenêtre de consignes
Rétroaction en temps réel
Vidéo d’accompagnement
Bulles consignes contextuelles
Système de détection des erreurs et des rétroactionsTrois types d’erreurs
Erreur mineure : concerne des notions simples; contamine légèrement les données (pipette sale)
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Mode « acquisition »Mode « acquisition »
Erreur majeure : concerne des notions modérément complexes; contamine les données de façon significative (ne pas rincer sous l’électrode)
Erreur fatale : concerne des notions complexes et critiques; rend les données expérimentales inutilisables (mauvaise solution tampon)
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Mode « acquisition »Mode « acquisition »
Processus de traitement et de rétroaction – erreur mineure
DétectionAffichage de l’erreur
Correction automatiquerétroaction simple sans évaluation formative
(si activée par l’élève)
Détection
Affichage de l’erreurCorrection automatique
rétroaction double avec évaluation formativeArrêt du processus d’expérimentation
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Mode « acquisition »Mode « acquisition »
Processus de traitement et de rétroaction – erreur majeure
Détection
Affichage de l’erreurReprise de l’étape par l’étudiant
rétroaction double avec évaluation formativeArrêt du processus d’expérimentation
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Mode « acquisition »Mode « acquisition »
Processus de traitement et de rétroaction – erreur fatale
Rétroaction dynamique (autorégulation)
Éléments des laboratoires qui permettent à l’étudiant de s’autoréguler, en temps réel, lors de la réalisation de son expérimentation
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Mode « acquisition »Mode « acquisition »
... ..
Dans le mode application,
L’élève doit travailler de façon autonome
Les systèmes de guidage, de rétroaction ainsi que ceux d’autorégulation sont inactifs
Le système de détection des erreurs fonctionne en arrière plan
Les algorithmes « contaminent » les données à chacune des erreurs de manipulation
Les paramètres de l’expérimentation sont transférés vers le post-lab pour être ensuite exportés vers l’élève et le tuteur
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Mode « application »Mode « application »
Le mode « application » favorise l’évaluation sommative.
Non disponible
application
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Du mode «pratique» au mode Du mode «pratique» au mode
«application»«application»
Utilisation des objets dans SOCIUtilisation des objets dans SOCI
BV
Utilisation des objets dans SOCIUtilisation des objets dans SOCI
•Distinguer les composés acides et basique
•Expliquer la théorie d’Arhénius•Expliquer la théorie de Bronsted-Lowry•Expliquer la théorie de Lewis•Expliquer le concept de force relative des acides et des bases
•Définir les notions de pH et pOH•…•Calculer le pH des solutions tampon•Expliquer la courbe de titrage•Effectuer un titrage acide faible – base faible
•Laboratoire : Titrage du vinaigre commercial
•Titrer un polyacide•Laboratoire acide phosphorique et HCl
•Glossaire•Ressources•Guide rédaction•Tableau périodique•Liens utiles
Laboratoire virtuel
Intégration du laboratoire virtuel à la plate-forme
Les laboratoires virtuelsLes laboratoires virtuels Pour en savoir plus…Pour en savoir plus…
Tour guidéTour guidé
cegepadistance.ca
