Integration TIC a lenseignement de la Chimie

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Intégration
des technologies de l’information
et de la communication à l’enseignement
de la chimie
Par Prof. Gilbert Oke Onwu
et Dr. Salomon Tchameni Ngamo
African Virtual university
Université Virtuelle Africaine
Universidade Virtual Africana
Université Virtuelle Africaine Note
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Université Virtuelle Africaine Table des matières
I. Module d’intégration des technologies de l’information et de la
communication à l’enseignement et à l’apprentissage de la chimie________ 3
II. Pré requis___________________________________________________ 3
III. Durée______________________________________________________ 3
IV. Matériel didactique____________________________________________ 3
V. Justification du module_________________________________________ 3
VI. Contenu____________________________________________________ 4
6.1 Aperçu________________________________________________ 4
6.2 Grandes lignes_ _________________________________________ 5
6.3 Représentation graphique__________________________________ 6
VII. Objectifs généraux_ __________________________________________ 7
VIII. Objectifs spécifiques d’apprentissage (de formation)_ _______________ 7
IX. Activités d’enseignement et d’apprentissage________________________ 8
X. Concepts-clé/Glossaire________________________________________ 15
XI. Lectures obligatoires_________________________________________ 17
XII. Ressources multimédia_______________________________________ 25
XIII. Liens utiles________________________________________________ 26
XIV. Activités d’apprentissage_____________________________________ 40
XV. Synthèse du module_________________________________________ 65
XVI. Évaluation sommative_______________________________________ 70
XVII. Références bibliographiques__________________________________ 74
XVIII. Archives des étudiants______________________________________ 76
XIX. Auteurs principaux du module_________________________________ 77
Université Virtuelle Africaine I. Module d’intégration des technologies de
l’information et de la communication à
l’enseignement et à l’apprentissage de la
chimie
Par professeur Gilbert Oke Onwu et Dr. Salomon Tchameni Ngamo
II. Pré requis
- Connaissances de base des technologies de l’information et de la communication (TIC)
- Accès à un ordinateur
- Accès à une connexion Internet (fortement recommandé pour plusieurs
activités)
III. Durée
120 heures (40 heures affectées aux techniques d’enseignement relatives à l’utilisation des TIC dans la formation et 80 heures à la chimie proprement dite).
IV. Matériel didactique
Logiciel informatique et équipement d’exploitation de données en chimie
• Des dispositifs TIC portables pour servir de modèle et de simulation
• Fiche de travaux pratiques, tableur, gabarit de base de données et logiciels
pour graphiques
• Ressources sur sites web : pour interagir avec le matériel approprié d’enseignement et d’apprentissage de la chimie sur les CD-ROM, sites web et
tableaux multimédia interactifs
• Le nécessaire pour traitement de texte
V. Justification du module
Les technologies de l’information et de la communication (TIC) sont devenues
l’une des pierres angulaires de la société moderne. Nombreux sont les pays qui
considèrent maintenant la maîtrise des compétences et concepts de base en TIC
comme un élément indispensable en matière d’éducation. Pour cela, les nouveaux
modèles d’enseignement et d’apprentissage sont conçus en exploitant les nouvelles opportunités offertes par les TIC et, en particulier les technologies web,
Université Virtuelle Africaine à l’environnement de l’enseignement et de l’apprentissage. Toutefois, pour que
ces pratiques réussissent, il faut nécessairement que les enseignants acquièrent
une certaine familiarité avec l’environnement TIC. Les professeurs de sciences
doivent savoir exactement comment les TIC sont utilisées comme outils d’enseignement et d’apprentissage, tant pour leur propre instruction que pour aider
les apprenants à les utiliser.
Ce module traite de l’intégration des TIC en tant qu’outil d’enseignement de
la chimie/science en classe, avec pour objectif ultime d’accroître l’efficacité de
l’enseignement et l’amélioration de l’apprentissage. Le module présente des
objectifs assortis d’activités pertinentes, pour un environnement enrichi en TIC
pour l’enseignement et l’apprentissage de la chimie.
VI. Contenu
6.1 Aperçu
Bien que les technologies web soient considérées comme largement utilisées pour
des raisons d’éducation, le processus d’intégration des TIC dans l’éducation n’est
pas si simple que l’on pourrait le penser. Le passage de l’enseignement traditionnel à un environnement technologique n’est pas toujours évident. Il y a souvent
eu des chevauchements inévitables dans l’application des TIC à l’éducation.
Parfois, on se trouve obligé de combiner les TIC avec des stratégies non-TIC
telles que le fait de remplacer les livres en papiers par de livres électroniques, les
présentations Powerpoint en classe par des présentations Powerpoint sur Internet.
Il arrive parfois que ces méthodes fonctionnent en parallèle, en conjonction ou
en interchangeabilité.
Ce module présente des thèmes identifiés, illustrés avec des exemples d’activités, afin d’aider les enseignant(e)s à mieux intégrer les TIC dans leurs activités
d’enseignement et, en particulier, afin d’offrir des programmes d’éducation de
grande qualité aux étudiant(e)s en chimie. Parmi les thèmes identifiés, se trouve
une introduction aux théories et principes de l’intégration des TIC qui vise sept
objectifs spécifiques d’apprentissage. Chacun de ces objectifs pourra être adapté
aux conditions spécifiques de chaque possibilité d’application des TIC à l’éducation.
Université Virtuelle Africaine 6.2Grandes lignes
Le contenu de ce module porte sur le développement des compétences et aptitudes
que les enseignants doivent posséder et qui sont communes à toutes les approches
pour intégrer les TIC dans l’apprentissage, au moment où ils cherchent les voies
et moyens pour améliorer leurs méthodes d’enseignement. Voici, entre autres,
des exemples de ces compétences générales : la capacité de décider pourquoi,
quand, où et comment les outils TIC peuvent aider à atteindre les objectifs d’enseignement, comment choisir parmi toute une gamme d’outils TIC ceux qui sont
appropriés pour stimuler l’apprentissage et améliorer la qualité de l’éducation
offerte, la capacité de rendre plus facile aux apprenants l’utilisation et l’analyse
de l’information qu’ils reçoivent de l’internet et des autres sources de TIC en
conformité avec les sujets spécifiques à chaque domaine d’apprentissage. Le
processus d’intégration des TIC aux différents domaines d’apprentissage revêt
alors une nécessité absolue et doit s’appuyer sur des objectifs clairement définis
afin d’assurer son efficacité en matière d’éducation.
L’utilisation des TIC, que ce soit dans un programme scolaire, en classe ou dans
l’administration, est un processus assez complexe que l’on ne peut réussir qu’en
suivant un certains nombre de paramètres d’orientation. Dans ce module, il y a
deux activités complémentaires : la première porte sur les théories et principes qui
sous-tendent l’intégration des TIC dans l’éducation ; la deuxième est une pratique
assistée par ordinateur à l’intention des enseignants dans l’utilisation des TIC.
Les deux principaux axes de ce contenu se présentent comme suit :
1)Principes et théories pédagogiques de l’intégration des TIC dans l’éducation : les TIC dans les projets et thèmes pédagogiques (20 heures)
2)Les TIC comme outil pour l’enseignement de la chimie et le développement
professionnel des enseignants : activités spécifiques d’apprentissage de la
chimie (100 heures)
Section I : Théorie de l’application des TIC à la pédagogie
1.1. Matériel didactique approprié
1.2. Justification du module
1.3. Objectifs généraux, objectifs spécifiques
1.4. Activités d’apprentissage
1.4.1. Evaluation préliminaire
1.4.2. Concepts-clé
1.4.3. Lectures recommandées
1.4.4. Ressources multimédia
1.4.5. Liens utiles
Université Virtuelle Africaine Section II : Intégration des TIC à l’enseignement des disciplines spécifiques
1.1 Activités communes d’apprentissage
1.1.1 Compte-rendu des lectures recommandées + évaluation
1.1.2 Compte-rendu des lectures au choix + évaluation
1.2 Activités d’apprentissage spécifiques à la discipline
1.2.1 Activité No1 + évaluation
1.2.2 Activité No2 + évaluation
1.2.3 Activité No 3 + évaluation
1.3 Synthèse du module
1.4 Évaluation finale
1.5 Références
Pedagogical integration of ICT in
6.3Biology,
Représentation
graphique
Chemistry
and Mathematics
Intégration pédagogique des TIC en chimie Part one
Conceptual framework
Required course materials
General objectives
Specific objectives
Learning activities
Pre-assessment
Key concepts
Required readings
Multimedia resources
Useful links
Part two
ICT integration
in disciplines
Crosscutting learning
activities
Report on selected readings
+ evaluation
Discipline-specific learning
activities
Part three
Module synthesis
Final evaluation
Biography of the module author
References
Report on required readings
+ evaluation
Activity one + evaluation
Activity two + evaluation
Activity three + evaluation
Activity four + evaluation
Université Virtuelle Africaine VII. Objectifs généraux
L’objectif général de ce module est d’amener les étudiants-professeurs et les
enseignants de chimie à se servir des TIC comme un outil pour concevoir de
nouveaux environnements d’apprentissage pour leurs propres matières et de
pouvoir aider leurs élèves à mieux utiliser les TIC. Après avoir étudié ce module,
les élèves-professeurs auront développé les connaissances et compétences qui
leur permettront de faire un meilleur usage des technologies pédagogiques pour
planifier la préparation des leçons, la recherche des informations, la communication, la résolution des problèmes et d’assurer leur formation continue.
VIII. Objectifs spécifiques aux activités
d’apprentissage (de formation)
L’énoncé des principes de l’intégration des TIC à l’enseignement s’articule
autour de sept objectifs spécifiques d’apprentissage applicables à la chimie. Les
formateurs/formatrices devraient être en mesure :
1.d’aborder, avec un esprit critique, les principes pédagogiques de l’intégration
des TIC à l’enseignement
2.d’adopter un esprit critique en enseignant la chimie
3.de rechercher des mesures appropriées pour l’utilisation des TIC dans
l’enseignement
4.de communiquer, à l’aide d’outils multimédia pertinents et variés (courriers
électroniques, sites web, etc.), l’enseignement de la chimie
5.d’utiliser efficacement les TIC pour faire des recherches et résoudre des
problèmes
6.d’utiliser efficacement les TIC pour favoriser le développement professionnel dans l’enseignement de la chimie
7.de dispenser son enseignement par le canal des TIC et d’amener les
apprenant(e)s à adopter les TIC dans leur apprentissage.
Université Virtuelle Africaine IX. Activités d’enseignement et d’apprentissage
9.1 Évaluation préliminaire : êtes-vous prêt pour ce module ?
Apprenant(e)s
Dans cette section, vous trouverez des questions d’auto-évaluation qui vous
aideront à tester votre capacité à réussir ce module. Vous aurez besoin de vous
évaluer d’une façon assez objective et de suivre les recommandations suggérées à
la fin de l’auto-évaluation. Nous vous encourageons à prendre le temps nécessaire
pour répondre aux questions.
Formateurs/Formatrices
Les questions de l’évaluation préliminaire posées ici permettent aux apprenant(e)s
de voir s’ils (si elles) sont prêt(e)s à s’engager dans ce module. L’évaluation
préliminaire est fortement recommandée puisqu’elle permet de proposer des
actions appropriées compte tenu de la note obtenue par l’apprenant(e). En tant que
formateur, vous devez encourager les apprenant(e)s à s’auto-évaluer en répondant
à toutes les questions ci-dessous. Des recherches effectuées dans le domaine de
la pédagogie montrent que cela aide les apprenant(e)s à mieux se préparer et à
mieux exprimer leurs connaissances antérieures.
9.2 Autoévaluation en TIC
Évaluez votre aptitude à utiliser les TIC. Si vous obtenez un total de points supérieur ou égal 60 sur 75, vous êtes fin prêt à vous engager dans ce module. Si
votre total de points se situe entre 40 et 60, vous aurez besoin de réviser votre
cours sur les compétences de base en TIC. Un total de points inférieur à 40 sur
75 indique que vous avez besoin de prendre un cours fondamental sur les compétences en TIC.
Répondez aux questions suivantes pour savoir votre situation dans le spectre des
utilisateurs de TIC.
Université Virtuelle Africaine Intégration des TIC en chimie
Secteurs de compétence
Niveau de confiance
Faible
1
A) Compétences générales
1. Familier avec les compétences de base de l’AVU
(dans l’utilisation des logiciels Word, les tableurs, le
navigateur web, etc. Voir liste des prérequis)
2. A l’aise dans l’initiation de l’apprenant(e) au
système AVU ODeL (préparation des cours, les
références, etc.)
3. Dans l’utilisation d’un logiciel (tableaux interactifs,
télécharger, copier et coller des objets)
B) Utilisation des TIC dans les calculs
4. Logiciel pour cours académiques ou pour travail
en groupe, ex. Geogebra, Graph, Activ Primary,
Easiteach Maths, RM Maths, sites web. Utilisation de
RM Maths
Utilisation des TIC dans une formation de base
(Cours académique ou travail en groupe)
5. Créer des ressources à partir de logiciels génériques
(ex. TWAN, TFW, My World3), sites web.
C) Utilisation des TIC en sciences physiques
6. Utilisation de laboratoires virtuels et simulations
(ex. Optic Bench Applet http://www.hazelwood.
k12.mo.us./~grichert/optics/intro.html, Physiques
2000), (ex. Chimie http://www.chm.davidson.
edu/ChemistryApplets/index.html,
Utilisation de cours de chimie en ligne (ex. Technologies de la formation à distance)
7. Logiciels de modelage (ex. Crocodile clips). Voir
http://www.crocodile-clips.com/science/
8. Autres ressources TIC (ex. équipements Junior Sensing/sensor, appareil-photo numérique, microscopes électroniques)
ActivPrimary pour les cours académiques
Besoin
d’aide
2
Bon
Elevé
3
4
Très
élevé
5
Université Virtuelle Africaine 10
D) Utilisation des TIC en science
9. Utiliser de logiciels génériques pour présenter
des informations et créer des ressources pour les
apprenants (ex. TWAN, TFW, My World, gestion des
bases de données). Recherches sur des sites web et
CD ROM.
E) Utilisation des TIC dans d’autres programmes de
formation
10. Logiciels de création de ressources dans un environnement générique (TWAN, TFW, My World), sites
web, CD ROM Micropedia, autres CD ROM spécifiques, appareil-photo numérique, caméra vidéo
numérique.
11. Utilisation d’espaces partagés sur site AVU (lire,
écrire et devoir de maison) pour déposer des fichiers
pour les apprenants, pour partager des travaux.
12. Utilisation de la suite Office (Word, Excel, Powerpoint) pour des usages professionnels, ex. pour
créer et adapter des ressources d’enseignement,
écrire des rapports, dresser des calendriers, enregistrer des données sur les apprenants.
13. Utiliser l’Internet pour le développement professionnel (ressources d’enseignement, d’information,
copier des images)
14. Utiliser des logiciels pour enregistrer les progrès des
apprenants.
15. Utilisation d’autres ressources de TIC (ex. scanner,
appareil-photo numérique)
9.3 Précautions à prendre vis-à-vis des opinions erronées sur l’enseignement
et l’apprentissage en ligne
Apprenant(e)s
Cette section apporte aux apprenants qui redoutent l’utilisation d’un ordinateur
ou la navigation Internet une aide considérable. Vous y trouverez également nombre de précautions à prendre pour éviter les pièges et préjugés les plus courants.
Dans le but d’augmenter les rendements, il est important de prendre du recul et
de jeter un regard critique sur les risques, perçus ou réels, en ce qui concerne
l’enseignement avec les TIC.
Les opinions erronées sur les TIC viennent parfois des incompréhensions ou
l’insuffisance des connaissances sur la façon dont ces choses fonctionnent. Les
idées préconçues peuvent être proches de la réalité mais elles sont essentiellement
incorrectes.
Par exemple, les enfants peuvent avoir une vision naïve de la façon dont marche
un ordinateur, et ainsi lui attribuer une intelligence extraordinaire supérieure à
celle d’une machine ordinaire. Ceci est dû aux réalisations fantastiques de la
technologie moderne. L’univers des jeunes est ainsi rempli conceptions de la
technologie assez éloignées de la réalité. Il va sans dire que l’accès aux TIC
procure aux jeunes le bagage pédagogique qui les prépare à devenir les piliers
de la société contemporaine.
Toutefois, tous les enseignants ne sont pas convaincus du fait que les TIC puissent
faire partie intégrante de leurs méthodes d’enseignement (Galanouli, Murphy et
Gardner, 2004). La réticence au changement, que l’on note malheureusement
chez un grand nombre d’enseignants, constitue l’une des barrières majeures à
l’intégration efficace des TIC.
Afin de dissiper les doutes qu’ont certaines personnes sur l’efficacité de l’intégration des TIC dans l’éducation, préparez-vous à en discuter et, si nécessaire,
à vous lancer dans un débat constructif qui permettra de clarifier les équivoques
dues à des connaissances, le cas échéant. Des sujets tels que «le rôle des TIC
dans une société changeante» peuvent être traités de manière à donner le plus
d’information possible sur les à la population. Des expressions comme «l’internet
est potentiellement dangereux et les gens veulent tout simplement vous vendre,
sans aucun scrupule, quelque chose d’imaginable» ou bien « L’ordinateur, c’est
un jouet pour les garçons ; les filles ne devraient pas s’y intéresser» sont des
affirmations assez intéressantes qui nécessitent d’être justifiées ou explicitées.
Des sujets similaires peuvent être proposés pour élucidation, même vos propres
perceptions et attitudes à l’égard de l’utilisation des TIC dans les écoles.
Quelques opinons erronées concernant l’utilisation des TIC
1.Penser qu’un fichier de graphiques est carrément différent d’un fichier de
texte, ou d’un fichier de traitement de texte. Ou encore qu’un fichier d’application, par exemple Winword.exe, est carrément différent du document
produit à partir de ce fichier.
2.Penser qu’un fichier en cours de modification est purement et simplement
la copie du fichier sauvegardé (il est important de noter l’exception pour
les fichiers de bases de données).
3.Des gens (des élèves) pensent qu’un fichier de données pour image est
différent d’un fichier de données pour texte, tout comme une photographie
est différente d’une image imprimée. Bien sûr que ce n’est pas vrai.
4.Des gens (des élèves) pensent qu’en modifiant leur document en Word, ils
changent le fichier. Ce qui n’est pas vrai (jusqu’à ce que le document soit
sauvegardé à nouveau). L’exception serait un fichier où toute modification
changerait immédiatement le fichier des données.
5.Pour les élèves, toutes les pages web sont disponibles. Et puisque ce n’est
pas toujours le cas, il faut vérifier les adresses des sites web dont vous aurez
besoin dans votre travail. Voir si elles ont une durée de vie limitée ou si
elles vont changer.
Précautions
Les apprenants ont besoin d’être orientés dans les détails concernant leur
recherche d’informations sur Internet : tout comme le formateur :• Eviter de vagues activités du genre «rechercher … sur Internet». La plupart des apprenants ont besoin de beaucoup plus d’instructions. Si vous
demandez aux apprenants de faire des recherches sur Internet, il faudra leur
faire faire des exercices où il y a des mots-clés à entrer dans un moteur de
recherche donné. Ceci peut valablement servir d’exercice-type. Prendre
soin de vérifier que les mots-clés produisent les résultats escomptés avant
de commencer la leçon.
• Vérifier la durée de téléchargement du matériel à partir des sites choisis. Au
cas où vous avez l’intention de faire télécharger du matériel, il faudra ajuster
le plan du cours en fonction du temps nécessaire au téléchargement.
• Vérifier le langage utilisé sur les sites choisis et voir s’il est conforme au
langage d’enseignement
• Vous pouvez établir une liste succincte des mots-clés et concepts en guise
d’explication aux apprenants avant qu’ils commencent les activités sur le
site
• Il se peut que votre premier choix ne soit pas disponible : dans ce cas, faites
une liste d’adresses électroniques.
Liens indésirables et mises à jour :
• Sur le site choisi, rechercher les liens vers des sites indésirables et de publicité. De nouveaux liens continuent d’apparaître ; vérifier cela juste avant
le début du cours.
• Surveillez également des éléments qui sollicitent des réponses par courriel.
Voir si vous pouvez y entrer l’adresse courriel d’une école ou si l’option peut
être désactivée. Eviter les sites web qui sollicitent une réponse personnelle
par courriel.
Les mots-clés : utilité et restrictions
• Vérifier les orthographes des mots, surtout des termes scientifiques, ex.
sulfure au lieu de sulphure.
• L’accès à l’ordinateur de l’école peut être limité :
• Certains ordinateurs appartenant à l’école sont programmés à bloquer ou à
limiter la sauvegarde et le téléchargement des fichiers.
• Certains ordinateurs de l’école bloquent l’accès à certains sites web.
• Vérifier la disponibilité de ces éléments avant de commencer le cours.
Sauvegarder, un aspect très important des TIC
• Tâchez de reconstituer les adresses des sites web dans un format électronique, soit les ajouter aux favoris, sous forme de courriel, sur une disquette
ou sur un CD ROM. Evitez d’écrire au tableau de longues adresses que
les apprenants vont entrer à la main dans la barre d’adresse ; cela peut les
démotiver si l’adresse est mal entrée.
• Conserver une copie de secours de votre liste sur votre propre support et
ayez-le à portée de main pendant le cours.
• Une fois votre liste bien établie, pensez à le rendre disponible en ligne pour
les apprenants en dehors des heures de classe. Vous pouvez la déposer sur
un site web de votre département, sous forme de conférence électronique
comme First Class, ou par courriel.
• Dans la mesure du possible, vous pouvez ajouter votre liste aux «Favoris» sur
les ordinateurs que vous allez utiliser. Après avoir cliqué le bouton «Ajouter
aux favoris», cochez la case «Disponible hors connexion». Certes, toutes les
adresses de site ne peuvent pas être sauvegardées de cette façon-là. Celles
qui peuvent l’être, sauvegardez-les sur les machines que vous utilisez. Ceci
vous permet d’utiliser le site web pendant votre cours sans avoir besoin
d’une connexion Internet. Autrement, vous pouvez, à l’aide d’un lecteur
de CD, graver les copies CD-ROM des sites web que vous désirez utiliser
pendant le cours. Vous pouvez télécharger les sites web sur ces CD-ROM
avant de commencer le cours. L’inconvénient pour cette méthode est que
les sites ne sont pas mis à jour automatiquement sur le CD.
Tous les apprenants n’ont pas accès à Internet à leur domicile
• Vous pouvez demander aux apprenants d’utiliser Internet pour étoffer
leurs devoirs de maison. Dans ce cas, aux apprenants qui ne disposent pas
d’ordinateurs à domicile, vous devez assurer un accès aux ordinateurs de
l’école.
• Si vous arrivez à présenter votre petite collection de sites web sur un CD
ROM à vos apprenants, ceux-ci pourront avoir une expérience virtuelle
d’Internet sans avoir besoin de se connecter.
Evolution actuelle et probable des TIC dans l’avenir
Les prévisions concernant l’évolution des TIC dans l’avenir mentionnent généralement des adjectifs comme «plus petit, plus rapide et moins cher». Accroître
la miniaturisation, la transférabilité et la capacité des systèmes suppose que les
possibilités d’utilisation des TIC augmentent de façon exponentielle. Les développements majeurs probables sont :
• Une plus grande adoption de la technologie comme USB qui va réduire
considérablement le nombre de câbles qui trainent derrière les ordinateurs,
parce que plusieurs dispositifs vont être «engloutis» dans un seul branchement.
• De même, les technologies «Bluetooth», qui permet l’utilisation d’une
connexion radio, va réduire le nombre de câbles. L’accès plus rapide à
Internet avec les connexions ‘broadband’ devient plus répandu, ce qui va
conduire à une utilisation plus accrue des ressources multimédia en ligne
telles que l’audio et la vidéo. Cela signifie pour les écoles de se remettre
continuellement à niveau, en investissant des ressources considérables dans
la technologie et la formation.
X. Concepts-clé/Glossaire
Apprenant(e)s
Dans cette section, vous trouverez les concepts-clé nécessaires pour ce module. Vous
n’avez pas besoin de les consulter tout de suite. Nous vous encourageons plutôt à
parcourir leurs définitions et à passer à la section suivante.
Les concepts-clé ci-dessous sont destinés à indiquer aux apprenants les ressources
mises à leur disposition dans le cadre de ce module. En tant que formateur, votre tâche
est d’encourager les apprenant(e)s à lire les définitions fournies avant de commencer
les activités d’apprentissage. Des recherches effectuées dans le domaine de la pédagogie ont montré que cette méthode aide les apprenant(e)s à mieux se préparer et à
mieux exprimer leurs connaissances antérieures.
TIC : technologies (T) de l’information (I) et de la communication (C). Le terme
TIC englobe les techniques innovatrices de l’audiovisuel, de l’ordinateur et des
télécommunications qui permettent l’acquisition, le traitement et le stockage de
l’information. La plupart de ces techniques viennent directement de l’informatique
et des communications. On y utilise un certain nombre d’acronymes dont TI, NT et
SI. Le terme TIC devient de plus en plus utilisé dans les domaines de la science, de
l’apprentissage à distance et dans l’intégration pédagogique des TIC.
Intégration pédagogique des TIC : ce concept ne se limite pas à l’établissement
des réseaux et/ou l’installation d’équipements. Il comporte également l’utilisation
de la technologie à l’école dans le but d’améliorer l’apprentissage et de faciliter le
développement de l’éducation. Entre autres définitions, ce concept implique un processus d’utilisation appropriée, régulière et réglementaire de la technologie interactive,
engendrant ainsi des changements bénéfiques dans les pratiques scolaires et dans les
méthodes d’apprentissage des apprenants.
Logiciel : ces programmes sont initialement conçus pour faciliter au consommateur
l’utilisation des TIC. Il existe plusieurs variétés de programmes utilisés dans l’intégration pédagogique des TIC dont l’apprentissage, la source ouverte et le logiciel
«libre». Il existe également des mécanismes d’appui pour aider les enseignant(e)s et
les apprenants à se sentir à l’aise et à devenir efficaces avec les TIC. Cette aide est
souvent présentée sous forme de CD ROM tutoriels, d’exercices ou autre matériel
didactique.
Sites Web : il s’agit de collections de fichiers (HTML, pages, images, PDF, audio,
vidéo, animations) et de dossiers, formant la structure du site, placés ensemble dans la
mémoire de l’ordinateur (sur une station de travail au moment où il est en conception
et sur un serveur lorsqu’il est publié) et qui sont reliés entre eux par des liens hypertextes. L’accès à un site web peut être général à l’aide du World Wide Web (www)
ou limité à un réseau local. Pour qu’un site soit accessible à l’externe, le serveur web
doit être opérationnel sur le serveur où le site est logé.
Apprentissage en ligne (E-learning) : est une expression utilisée pour désigner un
apprentissage qui se fait en ligne. L’apprentissage autodidacte joue un rôle très important dans ce type de formation qui exige de l’apprenant ait un niveau d’autonomie
de plus en plus élevé. Ici les cours sont reçus à distance par Internet ; on peut parfois
y introduire de courtes séances d’enseignement en présentiel.
Communication synchronisée : réfère à un mode de communication en temps
réel, avec des outils tels que la messagerie instantanée (chats, forums de discussion,
conférence Web, etc.).
Communication asynchrone : la formation en ligne offre la possibilité de désynchroniser le temps du formateur et de l’apprenant(e), leur permettant de communiquer sur la base de leur propre calendrier, d’une manière non-synchronisée, à
travers des réseaux multimédia d’information et d’échange – par exemple se servir
de courriels et de plates-formes pour soumettre les devoirs.
Portfolio électronique : encore appelé portfolio numérique – il s’agit d’un outil
assez inédit en ceci qu’il peut gérer une douzaine de types de fichiers (texte, images,
audio, vidéo, présentations, hyperliens). Cette nouvelle technologie permet aux
apprenants de souscrire à un dossier, d’organiser leurs travaux, de recevoir les mises
à jour, de faire des tests et des quiz en temps réel. Il est possible de communiquer
avec un propriétaire de portfolio sur edu-portfolio.org, soit par courriel, soit par la
fonction «commentaires». Cet outil est surtout flexible, simple et facile à utiliser,
permettant ainsi d’organiser et d’échanger les informations et les évaluations. Ses
applications potentielles offrent des perspectives très intéressantes aux programmes
de formation en ligne.
Internet : une connexion à un très grand nombre d’ordinateurs, utilisant de vastes
réseaux de communication, les lignes téléphoniques, pour échanger de l’information à travers le monde entier. Il faut toutefois noter que «Internet» est différent
du système www (World Wide Web) qui, comme le courriel, n’est que l’un des
principaux services disponibles par Internet.
Intranet : ce concept désigne généralement une connexion réglementaire entre des
utilisateurs autorisés au sein d’un groupe. Un mot de passe peut être exigé pour
accéder aux informations et aux échanges sur ce réseau restreint (qui utilise une
technologie similaire à celle de l’Internet). Les sites ou pages web sont des exemples
de réseaux qui utilisent l’intranet. En matière de formation à distance, les réseaux
intranet constituent un moyen très efficace pour les échanges d’informations entre
les apprenants, les formateurs et les pairs.
Exploitation des données : il s’agit tout simplement de la cueillette et du stockage
de l’information. En chimie, tout comme dans les autres disciplines scientifiques,
l’observation et la mesure ont toujours été des éléments de grande importance des
activités pratiques. Les résultats obtenus sont traités manuellement comme des
données et présentés dans des graphiques ou dans des tableaux. Mais la technologie moderne est capable de réaliser toutes ces tâches. Pourvu qu’on ait le logiciel
approprié, l’exploitation des données par ordinateur arrive facilement à capturer
et à tracer le graphique instantanément. Ceci permet aux apprenants de pouvoir se
concentrer sur les compétences d’observation et de manipulation des données. Ce
qui développe et améliore chez eux la capacité de réflexion scientifique, de créativité et de résolution des problèmes. Du point de vue pédagogique, l’utilisation
de l’exploitation des données par ordinateur en chimie engendre un passage de la
cueillette routinière des données à une activité pédagogique plus interprétative.
XI. Lectures obligatoires
Apprenant(e)s
Dans cette section, vous trouverez des lectures obligatoires nécessaires pour ce
module. Vous n’avez pas besoin de les consulter tout de suite. Nous vous encourageons plutôt à parcourir leurs contenus et à passer à la section suivante.
Les lectures obligatoires ci-dessous sont destinées à indiquer aux apprenants les
ressources mises à leur disposition dans le cadre de ce module. En tant que formateurs, votre tâche est d’encourager les apprenant(e)s à lire les indications fournies
avant de commencer les activités d’apprentissage. Des recherches effectuées dans
le domaine de la pédagogie montrent que cette méthode aide les apprenant(e)s à
mieux se préparer et à mieux exprimer leurs connaissances antérieures.
Lecture obligatoire # 1
Référence complète : UNESCO (2004). Technologies de l’information et de la
communication en Éducation : Un programme d’enseignement et un cadre pour
la formation continue des enseignants. Division de l’enseignement supérieur.
ED/HED/TED/1
Résumé : cet ouvrage poursuit deux objectifs : le premier est de définir un programme scolaire relatif aux TIC pour l’enseignement secondaire et qui correspond
aux tendances internationales actuelles. Le second objectif consiste à élaborer un
programme de développement professionnel et à appuyer les enseignants dans
l’exécution dudit programme. En outre, ce document présente une approche pratique et réaliste des programmes d’éducation et de formation des enseignants, ce
qui permet une exécution efficace à l’aide d’un ensemble donné de ressources.
Justification : cet ouvrage est une contribution de l’UNESCO visant à aider les
enseignants et les apprenants à mieux intégrer les TIC (multimédia, formation
en ligne et à distance) dans les processus de formation et de partage des connaissances. En tant que document particulièrement bien organisé, cet ouvrage offre
des exemples d’intégration des TIC à l’enseignement des mathématiques, de la
biologie, de la physique et de la chimie.
Référence complète : Becta (2005). The Becta Review 2005: Evidence on the
progress of ICT in Education. Becta ICT Research.
Résumé: ce document est une revue scientifique qui étudie l’impact des TIC sur
l’éducation. Il répertorie notamment les progrès récents réalisés dans le système
d’enseignement en classe. Cette revue explore également les défis que l’on pourra
rencontrer dans le processus d’une intégration complète des TIC à l’éducation
en situant cette dernière dans un environnement de politiques dynamiques. Bref,
tout en démontrant que parmi les usagers des TIC il y en a qui se sentent très à
l’aise avec cet outil et que l’utilisation des TIC a augmenté considérablement au
cours des deux années précédentes, ce document révèle une évidence réelle des
impacts positifs de l’utilisation des TIC dans le domaine de l’éducation.
Justification : ce document constitue une précieuse ressource qui permet une
meilleure compréhension de l’importance des TIC conçues comme un ensemble
assez important d’outils de soutien à l’éducation, particulièrement dans le système d’enseignement à distance – qui suscite de multiples défis, comme partout
ailleurs. La preuve, clairement présentée dans ce texte, est que les TIC offrent
des orientations pour la conception d’un nouveau contenu pour les programmes
de formation en ligne.
Référence complète : UNESCO (2004). Schoolnetworkings: Lessons learned.
Bangkok : UNESCO Bangkok (ICT lessonslearned series, volume II).
Résumé : ce document est une collection de références pour l’enseignement
avec les TIC. Il présente une variété de méthodes pour intégrer les TIC à l’enseignement. Le document, élaboré par des spécialistes, donne une synthèse de
nombreux exemples et présente les leçons apprises sur l’utilisation des TIC dans
les écoles de plusieurs pays. Ces leçons peuvent aider à améliorer la planification
et l’intégration des TIC à l’éducation. Le texte propose des outils pour aider tant
les décideurs que les utilisateurs, aussi bien dans leur plaidoyer que dans leur
démarche pour appuyer les initiatives d’intégration des TIC à l’éducation.
Justification : ce document constitue une référence pour l’utilisation des TIC dans
l’enseignement et l’apprentissage des disciplines spécifiques telles que la biologie,
la chimie et la physique. Tout comme d’autres textes de la série, il aide à mieux
comprendre le processus d’intégration des TIC à l’enseignement des disciplines
avec l’utilisation des technologies pour améliorer l’apprentissage.
Référence complète : Becta (2002). ImpactCT2 : The Impact of Information and
Communication Technologies. ICT in Schools Research and Evaluation Series
– No. 7, Department for education and skills.
Résumé: ce texte se trouve dans une série de rapports de recherches produits
par la firme britannique BECTA, sur l’impact des TIC en matière d’éducation.
Il traite des sujets relatifs à l’utilisation des TIC dans les disciplines telles que
les mathématiques et les sciences. Il présente, en quatre étapes, les avantages
relatifs que les usagers réguliers et occasionnels des TIC peuvent en tirer, pour
chaque discipline.
Justification : il est important de lire ce document afin de mieux apprécier les
repères et les impacts réels et potentiels, pour et avec l’utilisation des TIC dans
l’apprentissage des disciplines scientifiques. Les enseignants et apprenants en
Afrique, confrontés à de gros défis dans leurs systèmes éducatifs, peuvent bénéficier des expériences présentées dans cette étude afin d’intégrer les TIC dans
leurs pratiques pédagogiques.
Référence complète : UNESCO (2002). Teacher Education Guidelines: Using
open and distance learning. Education sector, Higher Education Division, Teacher
Education Section in cooperation with E-9 Initiative.
Résumé: ce document s’adresse aux décideurs, aux enseignants et aux apprenants
qui affrontent le défi quotidien de l’extension des programmes d’éducation vers
l’apprentissage à distance. Entre autres objectifs, ce document essaye d’apporter
aux enseignants des réponses assez claires aux questions fondamentales relatives
à l’apprentissage à distance – en quoi consiste cette formation, de quel programme
scolaire s’agit-il et qui en sont les éducateurs, cette formation est-elle appropriée,
qui en sont les utilisateurs, comment sera-t-elle organisée et planifiée, quelles
sont les technologies qui seront appliquées, comment est-elle financée, comment
les enseignants peuvent-ils développer des compétences, comment peuvent-ils y
accéder ? Ce sont là les questions principales abordées dans cet important document de référence sur l’apprentissage à distance.
Justification : ce document traite des défis inhérents à l’enseignement à distance.
Le texte constitue une ressource qui fournit des suggestions sur le financement, la
planification et l’organisation des activités, les pratiques pédagogiques et l’évaluation. On peut donc dire que le document donne des informations utiles pour
une collaboration réussie dans le domaine de la formation à distance.
Référence complète : Tchameni Ngamo S. (2006). Principes pédagogiques et
théories de l’intégration des TIC dans l’éducation. AVU Atelier de développement de contenu pour la formation des enseignants. Nairobi – Kenya, 21 août
au 2 septembre.
Résumé: ce texte présente les idées fondamentales qui marquent la manière d’intégrer les TIC à l’éducation. Les théories qui y sont développées s’articulent autours
de six pôles qui, pris ensemble, fournissent les éléments essentiels à considérer
dans le processus d’application des TIC à l’apprentissage des sciences.
Justification : s’il est bon de savoir où on va, il demeure essentiel de connaître le
chemin qui y mène; ce principe s’applique valablement à l’éducation car, lorsque
les objectifs à atteindre sont bien ciblés et définis, il faut maîtriser la démarche qui
permettra de les réaliser. Il s’avère donc indispensable de se familiariser avec les
éléments qui facilitent l’intégration et l’application des TIC, de façon à bien préparer et à piloter des activités d’apprentissage et à bien gérer l’enseignement.
UNESCO (2002): «Information and Communication Technology in Education:
A Curriculum for Schools and Programme of Teacher Development (2002)».
Résumé: ce manuel offre une approche pratique et réaliste au développement
professionnel dans le contexte de l’intégration des TIC au programme scolaire
du niveau secondaire. Il expose un programme de soutien à l’enseignant pour
l’intégration des TIC dans le programme scolaire à partir des ressources disponibles. Les fondements théoriques et pratiques d’une telle approche sont clairement
illustrés et sont facilement adaptable aux contextes d’apprentissage des sciences
et des mathématiques entre autres.
Justification : les formateurs en chimie peuvent se servir du manuel pour développer des approches contextuelles à l’utilisation des TIC en tant qu’outils pour
concevoir de nouveaux contextes d’apprentissage avec les technologies de l’information et aider ainsi leurs futurs étudiants dans l’utilisation les TIC. Nombreux
sont les enseignants qui ont hâte de développer une expertise professionnelle en
matière d’utilisation des TIC dans l’éducation. Ce manuel est conçu pour faire
connaître la possibilité d’appliquer les TIC à l’enseignement et à l’apprentissage
des sciences, des mathématiques, des langues à un niveau élémentaire et de jeter
les bases d’un développement professionnel.
Tuvin-Arad I; & Gorsky P. (2007). New Visualisation tools for learning molcular
symetry a preliminary evaluation. Dept of Natural Sciences, the Open University
of Israel, Israel.
Published online: Journal of Chemistry Education Research and Practice, 2007,
8 (1) 61-72
Résumé: cet article de recherche porte sur la visualisation moléculaire lorsqu’on
apprend à utiliser les nouveaux outils de visualisation TIC en chimie. Il décrit la
manière dont est conçu un site web qui aide les étudiants à visualiser et à localiser les éléments de symétrie dans une structure moléculaire tridimensionnelle
(3D). Il comporte également des explications textuelles et une trousse à outils
- outils gratuits - qui permettent aux étudiants de tracer des éléments de symétrie
pour n’importe quelle molécule en 3D. Ce document traite essentiellement de la
manière dont les étudiants ont pu apprendre beaucoup de chose en utilisant les
outils de la symétrie. L’étude parle aussi de support empirique pour l’utilisation
des outils de visualisation dans la symétrie moléculaire et dans d’autres domaines
de la chimie tels que la spectroscopie inorganique, la chimie quantique fondée
sur la visualisation.
Justification : l’idée de visualisation spatiale, tout comme la visualisation moléculaire, joue un rôle essentiel dans l’éducation scientifique en général et dans
l’enseignement et l’apprentissage de la chimie en particulier. L’une des contributions que cette recherche a apportée à l’intégration des TIC en chimie est qu’elle
confirme les récentes recherches qui ont trouvé une corrélation positive entre
les capacités de visualisation spatiale des étudiants et ce qu’ils ont réalisé avec
l’apprentissage de la chimie et la résolution des problèmes. Cet article offre un
très bon contenu textuel sur les outils de visualisation 3D qui ont été utilisés pour
améliorer la compréhension que les étudiants avaient de la symétrie moléculaire.
On peut se servir de ces outils à différents niveaux, pour faire des tests et bien
d’autres choses. La symétrie moléculaire est enseignée dans plus plusieurs programmes de chimie, ex. la spectroscopie inorganique, chacun avec son propre
contexte et ses niveaux conceptuels. Il s’avère donc utile et approprié pour vous,
étudiants, de vous familiariser tant avec la conception du sujet d’étude qu’avec
l’exécution d’une telle approche dans l’enseignement et l’apprentissage de la
chimie, une approche qui se sert du web pour la visualisation et la recherche
d’information.
Burewicz A, & Miranowicz, N, (2006). Effectiveness of multimedia laboratoy
instruction
Dept. of Chemistry Education, Faculty of Chemistry, Adam Mickiewicz University Poland Published. Journal of Chemical Education Research and Practice
2006, 7, (1) 1-12
Résumé: cet article traite du processus d’intégration des TIC dans l’enseignement
traditionnel de la chimie en laboratoire. Il décrit la conception d’un programme
informatique qui sert à tester l’efficacité de l’utilisation des instructions interactives de laboratoire dans l’enseignement de la chimie. Dans sa globalité l’étude
montre que l’utilisation des instructions interactives de laboratoire accroît la
performance dans l’obtention des résultats et réduit le temps mis pour effectuer
les exercices et travaux de laboratoire. De nombreuses étapes transitoires ont
été découvertes pour caractériser l’intégration des TIC dans l’environnement
d’apprentissage en laboratoire.
Justification : ce document contient des informations utiles sur la manière d’intégrer les TIC dans l’enseignement de la chimie en laboratoire à l’aide d’instructions multimédia interactives. Quand bien même les TIC furent intégrées dans
plusieurs programmes de chimie et que cela présentait des avantages pédagogiques, le passage des méthodes traditionnelles d’enseignement aux méthodes
modernes demeure un défi. L’étude expose les perceptions positives et négatives
des enseignants sur l’environnement d’apprentissage amélioré par les TIC. Cet
article revêt une grande importance, du fait qu’il sensibilise les enseignants sur
les avantages qu’offrent les programmes d’enseignement améliorés par les TIC
et les obstacles que rencontrent l’intégration des TIC et qui influencent de façon
négative la bonne volonté des profs de chimie à utiliser les instructions interactives
en lieu et place des instructions sur papier.
T@lent Formation TIC à l’intention des enseignant(e)s
Lewisham Education and Community Services (1999) «Ideas for integrating ICT
into the primary and secondary classroom» (edited by Gill Deadman, London,
Lewisham E & CS).
Résumé: il s’agit d’un programme électronique de formation des enseignant(e)s,
en provenance du Royaume-Uni, qui porte sur l’intégration des TIC dans les
programmes scolaires des niveaux primaire et secondaire. Perçu en termes de
programme scolaire, les modules de formation offrent de bons modèles, que ce soit
en mode classique ou suivant une approche plutôt pédagogique d’intégration des
TIC. Le site suivant : http://ecs.lewisham.gov.uk/talent/help.html donne davantage d’information sur la formation des enseignants aux TIC. Malheureusement,
le financement du site Talent est terminé et, avec lui, la maintenance du site. En
conséquence, la plupart des liens et ressources sont devenus désuets mais les
idées pédagogiques sont toujours valides et extrêmement utiles à l’enseignant
pour l’intégration des TIC à l’enseignement de la chimie.
Justification : le site web de Lewisham, ainsi que le bouquin que vous trouverez
dans le module 3, contiennent des ressources assez utiles sur la planification et
l’évaluation de l’intégration des TIC à l’enseignement et à l’apprentissage de la
chimie. Des formats de préparation des cours et des guides pour l’évaluation de
l’intégration des TIC en science sont disponibles en ligne ; on peut donc s’en servir
comme gabarit pour soit améliorer, soit créer son propre plan de leçon en TIC,
soit encore préparer un plan de leçon pour une unité, une rubrique de portfolio et
un échantillon de portfolios pour une unité dans les leçons de chimie. Vous devez
avoir pour objectif de suivre les modules 1, 2, et 3, tout en les adaptant à vos
propres réalités. Leur utilisation vous aide également à améliorer vos compétences du fait que vous trouverez de l’information pertinente sur Internet. D’autres
ressources d’enseignement et d’apprentissage sont également disponibles et vous
pouvez les télécharger, par exemple à partir de la page ressource.
(http://ecs.lewisham.gov.uk/talent/pricor/resources.html1#PlanningandAssess
ment)
• Utilisation d’un tableur et d’une fiche de préparation
• Simulation
Kennedy, D. & Finn, Sean. (2000) The Use of Datalogging in Teaching Physics
and Chemistry in Second-level Schools in Ireland
A report submitted to the National Center for Technology in Education and the
Department of Education and Science. Ireland.
Résumé: le rapport porte sur un projet de recherche collaborative impliquant le
Department of Education et le Irish Science Teacher’s Association sur l’utilisation
de l’exploitation des données dans les programme scolaires de chimie et de science
physique. Le projet traite, de façon exhaustive et inclusive, de deux questions : la
première : l’exploitation des données est-elle efficace dans l’enseignement de la
chimie et de la science physique ? Deuxième : quel est le système d’exploitation
le plus convenable pour les écoles irlandaises du niveau secondaire ? Douze
écoles-pilotes ont fait l’objet d’investigation, six pour la chimie et six pour les
sciences physiques.
Justification : vous trouverez que ce rapport est une source d’information et
d’idées très utile, en ce qui concerne la théorie et la pratique de l’exploitation
électronique des données dans le but d’améliorer les travaux pratiques en chimie
et en sciences physiques. Le rapport traite également d’autres questions importantes de développement professionnel des enseignants relatives à l’utilisation
des technologies informatiques dans l’enseignement de la chimie en classe ou
en laboratoire.
UNESCO Bangkok (2003) Teacher Training on ICT use in Education in Asia and
the Pacific: Overview from selected countries. 52p. By Information Programmes
and Services. Bangkok. UNESCO Bangkok.
Résumé: Ce rapport de 52 pages est une synthèse de contenus/sujets des programmes de formation des enseignants et autres sur l’utilisation des TIC dans les
programmes d’éducation des pays sélectionnés en Asie et dans le Pacifique. Il
donne un résumé des contenus de formation sur l’intégration techno-pédagogique
dans les différentes disciplines de plusieurs organisations. Il s’agit d’un projet
en cours, qui va connaître une expansion continue et une mise-à-jour régulière
des bases de données au fur et à mesure que les pays de la région perçoivent
l’importance de contribuer à sa mise-à-jour.
Justification : ce précieux répertoire de développement professionnel et de programmes de formation des enseignants sur l’intégration des TIC se concentre
sur le contenu, les objectifs, les modules et la formation, les matériaux développés et la méthodologie d’élaboration des programmes de cours sur les TIC.
Les données et informations recueillies et synthétisées de façon analytique vous
permettront, en tant qu’enseignant en chimie, d’identifier et d’avoir accès aux
énormes ressources de formation qui sont disponibles et prêtes à l’utilisation.
Pour le formateur, l’information disponible permettra de sélectionner et d’essayer
d’adapter les programmes existants aux matériaux qui existent déjà plutôt de
chercher à réinventer le cycle.
XII. Ressources multimédia
Apprenant(e)s
Dans cette section, vous trouverez des ressources multimédia utiles pour ce
module. Vous n’avez pas besoin de les consulter tout de suite. Nous vous encourageons plutôt à parcourir leurs définitions et à passer à la section suivante.
Les ressources multimédia ci-dessous sont destinées à indiquer aux apprenant(e)s
les ressources mises à leur disposition dans le cadre de ce module. En tant que
formateurs, votre tâche est d’encourager les apprenant(e)s à lire les indications
fournies avant de commencer les activités d’apprentissage. Des recherches
effectuées dans le domaine de la pédagogie montrent que cette méthode aide
les apprenant(e)s à mieux se préparer et à mieux exprimer leurs connaissances
antérieures.
XIII. Liens utiles
Apprenant(e)s
Dans cette section, vous trouverez des ressources liens utiles pour ce module.
Vous n’avez pas besoin de les consulter tout de suite. Nous vous encourageons
plutôt à parcourir leurs définitions et à passer à la section suivante.
Les liens ci-dessous mènent à des ressources destinées à aider les apprenants
dans l’étude ce module. En tant que formateurs, votre tâche est d’encourager
les apprenant(e)s à lire les indications fournies avant de commencer les activités
d’apprentissage. Des recherches effectuées dans le domaine de la pédagogie
montrent que cette méthode aide les apprenant(e)s à mieux se préparer et à mieux
exprimer leurs connaissances antérieures.
Lien utile # 1
Ressources TIC sur le site Big Brown Envelope
(Pour accéder à ce site, passer par un moteur de recherche, Google ou bing par
exemple)
http://www.bigbrownenvelope.co.uk
Description : ce site web donne accès aux ressources éducationnelles dont les
enseignants ont besoin pour améliorer l’utilisation des TIC dans leurs leçons.
Justification : le succès de l’intégration pédagogique des TIC à l’enseignement
et à l’apprentissage dépend considérablement de la disponibilité des ressources
qui permettent d’actualiser les différents aspects du contenu de la formation. Ce
site héberge un grand nombre de ressources qui peuvent aider les éducateurs à
étoffer, à enrichir leurs leçons et à les rendre plus attrayantes.
Lien utile # 2
Educ - Portfolio
exemple)
www.eduportfolio
Description : Edu-portfolio est un site qui présente, d’une manière claire et directe, un portefeuille virtuel, un outil très important dans la formation à distance.
Justification : une méthode sécurisée pour organiser le travail suppose d’abord
et avant tout qu’on ait conçu un programme de formation à distance, créer un
portail pour archiver le contenu, à part la plate-forme de discussion, conçu pour
un environnement éducationnel dynamique.
Lien utile # 3
Un guide conçu à l’intention des enseignants pour toutes les étapes-clé.
http://www.teachernet.gov.uk/teachingandlearning/subjects/ict/
Description : un site très pratique dans l’utilisation des TIC.
Justification : l’application de la technologie à la formation à distance présuppose
la disponibilité d’un contenu bien développé et actuel. Teachernet, à cet effet,
aide les éducateurs à relever les défis complexes et fascinants de l’intégration
de la technologie aux méthodes d’enseignement, en fournissant des outils et du
contenu pédagogiques.
Lien utile # 4
UneSco Bangkok : ICT Resources for Teachers CD-ROM
exemple)
http://www.unescobkk.org/index.php?id=3871
Description : le site ICT Resources For Teachers CD-ROM contient un ensemble
de ressources basées sur les TIC pour l’enseignement et l’apprentissage de la
science, de la mathématique, etc. destinées aux apprenants du Secondaire. Cet
ensemble contient des simulations, des vidéo clips, des objets interactifs pour
les quiz, des animations et autres sortes d’activités d’apprentissage multimédia.
Le matériel et les plans de cours fournis ici sont organisés de façon pertinente.
Un répertoire séparé donne un aperçu global de tous les types de ressources
disponibles.
Justification : en pédagogie, l’utilisation des ressources disponibles et variées
stimule l’apprentissage. Lorsque les activités à mener bénéficient d’un support
audiovisuel approprié, avec un contenu riche en informations dans des domaines diversifiés, l’attention des apprenants semble plus soutenue et les activités
d’apprentissage leur apparaissent moins monotones. Il s’avère donc nécessaire
de visiter ce site de l’UNESCO qui offre une panoplie de ressources pour l’apprentissage des mathématiques et des sciences.
Lien utile # 5
Page d’accueil 4Teachers
http://www.4teachers.org/
Description : 4Teachers vous aide à intégrer la technologie à votre enseignement
en classe en vous offrant des outils et ressources gratuits en ligne. Ce site aide
les enseignants à localiser et à créer des leçons électroniques toutes-faites, des
quiz, des rubriques et des emplois du temps. On y trouve également des outils
destinés à l’usage des élèves. Vous y découvrirez de précieuses ressources, pour
le développement professionnel, qui traitent des sujets tels que l’équité, la planification des technologies et des cas d’étudiants ayant des besoins spécifiques.
Également disponibles sur ce site certaines de nos ressources qui pourront vous
aider à intégrer la technologie à votre programme pédagogique, ainsi que des récits
d’enseignants ayant personnellement expérimenté l’intégration des technologies
et relevé des défis que cela comporte.
Justification : lorsque les ressources disponibles sont assorties d’illustrations
multimédia, l’apprentissage en ligne est facilité. Et si ces ressources illustrent
des expériences réelles d’intégration des technologies, elles permettent aux
enseignants de découvrir de nouvelles idées pour renforcer leur développement
professionnel.
Lien utile # 6
Education World: The Educators Best Friend
http://www.education-world.com
Description : ce site offre gratuitement la possibilité de concevoir des projets
de collaboration, de naviguer, des jeux éducatifs et plusieurs autres activités
interactives.
Justification : l’apprentissage basé sur la résolution de problèmes et sur la collaboration constitue une approche pédagogique de référence en matière d’apprentissage
à distance. Il s’avère donc indiqué que les apprenants et les éducateurs en la matière
visitent ce site où sont disponibles des projets et des activités interactives.
Lien utile # 7
Des ressources pour aider les étudiants à développer les compétences nécessaires à l’évaluation
http://www.internet4classrooms.com/
Description : ce site fournit des ressources qui aident les élèves à développer les
compétences requises dans plusieurs types d’évaluation. Des modules en ligne sont
disponibles pour aider les élèves des cours élémentaire, moyen et supérieur.
Justification : Internet occupe une place de plus en plus importante dans l’éducation scolaire. Du fait qu’ils sont considérés comme des modèles à suivre, les
enseignant(e)s ne doivent pas être à la traîne des élèves en matière de navigation
internet. L’utilisation des TIC en général, de l’internet en particulier, exige que l’on
possède des compétences de base. Le site Internet4Calssrooms fournit un éventail
de matériel pouvant aider l’enseignant(e) à utiliser efficacement internet.
Lien utile # 8
Description : ce site comporte de nombreuses ressources gratuites et téléchargeables ; il offre un appui substantiel pour l’éducation de l’enfant. On y trouve
également du matériel pédagogique gratuit à l’intention des éducateurs.
Justification : les jeux ont un rôle important dans la vie de l’enfant. Ils contribuent
considérablement à leur développement moteur et psychique ; ils accélèrent chez
eux le processus de socialisation et d’acquisition des connaissances. Ce site web
de l’UNESCO est donc une source d’accès facile à plusieurs types d’activités
d’apprentissage interactif qui sont favorables à ces différents aspects du développement de la personnalité de l’enfant.
Lien utile # 9
Unesco-Bangkok: ICT in Education
Description : sur ce site web de l’UNESCO, l’on retrouve les cinq principaux
thèmes relatifs à la politique d’intégration pédagogique des TIC. Les aspects
relatifs à la formation des enseignant(e)s, à l’enseignement, à l’apprentissage
ainsi qu’au monitoring y sont particulièrement développés.
Justification : parmi les multiples facteurs favorables à la réussite de l’intégration
pédagogique des TIC, la formation des enseignant(e)s est un préalable incontournable. En plus de regorger des informations relatives aux principaux acteurs du
processus d’apprentissage et d’enseignement, ce site donne aussi des informations
utiles sur des thèmes connexes relatifs à la politique d’intégration des TIC.
Lien utile # 10
http://www.crocodile-clips.com
Description
Le site fournit un certain nombre de simulations gratuites que l’on peut télécharger.
Il vous permet d’ouvrir, de parcourir et d’interagir dans un ensemble de simulations chimiques qui ont été réalisées. On a créé un logiciel graphique destiné,
dans le cadre de l’enseignement de la chimie à faciliter la compréhension de la
structure moléculaire 3D et à aider à avoir des habiletés spatiales, ainsi que pour
promouvoir un apprentissage qui a du sens.
Justification
Les difficultés liées à l’apprentissage de la chimie sont principalement attribuées
au fait que la chimie se rapporte à l’abstrait, à l’inobservable, qu’elle est basée
sur des particules et aussi, qu’il soit nécessaire de faire des aller-retour et des
transpositions entre les trois niveaux identifiés pour la compréhension de la
chimie, à savoir le monde macroscopique, le monde microscopique et le monde
symbolique. Avec l’avènement des logiciels de graphique, le modelage moléculaire informatisé (Computirized Molecular Modelling, CMM) et les laboratoires
chimiques virtuels trouvent leur raison d’être.
Ce site est très utile en ce sens contient des laboratoires chimiques virtuels où
vous pouvez simuler des expériences et des réactions, tracer des graphiques,
visionner des mécanismes à l’aide d’animations 3D, visionner des capsules de
leçons conçues à partir de divers sujets en chimie et que vous pouvez adapter pour
la préparation de vos propres activités d’apprentissage TIC dans l’enseignement
de la chimie.
Lien utile # 11
http://ecs.lewisham.gov.uk/talent/secsci/TaLENT_SCO.htm
Description
Les technologies de l’information et de la communication (TIC) sont largement
reconnues comme des outils importants pour améliorer l’enseignement et l’apprentissage. Ce site offre un programme exhaustif de formation en TIC pour
des enseignants futurs ou actuels, y compris les enseignants de science/chimie.
Le programme de formation adopte une approche moléculaire où les modules
sont arrangés et présentés d’une façon séquentielle et logique. Le site T@lent
(figure ci-dessus) montre la structure de ce site. A ce jour, il y a rupture dans le
financement du site. Il est probable que les différents liens et ressources qui y
sont rattachés soient désuets mais, les idées pédagogiques d’intégration des TIC
demeurent valides et utiles. Ne perdez pas de vue cette réalité. S’il arrive que
vous tombiez sur un élément d’information qui soit fondamentalement faux ou
sur des liens inaccessibles, veuillez envoyer un courriel à l’éditeur webmaster@
talent.org.uk et il fera de son mieux pour remettre les choses en ordre.
Justification
Ce site constitue une grande réserve de ressources relatives à l’enseignement
et à l’apprentissage de la science/chimie par les TIC. Du fait qu’il est toujours
disponible et accessible, il y a une plus forte chance que vous puissiez vous en
servir en toute confiance et de façon efficace pour la conception de vos cours de
chimie à l’aide des TIC. En accord avec les objectifs du programme, les modules de formation conçus pour fournir aux utilisateurs une connaissance et une
compréhension des TIC et pour soutenir l’enseignement, offrent aux utilisateurs
l’occasion de comprendre le rôle des TIC dans l’enseignement des matières et
les rendent capables d’intégrer convenablement les TIC dans les activités du
programme scolaire, en vue de répondre aux besoins de tous les étudiants et
d’améliorer leurs aptitudes.
Lien utile # 12
http://www.thinquest.org/library/cat_show.html?cat_id=49
Description
Ce site montre une technologie de pointe sur une expérience très interactive d’apprentissage de la chimie. La bibliothèque de ThinQuest héberge une multitude de
livres de chimie en ligne pour des études secondaires, une liste de sujets de chimie
conçus pour les expériences interactives et pratiques à l’intention des étudiants.
Il s’agit d’un site conçu pour et par les étudiants en chimie eux-mêmes.
Justification
Une expérience interactive et pratique est un moyen d’apprentissage très efficace
et qui procure beaucoup de plaisir. Ce site constitue une véritable source d’informations relatives à un environnement enrichi des outils TIC pour l’enseignement
et l’apprentissage de la chimie. Il fournit, entre autres, un guide exhaustif pour
la documentation en chimie par internet, c’est-à-dire des livres électroniques,
des livres numériques de chimie, etc. par exemple, Chem Web 2000, que ce soit
pour un débutant ou pour un étudiant avancé en chimie, est un excellent site pour
étudier et comprendre plusieurs sujets en chimie d’une façon interactive.
Lien utile # 13
http://chm.lapeer.org/Chem1Docs/Index.php
Description
Ce site est conçu pour aider les enseignants de chimie à trouver les informations
utiles et détaillées sur des variétés d’activités d’enseignement et d’apprentissage
de la chimie. Ces activités sont affichées sous forme de catégories de démonstrations, d’investigations en laboratoire, d’astuces d’enseignement et divers. Sous la
rubrique des divers, on retrouve des activités sur la préparation et l’utilisation des
fiches de travaux pratiques, des exercices de recherche sur internet, des devoirs
de Powerpoint, des calculs chimiques, etc.
Justification
Pour l’enseignant de chimie, la familiarité avec les activités d’enseignement
et d’apprentissage est une condition préalable entre autres, pour une meilleure
intégration des TIC dans les programmes scolaires de chimie. En plus de fournir
des démonstrations et autres informations auxquelles les enseignants peuvent
avoir besoin en chimie, ce site offre également des informations très utiles sur
l’intégration des TIC et plusieurs astuces pour réussir l’enseignement.
Lien utile # 14
http://chm.lapeer.org/ChemCom/Index.html
http://chm.lapeer.org
Description
Ce site est conçu pour les enseignants de science/chimie pour partager des idées
et échanger des informations. La reproduction de tous les matériaux du site est
autorisée à condition que ce ne soit pas pour de buts lucratifs.
Justification
Ce site qui contient des ressources destinées aux enseignants de chimie est une
source qui permet l’accès pour diverses activités d’enseignement et d’apprentissage de la chimie sur internet. Il existe encore beaucoup d’autres informations
disponibles ; le tout n’est qu’une question de trouver ce qui est pertinent pour
vos besoins.
Lien utile # 15
http://chm.lapeer.org/ChemCom/Index.html
Description
Ce site est une collection de microprogrammes de chimie simulant une multitude
de systèmes chimiques et de systèmes expérimentaux. Il propose à l’utilisateur
des expériences et des exercices virtuels en chimie. Ces microprogrammes
configurables sont disponibles et peuvent être utilisées. Ils peuvent aider à la
création de nouvelles pages web contenant des simulations et des représentations
d’expériences chimiques adaptées.
Justification
Les activités d’apprentissage spécifique de ce module exigent des étudiants une
connaissance du contenu de la matière (i.e. chimie) et un certain niveau de compétence- compétences d’intégration des TIC. Le site offre à l’utilisateur/étudiant
une immense opportunité de réviser une variété de ressources pour les d’activités
d’intégration des TIC en chimie, afin de pouvoir les adapter à des situations précises en classe. Cette collection de microprogrammes contient des séries de travaux
dirigés et d’expériences simulées sur plusieurs sujets de chimie, une visualisation
d’une structure moléculaire 3D et beaucoup d’exercices de chimie.
XIV. Activités d’apprentissage
Activité d’apprentissage # 1
Titre de l’activité: compte-rendu de lectures obligatoires
NB : en matière de formation Ouverte et à distance, la lecture constitue une activité
très importante. Afin de se familiariser avec les concepts relatifs à l’intégration
pédagogique des TIC, les lectures recommandées sont obligatoires pour chaque
activité. Deux textes accompagnent les activités #1.1 et #1.4 ; les activités #1.2
et #1.3 sont accompagnées d’un seul texte.
Activité d’apprentissage #1.1
Titre de l’activité : Synthèse critique de lecture
Résumé de l’activité
Lire attentivement le texte de l’UNESCO (2004) relatif au programme cadre de
formation continue des enseignants, le texte sur l’intégration des TIC dans les
disciplines scientifiques (leçons et exercices sur l’intégration des TIC dans les
programmes d’enseignement de la mathématique, de la biologie, de la physique
et de la chimie).
Références
- UNESCO (2004). Technologies de l’information et de la communication en
Éducation : un programme d’enseignement et un cadre pour la formation
continue des enseignants. Division de l’enseignement supérieur. ED/HED/
TED/1.
- UNESCO (2004). Schoolnetworkings : Lessons learned. Bankok : UNESCO Bangkok (ICT lessonlearned series, Volume II)
Description détaillée de l’activité
Consignes pour la réalisation du travail
Lire le texte UNESCO (2004) et faire :
- Un résumé succinct de 3 pages (1300 mots environ, interligne 1.5). Le
compte-rendu doit ressortir clairement les grandes lignes d’un plan de
formation professionnelle qui permettrait aux enseignant(e)s de réussir
l’intégration des TIC dans leur discipline.
- Une fiche-synthèse présentant les compétences de base pour l’application
des TIC aux méthodes pédagogiques.
- Une analyse des principaux centres d’intérêt développés dans les deux textes
tout en faisant ressortir les différentes possibilités que vous avez pour les
appliquer à votre discipline ou à vos méthodes pédagogiques.
Evaluation formative
Les critères généraux d’évaluation des activités à réaliser sont établis en fonction
de la qualité des analyses effectuées par les apprenant(e)s, les arguments, leurs
exemples, la pertinence, la teneur et la diversité de leurs idées. La structure, l’agencement des idées, le style, le langage et la présentation du travail soumis sont des
aspects tout aussi importants. Ainsi, les points seront répartis comme suit :
- Résumé (40%)
- Fiche-synthèse des compétences de base en TIC (30%)
- Analyse des possibilités d’intégration (30%).
Activité d’apprentissage # 1.2
Titre de l’activité : Élaboration d’un profil du formateur dans l’apprentissage
à distance
UNESCO (2002). Teacher Education Guidelines: Using open and distance learning. Education sector, Higher Education Division, Teacher Education Section
in cooperation with E-9 Initiative.
Principes majeurs en matière l’utilisation des TIC par les enseignant(e)s dans le
contexte de l’apprentissage ouvert et à distance.
Consignes pour la réalisation du travail
Avoir lu le texte UNESCO (2004) (référence ci-dessous ?)
- Écrire un rapport succinct et critique (2 pages ou 600 mots environ, interligne 1.5) qui présente les réponses apportées aux questions auxquelles
sont confrontés les enseignant(e)s en matière de formation Ouverte et à
distance.
- Présenter, dans un tableau, une synthèse illustrative des compétences requises et du profil des enseignants en formation ouverte et à distance.
L’évaluation de cette activité portera tant sur le contenu que sur la présentation.
60% de la note seront attribués à la qualité de l’analyse, 40% à la présentation
du travail, particulièrement sur le tableau de synthèse.
Titre de l’activité : Rapport d’analyse de lecture critique
Tchameni Ngamo S. (2006). Principes pédagogiques et théories de l’intégration
des TIC dans l’éducation. AVU Atelier de développement de contenu pour la
formation des enseignants. Nairobi – Kenya, 21 août au 2 septembre.
Les théories et les grands principes qui orientent l’intégration pédagogique des
TIC dans l’éducation.
Consignes pour la réalisation de l’activité
Lire en entier le texte relatif aux principes fondamentaux de l’intégration des
TIC dans l’éducation, puis rédiger un compte-rendu d’à peu près deux pages
(interligne 1.5), qui présente brièvement les principaux aspects de l’intégration
des TIC dans l’éducation, tel que décrits dans le document.
Une section additionnelle relative à l’analyse critique du texte et à la production
d’une fiche explicative en relation avec le développement professionnel des
enseignant(e)s devra compléter votre rapport de lecture.
Évaluation formative
- Rédaction du compte-rendu de lecture (50%)
- Analyse critique et production d’une fiche explicative (50%)
Titre de l’activité : histoire de réussite de l’impact des TIC
Référence des lectures appropriées
- Becta (2005). The Becta Review 2005: Evidence on the progress of ICT in
Education. Becta ICT Research.
- Référence du texte: Becta (2002). ImpactCT2: The Impact of Information
and Communication Technologies. ICT in Schools Research and Evaluation
Series – No 7, Department for education and skills.
De multiples aspects positifs relatifs à l’usage des TIC dans les mathématiques
et les sciences.
À partir de la lecture des deux textes Becta (2005) qui portent sur l’évidence des
impacts positifs des TIC sur l’apprentissage,
- Élaborer une fiche technique synthétique (1 page) et réaliser une présentation
Powerpoint sur les impacts positifs des TIC dans le processus d’apprentissage.
- Rédiger deux anecdotes relatives aux succès obtenus avec l’utilisation des
TIC dans l’enseignement (ou deux témoignages convaincants sur votre
propre expérience en la matière). Relever les rapprochements de ces témoignages avec les avantages mentionnés dans le texte. Les anecdotes et
témoignages doivent faire ressortir clairement les principales leçons à retenir
(mise en garde sur les risques, les dangers et les difficultés éventuelles).
- Élaboration de la fiche-synthèse et présentation du Powerpoint (50%)
- Rédaction des anecdotes ou témoignages (50%)
Titre de l’activité : Compte-rendu de lecture au choix
Choisir deux lectures disponibles sur internet. Relever de ces lectures deux points
de vue scientifiques contradictoires ou qui s’opposent l’un à l’autre. Rédiger
ensuite un commentaire d’environ deux pages (600 mots) sur ces points de vue
en vous inspirant de plusieurs sources d’information. Que vous révèle cet état
de chose ? Par exemple, sur le même site Wikipedia (www.wikipedia.org), vous
allez trouver la théorie évolutionniste de Darwin et la théorie créationniste. Dans
la conclusion de votre commentaire, vous devez faire ressortir les dilemmes qui
se posent à vous, en tant qu’enseignant, dans de pareils contextes devant vos
étudiants.
-
-
-
-
L’authenticité des lectures (20%)
Le résumé succinct des deux textes (40%)
L’analyse critique des événements rapportés (20%)
Présentation du travail et respect des consignes (20%)
NB : il existe plusieurs opportunités d’intégrer les TIC aux différents aspects du
programme scolaire de chimie. Il est important que les TIC soient utilisées avec
beaucoup d’attention, ce qui contribue à améliorer l’apprentissage de la chimie
et à consolider les compétences en TIC des étudiants dans le but d’améliorer
l’enseignement et l’apprentissage de la chimie.
Les lectures obligatoires 7, 10 et 11 accompagnent toutes les activités du point
3.1 au 3.3
Avant de commencer l’utilisation d’une ressource TIC, vous devez l’évaluer
d’abord. Essayez-la vous-même (ou lisez quelque chose à propos), afin de pouvoir identifier les forces et les faiblesses et de voir en quoi elle peut soutenir vos
objectifs d’enseignement de la chimie. Voici quelques questions pour vous aider
dans votre choix de ressource TIC.
Le style
• Pensez-vous que vos élèves la trouveront facile à utiliser ?
• Les élèves pourront-ils l’utiliser sans se faire aider ?
• Peut-on y entrer directement les données ou les instructions ?
• Donne-t-elle une rétroaction immédiate et si oui, sous quelle forme et à
quelle fin ?
• Est-il possible que vous l’adaptiez suivant les besoins des élèves et au
contexte de vos ressources disponibles ?
Le contenu
• Y a-t-il du matériel de soutien qui vient avec le contenu et qui soit conforme
aux objectifs de la leçon ?
• Le langage et l’information sont-ils convenables pour les besoins spécifiques
des élèves actuels ou futurs ?
• Est-elle conforme à votre plan de travail ?
• Quels sont les liens vers d’autres sites (sites web seulement) ?
Enseignement et apprentissage
• Pendant combien de temps va-t-elle retenir l’attention, l’intérêt et la motivation des élèves ?
• Est-elle de nature à améliorer les compétences des apprenants en matière
de participation, de réflexion et de résolution des problèmes ?
• Est-elle capable de soutenir l’apprentissage chez les élèves peu motivés ?
• Peut-elle prendre en compte l’apprentissage des élèves les plus doués ?
• Pourra-t-elle aider et renforcer l’enseignement ? Dans quelle mesure ?
Le site web suivant http://ecs.lewisham.gov.uk/talent/conference.htm pour l’enseignement des sciences au niveau secondaire contient des discussions sur les
différents aspects de l’utilisation des TIC en science, discussions qui peuvent être
utiles dans la résolution d’un certain nombre de questions et de défis auxquels
vous pourrez faire face lorsque vous essayer d’adapter les TIC aux exigences
que requiert la discipline (chimie). Il est important que vous y accédiez et que
vous le lisiez.
Titre de l’activité d’apprentissage : Travailler avec les tableurs, les systèmes
d’exploitation de données et les logiciels de graphique pour organiser, afficher
et interpréter les données recueillies en chimie.
Résumé de l’activité : Utilisation de tableurs pour rechercher les relations entre
les données expérimentales en chimie (ex. Taux de réaction).
Description détaillée de l’activité :
Commencez par lire les trois manuels L1. La publication de l’UNESCO intitulée
«Information and Communication Technology in Education: A Curriculum for
Schools and Programme of Teacher Development (2002)». Le manuel propose
une approche pratique et réaliste de la formation des enseignants dans le contexte
de l’intégration des TIC au programme scolaire du niveau secondaire.
La brochure «Ideas for integrating ICT into the primary an secondary classroom»
(publiée par Lewisham Education and Community Services) contient des informations utiles sur la planification et l’évaluation des TIC dans la section introductoire.
Les feuilles de travaux pratiques dont il est question dans le livre sont disponibles
en ligne sur les liens ci-dessous et vous pouvez vous en servir comme modèle
dans la production de vos propres documents. On peut également les télécharger,
en format Word, à partir de la page ressources.
• Utilisation d’un tableur
En ce qui concerne l’exploitation des données, faire la lecture obligatoire 11.
Kennedy, D. & Finn, Sean. (2000) The Use of Datalogging in Teaching Physics
and Chemistry in Second-level Schools in Ireland, rapport soumis au National
Centre for Technology in Education et au Department of Education and Science.
Ireland.
Voir également Datalogging IT activities for science 11-14 Oxford; Heinemann,
p1, 2
• Simulation
Introduction
En chimie, les TIC peuvent être considérées comme un outil très efficace dans
l’enseignement et l’apprentissage lorsque les apprenants et les enseignants l’utilisent pour accéder à un équipement scientifique qui leur permet d’effectuer des
mesures et ou de collecter des pourront être utilisées ultérieurement.
L’élément central de l’activité pratique en chimie a toujours été l’observation et les
mesures. Pour cette raison, les étudiants se retrouvent en présence d’une variété
d’instruments pour observer et mesurer. La collecte des résultats de l’observation
et des mesures est connue sous le nom de données ; lorsque ces données sont
traitées, elles sont souvent présentées sous forme de graphique ou de tableau.
En chimie, il est souvent demandé aux apprenants de prédire les relations entre les
variables connues et de les quantifier. Les graphiques et les tableurs sont particulièrement utiles pour l’affichage et la présentation de ces données. Par exemple,
les apprenants peuvent utiliser des tableurs pour classer et déterminer les résultats
de leurs expériences pendant les travaux individuels ou en groupe.
Travailler avec les tableurs
Vous connaissez déjà ce qu’est un tableur. Vous êtes familiers avec ses concepts
et ses composantes et êtes capables, à l’aide d’un tableur préparé, de changer
les valeurs des variables et d’observer les différents effets produits par les changements de valeurs. Ils sont des outils très utiles pour les travaux individuels
ou de groupe dans une classe de chimie. Il est possible de dresser un tableau
de valeurs à l’aide d’un tableur.
(La figure ci-dessous illustre un modèle simple d’utilisation de tableur)
INTEGRATION DES TIC
INTEGRATION DES TIC
Utilisation d’un tableur pour rechercher
Les relations entres les données expérimentales
Groupe d’âge :
Equipement scientifique
de tableur des Ressources
Contexte
On convient que vos apprenants possèdent un peu d’expérience dans l’utilisation des tableurs dans les cours
de mathématique, ainsi que des graphiques.
Description de la tâche
Au cours d’un travail de groupe, les apprenants auront à enregistrer des données d’une expérience sur les
facteurs qui influencent les vitesses de réaction. Le tableur va servir à produire des graphiques et à
rechercher la relation entre les changements dans la concentration de réactifs dans les solutions et la vitesse
de réaction à une température constante.
Résultats d’un apprentissage spécifique
Chimie, connaissance et
compréhension
Compétences TIC, connaissance et
compréhension
Les apprenants expliquent simplement
pourquoi les réactions chimiques
évoluent à des vitesses différentes.
Ils font des choix appropriés lors de
l’utilisation des modèles TIC ou de
simulations pour les aider à résoudre un problème.
Ils décrivent des méthodes de traitement
des vitesses de réactions et les paramètres
impliqués dans de telles investigations.
Ils se servent des modèles TIC et des
simulations pour rechercher les
Différents types de relations et faire des prévisions.
Ils déterminent les facteurs qui affectent
les vitesses de réactions chimiques
Ils recherchent les effets produits par le
changement variables en un modèle TIC.
Résultats d’apprentissage de la chimie
relatifs aux tâches :
Résultats d’apprentissage des TIC relatifs
aux tâches :
Approche pédagogique
Initiez une activité préliminaire de discussion ; rappelez à toute la classe ce qui a été
appris sur les tableurs et les graphiques. Les apprenants travaillent en petits groupes et
recueillent les données expérimentales. Ensuite, individuellement ou toujours en
groupes, ils entrent les données dans le tableur, se servant d’un gabarit ou d’une
nouvelle feuille, puis ils tracent des graphiques. En formant des groupes d’aptitudes
hétérogènes, ils pourront échanger de l’expertise les uns avec les autres.
Liens avec d’autres programmes
Il est possible d’avoir accès à des liens menant aux sites de mathématiques ou de
calcul en manipulant les données.
Les formes d’évaluation
Observation du formateur
Pair/autoévaluation
Discussion Formateur/Apprenant
On vient de faire connaître aux apprenants le concept de tableur et ses composantes. Ils sont supposés pouvoir manipuler un tableur préparé en changeant, dans
les cellules, les valeurs des différents paramètres ou variables. Par exemple, les
variables dans une formule chimique ou une équation mathématique peuvent être
réarrangées ou changées dans le but d’observer les effets produits en supposant
que l’une quelconque des variables est responsable du phénomène. On peut
aussi générer automatiquement des graphiques à partir des valeurs entrées dans
les cellules, avec un logiciel approprié. Les apprenants doivent être également
initiés sur les différentes possibilités d’utiliser les tableurs dans les domaines du
commerce, de l’industrie et aussi des tâches quotidiennes.
Vous pouvez demander à votre formateur de vous tracer plusieurs types de graphiques et tableaux à partir des valeurs entrées dans un tableur. Les tableurs ont
cet avantage : la plupart des logiciels peuvent accepter facilement et manipuler
les informations provenant des bases de données et créer des graphiques correspondants.
Devoir et évaluation
Pour votre devoir : dans un premier temps, constituez une liste de domaines, de
sujets et d’expériences en chimie où l’utilisation des tableurs serait particulièrement nécessaire et pertinente.
Ensuite, prenez un modèle de tableur préparé, avec des données déjà entrées pour
illustrer les effets de changement de valeurs des variables dans les cellules (si
votre formateur ne dispose pas de modèles déjà préparés, vous pouvez en faire un
vous-même). A l’aide des tableurs préparés, changer les valeurs dans les cellules
ainsi que certaines formules ou variables chimiques, pour démontrer comment
la manipulation d’une variable particulière produit certains effets. La méthode
de travail avec des tableurs pour illustrer les effets de manipulation des variables
semble être la plus appropriée pour pratiquer la simulation et le modelage.
Troisième et dernière étape, comme travail pratique, concevez un tableur très
simple, qui va servir à accepter et à calculer les résultats de l’expérience chimique
en laboratoire que vous avez identifiée pour un niveau scolaire donné. Utilisez
un format de cours TIC intégrées à la chimie pour présenter la leçon.
Vous aurez besoin d’un ordinateur, d’un logiciel tableur et/ou d’avoir accès aux
tableurs préparés par votre formateur.
- l’identification des sujets convenables en chimie pour l’utilisation des tableurs (20 points)
- le processus de conception du tableur (50 points) : entête des colonnes et
lignes
- la variation des colonnes
- l’attribution de valeurs et des unités de mesure aux colonnes
- la création et la copie des formules
- le réarrangement des entrées (lignes) et colonnes
- l’importation de l’information à partir de diverses sources
- l’exportation de l’information vers diverses destinations
- présentation du matériel (travail expérimental) sous forme de plan de cours
(30 points)
Travaux pratiques de simulation et de modélisation
Suivant la méthode traditionnelle en vigueur dans les écoles, l’enseignement
et l’explication de certains concepts, principes ou phénomènes en chimie et les
présentations des enseignants prennent souvent une allure excessivement didactiques : «la craie et la jase». Pour pouvoir s’attaquer à ce problème, même à un
niveau élémentaire, la modélisation d’une simple situation chimique exige que
l’on remplace les aspects déductifs par une approche exploratoire (simulation
au lieu de modelage). Une telle approche cherche à raccorder l’expérimental au
théorique.
Une bonne introduction de simulation et de modélisation en chimie serait de faire
une simulation et une expérience avec un problème déjà résolu (un modèle scientifique déjà existant). Parmi les exemples de tels modèles scientifiques, on trouve
la désintégration radioactive et le changement dans les valeurs pH. Plusieurs jeux
électroniques sont des simulations et certains d’entre eux sont conçus à partir de
modèles particuliers d’ordre scientifique, technique ou économique. Lorsque les
apprenants réalisent ou lorsqu’ils regardent une démonstration, le fait de répéter
l’expérience par modélisation leur donne une idée du rôle des variables et des
paramètres dans un processus. Les effets de la pollution (air, terre ou eau) sur
l’environnement, l’offre et la demande des biens sont des exemples de simulation
et de modélisation.
Quoique différentes approches de simulation et de modélisation soient possibles
relativement au choix et à la disponibilité des outils matériel, il est essentiel,
même pour les processus complexes de se limiter à des modèles simples lorsque
vous enseignez la chimie à l’école.
A partir d’observations concrètes et très souvent visuelles, les apprenants peuvent
concevoir une ébauche de système qui leur permet de reproduire, de façon adéquate, les comportent qu’ils auront observés. Ils peuvent essayer des modèles dans
un tableur (voir leçon ci-dessous) ou se servir d’un outil spécial de modélisation
s’il y en a. le minimum requis pour les ressources est : un ordinateur par apprenant ou par groupe d’apprenants, un logiciel de modélisation ou un programme
spécifique de simulation.
Typiquement, l’utilisateur/ apprenant sera en mesure d’ajuster un petit nombre de
paramètres, par exemple au cours d’une expérience simulée mais ne pourra pas
modifier l’algorithme mathématique qui se sert de ces valeurs-là. Il serait préférable de réaliser par simulation les expériences typiquement dangereuses ou très
coûteuses. Vous verrez ci-dessous des exemples de logiciels commerciaux :
Crocodile Clips (voir liens utiles)
ensemble de matériel de simulation pour la chimie, avec des démonstrations
gratuites sur le site.
http://www.dlt.ncssm.edu/TIGER/chem3.htm
ensemble de matériel de simulation et de modélisation destiné au cours de
chimie en ligne.
(Le site ci-dessus n’est accessible que par moteur de recherche, Google ou bing,
par exemple).
D’autres logiciels d’apprentissage sur ordinateur, conçus spécialement pour l’apprentissage en science sont disponibles. On peut y trouver des CD-ROM spécifiques sur la simulation mais aussi des programmes de révision et des sites web.
La section sur les liens utiles contient quelques exemples qui illustrent un grand
nombre de logiciels génériques disponibles :
i) Sources d’information TIC, encyclopédie CD-ROM (ex. encarta.msn.
co.uk, http://www.eb.com/),
ii)Cueillette et analyse de données (telles que Appleworks, Microsoft Acces ou Information Finder) et des tableurs (tels que Microsoft Excel et
Appleworks)
iii) Modéliser (des tableurs tels que Microsoft Excel et Appleworks)
iv) Communiquer (courriel Internet et le www)
Exemple de préparation d’une activité de cours dans le cas d’une simulation
INTEGRATION DES TIC
Utilisation d’un tableur pour rechercher
les relations entre les données expérimentales
Groupe d’âge :
Logiciel de simulation
de ressources
Contexte
Les apprenants possèdent de l’expérience dans l’utilisation des ordinateurs et ont probablement déjà
expérimenté des simulations simples.
Contenu
Les apprenants, deux à deux ou individuellement, se servent d’une simulation et enregistrent les
données d’une expérience où le volume de dioxygène dans les solutions d’hydrocarbonate de sodium
contenant des herbes marines, au-delà d’une période fixe, est mesuré sous différentes conditions
d’éclairage (relativement à la position de la lampe).
On peut se servir de la simulation avec un tableur pour produire des graphiques et rechercher la
relation entre l’intensité de la lumière, la substance et le volume d’oxygène produit pendant une
certaine période de temps.
Intention d’apprentissage
Connaissance et Compréhension
de la Science
Compétence TIC, Connaissance et
compréhension
Les élèves démontrent une connaissance
et une compréhension croissante du
cycle de vie et des choses vivantes.
Ils décrivent les fonctions principales
des organismes et des plantes.
Ils recherchent les effets du
changement des variables dans
un modèle TIC.
Les élèves se servent de la connaissance
et de la compréhension du cycle de la
vie et des choses vivantes pour faire
le lien entre le cycle de vie des animaux,
des plantes et systèmes d’organes
impliqués.
Ils se servent des TIC pour mesurer,
enregistrer et analyser les variables
physiques
Les élèves démontrent une connaissance
et une compréhension considérables
du cycle de la vie et des choses vivantes…
en décrivant et en expliquant comment
fonctionnent les systèmes biologiques.
Ils reconnaissent, prédisent et expliquent
les changements dans les systèmes
biologiques.
Les élèves, de façon indépendante,
sélectionnent les sources
d’information et outils TIC
appropriés pour des tâches spécifiques
en tenant compte de la pertinence et de
la facilité d’utilisation. Ils conçoivent
des moyens fructueux pour recueillir
et préparer l’information requise.
Résultats d’apprentissage de la chimie
Résultats d’apprentissage des TIC
Approche pédagogique
Les apprenants travaillent en petits groupes et recueillent les données expérimentale à partir des
simulations, ils entrent les données dans le tableur puis ils tracent des graphiques. En formant des groupes
d’aptitudes hétérogènes, ils pourront échanger de l’expertise les uns avec les autres.
Liens avec d’autres programmes
Il est possible d’avoir accès à des liens menant aux sites de mathématiques ou de calcul en manipulant les
données.
Les formes d’évaluation
Observation du formateur
Pair/autoévaluation
Discussion Formateur/Apprenant
Il s’agit ici d’un exercice de prise de décision dans lequel vous êtes appelés à
prendre des décisions dans le domaine de la chimie, de l’économie géographique
et même de la morale.
L’objectif ici est que l’on désire vivement que vous, en tant qu’étudiant, soyez
en mesure de :
• Apprécier les conséquences d’une décision chimique en termes social,
économique et humain
• Manipuler efficacement et avec un esprit critique la littérature chimique
• D’avoir de la logique et de la précision dans votre argumentation orale et
écrite
• Prendre des décisions que vous serez capable de défendre, souvent à propos
d’informations inadéquates.
Projet
On vient de découvrir un grand gisement (mais hélas mythique) de sel à Johannesburg.
Décision No 1 – En termes chimique, à quoi peut servir son exploitation ?
L’argumentation conduit aux suggestions de NaOH, Na2Co3, Cl2, etc.
Décision No2 – Par quelles procédures peut-on réaliser ceci ? Quelles sont les
matières premières nécessaires ? À quel endroit précis du gisement de sel
ou de charbon doit-on installer l’usine ? Compte tenu des tendances de la
demande, quels pourraient être les dimensions et le coût de l’usine ?
Décision No 3 – Si nous considérons l’une des matières (Na2CO3) par exemple, combien coûterait le projet suivant la procédure suggérée en termes de
matières premières, de masse salariale, etc. ?
Décision No 4 – Quel serait l’effet de la vente des sous-produits sur l’économie ?
Décision No 5 – Quels seront les inquiétudes par rapport à l’écologie ? Peuton éliminer les problèmes écologiques, les réduire à des niveaux acceptables ?
Cet exercice vous fournit une expérience en argumentation, pour peser les variables, décider des limites tolérables pour les coûts, gérer la pollution, etc., tout
cela à partir de la simulation et de la modélisation. Les équations chimiques ont
été étudiées afin d’être utilisées au-delà des livres et du laboratoire.
Les étudiant(e)s seront évalué(e)s sur leur capacité à identifier les principaux
paramètres dans des situations et événements chimiques, à formaliser un model
en modélisant la situation avec un petit nombre de paramètres, puis à l’étudier
(modèle), à interpréter les résultats et à déterminer comment les modèles correspondent à la réalité.
Titre de l’activité : Travailler avec les bases de données
Application des bases de données en chimie
Dans la plupart des activités lucratives et dans la vie de tous les jours, la technologie informatique est largement utilisée pour recueillir et stocker des données.
Les données sont stockées dans des bases gérées par des ordinateurs qui deviennent de plus en plus connectés en réseaux, par exemple les réservations de billets
d’avion ou de chambres d’hôtel par exemple. De plus en plus d’informations sur
les personnes sont stockées dans des bases de données.
Dans cette activité, il vous sera demandé de créer et d’utiliser des bases de sonnées
pour stocker des informations ou des variables en chimie, puis de les examiner
minutieusement pour découvrir des relations et des similitudes en termes de
structure, ainsi que des correspondances entre les propriétés et les fonctions.
Devoir
Pour commencer, essayez de préparer une structure appropriée d’une base de
données pour un quelconque exemple en chimie, où on peut ajouter des données.
Des variables comme :
- les caractéristiques des éléments chimiques dans le tableau périodique ;
- les structures et propriétés caractéristiques des groupes fonctionnels en
milieux organiques.
Mais avant de préparer une base de données appropriée, vous avez besoin de
comprendre quelques unes des étapes pertinentes dans la résolution des problèmes, étapes qui contiennent des éléments comme la conception, l’entrée et
la modification des données, etc., puis d’identifier un problème en chimie, qui
pourra être résolu par une base de données.
Vous allez maintenant concevoir et créer une base de données où vous pouvez entrer et stocker des informations chimiques, puis ajouter des données plus tard.
- l’identification des sujets pertinents en chimie pour vous exercer avec les
bases de données
- démontrer que vous avez compris les phases successives de la résolution
d’un problème
- la capacité de créer et/ou d’utiliser des bases de données préparées d’avance
pour stocker l’information/les variables (ex. les caractéristiques des éléments
chimiques dans la table périodique)
- la capacité de tracer et d’interpréter ces bases de données pour trouver les
relations communes d’une manière structurée et rationnelle.
Autres liens important pour découvrir des idées relatives à la leçon
• Periodic table
• Genetic Variation (modelage)
Une approche différente pour améliorer les compétences TIC au sein du programme de science est de se familiariser avec le STEM Project. Le projet encourage
les élèves et les enseignants à écrire des pages web avec un contenu pédagogique
sur le musée de la science que les autres pourront alors utiliser en y ayant accès
sur internet. On peut trouver sur le site web du STEM d’autres informations et
index sur les nouvelles entrées. Ils peuvent ainsi produire des ressources gratuites qui fournissent des informations sur comment écrire des pages web, sur un
planificateur de projet et d’autres informations utiles.
Titre de l’activité : Exploitation des données
L’utilisation des outils TIC pour mesurer, recueillir et traiter des données chimiques.
La technologie informatique moderne est de nos jours capable d’aider à manier et à traiter les données expérimentales en chimie. Ce processus est appelé
exploitation des données (datalogging). Les apprenants peuvent se servir d’un
logiciel de traitement de texte pour commenter les résultats des expériences ou
des recherches qu’ils effectuent. En chimie, ils peuvent également utiliser des
données et graphiques créés à partir d’un logiciel de mesure.
L’expérimentation et la mesure en chimie constituent l’une des principales approches utilisées dans l’apprentissage guidé et dans l’élaboration de la connaissance
basée sur l’expérience.
L’exploitation des données assistée par ordinateur a donné un boom aux nouvelles
approches des travaux pratiques effectués en chimie.
Dans la figue ci-dessous, vous trouverez les parties fondamentales d’un système
d’exploitation de données assistée par ordinateur ou d’un système de mesure
TIC.
Le système comprend : l’intrant (palpeur), le processeur (ordinateur), l’extrant
(logiciel – graphiques, tables, gestion des données).
Un palpeur (sensor) est un appareil qui répond aux propriétés physiques de l’environnement. Ils détectent les variables ou les changements dans les propriétés
physiques : du son, de la conductivité, de la force, du dioxygène, du flux de chaleur,
du voltage, du pH, de la lumière et des seuils de lumière, de la température, de la
pression différentielle des gaz, de la pression barométrique, du courant électrique,
du déplacement angulaire, de l’humidité, de la densité du flux magnétique, de la
circulation sanguine, de la désintégration radioactive, de l’accélération.
Il existe une grande variété de palpeurs qui sont utilisés dans l’enregistrement
automatique des données. Voici la liste de certains types de palpeurs nécessaires
pour enseigner la chimie au niveau secondaire : palpeur de température, palpeur
de pH, palpeur colorimètre, palpeur de haute température (haute tension), palpeur de voltage, palpeur de lumière, palpeur de conductivité, palpeur de pression
absolue.
La plupart des systèmes de mesure TIC comporte les deux types de matériel
informatique qui comprend une unité interface et un logiciel, quand bien même
un logiciel des logiciels génériques sont disponibles (voir DataHaverst et Logotron). Il existe des ressources pédagogiques gratuites sur le site Logotron. Vous
pouvez également y trouver et télécharger un certains nombre de sujet basés sur
les programmes scolaires et qui comportent des suggestions sur les avantages
des logiciels disponibles et pertinents pour votre classe.
La fonction de l’unité interface, qui est similaire à un moderne, est de convertir
le signal du voltage du palpeur en un signal numérique que l’on peut lire sur
l’ordinateur. On peut la programmer pour recueillir les données de façon automatique. Elle est particulièrement utile dans l’exploitation des données sur des
périodes plus étendues.
On aura besoin d’un logiciel spécialisé afin que l’ordinateur puisse interpréter et
traiter les signaux à partir de l’unité interface. D’ordinaire, le logiciel permet de
produire des graphiques.
D’un point de vue pédagogique, l’un des grands avantages de la version moderne
de l’exploitation des données assistée par ordinateur, est que le logiciel capture et
trace instantanément les données. Ceci permet aux apprenants de se concentrer
sur les questions d’ordre scientifique et le développement des compétences en
matière de résolution des problèmes. Cette activité graphique en «temps réel»
encourage les discussions de groupe sur la progression de l’expérience et permet
un ordre plus élevé de réflexion.
Les palpeurs, l’ordinateur de l’unité interface et le logiciel approprié possèdent
ce qu’on appelle communément le système d’exploitation des données.
Les élèves et étudiants devraient être capables d’effectuer de simples mesures
informatisées pour une expérience chimique pratique, de traiter les données expérimentales et de tirer des conclusions à partir de ces données.
A l’aide d’un logiciel approprié et des ressources nécessaires (un ordinateur par
groupe d’apprenants, une interface de mesure et des palpeurs, un logiciel spécifique pour mesurer), il serait très intéresser d’essayer de démontrer une activité
de mesure au cours d’une expérience chimique en laboratoire.
On peut introduire les différentes parties d’un système de mesure. Les apprenants
peuvent travailler sur les données recueillies en se servant d’un logiciel de mesure
pour construire des diagrammes, des graphiques, pour effectuer des calculs et
tirer des conclusions. A une étape plus avancée, ils peuvent effectuer eux-mêmes
les activités de mesure par ordinateur.
L’avantage de l’exploitation des données vient des observations immédiates des
données, le fait de se poser des questions sur ces observations, de rechercher des
liens avec d’autres informations, faire des comparaisons, faire des prédictions,
rechercher des tendances, ainsi de suite. Son utilisation semble avoir des effets
très positifs sur les démonstrations faites par les enseignants ainsi que sur les
activités effectuées par les élèves.
1.Il vous est demandé de trouver, à partir d’une revue de la littérature pédagogique dans l’internet, les principaux avantages liés à l’exploitation des
données en matière d’enseignement et d’apprentissage de la chimie.
2.Dressez une liste de 20 domaines ou sujets contenu dans le syllabus scolaire,
où un équipement d’exploitation de données ont été/peuvent être utilisés.
3.Citer deux types d’expériences de chimie en classe au cours desquelles on
peut utiliser un équipement d’exploitation de données. Allez chercher sur
internet un gabarit (ou concevez-en un) pour illustrer le format que l’on
peut appliquer pour décrire les détails des expériences. Mettez-y votre plan
de cours, votre plan d’appréciation et votre évaluation du cours.
Il est à noter que la gestion de l’utilisation des TIC dans un laboratoire scientifique pose un problème sérieux, plus particulièrement lorsqu’on effectue une
exploitation de données. Certains exploitants vous permettent de recueillir des
données à distance, puis de les traiter plus tard à l’ordinateur. Lorsqu’il s’agit de
les utiliser à proximité des appareils, les ordinateurs de poche constituent une
alternative aux plus grandes unités sur table. Vous aurez à évaluer l’équipement
TIC disponible et à voir dans quelle mesure vous pouvez vous en servir dans un
environnement à risques.
L’évaluation se fera sur deux volets : le premier sera basé sur votre connaissance
des éléments du système de mesure TIC et sur ce que les recherches disent à
propos de l’efficacité du système d’exploitation des données dans l’enseignement
de la chimie au niveau secondaire ; le deuxième portera sur votre capacité d’effectuer (en présentiel) de simples mesures informatisées sur un certain nombre
d’expériences de chimie en laboratoire, de traiter les données expérimentales et
d’en tirer des conclusions à l’aide d’un système très adapté pour exploitation de
données.
(Information et communication en chimie)
Titre de l’activité : Utilisation des TIC dans l’apprentissage basé sur des
projets en chimie
En premier lieu, il vous faudra faire les lectures obligatoires 8 et 9.
Au cours de la dernière décennie, les éducateurs en science se sont engagés dans
des projets expérimentaux qui se concentrent sur l’utilisation des TIC –l’internet
et le World Wide Web (www) en particulier, comme un moyen complémentaire
pour enseigner et apprendre. On va même jusqu’à dire que l’apprentissage basé
sur les projets, qui est de plus en plus soutenu par les TIC, contribue à augmenter
l’envie d’apprendre des étudiants dans un environnement réel (voir Barak & Doyi
pour plus de détails).
Dans un environnement TIC, les apprenants peuvent se servir des outils TIC tel
qu’un logiciel de traitement de texte ou de présentation pour rendre compte des
résultats d’expériences, présenter des projets de recherche ou communiquer avec
d’autres apprenants. Aussi, pour des projets de rechercher et pour des objectifs
spécifiques, l’internet peut servir de source de données scientifiques et d’information théorique.
Cette activité d’apprentissage porte sur la mise en œuvre de l’apprentissage basé
sur les projets dans un environnement TIC d’enseignement de la chimie, en se
servant de l’internet comme environnement d’apprentissage.
Les devoirs TIC sur les projets que nous allons exposer dans cette activité sont
basés sur une perspective constructiviste qui met l’accent les compétences
d’apprentissage actif et d’un ordre de pensée très élevé. Ils servent de modèle
à l’enseignant. Ils nécessitent la résolution de problèmes réels, la recherche de
l’information sur le web, l’étude des concepts et théories chimiques et la présentation des arguments.
Chaque devoir, étant donné qu’il est conçu suivant une approche basée sur des
projets, requiert une investigation authentique des concepts présentés et l’utilisation d’outils TIC cognitifs comme l’internet pour soutenir le processus de
recherche.
Les deux devoirs donnés en exemples ici doivent être effectués individuellement.
Les ressources nécessaires sont l’ordinateur et l’accès à internet.
Les deux sont intitulés respectivement «Éléments de la table périodique» et
«Théories scientifiques».
Le premier devoir, Éléments du tableau périodique, prend la forme d’une investigation et requiert des étudiants d’identifier, à partir d’une énigme, un élément
chimique en étudiant la table périodique et en recherchant de l’information à
partir du web.
Voici un exemple d’énigme : «On peut me trouver dans des piles (batteries) et
dans des vieux verres colorés mais on ne me trouve plus dans les crayons. On
me distingue par ma haute densité et je suis toxique. Qui suis-je ?»
(La réponse : Pb)
Il est demandé aux apprenants d’identifier un élément et de présenter des informations concernant la date, la localité et la manière dont l’élément a été découvert.
On leur demande également de présenter une image ou une visualisation de l’élément, ses propriétés chimiques et physiques et son utilisation ou ses applications
quotidiennes. Ensuite, on peut leur demander de se servir des données en ligne,
dont des microprogrammes disponibles en ligne et facile à utiliser, pour identifier
et même simuler toutes sortes de processus et phénomènes relatifs au thème de
la recherche. On pourra demander aux apprenants de faire des recherches sur
différentes substances, individuellement ou en groupes.
Le deuxième devoir, Théories scientifiques, porte sur un processus complexe
qui consiste à accepter ou à rejeter une théorie scientifique. On pourra demander
aux apprenants réfléchir sur les principes d’une théorie chimique donnée et de
dire la raison pour laquelle elle a été acceptée ou rejetée par la communauté
scientifique.
Dans ce devoir chaque apprenant ou groupe d’apprenants recevra une théorie
différente. Des théories comme la fusion à froid ou poly-water ont été mises de
côté, i.e. rejetées alors que d’autres comme les orbites moléculaires, la théorie
du quantum, acide-base de Lewis et le model atomique de Schrodinger ont été
acceptées.
Il est probable que les apprenants aient à collaborer entre eux pour la recherche
et le téléchargement de l’information pertinente pour la tâche à accomplir. Les
apprenants doivent être en mesure de démontrer comment l’on peut communiquer, échanger et collaborer au sein d’un réseau de TIC, envoyer et recevoir des
documents par courriel, naviguer, rechercher et sélectionner des informations sur
internet et sur le web, émettre des critiques sur la qualité des de l’information
disponible, pouvoir reconnaître les droits de propriétés intellectuelles et les aspects
privés d’une information, identifier les diverses méthodes et types d’activités de
communication via un réseau. A la fin du projet, l’enseignant pourra demander
aux apprenants de partager entre eux les connaissances qu’ils ont engrangées
en déposant leurs projets sur le site web du cours afin que les autres camarades
puissent y avoir accès.
L’apprentissage basé sur des projets en chimie pourra être évalué tant quantitativement que qualitativement. La composante quantitative peut prendre la forme
d’un pré et post-test sur les connaissances des apprenants dans les matières au
programme.
L’évaluation qualitative se concentre sur l’analyse du contenu des projets des
apprenants où l’on pourra élaborer graduellement des interprétations qualitatives
à partir de la présentation. Dans un premier temps on procédera au traitement
et à l’analyse des réponses données par les apprenants aux questions de recherche, à l’aide d’une liste des concepts, des mots et des arguments qu’ils utilisent.
Deuxièmement, on recherchera dans les écrits des apprenants des catégories
conceptuelles de compréhension de la chimie (peut-être par interview) afin de
déterminer le sens et les relations entre les concepts. Troisièmement, voir jusqu’à
quel niveau les apprenants peuvent adopter un esprit critique en termes d’évaluation de la qualité et la pertinence des informations recueillies et leur capacité
de pouvoir citer et référer correctement les sources au cours de la présentation
de leurs rapports. Enfin, on produira un résumé des observations faites par le
formateur/l’enseignant sur le projet étudié.
(Les TIC en chimie)
Titre de l’activité : Résolution des problèmes au cours d’une instruction
assistée par ordinateur
Un aspect très important de l’enseignement et de l’apprentissage de la chimie
est la résolution des problèmes. En apprenant les compétences en matière de
résolution des problèmes, en plus d’acquérir une meilleure compréhension du
sujet, les apprenants acquièrent des méthodes de réflexion qui leur permettront
de «créer» la science et qui leur procure une certaine confiance. Du fait même de
son importance, il se trouve que la résolution des problèmes devient un objectif
très souvent faiblement atteint. Les enseignements assistés par ordinateur peuvent
être d’autant plus utiles que la résolution de problème implique une suite bien
structurée d’étapes à l’instar, justement d’un programme informatique.
L’ordinateur peut simuler le rôle de l’enseignant en train d’orienter les élèves dans
l’activité que constitue la résolution de problème. Dans un modèle de résolution
de problèmes en chimie, on note quatre étapes dans le processus qui consiste à
combler le fossé entre ce qui est donné et ce qui est requis.
Voici une description des quatre étapes :
Etape 1 : Définition du problème- ce processus consiste à définir clairement les
objectifs, en reformulant le problème en une question ou plus et à subdiviser
le problème en de mini-problèmes.
Etape 2 : Sélectionner l’information appropriée- cette étape requiert la sélection
des informations pertinentes dont on peut avoir besoin ou qui peuvent être
incorporées à la solution. Cette information peut être tirée soit du problème
posé, soit de la mémoire.
Etape 3 : Combiner les différentes parties de l’information- il s’agit ici d’une
étape cruciale où les différentes parties de l’information sont combinées
ou assemblées dans le but d’accéder à une nouvelle connaissance ou à
d’autres nouvelles informations différentes. C’est l’étape de raisonnement
pour arriver finalement à la solution.
Etape 4 : Évaluer- l’étape finale, l’évaluation, sert à s’assurer que la solution
est raisonnable et conforme au problème posé, qu’elle est cohérente avec
l’information fournie et les unités.
En quoi l’ordinateur est-il nécessaire dans ces étapes ?
Etape 1- on se sert de l’écran pour proposer un problème à l’apprenant. L’écran
affiché remplace le tableau noir. L’ordinateur peut offrir à l’apprenant des astuces
pour reformuler le problème, souligner les concepts-clés ou phrases ou mots-clés,
un graphique, etc. en présence de ces éléments, l’apprenant pourra être pénalisé
si ses points sont encore réduits. Dans ce cas, on n’aura recours des astuces
qu’au besoin. Cette assistance offerte par l’ordinateur aide l’apprenant à sortir
de l’impasse tout en étant désormais outillé pour affronter d’autres problèmes
similaires.
Etape 2- fournit les éléments nécessaires à la construction de la solution. Ces
éléments dérivent tant du problème posé (les données fournies) que de la mémoire (connaissances acquises dans la théorie ou dans la pratique en classe). A
cette étape l’ordinateur peut afficher les données connues et fournir des informations pertinentes à partir desquelles l’apprenant peut choisir des éléments en
appuyant sur une touche donnée, soit de l’information à partir des questions à
choix multiples.
Etape 3 :- l’apprenant doit entreprendre un travail de synthèse pour combiner
deux types d’informations pertinentes (information extérieure ou information
provenant de la mémoire) afin d’arriver à la solution.
L’approche par réseau pour la résolution de problèmes en chimie a été proposée
comme procédure systématique pour résoudre les problèmes, particulièrement à
cette étape. En voici une illustration :
L’information peut être catégoriser en différents types comme suit :
◊
données fournies
O information provenant de la mémoire
◻ information provenant d’un raisonnement
◼ solution
Les éléments d’information sont rassemblés par relations-clés, dérivant des lois,
des formules et des définitions d’équation, etc.
Exemple
Un objet a une masse de 1kg. Trouvez son poids.
L’information provenant du problème est la masse de l’objet = 1kg
L’information provenant de la mémoire est l’accélération (a) due à la gravité g =
9.8m/s² et au fait que le poids est la force de gravité.
La relation-clé est la loi de Newton F = ma.
La force (F) est donc = poids (masse x accélération) = 1kg x 9.8m/s² = 9.8N
Le réseau correspondant est le suivant :
◊ donnée fournie est la masse = 1kg
O information provenant de la mémoire : poids = force
O information provenant de la mémoire : force = masse x accélération
O information provenant de la mémoire : accélération de la gravité = 9.8m/s²
Les réseaux sont très utiles parce qu’ils divisent les problèmes en de petites
informations et les rassemblent pour montrer comment différentes types de
données doivent être connectées afin d’arriver à une solution au problème. Cette
approche analytique/synthétique est essentielle dans la formation de la mémoire
des apprenants.
Dans plusieurs problèmes de chimie, l’élément fondamental requis est la relationclé puisque la résolution des problèmes est un processus qui consiste à combler
les fossés entre des quantités connues et inconnues à l’aide de relations appropriées : les lois, les formules, les définitions. L’ordinateur peut convenablement
afficher, à la demande des élèves, un tableau contenant de telles relations.
Devoir
A cause des difficultés rencontrées, la qualité de certains logiciels de résolution de
problèmes en chimie n’est pas très élevée. Tout en ayant à l’idée que l’ordinateur
n’est qu’un instrument qui aide à enseigner et non un substitut de l’enseignant,
quels sont la matière et le contenu pédagogiques dont vous allez tenir compte
pour évaluer la qualité d’un logiciel de résolution de problèmes en chimie, et
qui serait spécifique à un niveau scolaire spécifique ? Faites votre présentation à
l’aide des orientations suivantes :
Les questions-clés que vous devez vous poser au cours d’une évaluation :
Que voulez-vous évaluer ?
Comment allez-vous procéder ?
Comment allez-vous recueillir l’essentiel ?
Comment pensez-vous archiver vos réalisations ?
XV. Synthèse du module
Résumé des principes et théories de l’intégration pédagogique des TIC
La littérature scientifique contient une grande variété d’affirmations sur les
principes et théories de l’intégration des TIC dans les pratiques éducatives. Le
présent module identifie 28 principes-clé regroupés en 5 orientations principales,
chacun comprenant un ensemble de compétences professionnelles à développer
dans le contexte de l’enseignement/apprentissage. Par conséquent, les enseignants
doivent être en mesure de :
Exercer un jugement critique et être conscient des atouts et des limites des
TIC en tant que ressources d’enseignement et d’apprentissage
Cette première orientation comprend 5 principes-clé :
- Faire preuve de vigilance et pouvoir évaluer soigneusement les impacts des
TIC sur les apprenants et sur leur propre travail
- Etre alerte en face des inégalités sociales ou des exclusions résultant de
l’incapacité à avoir accès aux ressources
- Le principe selon lequel les TIC ne constituent pas en elles-mêmes des
génératrices de changement pédagogique innovateur
- Le principe selon lequel les TIC servent, de façon équitable, les approches
behavioriste, cognitive, constructive et instructive
- Le principe selon lequel les TIC devraient faciliter l’intégration et le transfert
de l’apprentissage, rendre l’apprentissage plus significatif, aider les étudiants
à développer leurs talents, leur imagination, leur ingéniosité, leur créativité,
etc.
Identifier et évaluer le potentiel des logiciels et les technologies de réseautage
informatiques pour développer les compétences pédagogiques ciblées
Les 5 principes-clé qui ressortent de la deuxième orientation sont :
- Explorer un certain nombre de sites pédagogiques dans le but d’identifier
des ressources appropriées aux sujets relatifs à l’enseignement
- Entretenir une banque d’activités pour aider les apprenants dans leur apprentissage et en appui à d’autres pratiques pédagogiques
- Analyser des ressources qui, au départ, n’étaient pas conçues pour un usage
pédagogique et les adapter à répondre aux compétences ciblées dans le programme d’étude. Evaluer des outils et en sélectionner ceux qui développent
les compétences intellectuelles et relationnelles ciblées. Une évaluation du
potentiel des logiciels et technologies de réseautage informatiques, dans
le but de développer les compétences ciblées, s’avèrerait cruciale pour
atteindre les objectifs pédagogiques, étant donné que plusieurs ressources
communément utilisées (vérification grammaticale, sites web, appareils
audio et vidéo, CD-ROM, etc.) ne sont pas conçues spécifiquement pour
des usages pédagogiques
- Déterminer les besoins éducatifs et en équipements, éliminer des éléments
qui sont très attrayants mais qui n’ont que peu de valeur éducative
- Une analyse approfondie des logiciels pédagogiques en vue d’évaluer les
situations de défaillance du contenu, présentation des étapes d’apprentissage
et/ou de résolution de problèmes, manipulation des données.
Identifier et communiquer avec une variété de ressources multimédia appropriées (ex. courriel), des outils collaboratifs auxquels les TIC peuvent
apporter une contribution significative
Lorsque les enseignants utilisent efficacement les TIC, ils peuvent créer des réseaux servant au partage d’informations et au développement professionnel dans
leurs milieux et pratiques d’enseignement, en mettant en commun des travaux
et réflexions provenant de plusieurs individus issus de milieux disparates mais
qui poursuivent les mêmes objectifs et intérêts. L’orientation comprend 9 principes pédagogiques sur la communication effective qui génère une «intelligence
collective» :
- Collaboration, travail en équipe, action conjointe, utilisation de l’intelligence
collective des individus situés à des endroits distants les uns des autres
- Utilisation de thématique, de recherche, échange de courriel, groupe de
discussion, base de données, image, réseaux de son
- Choix de ressources et audiences interactives pour des objectifs spécifiques
- La nécessité d’établir des critères de sélection pour les ressources de développement professionnel
- L’utilisation de réseaux collaboratifs de pairs, ce qui permettrait d’aider des
nouveaux diplômés ainsi que des collègues
- Etablir des réseaux pour des enseignants qui partagent la même expertise
- Encadrer les activités d’apprentissage interactif d’apprenant à apprenant
- Aider les apprenants à cibler, à formuler et à peaufiner la formulation de
leurs questions afin de rendre les recherches d’informations plus pertinentes,
plus significatives et plus adéquates
- Adopter une terminologie précise et soignée dans le langage utilisé
Se servir des TIC pour rechercher, interpréter, communiquer et résoudre
des problèmes
Afin de mieux intégrer les ressources d’apprentissage, l’information obtenue
devrait être convertie en objets de culture secondaire, à travers le développement des compétences de transfert de connaissances. Dès lors, l’utilisation des
TIC impose de nouvelles exigences aux méthodes de travail des enseignants : la
structure de l’enseignement collectif, le travail en équipe, le travail individuel
en classe, les devoirs de maison. Dans cette perspective, les enseignants doivent
adopter 4 principes essentiels pour aider les apprenants à utiliser les TIC de façon
productive au cours des recherches et de la résolution des problèmes :
- Ciblage de l’information, analyses critiques et conversion ou transformation des ressources utiles en éléments d’apprentissage pour des activités
pédagogiques
- Suivre l’évolution des apprenants et interrompre leurs travaux au moment
opportun
- Sensibilisation et conseils à suivre pour la navigation sur internet, par
exemple les pièges à éviter
- La remise des élèves sur la bonne piste au moyen de suggestions, de questions ou d’astuces pour aider les étudiants à adopter une attitude à la fois
critique et stratégique.
Aider les apprenants à s’approprier les TIC, à les utiliser dans le cadre d’activités d’apprentissage, à évaluer leur utilisation de la technologie et à juger
de manière critique les données recueillies sur les réseaux
Les enseignants doivent également posséder certaines compétences et habiletés
afin de pouvoir soutenir l’apprentissage des apprenants avec les TIC. Par conséquent, 5 principes pédagogiques fondamentaux doivent être appliqués :
- Développer les compétences essentielles de base en matière de TIC, en
mettant l’accent sur l’initiation à l’informatique : introduction aux fonctions
et outils de TIC (familiarité avec les logiciels usuels tels que Word, Excel,
PowerPoint, etc.) et aux opérations préliminaires (télécharger, sauvegarder,
remplir les formules pédagogiques, compiler et organiser l’information)
- Choisir les outils appropriés pour une activité donnée, pouvoir intégrer un
certain nombre d’outils pour la résolution des problèmes réels, les utiliser
au jour le jour, de façon critique et productive, afin de servir de modèle
pour les étudiants
- Se servir d’une diversité de logiciel TIC pour enseigner, apprendre, communiquer et résoudre des problèmes dans divers domaines, afficher une prise
de position critique et clairement exprimée vis-à-vis de ces technologies
- Elaborer des projets et les accompagner de documents accessoires (ex.
fiches d’exercice, dossiers numériques) qui couvrent les différents aspects
du contenu du cours et qui permettent d’étendre la signification de l’information au-delà de la salle de classe
- Evaluer ce que les apprenants ont pu retenir du cours, en les mettant dans
une situation réelle de travail, avec des questions spécifiques (ex. leur
demander d’effectuer un apprentissage en ligne, leur demander d’accéder
à un glossaire ou à des notes qu’ils ont prises en dehors des cours, sur des
sites hypertexte, etc.)
La figure suivante illustre les principales orientations des principes pédagogiques
d’intégration des TIC.
First concept: Exercise a
critical and perceptive mind
regarding the advantages
and limits of ICTs in teaching and learning.
➘
➘
➘
Third concept: Communicate with the help of various multimedia tools
Second concept: Assess
the potential of ICTs and
network tools in relation to
skills acquisition in training
programmes.
Theories and
Principles of integration of ICTs
in chemistry
➘
Fifth concept: Efficient
use of ICTs in developing
exchange networks and
continued education in the
specific field education and
the teaching profession.
Fourth concept: Effectively use ICTs for research,
interpreting and communicating information and for
problem solving
➘
➘
Sixth concept: Help students
to take ownership of ICTs to
use them for learning activities and assess the students’
use of ICTs as well as make
a critical appraisal of data
collected on the networks.
Au terme de l’apprentissage de ce module, les apprenants doivent être en mesure
d’identifier les concepts-clé inhérents au processus d’intégration des TIC et de faire
un choix judicieux des lectures et ressources appropriées (il s’agit d’une attitude
absolument nécessaire en matière d’apprentissage à distance). Des exemples
d’activités d’apprentissage, que l’on peut modifier pour les adapter à une discipline spécifique, sont offerts dans ce cours, ainsi que plusieurs liens utiles (mis
en évidence à l’écran). Ces liens conduisent vers des ressources pédagogiques et
servent à orienter les formateurs et les apprenants dans leurs processus de quête
du savoir et de formation. Une bibliographie vient renforcer la gamme d’outils
offerts avec ce cours et sert à soutenir les compétences techno-pédagogiques, à
faciliter la recherche, la planification des leçons, l’enseignement, la résolution
des problèmes, le développement professionnel et, par dessus tout, à améliorer
l’apprentissage des élèves avec des outils de TIC.
Résumé
Les technologies de l’information et de la communication facilitent les contacts
entre enseignants et apprenants du monde entier. L’internet constitue maintenant
une véritable source de données scientifiques et d’informations théoriques ; il
constitue un outil indispensable pour soutenir l’apprentissage de la chimie. Il
appartient à chaque enseignant-étudiant de découvrir la gamme d’information disponible sur le web et autres outils cognitifs basés sur les TIC et de savoir comment
s’en servir ; c’est le peu qu’on puisse lui demander. Dans ce module, nous avons
proposé des activités d’apprentissage qui portent entre autres sur l’intégration de
l’internet et du World Wide Web (www) l’enseignement et l’apprentissage de la
chimie. Par exemple, les simulations peuvent être utilisées pour développer une
compréhension des concepts chimiques dans différents contextes; l’ordinateur
peut servir d’outil de recherche dans les projets en chimie.
Les apprenants doivent être capables, grâce à ce module, d’identifier les conceptsclés dans le processus d’intégration des TIC et de s’engager à faire les lectures
nécessaires à l’utilisation des ressources TIC (un outil très important dans l’apprentissage à distance). Des exemples d’activités d’apprentissage, qui peuvent
être modifiées et adaptées pour répondre aux disciplines spécifiques, sont fournis,
ainsi que des séries de liens utiles (illustrés avec les images-écran) qui présentent
d’immenses ressources pédagogiques pour orienter les formateurs et les apprenants dans leur quête de la connaissance et dans leur processus de formation.
Une bibliographie vient renforcer la gamme d’outils proposés avec ce cours et
sert à soutenir les compétences techno-pédagogiques, à faciliter la recherche, la
planification des leçons, l’enseignement, la résolution des problèmes, le développement professionnel.
XVI. Évaluation sommative
Les technologies de l’information et de la communication ne devraient pas être
perçues comme du superflu dans l’enseignement et l’apprentissage de la chimie.
Son utilisation doit être entièrement justifiée dans le cadre d’apprentissage de la
chimie en classe. Veuillez faire les devoirs suivant par écrit et les soumettre au
formateur par courriel ou en ligne.
1. Dire comment vous pensez intégrer les TIC dans votre programme de travail
en classe : dans votre présentation, vous allez traiter les sujets suivants en
tenant compte des compétences requises à la fois des apprenants et des enseignants et en supposant qu’elles fonctionnent efficacement dans la société
d’aujourd’hui
i. Quels sont les critères dont vous vous servirez pour mesurer votre succès
dans la planification d’un plan de travail et une leçon dans laquelle les TIC
sont utilisées pour soutenir l’apprentissage de la chimie ? En quoi est-ce
que ces critères seront-ils (et ils le sont) différents de ceux contenus dans
les leçons où les TIC ne sont pas utilisées ?
ii.Quels sont les défis probables auxquels vous pourrez faire face en rapprochant aux TIC les exigences de la chimie ? Somme toute, on constate que ce
sujet est assez considérable et il serait intéressant de l’aborder au cours de
discussions avec un ou des collègues ou mieux avec un expert en TIC qui
est familier à votre propre environnement pédagogique. Ne vous contentez
pas seulement de lister les défis mais dites aussi comment vous pensez les
relever.
iii.Quelles sont les mesures pratiques qu’il serait nécessaire d’adopter au niveau
scolaire pour soutenir l’intégration des TIC dans vos cours de chimie ?
iv.D’une façon beaucoup plus générale, identifiez les mesures et/ou questions
que vous considérez comme significatives dans l’incorporation des TIC à
votre méthode d’enseignement.
2. Pour la deuxième partie de votre rédaction, vous aurez besoin de vous adresser
aux enseignants de votre école et/ou à ceux de vos collègues qui travaillent
avec vous ou qui enseignent les TIC, afin de vous informer des aptitudes que
possèdent les élèves d’un niveau donné.
A partir de discussions et de consultations, parler des questions suivantes dans
votre devoir écrit :
v. Quelles sont les aptitudes TIC que selon vous, un élève moyen est capable
de d’exploiter lors des travaux pratiques en chimie pour ne pas avoir besoin
de se faire aider, au début de leur syllabus de chimie au niveau secondaire,
ainsi qu’à la fin de l’année ? Comment avez-vous pu arriver à cela ? Est-ce
que vous vous y attendiez qu’ils en soient capables vu les réalités de votre
milieu ?
vi.Quelles sont les aptitudes que vous pensez que tous vos élèves seront capables de démontrer ?
vii. Comment comptez-vous traiter les insuffisances ?
Dans votre rédaction vous devez tenir compte des divers besoins d’apprentissage
de tous les élèves.
L’utilisation des TIC dans la science peut renforcer l’apprentissage pour toutes les capacités (s’inspirer de la section Inclusion du National curriculum for
science).
Critères d’évaluation : Clé de réponse
L’utilisation des TIC pour améliorer l’enseignement et l’apprentissage de la
chimie, tel que discuté dans le plan de travail, devrait :
• être le moyen le plus efficace pour atteindre les objectifs d’enseignement et
d’apprentissage de la chimie, et non une simple motivation ou une question
de récompense.
• pour les tâches que l’on ne peut effectuer qu’avec des TIC
• s’assurer qu’une importance soit accordée au contenu plutôt qu’à la qualité
de la présentation seulement
• maximiser l’utilisation du temps et des ressources
• prendre en compte de grandes attentes pour les étudiants
• contenir, si possible, des liens entre la science et les applications de tous
les jours
• s’assurer que les jugements sur les réalisations en science ne soient pas
masqués par les TIC
• s’assurer que tous les apprenants se sont approprié tous les concepts-clé
• s’assurer, au cours des travaux individuels ou en groupes, que tous les apprenants sont entièrement impliqués et que la collaboration est convenable
• offrir des ressources pour répondre aux exigences ad hoc de recherche
• se soucier de la disponibilité des ressources et manifester sa préoccupation
pour les questions de santé et de sécurité
• s’assurer que les TIC soutiennent effectivement l’apprentissage.
Le plan de travail relatif à l’utilisation des TIC doit montrer :
• en quoi les TIC permettent d’atteindre les objectifs de la conception et de
la technologie de l’enseignement et de l’apprentissage
• comment l’apprentissage des apprenants est soutenu et stimulé par les
TIC
• comment l’évolution des apprenants pourra être évaluée et archivée
• comment on gère l’impact de l’utilisation des TIC
• comment l’on rend compte de l’expérience et de la capacité précoce des
enfants
2. Planifier et montrer comment enseigner en chimie, à l’aide des TIC, un sujet
identifié
Inclure votre plan de cours et votre plan d’évaluation, et l’évaluation de votre
cours.
3. Évaluer cette activité
Critères d’évaluation : Clé de réponse
Il vous revient de définir vous-même le rôle que vous aurez à jouer au moment
où vous serez en train d’utiliser les TIC dans votre classe. Vous aurez néanmoins
besoin de jouer un rôle de guide dans la classe. Ce n’est pas parce que vous intégrez
les TIC dans votre méthode d’enseignement de la chimie que votre rôle en classer
va changer. Au moment où vous concevez votre rôle dans votre plan de cours ou
dans votre plan de travail, vous devez vous poser les questions suivantes :
Quel sera votre rôle ?
• participation ou observation
• enseigner une nouvelle compétence (à un groupe restreint ou à toute une
classe)
• introduire un nouveau sujet
• stimuler et orienter les discussions en classe
• soutenir le travail en cours
• faciliter et servir d’intermédiaire
• expliquer le nouveau vocabulaire relatif aux TIC
Combien de consignes y aura-t-il de la part de l’enseignant ?
• jusqu’à quel niveau a-t-on besoin de l’appui de l’enseignant pour cette tâche
précise ?
• allez-vous partager vos résultats avec les élèves pour les aider à entamer
une autoévaluation ?
Quel genre de questions allez-vous poser ?
• des questions fermées qui répondent à une simple recherche ?
• des questions ouvertes qui encouragent les élèves à avancer dans leur apprentissage ?
Quel degré d’autonomie ou de liberté de réflexion allez-vous accorder aux élèves ?
• les élèves auront-ils à développer cette aptitude ou bien sont-ils habitués à
prendre la responsabilité de leur travail ?
Comment comptez-vous gérer les besoins spéciaux, le cas d’une classe avec un
effectif très élevé et très peu de ressources par exemple ?
Etes-vous prêt à partager vos plans et stratégies ?
Quel que soit le rôle que vous choisissez de jouer, un bon enseignant doit
constamment lire et, s’il le faut, modifier, étendre ou changer les stratégies et
les rôles en réponses aux besoins de la classe, de son groupe ou de ses élèves
individuellement.
XVII. Références bibliographiques
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Unesco (2004). Schoolnetworkings: Lessons learned. Bankok. UNESCO
Bangkok (ICT lessonslearned series, Volume II).
Unesco (2004). Technologies de l’information et de la communication en
Éducation : Un programme d’enseignement et un cadre pour la formation
continue des enseignants. Division de l’enseignement supérieur. ED/HED/
TED/1.
Unesco Bangkok : ICT Resources for Teachers CD-ROM http://www.unescobkk.org/index.php?id=3871
Unesco-Bangkok: ICT in Education http://www.unescobkk.org/index.
php?id=1366
Vega-Catalan, F.J. (1987). Problem solving in computer assisted instruction.
In Computer aided instruction in Science and Technology. Proceedings of
a Subregional Workshop in Lagos, Nigeria (ed. A. Maduemezia). ICSUCOSTED pp 43-48
Science Resources Center http://chem.lapeer.org/
XVIII. Archives des étudiants
Nom du fichier Excel : Archive des étudiant(e)s
No
étudiant
Nom
Test semestriel
No 1
Devoir
Devoir
50%
50%
100%
Réussi/
Test semestriel No 2
Note semestrielle
Note
d’examen
Note
finale
1
2
3
4
La note de l’évaluation finale est calculée par contributions égales de 50% de la
note semestrielle et 50% de la note de l’examen de fin de session. Les deux tests
semestriels et les devoirs (évaluation continue) font la note semestrielle. Pour
les devoirs effectués en groupe, il est demandé à chaque membre du groupe de
présenter un compte-rendu écrit individuel du travail effectué en groupe. Le devoir
soumis contient les noms et numéros des autres étudiants membres du groupe.
Pour réussir, il faut avoir obtenu une note de 50% ou plus. Une note de 39% ou
moins constitue un échec. Avec une note de 75% et plus, l’étudiant(e) est admis(e)
avec mention. Avec une note qui se chiffre entre 40 et 49%, l’étudiant(e) doit
passer un examen supplémentaire. Il faut un minimum de 50% pour être admis.
Le plus grand pourcentage qu’un(e) étudiant(e) puisse obtenir à l’examen supplémentaire est de 50%.
XIX. Auteurs principaux du module
Gilbert Oke Onwu est co-auteur de ce module. Nanti d’une Licence ès Science
et d’un PGCE du Goldsmiths College, University of London et d’une Maîtrise ès
Science et d’un Ph.D en chimie du School of Chemical Sciences University of East
Anglia UK, il enseigne la chimie avec un bagage intellectuel assez considérable
qu’il a acquis au cours de ses nombreuses expériences en la matière. Actuellement,
il est professeur de chimie et chef du département de science, mathématique et
technologie de la Faculty of Education où il préside le School Teacher Training
à l’University of Pretoria en Afrique du Sud.
Adresse courriel : [email protected]
Auteur du module - Partie théorique
Salomon Tchameni Ngamo est l’auteur principal de la partie théorique de ce module. Il a effectué ses études classiques au Cameroun, son pays d’origine. Quatre
ans après sa maîtrise en Éducation à l’Université de Montréal, il s’est spécialisé
dans le domaine de l’intégration pédagogique des TIC. Enseignant à l’Institut
National de la jeunesse et des sports du Cameroun, puis Chef de département
dans cette même institution d’enseignement supérieur, il possède plus de quinze
années d’expérience dans l’enseignement en Afrique où il a obtenu un prix de
l’excellence en enseignement au cours de sa carrière. Membre de l’équipe de recherche à la chaire de recherche du Canada sur les technologies de l’information
et de la communication, il coordonne la recherche transnationale menée conjointement par l’Université de Montréal/ROCARÉ sur l’intégration des TIC dans
l’éducation en Afrique de l’Ouest et du Centre. Tuteur en ligne, il accompagne
plusieurs cohortes d’étudiants Africains en formation à distance dans le cadre des
microprogrammes initiés par le réseau Université de Montréal/UNESCO/AUF.
Salomon Tchameni Ngamo exerce son expertise dans le tout premier programme
de formation niveau PhD. à distance offert par l’université de Montréal, tout en
travaillant à sa propre thèse de PhD. en Psychopédagogie avec spécialisation en
techno-pédagogie.
Courriel : [email protected], et [email protected]
INTÉGRATION PÉDAGOGIQUE DE TIC EN CHIMIE
Lectures Obligatoires
Sources: Wikipedia.org
1
Table des Matières
Technologies de l'information et de la communication ............................................................................... 5
Histoire ..................................................................................................................................................... 5
Un concept nouveau ................................................................................................................................ 5
À l'origine ............................................................................................................................................. 6
Évolution de la terminologie ................................................................................................................ 6
Appellations connexes ......................................................................................................................... 6
Les technologies ....................................................................................................................................... 6
Rôle des TIC dans l'entreprise .................................................................................................................. 7
Avantages de l'investissement dans les TIC ......................................................................................... 7
Limites de l'investissement dans les TIC .............................................................................................. 7
L'ouverture des pays aux TIC ................................................................................................................... 8
Classement 2007 .................................................................................................................................. 8
Organisation des TIC en Europe ........................................................................................................... 9
Sciences de l'information et de la communication....................................................................................... 9
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. ...................................................................................... 9
Historique des SIC .................................................................................................................................. 10
Auteurs liés aux Sciences de l'information et de la communication ..................................................... 11
Offre de formation ................................................................................................................................. 11
Technologies de l'information et de la communication ........................................................................ 12
Pair à pair .................................................................................................................................................... 13
Principe général ..................................................................................................................................... 13
Applications ............................................................................................................................................ 14
Partage de fichiers ............................................................................................................................. 15
Calcul distribué ................................................................................................................................... 15
Systèmes de fichiers répartis ............................................................................................................. 16
Autres applications ............................................................................................................................ 16
Architectures logicielles ......................................................................................................................... 16
Architecture centralisée ..................................................................................................................... 16
Architecture décentralisée ................................................................................................................. 17
Protocoles réseaux ............................................................................................................................. 17
Sécurité .................................................................................................................................................. 17
2
Routage aléatoire ............................................................................................................................... 18
Réseaux de confiance : « Ami à ami » ................................................................................................ 18
Chiffrement des échanges ................................................................................................................. 18
Évolution ................................................................................................................................................ 18
Décentralisation ................................................................................................................................. 18
Instantanéité d'accès à la ressource .................................................................................................. 19
Optimisation par proximité géographique ........................................................................................ 19
Évolution de la recherche scientifique ............................................................................................... 19
Terminologie .......................................................................................................................................... 19
Liste de logiciels pair à pair .................................................................................................................... 20
BitTorrent ........................................................................................................................................... 20
Gnutella .............................................................................................................................................. 20
Napster ............................................................................................................................................... 20
FastTrack ............................................................................................................................................ 20
eDonkey2000 ..................................................................................................................................... 20
MP2P .................................................................................................................................................. 20
Freenet ............................................................................................................................................... 21
GNUnet ............................................................................................................................................... 21
Direct Connect ................................................................................................................................... 21
Ares Galaxy ......................................................................................................................................... 21
Autres systèmes pair-à-pair chiffrés et/ou partiellement anonymes ................................................ 21
Autres systèmes ................................................................................................................................. 21
echnologies de l'information et de la communication pour l'éducation.................................................... 21
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. .................................................................................... 21
Historique ............................................................................................................................................... 22
Enjeux et bilans ...................................................................................................................................... 23
Nouvelles ressources, nouvelles pratiques ............................................................................................ 23
Exemple 1 - Le didacticiel ................................................................................................................... 24
Exemple 2 - L'apprentissage en ligne ................................................................................................. 24
Exemple 3 - Les Espaces Numériques de travail (ENT) ou Les Espaces Numériques d'Apprentissage
(ENA) .................................................................................................................................................. 26
Exemple 4 - Le tableau blanc interactif .............................................................................................. 27
3
Société de l'information .............................................................................................................................. 28
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. .................................................................................... 28
Une nouvelle ère .................................................................................................................................... 29
Les effets macroscopiques de la société de l'information ..................................................................... 30
Croissance économique ..................................................................................................................... 31
Aspect sociaux : fracture numérique, dépendance et sociabilité ...................................................... 31
Les politiques de la société de l'information ......................................................................................... 31
En Europe ........................................................................................................................................... 32
Dans le monde ................................................................................................................................... 32
Quelques penseurs de la société de l'information ................................................................................ 32
Schéma conceptuel ..................................................................................................................................... 33
Modèle hiérarchique .............................................................................................................................. 33
Modèle Réseaux sémantiques ............................................................................................................... 34
Modèle Entité / Relation ........................................................................................................................ 34
Concepts ............................................................................................................................................. 34
Représentation graphique ................................................................................................................. 35
Démarche de conception ................................................................................................................... 35
Exemple : schéma entité/relation d'une consultation chez le médecin ............................................ 35
Modèle Objet ......................................................................................................................................... 35
Modèle de données .................................................................................................................................... 35
Modèle de données théorique .............................................................................................................. 36
Composantes ...................................................................................................................................... 36
Niveaux de préoccupation ................................................................................................................. 36
Modèle de données instance (application à un domaine spécifique) ................................................... 37
Outils pour créer le modèle de données d'une application .................................................................. 37
Modèles de données gouvernementaux ............................................................................................... 37
En Europe ........................................................................................................................................... 37
Aux États-Unis .................................................................................................................................... 38
XML Schema ................................................................................................................................................ 38
Types de données .................................................................................................................................. 38
Exemple .................................................................................................................................................. 40
Mise en œuvre du Dublin Core .............................................................................................................. 41
4
Exemple d'utilisation .............................................................................................................................. 41
Technologies de l'information et de la communication
Les technologies de l'information et de la communication (TIC), également appelées les
nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC) (en anglais,
Information and communication technologies, ICT) regroupent les techniques utilisées dans le
traitement et la transmission des informations, principalement de l'informatique, de l'internet et
des télécommunications.
Par extension, elles désignent leur secteur d'activité économique. Cette définition des TIC
positionne cette industrie comme support de l'industrie du contenu numérique.
Histoire []
Après l'invention de l'écriture puis l'avènement de l'imprimerie, les premiers pas vers une société
de l'information ont été marqués par le télégraphe électrique, puis le téléphone et la
radiotéléphonie, alors que la télévision et l'Internet puis la télécommunication mobile et le GPS
ont associé l'image au texte et à la parole "sans fil", l'internet et la télévision devenant accessibles
sur le téléphone portable qui est aussi appareil photo.
Le rapprochement de l'informatique et des télécommunications, dans la dernière décennie du
XXe siècle ont bénéficié de la miniaturisation des composants, permettant de produire des
appareils « multifonctions » à des prix accessibles, dès les années 2000.
Les usages des TIC ne cessent de s'étendre, surtout dans les pays développés, au risque
localement d'accentuer la fracture numérique et sociale ainsi que le fossé entre les générations.
De l'agriculture de précision et de la gestion de la forêt (traçabilité des bois pour lutter contre le
trafic), au contrôle global de l'environnement planétaire ou de la biodiversité, à la démocratie
participative (TIC au service du développement durable) en passant par le commerce, la
télémédecine, l'information, la gestion de multiples bases de données, la bourse, la robotique et
les usages militaires, sans oublier l'aide aux handicapés (dont aveugles qui utilisent des
synthétiseurs vocaux avancés ainsi que des plages braille éphémère), les TIC tendent à prendre
une place croissante dans la vie humaine et le fonctionnement des sociétés. Certains craignent
aussi une perte de liberté individuelle (effet Big Brother, intrusion croissante de la publicité
ciblée et non-désirée...). Les prospectivistes s'accordent à penser que les TIC devraient prendre
une place croissante et pourraient être à l'origine d'un nouveau paradigme civilisationnel.
Un concept nouveau []
5
À l'origine []
Le terme TIC est une invention des ingénieurs réseaux[réf. nécessaire]. Le concept présente deux
caractéristiques typiques des notions nouvelles :


il est fréquemment évoqué dans les débats contemporains
sa définition sémantique reste floue ; par exemple, le terme technologie qui signifie « discours
sur la technique » est utilisé à la place de « technique » qui serait à la fois plus simple et plus
exact.
Ce concept est à rapprocher de celui de société de l'information.
Évolution de la terminologie []
L'avènement de l'Internet et principalement du Web comme média des masses et le succès des
blogs, des wikis ou technologies Peer to Peer confèrent aux TIC une dimension sociétale. Gérard
Ayache dans La grande confusion, parle d'« hyper-information » pour souligner l'impact
anthropologique des nouvelles technologies. De nombreux internautes, quant à eux, considèrent
l'Internet comme une technologie de la relation (TR) : Joël de Rosnay a repris cette expression
dans La révolte du pronétariat : des mass média aux média des masses. Le Web 2.0 est permis
par les TICs.
Appellations connexes []
Les TIC sont également désignées par les « nouvelles technologies de l'information et de la
communication » (NTIC).
Les sigles anglais correspondant sont IT, pour « Information Technology » et NICT, pour « New
Information and Communication Technology/Technologies » ou encore ICT pour « Information
Communication Technology/Technologies ».
Dans l'éducation nationale en France, on évoque plutôt les Technologies de l'information et de la
communication pour l'éducation (TICE).
Les technologies []
Les TIC regroupent un ensemble de ressources nécessaires pour manipuler de l'information et
particulièrement les ordinateurs, programmes et réseaux nécessaires pour la convertir, la stocker,
la gérer, la transmettre et la retrouver.
On peut regrouper les TIC par secteurs suivants :





L'équipement informatique, serveurs, matériel informatique ;
La microélectronique et les composants ;
Les télécommunications et les réseaux informatiques ;
Le multimédia ;
Les services informatiques et les logiciels ;
6

Le commerce électronique et les médias électroniques.
Rôle des TIC dans l'entreprise []
Avantages de l'investissement dans les TIC []
L’investissement dans les TIC serait l’un des principaux moteurs de compétitivité des
entreprises. En effet, selon des études de l'OCDE, les TIC seraient un facteur important de
croissance économique aux États-Unis.

au niveau du système d'information :
Hausse de la productivité du travail pour la saisie de l'information, donc baisse des coûts.
Délocalisation de la production (ex : centre d'appels). Meilleure connaissance de
l'environnement, réactivité plus forte face à cet environnement, amélioration de l'efficacité de la
prise de décision permise par une veille stratégique plus performante.

au niveau de la structure de l'entreprise et de la gestion du personnel :
Organisation moins hiérarchisée, partage d'information. Meilleure gestion des ressources
humaines (recrutement, gestion des carrières plus facile).

au niveau commercial :
Nouveau circuit de production grâce à l'extension du marché potentiel (commerce électronique).
Une baisse des coûts d'approvisionnement. Développement des innovations en matière de
services et réponses aux besoins des consommateurs. Amélioration de l'image de marque de
l'entreprise (entreprise innovante).
Limites de l'investissement dans les TIC []

Problèmes de rentabilité :
1. Coût du matériel, du logiciel, de l'entretien et du renouvellement.
2. Il est fréquent de voir apparaître un suréquipement par rapport aux besoins et donc une sousutilisation des logiciels.
3. Coût de la formation du personnel, de sa résistance aux changements.
4. Coût généré par la modification des structures, par la réorganisation du travail, par la
surabondance des informations.
5. Coût dû au rythme soutenu des innovations (18 mois).
6. Rentabilité difficilement quantifiable ou difficilement prévisible sur les nouveaux produits.

D'autres investissements peuvent être tout aussi bénéfiques :
1. Recherche et développement
2. Formation du personnel
7
3. Formations commerciales, organisationnelles, logistiques.
La mondialisation des TIC, tout en permettant un accès banalisé, 24h/24, depuis n'importe quel
point du globe, à un ensemble de ressources (données, puissance informatique), entraîne aussi
des effets pervers en termes de sécurité et d'éthique aggravés par l'internationalisation des
règlementations : "fun", chantage, escroquerie, subversion, etc. À l'heure actuelle, on peut
affirmer qu'aucune « gouvernance mondiale » n'est parvenue à une surveillance ou à imposer un
respect de règles « minimales réputées communes ».
L'ouverture des pays aux TIC []
Chaque année, le Forum économique mondial publie le "Networked Readiness Index", un indice
défini en fonction de la place, l'usage et le bénéfice que peut tirer un pays des Technologies de
l'Information et des Communications. Cet indice prend en compte une centaine de pays (122 en
2006-2007) et permet d'établir un classement mondial.
Classement 2007 []
Rang
Pays
Score
Evolution rang sur 1 an
1
Danemark
5,71
+2
2
Suède
5,66
+6
3
Singapour
5,6
-1
4
Finlande
5,59
+1
5
Suisse
5,58
+4
6
Pays-Bas
5,54
+6
7
États-Unis d'Amérique 5,54
-6
8
Islande
5,5
-4
9
Royaume-Uni
5,45
+1
10
Norvège
5,42
+3
11
Canada
5.35
-5-25
Source : Forum économique mondial, 2007[1]
Nombre de pays : 122
8
Organisation des TIC en Europe []
En France, plusieurs pôles sont impliqués dans ces technologies. On peut citer par exemple :






le LIST (laboratoire du CEA) à Grenoble ;
le pôle de compétitivité Images et Réseaux de la région Bretagne ;
le pôle de compétitivité TES (Transactions Électroniques Sécurisées) en Basse Normandie ;
le pôle de compétitivité Systematic en Île-de-France ;
la "Telecom Valley®" ;
L'INRIA ;
Les collectivités territoriales disposent de commissions TIC :



Régions : Commission TIC de l'ARF ;
Communes : Commission TIC de l'AMF ;
Départements : Commission NTIC de l'ADF.
Et certaines ont créé des agences TIC chargées de promouvoir les TIC auprès des acteurs publics
de leur territoire. C'est le cas pour :



La région Île-de-France avec ARTESI Ile-de-France : Agence Régionale des Technologies et de la
Société de l'Information
La région Midi-Pyrénées avec ARDESI : ARDESI : Agence Régionale pour le Développement de la
Société de l’Information
Le Pays basque avec l'aNTIC : Agence Pays Basque des NTIC
ARTESI Île-de-France a dressé une liste de plus de 100 structures (agence ou association) qui
œuvrent pour le développement des TIC dans les territoires français.
En Belgique et Luxembourg, plusieurs centres sont fortement impliqués en TIC :



le CETIC, Centre d'Excellence en Technologies de l'Information et de la Communication, à
Charleroi ;
le Centre d'Innovation par les Technologies de l'Information (CITI), du Centre de Recherche
Public Henri Tudor, à Luxembourg,
le CRID, Centre de Recherches Informatique et Droit aux Facultés Universitaires Notre-Dame de
la Paix (FUNDP) de Namur.
Sciences de l'information et de la communication
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9
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Schéma simpliste de la transmission linéaire de l'information dans la communication (paradigme
mécaniste)
Les Sciences de l'information et de la communication sont une discipline créée au cours du
XXe siècle. Elles constituent un domaine scientifique à part entière et par essence
pluridisciplinaire. Ce domaine est à l'articulation des sciences humaines (sociologie, psychologie,
anthropologie, science politique, etc.), des sciences de l'ingénieur (informatique, automatique,
traitement du signal, télécommunications) et de l'épistémologie (systémique, cybernétique, etc.)
En France, les Sciences de l'information et de la communication sont composées de deux
courants: les sciences de l'information (documentation, bibliologie, bibliothéconomie...); les
sciences de la communication (études des médias, culture, société).
Historique des SIC []
Harold Innis puis son disciple Marshall Mac Luhan furent des précurseurs qui, au Canada, ont
façonné ce champ de connaissance tel qu'il existe aujourd'hui. À son époque, ce domaine n'est ni
bien défini, ni aisément compris. Leurs approches des données socioculturelles des technologies
de la communication, en particulier, ont profondément marqué le monde des communications et
les études culturelles[1].
En France, la discipline universitaire est fondée en 1975 par le Conseil national des universités
sous la dénomination de "71e section". Elle regroupe désormais près de 700 enseignantschercheurs[2] (dont près de 80% au grade de maître de conférences), c'est-à-dire davantage que la
science politique ou les sciences de l'éducation, et à peine moins que la sociologie.
En France, dans les années 1970, le projet scientifique concerne également la schématologie, la
publicité et l'édition ; puis, à partir des années 1990, il inclut de nombreuses recherches
concernant les technologies de l'information et de la communication, l'Internet et les nouveaux
médias.
10
Les SIC existent également au travers de sociétés savantes, telles la SFSIC (Société française des
sciences de l’information et de la communication), l'ACC (Association canadienne de
communication), l’AIÉRI (Association internationale des études et recherches sur l’information),
l’ICA (International communication association), l’ECREA (European Communication Research
and Education Association), l’AMIC (Asociación mexicana de Investigadores de la
comunicación)...
L'absence de nom collectif rend ardue la visibilité de la discipline : on parle de
"communicologie"[3] au début des années 1980 ; on tente la "médiologie" au début des années
1990 ; on essaie la "médialogie" depuis peu... Mais, dans les médias, les communicologues sont
souvent étiquetés "sociologues" ou "philosophes", ce qui laisse dans le flou l'existence d'une
discipline universitaire.[4]
L'offre de formation en Sciences de l'information et de la communication s'est beaucoup étoffée
ces dernières années: des seuls DUT en Techniques de l'information et de la communication des
années 1970[5], on est passé aux DÉUG et licences dans les années 1980 (remplacés eux-mêmes
par les Licences LMD en 2005), aux maîtrises et DEA ou DESS (remplacés par les Masters
LMD en 2005) et aux Doctorats.
Auteurs liés aux Sciences de l'information et de la
communication []


Voir Catégorie:Chercheur en communication
Roland Barthes, Gregory Bateson, Ray Birdwhistell, Simone Bonnafous, Marie-Hélène Bourcier,
Philippe Breton, Manuel Castells, François Cusset, Bernard Darras, Régis Debray, Umberto Eco,
Robert Escarpit, Emmanuel Ethis, Patrice Flichy, Georges Friedmann, Pekka Himanen, FrançoisBernard Huyghe, Harold Innis, Geneviève Jacquinot, Yves Jeanneret, Elihu Katz, Derrick de
Kerckhove, Anne-Marie Laulan, Pierre Lévy, Marc Lits, Cécile Méadel, Éric Maigret, Armand
Mattelart, Marshall McLuhan, Bernard Miège, Jean-Louis Missika, Abraham Moles, Pierre
Musso, Jacques Perriault, Serge Proulx, Claude Shannon, Paul Watzlawick, Warren Weaver,
Norbert Wiener, Yves Winkin, Dominique Wolton...
Offre de formation []
Article détaillé : Offre de formation en Sciences de l'information et de la communication.
En France, de nombreux diplômes ressortissent de la discipline des "Sciences de l'information et
de la communication" (71e section du CNU):



la Licence en "Information et communication". Il y en a une trentaine en France, qui préparent
tant à la poursuite d'études qu'à l'entrée dans le monde du travail.
la Licence professionnelle. Il en existe près d'une centaine, avec des intitulés encore très
fluctuants.
le diplôme universitaire de technologie (DUT) en « Information – Communication » ou en
« Services et réseaux de communication »
11



le brevet de technicien supérieur (BTS) en « Communication des entreprises », en
« Communication et industries graphiques », en « Communication visuelle », ou en « Expression
visuelle »
le Master 1ère et 2ème année. Il y en plus de 400 sur le territoire national.
le Doctorat.
Un grand nombre d'écoles supérieures, souvent privées, offrent également des diplômes qui
pourraient s'apparenter à la discipline. L'absence de "crédits européens" (ECTS) ainsi qu'une très
grande hétérogénéité des contenus empêchent malheureusement une libre circulation des
étudiants: quand on est dans le privé, même conventionné par l'État, il est difficile de réintégrer
le public.
Au Québec, la discipline concernée s'appelle simplement "Communication", et offre les
diplômes suivants:



le Baccalauréat en Communication;
la Maîtrise en Communication;
le Doctorat en Communication.
Technologies de l'information et de la communication []
Soumises à débat, les Sciences et technologies de l'information et de la communication
(STIC) sont à la fois un domaine d'application de l'informatique, des statistiques, des
mathématiques et de la modélisation, et à la fois un champ de recherche des Sciences de
l'information et de la communication. Les STIC rejoignent tout autant l'industrie (ex :
télécommunications, reconnaissance des formes, reconnaissance vocale), que les autres domaines
scientifiques (ex : médecine, astronomie, sciences sociales, et environnement).
Entre 2000 et 2006, un département multidisciplinaire a été désigné ainsi au sein du CNRS. Le
projet, après une phase d'euphorie œcuméniques, a fini par regrouper les seuls spécialistes des
sciences dures, excluant de fait ceux des sciences humaines et sociales. Peu après, la Direction
du CNRS a décidé de ne pas poursuivre plus loin l'expérience. Compte-tenu de l'apport de ces
méthodologies, et de leur usage de plus en plus systématique pour améliorer la vie de tous les
jours et la prise de décision publique, des conférences initiées par le CNRS continuent à être très
régulièrement organisées sur ces thèmes par différents acteurs (université, institut de recherche
INRA, CEMAGREF, École des Mines, INSA ...) sur les sujets tels que : STIC & santé, STIC &
Transport, STIC & Environnement, STIC & systèmes aéro-spatiaux, STIC & production
coopérative médiatisée, STIC & Energie, ...
12
Pair à pair
Le pair-à-pair (traduction de l'anglicisme peer-to-peer, souvent abrégé « P2P »), est un modèle
de réseau informatique proche du modèle client-serveur mais où chaque client est aussi un
serveur.
Le pair-à-pair peut être centralisé (les connexions passant par un serveur intermédiaire) ou
décentralisé (les connexions se faisant directement). Il peut servir au partage de fichiers en pair à
pair, au calcul scientifique ou à la communication.
Principe général []
Les systèmes pair-à-pair permettent à plusieurs ordinateurs de communiquer via un réseau, de
partager simplement des objets – des fichiers le plus souvent, mais également des flux
multimédia continus (streaming), le calcul réparti, un service (comme la téléphonie avec Skype),
etc. sur Internet.
Le pair-à-pair a permis une décentralisation des systèmes, auparavant basés sur quelques
serveurs, en permettant à tous les ordinateurs de jouer le rôle de client et serveur (voir clientserveur). En particulier, les systèmes de partage de fichiers permettent de rendre les objets
d'autant plus disponibles qu'ils sont populaires, et donc répliqués sur un grand nombre de nœuds.
Cela permet alors de diminuer la charge (en nombre de requêtes) imposée aux nœuds partageant
les fichiers populaires, ce qui facilite l'augmentation du nombre de nœuds et donc de fichiers
dans le réseau. C'est ce qu'on appelle le passage à l'échelle.
Illustration de réseaux client-serveurs et pair-à-pair.
Un réseau de type client-serveur Un réseau pair-à-pair
L'utilisation d'un système pair-à-pair nécessite pour chaque nœud l'utilisation d'un logiciel
particulier. Ce logiciel, qui remplit alors à la fois les fonctions de client et de serveur, est parfois
appelé servent (de la contraction de « serveur » et de « client », due à Gnutella), ou plus
13
communément mais de façon réductrice, « client ». C'est là l'origine du terme pair (de l'anglais :
peer) que l'on trouve dans pair-à-pair : les communications et les échanges se font entre des
nœuds qui ont la même responsabilité dans le système.
Le modèle pair-à-pair va bien plus loin que les applications de partage de fichiers. Il permet en
effet de décentraliser des services et de mettre à disposition des ressources dans un réseau. Tout
nœud d'un réseau pair-à-pair peut alors proposer des objets et en obtenir sur le réseau. Les
systèmes pair-à-pair permettent donc de faciliter le partage d'informations. Ils rendent aussi la
censure ou les attaques légales ou pirates plus difficiles. Ces atouts font des systèmes pair-à-pair
des outils de choix pour décentraliser des services qui doivent assurer une haute disponibilité tout
en permettant de faibles coûts d'entretien. Toutefois, ces systèmes sont plus complexes à
concevoir que les systèmes client-serveur. Des propositions utilisant le modèle pair-à-pair sont
applicables à plus ou moins long terme pour ne plus utiliser de serveurs, entre autres pour :




les DNS ;
la mise à disposition de logiciels (distributions Linux comme la Mandriva, mises-à-jour Microsoft,
World of Warcraft, etc.) ;
diffuser des contenus multimédia (streaming) ;
les logiciels de messagerie en ligne.
L'application la plus connue actuellement reste cependant le partage de fichiers par le biais de
logiciel à la fois client et serveur comme eDonkey/eMule (protocole originel eDonkey),
FastTrack (utilisé par KaZaA), etc.
Toutefois, les systèmes pair-à-pair décentralisés ont plus de difficultés que les systèmes clientserveur pour diffuser l'information et coordonner l'interconnexion des nœuds, donc assurer des
faibles délais aux requêtes. C'est pourquoi sont apparus des systèmes pair-à-pair qui imposent
une structure entre les nœuds connectés, afin de garantir des délais de communication faibles : il
s'agit des systèmes décentralisés structurés. Ces systèmes s'inspirent de structures de graphes
pour interconnecter les nœuds. Ils ont ainsi pu se passer de serveurs pour assurer une répartition
de la charge parmi les nœuds en terme :



de trafic de contrôle reçu et envoyé par chaque nœud, ce qui revient à limiter le nombre de
nœuds auxquels est connecté chaque nœud ;
de nombre de requêtes transmis à un nœud ;
de responsabilité pour l'accès aux objets partagées dans le réseau.
Enfin, ces systèmes permettent souvent d'utiliser un routage proche de celui du graphe dont ils
s'inspirent, diminuant ainsi le nombre de messages de requêtes transitant dans le réseau.
Le pair-à-pair ne doit pas être confondu avec la notion de liaison point à point (Point-to-Point en
anglais), ni avec le protocole point à point (PPP).
Applications []
14
Le pair-à-pair ne s'est pas fait connaître en tant que principe mais par les applications qui ont pu
émerger selon ce nouveau modèle de réseau.
Partage de fichiers []
Article détaillé : Partage de fichiers en pair à pair.
eMule permet le partage de fichiers sur les réseaux mondiaux Kad (protocole Kademlia) et eDonkey
(protocole eDonkey)
L'application la plus répandue du pair-à-pair est le partage de fichiers. L'avènement des
connexions à Internet à haut débit (ADSL notamment) sans limite de temps a contribué à cet
essor.
Chaque internaute est un pair du réseau et les ressources sont des fichiers. Chacun peut donc
partager ses fichiers et télécharger les fichiers des autres. Ces systèmes s'avèrent très efficaces y
compris quand il s'agit d'échanger de gros volumes de données.
Parmi les applications les plus utilisées, on peut distinguer BitTorrent et eMule.
Calcul distribué []
Articles détaillés : Calcul distribué, BOINC et World Community Grid.
Le logiciel Seti@home
Une seconde application destinée au grand public ou à la recherche mais toutefois moins
répandue que le partage de fichier est la possibilité pour les internautes de mettre à disposition
une partie de leur puissance de calcul.
15
Les ordinateurs d'aujourd'hui sont tellement puissants que la majeure partie du temps, une grande
partie de leur processeur est disponible pour effectuer des calculs. Le projet BOINC a saisi cette
opportunité pour créer un gigantesque parc informatique réparti dans le monde afin d'utiliser
cette immense puissance de calcul totale pour effectuer des calculs trop complexes pour être
réalisé dans un laboratoire.
Le projet BOINC demande donc au particulier de permettre l'usage de la puissance de calcul
dont il n'a pas immédiatement besoin pour contribuer à la recherche sur le repliement de protéine
(Folding@Home) et même la recherche d'intelligence extra-terrestre par analyse de spectre
électromagnétique (SETI@home).
Systèmes de fichiers répartis []
Articles détaillés : Système de fichiers distribué et Catégorie:Système de fichiers distribués.
Cette section est vide, pas assez détaillée ou incomplète. Votre aide est la bienvenue !
Autres applications []
Le concept de pair-à-pair est également décliné dans d'autres logiciels tels que Skype, un logiciel
de téléphonie.
Architectures logicielles []
Les serveurs pair-à-pair fonctionnent dans la quasi-totalité des cas en mode synchrone : le
transfert d'information est limité aux éléments connectés en même temps au réseau.
Ils peuvent utiliser le protocole TCP comme couche de transport des données (il fonctionne en
duplex, la réception des données est donc confirmée et leur intégrité est assurée).
En revanche, certaines utilisations comme le continu (streaming) nécessitent l'emploi d'un
protocole plus léger et plus rapide, comme UDP, bien que moins fiable, quitte à assurer euxmêmes l'intégrité des données transmises. UDP est aussi le protocole le plus utilisé pour
transmettre des messages entre serveurs dans les systèmes en partie centralisés.
Les systèmes pair-à-pair se répartissent en plusieurs grandes catégories, selon leur organisation.
Architecture centralisée []
Exemples : Napster, Audiogalaxy et eDonkey2000.
Dans cette architecture, un client (un logiciel utilisé par les membres) se connecte à un serveur
qui gère les partages, la recherche, l'insertion d'informations, bien que celles-ci transitent
directement d'un utilisateur à l'autre.
Certains considèrent que de telles architectures ne sont pas pair-à-pair, car un serveur central
intervient dans le processus. D'autres leur répondent que les fichiers transférés ne passent pas par
le serveur central. C'est la solution la plus fragile puisque le serveur central est indispensable au
16
réseau. Ainsi, s'il est supprimé, à la suite d'une action en justice par exemple, comme ce fut le cas
avec Napster et Audiogalaxy, tout le réseau s'effondre.
Architecture décentralisée []
Une telle architecture permet de résister à de telles attaques puisque le logiciel client ne se
connecte pas à un unique serveur mais à plusieurs. Le système est ainsi plus robuste mais la
recherche d'informations est plus difficile. Elle peut s'effectuer dans des systèmes décentralisés
non-structurés, comme Gnutella, où la recherche nécessite un nombre de messages élevé,
proportionnel au nombre d'utilisateurs du réseau (et exponentiel suivant la profondeur de
recherche). Dans les systèmes décentralisés structurés, une organisation de connexion est
maintenue entre les nœuds. La plupart est basée sur les table de hachage distribuées, permettant
de réaliser des recherches en un nombre de messages croissant de façon logarithmique avec le
nombre d'utilisateurs du réseau, comme CAN, Chord, Freenet, GNUnet, Tapestry, Pastry et
Symphony.
Une autre solution a été envisagée, consistant en l'utilisation de « super-nœuds », éléments du
réseau choisis en fonction de leur puissance de calcul et de leur bande passante, réalisant des
fonctions utiles au système comme l'indexation des informations et le rôle d'intermédiaire dans
les requêtes. Cette solution, rendant le système un peu moins robuste (les cibles à « attaquer »
dans le réseau pour que le système devienne inopérant sont moins nombreuses que dans un
système de type Gnutella, par exemple), est employée dans les systèmes FastTrack, comme
KaZaA. Les nœuds du réseau peuvent alors devenir super-nœuds et vice-versa, selon les besoins
du système ou de leur propre choix.
De la même façon, le système eDonkey2000 utilise des serveurs fixes, plus vulnérables car
moins nombreux et moins souple que les super-nœuds FastTrack.
Protocoles réseaux []
Les connexions se font par TCP/IP, le plus utilisé sur internet, qui intègre un contrôle de
réception des données, ou par UDP lorsque l'application choisit de contrôler elle-même la bonne
réception des données.
Plusieurs systèmes pair à pair sont proposés sous forme de réseau abstrait, même s'ils ne sont pas
tous, en 2009, très répandus. Les applications proposées à l'utilisateur final fonctionnent à l'aide
de tels protocoles réseaux.
Parmi eux, on trouve Mnet, Chord, Tapestry, Freenet, I2P (utilisé par iMule), Tor ou
Koorde (en).
Sécurité []
La plupart des questions de sécurité dans les réseaux P2P sont dues au partage de fichier. Les
utilisateurs recherchent :
17



L'anonymat (afin d'éviter d'éventuelles poursuites judiciaires) ;
Le brouillage du protocole (afin d'éviter les filtrages du fournisseur d'accès internet) ;
Le chiffrement (« on peut savoir qui je suis mais pas ce que je télécharge »).
Afin d'assurer l'anonymat des utilisateurs, un ou plusieurs de ces concepts sont mis en pratique
dans des applications pair-à-pair :
Routage aléatoire []
Les requêtes passent par plusieurs nœuds afin de rendre leur traçage difficile. Ces nœuds faisant
transiter les informations sont d'autres utilisateurs du réseau, différents fragments d'un même
fichier passent donc par différentes machines, et y sont recopiés (mécanisme de cache), avant de
parvenir à l'ordinateur final ayant demandé le téléchargement.
Ce mécanisme de cache est souvent utilisé conjointement avec le chiffrement des données de
façon à ce que les intermédiaires ne puissent pas voir ce qui transite.
Ce procédé est mis en œuvre dans Freenet, I2P, Tor, stealthNet.
Réseaux de confiance : « Ami à ami » []
Articles détaillés : Ami à ami et Darknet.
Ce procédé est mis en œuvre dans WASTE, GNUnet, OneSwarm.
Chiffrement des échanges []
Article détaillé : Cryptographie.
Ce procédé est mis en œuvre dans Freenet, Ants, OFFSystem,stealthNet.
Évolution []
Décentralisation []
On peut constater, dans l'évolution des technologies pair-à-pair une tendance à toujours plus de
décentralisation. Illustration avec les logiciels de partage de fichiers connus :
Technologie
Ressources Recherche de ressources Recherche de pairs Multi-source
Architecture client-serveur centralisé
centralisé
centralisé
non
18
Napster (1999)
Direct Connect (?)
eDonkey (2003)
Kademlia (?)
décentralisé centralisé
centralisé
non
décentralisé décentralisé
centralisé
non
décentralisé semi-centralisé
semi-centralisé
oui
décentralisé décentralisé
décentralisé
oui
Instantanéité d'accès à la ressource []
Un des avantages de l'accès client-serveur est l'instantanéité avec laquelle on obtient la ressource.
C'est pourquoi le téléchargement par http, ftp ou via les newsgroups sont encore utilisés bien
qu'étant des systèmes typiquement client-serveur.
L'usage des logiciels de transfert de fichiers, de l'époque de Napster à celle de BitTorrent, est
d'attendre l'arrivée du fichier de plusieurs heures à plusieurs jours. Plusieurs initiatives tentent de
combler cette lacune. C'est par exemple le cas de Freenet mais aussi de Wuala qui veut rendre
l'accès aux fichiers stockés en réseau aussi rapide que l'accès à un fichier local.
Optimisation par proximité géographique []
Proactive network Provider Participation for P2P ou P4P est un groupe de travail qui vise au
développement de technologies permettant d'optimiser les échanges pair-à-pair. Ils partent du
principe que des pairs proches géographiquement sont plus à même d'échanger des données.
Remarque : Le P3P, malgré son nom, n'a rien à voir avec le P2P et n'en est pas une évolution. Il
s'agit de la Platform for Privacy Preferences : une initiative du W3C qui vise à améliorer la
sécurité des échanges sur le Web.
Évolution de la recherche scientifique []
Le pair-à-pair et, de façon plus générale les systèmes distribués, sont le sujet de nombreuses
recherches universitaires en informatique.
Terminologie []
Pour traduire « peer-to-peer » en français, « poste-à-poste » est la recommandation officielle
faite à la fois en France par la Commission générale de terminologie et de néologie[1] et au
Québec par l'OQLF[2], ces organismes reconnaissant cependant tous les deux l'expression « pairà-pair » comme synonyme. L'anglicisme reste néanmoins très utilisé en français.
D'autre part, l'OQLF recommande les traits d'union pour « poste-à-poste » et « pair-à-pair »
lorsqu'ils sont utilisés comme substantifs, mais pas lorsqu'ils ont une valeur adjectivale ;
l'organisme rappelle également que ces expressions sont invariables[2].
19





Le terme de système pair-à-pair permet de nommer un ensemble constitué d'utilisateurs (en
nombre pas forcément défini, ni fixe, mais plutôt de manière générale), du protocole qui leur
permet de communiquer (Gnutella, BitTorrent, CAN, etc.), et du fonctionnement du protocole
entre ces machines ;
le terme de réseau pair-à-pair permet de désigner les machines et leur interconnexion à un
moment donné, avec un nombre défini de machines / utilisateurs ;
le terme de nœud permet de désigner le logiciel présent sur une machine, donc souvent un
utilisateur (mais éventuellement plusieurs) ;
le terme de lien désigne une connexion (souvent TCP) entre deux nœuds ;
le terme d'objet désigne ce qui est partagé dans un système pair-à-pair.
Liste de logiciels pair à pair []
BitTorrent []
~ ABC ~ Azureus ~ BitComet ~ BitTornado ~ BT++ ~ Deluge ~ eXeem ~ KTorrent ~ Miro ~
mlDonkey ~ Opera ~ The Pirate Bay ~ PTC ~ qBittorrent ~ Shareaza ~ TorrentStorm ~
Transmission ~ µTorrent ~ WinMobile Torrent ~ Xtorrent
Gnutella []
Limewire et son clone Frostwire ~ Shareaza ~ Acquisition (Mac) ~ BearShare ~ Cabos (Mac :
Aquisition + Limewire) ~ Gnucleus ~ mlDonkey ~ Morpheus ~ mlmac ~ Poisoned ~ PeerCast ~
Phex ~ Swapper ~ XoloX ~ Mutella ~ IMesh
Napster []
OpenNap ~ mlmac ~ Poisoned ~ lopster
FastTrack []
Kazaa ~ Grokster arrêté par la MPAA et la RIAA ~ iMesh ~ gIFT ~ mlmac ~ Poisoned
eDonkey2000 []
eDonkey2000 (regroupement eDonkey2000 - Overnet) ~ mlDonkey ~ eMule ~ xMule ~ aMule ~
Shareaza ~ lMule ~ lphant
MP2P []
Piolet ~ Blubster ~ RockItNet
20
Freenet []
Frost - Le logiciel qui permet d'utiliser les forums de Freenet. ~ Fuqid - Pour publier des sites
web. ~ Freemail
GNUnet []
GNUnet projet de la Free Software Foundation.
Direct Connect []
Direct Connect ~ DC++ ~ Zion++ ~ BlackDC ~ oDC ~ rmDC ~ DC Pro
Ares Galaxy []
~ Ares (Galaxy ou Lite) ~ FileCroc
Autres systèmes pair-à-pair chiffrés et/ou partiellement anonymes []
~ ANts P2P ~ stealthNet ~ Filetopia ~ Gigatribe ~ MUTE (Partage de fichier uniquement) ~
Nodezilla (Multi fonctions) ~ OFFSystem ~ Spider ~ Tor (réseau) (Grand projet issu de l'EFF.
Navigation web, etc.) ~ Winny (Stoppé - Partage de fichier uniquement. A donné naissance à
Share puis Perfectdark ). ~ RetroShare (En développement actif)
Autres systèmes []
AllPeers ~ Alpine ~ bwa ~ CAN ~ Carracho ~ Chord ~ Dexter ~ Evernet ~ FreePastry ~ GPU ~
Groove ~ Hotwire ~ JXTA ~ JXMobile ~ KoffeePhoto ~ Kademlia ~ MojoNation ~ OFFsystem
~ P2PS ~ Pastry ~ Pichat ~ PixVillage ~ Rshare ~ Scribe ~ Soulseek ~ Swarmcast ~ Symphony
~ Tapestry ~ TribalWeb ~ Wambo ~ WinMX ~ Hotline et KDX
echnologies de l'information et de la communication pour l'éducation
Pour les articles homonymes, voir TIC, TICE, NTIC et IT.
Les Technologies de l'Information et de la Communication pour l'Education (TICE)
recouvrent les outils et produits numériques pouvant être utilisés dans le cadre de l'éducation et
de l'enseignement (TICE=TIC+Education).
21
Les TICE regroupent un ensemble d’outils conçus et utilisés pour produire, traiter, entreposer,
échanger, classer, retrouver et lire des documents numériques à des fins d'enseignement et
d'apprentissage.
Historique []
Au cours du XXe siècle, l'école a tenté de s'approprier les médias et les dispositifs
technologiques, avec plus ou moins de volonté et plus ou moins de moyens : radio scolaire
(années 1930), télévision scolaire (années 1950), informatique (années 1970), magnétoscope
(années 1980), multimédia (années 1990).
Les gouvernements donnent parfois un signal fort dans cette direction, comme le Plan
Informatique pour Tous présenté le 25 janvier 1985 en France. Ce premier projet d'envergure
échoua en partie : le souci protectionniste avait conduit au choix d'un matériel inadapté, le
Thomson MO5 et le Thomson TO7 (mais il faut replacer ce choix dans le contexte technique de
l'époque).
Néanmoins, la politique volontariste du gouvernement a permis à un grand nombre d'enseignants
de se former pendant leurs vacances, en échange d'une modeste indemnité financière. Nombre de
ces enseignants s'engageront activement dans les développements de l'informatique pégagogique
qui vont suivre.
En 1995, un certain nombre d'écoles françaises prennent l'initiative d'une connexion Internet. En
1996, plusieurs académies proposent leurs sites web. Cette même année, l'Anneau des
Ressources Francophones de l'Éducation, dit l'ARFE, voit le jour. Il est créé par des chercheurs,
des enseignants et étudiants. Il est l'un des premiers lieux historiques sur la toile, où apparaissent
des ressources éducatives en ligne à télécharger. C'est en 1997 qu'est lancé un plan national pour
l’équipement et la connexion de tous les établissements de l’enseignement public, de la
maternelle à l’université.
En septembre 1997, la Direction de l’Information Scientifique et des Technologies Nouvelles du
Ministère de l’Éducation Nationale estimait que "l’École ne peut rester à l’écart de ces
évolutions, sous peine de faire apparaitre des handicapés de la société de l’information" (… Dans
l'éducation spécialisée ...) et le secteur sanitaire et social, la majorité du parc informatique est
utilisé pour du travail d’administration et de gestion interne ou de traitement des dossiers des
usagers, une autre partie du parc est immobilisée (matériels inactifs, non exploités, archaïques),
la plus petite part concerne les actions socio-éducatives ou d’éducation spécialisée[1].
Au terme proposé, l'an 2000, les lycées étaient équipés, mais les collèges et surtout les écoles
devaient souvent attendre encore.
Les efforts français peuvent également être placés dans le contexte de la vision de la société de
l'information telle que définie par la Commission européenne et plus particulièrement des
programmes eEurope qui fixent des objectifs ambitieux afin d'équiper et connecter l'ensemble
des écoles européennes à l'Internet.
22
Enjeux et bilans []
Il s'agit seulement de lutter contre la fracture numérique, encore bien réelle. Le développement
des TICE correspond aussi à une volonté forte d'éduquer les jeunes pour qu'ils fassent un usage
citoyen et responsable de ces technologies, notamment dans le domaine Internet, à savoir :




éviter les comportements de « zappeur » sur la toile, c’est-à-dire leur apprendre à rechercher et
à trier les informations en fonction de leurs besoins;
avoir un regard critique sur l'information délivrée par ce réseau de communication (importance
de l'analyse critique des sources d'information);
les protéger des intentions malveillantes (pornographie, escroquerie, sites marchands plus ou
moins déguisés);
expliquer les méfaits du piratage, le respect de la propriété intellectuelle.
Cette liste n'est pas exhaustive. L'objectif est de guider l'élève dans l'apprentissage de ces
technologies, sachant que, dans les familles, il est souvent livré à lui-même.
Ces notions, en plus des aspects techniques, sont notamment mises en avant dans le brevet
informatique et internet français, sous l'intitulé « Adopter une attitude citoyenne face aux
informations véhiculées par les outils informatiques ».
Ceci pose le problème de la formation des enseignants. Tous ne sont pas compétents dans ce
domaine pointu. Cette technologie fait peur à certains, d'autres encore résument l'informatique à
Microsoft et utilisent un vocabulaire étroit (Word au lieu de traitement de textes, etc). Les règles
de mise en page, de typographie, sont souvent inconnues. A partir de 2008, l'obtention du C2i2e
par les professeurs stagiaires devient obligatoire dans les IUFM (Institut Universitaire de
Formation des Maîtres). De plus, l'infrastructure des écoles est souvent insuffisante : les écoles
ont rarement les moyens d’offrir un poste de travail par élève, les ordinateurs ne sont pas équipés
de logiciels de gestion de classe, ou la connexion Internet est trop lente.
Nouvelles ressources, nouvelles pratiques []
Au-delà de cette initiation à l'informatique, outil désormais indispensable au citoyen, dont l'usage
appelle aussi bien une familiarisation technique qu'une formation intellectuelle, les TICE
représentent également un important potentiel d'innovations pédagogiques et un réservoir quasi
infini de nouvelles pratiques pour les enseignants comme pour l'ensemble du système éducatif.[2]
Pour esquisser une typologie rapide des ressources apportées par les TICE, on retiendra 5
familles de ressources :


banques de données et d'informations (documents numériques : textes, images, vidéos...)
pouvant être utilisés comme supports de cours et d'illustrations par l'enseignant ou pouvant
servir comme source d'information pour les élèves lors de recherche documentaire.
manuels numériques enrichis de données nouvelles (vidéos...) et d'outil de navigation unique:
deep tagging
23



outils de travail personnel (exerciseurs, laboratoires personnels) capables de s'adapter au niveau
des apprenants, à leurs objectifs et à leurs parcours.
simulateurs, systèmes experts, permettant de modéliser les phénomènes étudiés et d'en faire
varier les paramètres,
dispositifs de travail collectif, de mise en réseau, de communication.
Mais les exemples d'outils existants sont nombreux. Ils vont du simple didacticiel, à la plate
forme d'apprentissage en ligne. Et surtout les méthodes d'appropriation des outils et l'usage de
ces outils sont excessivement variables d'un "Educateur" à l'autre. Une pédagogie des TICE
prenant sa source dans les savoirs issus des sciences de l'éducation se façonne actuellement.
Exemple 1 - Le didacticiel []
Article détaillé : Didacticiel.
Un didacticiel (contraction de « didactique » et « logiciel ») peut désigner deux choses :


un programme informatique relevant de l'enseignement assisté par ordinateur (EAO) ; plus
précisément, il s'agit d'un logiciel interactif destiné à l'apprentissage de savoirs (et plus
rarement de savoir-faire) sur un thème ou un domaine donné et incluant généralement un autocontrôle de connaissance ; la DGLF préconise dans le sens strict l'emploi de l'expression
« logiciel éducatif » ;
un document (papier ou support numérique) visant à former à l'utilisation d'un logiciel ; on parle
aussi de tutoriel.
S'agissant d'un néologisme, il n'y a pas de référence indiquant qu'une acception est correcte et
l'autre erronée.
On utilise aussi le terme exerciseur lorsque le logiciel est réalisé à base d'exercices
d'entraînement, ou environnement interactif multimédia (l'activité pouvant être libre).
Exemple 2 - L'apprentissage en ligne []
Article détaillé : Apprentissage en ligne.
Etymologiquement l'apprentissage par des moyens électroniques, peut être caractérisé selon
plusieurs points de vue : économique, organisationnel, pédagogique, technologique.
La définition de l'apprentissage en ligne (e-learning) donnée par l'Union Européenne est : « l’elearning est l’utilisation des nouvelles technologies multimédias de l’Internet pour améliorer la
qualité de l’apprentissage en facilitant d’une part l’accès à des ressources et à des services,
d’autre part les échanges et la collaboration à distance ».
En anglais, le terme E-learning, employé par le monde économique, résulte d’une volonté
d’unifier des termes tels que : « Open and Distance Learning » (ODL) pour qualifier sa
dimension ouverte et qui vient du monde de la formation à distance, « Computer-Mediated
24
Communication » (CMC) pour traduire les technologies de communication (Mails, Forum,
Groupware) appliquées à la formation « Web-Based Training » (WBT) pour traduire la
technologie dominante sur Internet pour la formation, « Distributed Learning » qui traduit plus
une approche pédagogique de type constructiviste et fondée sur la Cognition Distribuée
(Grabinger et al., 2001).
L'apprentissage en ligne est une modalité pédagogique et technologique qui concerne la
formation continue, l’enseignement supérieur mais aussi la formation en entreprise, c’est-à-dire
pour un apprenant adulte ayant une certaine autonomie dans l’organisation de son processus
d’apprentissage, comme en entreprise par exemple. Cependant, il faut remarquer qu’aux ÉtatsUnis, dans des textes officiels récents, E-learning est souvent décliné sous la forme « EnhancedLearning through Information Technologies », pour tout type de public, de la maternelle à la
formation continue, et qu'il inclut toutes les technologies éducatives que nous avons déjà
connues : didacticiels, CD/Rom, Hypermédias, Tuteur Intelligent…(US DoE, 2000).
Ainsi, le E-learning serait un assemblage, tant de pratiques pédagogiques que de technologies
éducatives qui existaient, et dont le développement proviendrait de l’explosion de la Toile
(2000/2001) avec son potentiel d’ubiquité. Il semble cependant, comme pour les évolutions
récentes des organisations, que le E-learning, tel qu’il est en train d’émerger, possède des
caractéristiques qui le font différer des approches des technologies de l’éducation telles que nous
les connaissions.
Plusieurs termes sont utilisés pour traduire le terme e-learning. La traduction la plus fidèle est
apprentissage en ligne. Le « e » comme dans e-learning étant une référence explicite aux
technologies de l'information et de la communication. L'apprentissage mixte conjugue les
notions d'apprentissage en ligne et d'apprentissage hors ligne. L'apprentissage mixte désigne
une méthode d'acquisition d'un savoir ou de construction de connaissance utilisant des
interactions (acteur-acteur ou acteurs-ressources) relayées par un système télématique
(électronique, informatique connecté par réseau). L'apprentissage électronique peut avoir lieu à
distance (en ligne), en classe (hors ligne et/ou en ligne) ou les deux. L'apprentissage en ligne est
une spécialisation de l'apprentissage à distance (ou formation à distance), un concept plus général
qui inclut entre autres les cours par correspondance, et tout autre moyen d'enseignement en
temps et lieu asynchrone.
C'est une méthode de formation/d'éducation qui permet théoriquement de s'affranchir de la
présence physique d'un enseignant à proximité. En revanche, le rôle du tuteur distant apparaît
avec des activités de facilitateur et de médiateur.
La plate-forme d'apprentissage en ligne []
Article détaillé : Plate-forme d'apprentissage en ligne.
Une plate-forme d'apprentissage en ligne, appelée parfois LMS (Learning Management
System), est un site web qui héberge du contenu didactique et facilite la mise en œuvre de
stratégies pédagogiques.
25
On trouve aussi les appellations de centre de formation virtuel ou de plate-forme e-learning
(FOAD).
Une plate-forme e-learning (ou LMS) est un produit dérivé des logiciels CMS (content
management system) mais présente des fonctions différentes pour la pédagogie et
l'apprentissage.
Il s'agit d'une composante d'un dispositif e-learning mais ce n'est pas la seule.
Exemple 3 - Les Espaces Numériques de travail (ENT) ou Les Espaces Numériques
d'Apprentissage (ENA) []
Article détaillé : Espace numérique de travail.
L'Espace numérique de travail est un portail en ligne sécurisé qui permet à l'ensemble des
membres de la communauté scolaire (élèves, personnels enseignants, personnels non-enseignant,
parents) d'accéder à des services en lien avec des activités d'éducation et d'accompagnement des
élèves.
Les ENT sont généralement offerts par les collectivités qui le proposent aux établissements avec
l'aide des Rectorats qui débloquent les moyens humains de formation et d'accompagnement
nécessaires à la diffusion des usages.
L'ENT répond à de nombreuses problématique des TICE. Il a pour objectif de




moderniser l'Etat en permettant à chaque agent de mieux piloter son système d'information
(pour manager, gérer, enseigner, etc.) ;
moderniser le service public en offrant à tous les usagers et à leurs familles des services
numériques pour apprendre ou accompagner la scolarité de leurs enfants ;
familiariser les élèves avec des usages des technologies qui non seulement leur permettent de
mieux apprendre mais encore de mieux comprendre la société de la connaissance dans laquelle
ils auront à prendre place ;
rendre possible par tous et pour tous le recours à des formes d’enseignement et
d’apprentissage alternatives.
De nombreux témoignages (http://www.la-lettre-ent.com) montrent que ces impacts sont
profonds. Pour répondre aux enjeux de fracture numérique les décideurs territoriaux s'appuient
en complément sur des espaces publics numériques pour donner non seulement l'accès aux
personnes éloignées d'Internet, mais également l'accompagnement pour apprendre à s'en servir.
Actuellement, dix plaque territoriales généralisent les ENT à l'ensemble de leurs établissements
(un tiers des établissements du secondaire seront touchés à terme). Vingt-trois projets territoriaux
sont accompagnés nationalement.
26
Exemple 4 - Le tableau blanc interactif []
Un tableau blanc interactif lors du CeBIT 2007
Article détaillé : Tableau blanc interactif.
Le tableau blanc interactif (TBI) est un dispositif alliant les avantages d'un écran tactile et de la
vidéoprojection.
Un écran blanc tactile est relié à un ordinateur via un câble (généralement USB). Il est capable de
lui transmettre diverses informations, dont la nouvelle position du curseur de la souris, par
toucher. Un vidéoprojecteur se charge d'afficher l'écran de l'ordinateur, sur le tableau blanc.
Il est donc possible d'effectuer à la main ou à l'aide d'un stylet (selon le modèle), tout ce qui est
possible de réaliser à l'aide d'une souris, sur un format d'écran assez important (jusqu'à plus de
2m de diagonale). En règle générale, le tableau est fourni avec un logiciel dédié, qui permet de
tirer parti des possibilités nouvelles de cette technologie.
L'ordinateur relié au TBI n'a pas besoin d'être très puissant.
En milieu scolaire, le TBI offre de nombreuses applications : en sciences physiques, en
géométrie ou encore comme un outil de pédagogie différenciée (témoignages vidéos).
Cependant, son utilisation doit répondre à un besoin pédagogique réel pour trouver toute son
efficacité[3]. Pour plus d'information sur l'usage du TBI, ainsi que des recommandations
pratiques, voir "Enseigner et apprendre avec le tableau interactif". Dans le cadre du projet 1000
visioconférences pour l'école [1] l'ancien ministre de l'éducation nationale, Xavier Darcos, a
favorisé l'émergence d'applications pédagogiques du TBI autour de l'apprentissage de l'anglais,
avec par exemple goFLUENT Education dans les villes de Rosny sous Bois et du Havre [2].
Les applications du TBI se retrouvent dans le domaine des entreprises (conférences et réunions),
ou dans le domaine scolaire. Le prix du dispositif complet est d'environ 3 000 euros (tableau et
vidéoprojecteur compris), ce qui fait qu'il n'est pas destiné au particulier. À noter qu'il existe
27
maintenant des solutions de TBI mobiles à partir de 700 euros environ (sans le vidéoprojecteur).
Il existe depuis peu la possibilité de réaliser son propre tableau numérique en utilisant la manette
d'une célèbre console de jeu la wii et en bricolant un stylet infra-rouge. Ceci pour un cout
modeste (moins de 45€). La méthode est présentée ici [3]
Société de l'information
La société de l'information désigne un état de la société dans lequel les technologies de
l'information jouent un rôle fondamental. Elle est en général placée dans la continuité de la
société industrielle. De même, la notion de société de l'information a été inspirée par les
programmes des grands pays industriels. Par ailleurs, l'expression de société de la connaissance
est parfois préférée à celle de société de l'information. Elle est au centre de différents débats dont
celui concernant la « fracture numérique ».
La Journée mondiale de la Société de l'information a lieu tous les ans le 17 mai selon l'adoption
par l'assemblée générale de l'Organisation des Nations unies de la résolution A/RES/60/252.
Times Square, au cœur d'une dense société de l'information ; la multiplicité des supports et des sources
est-elle réductible à un modèle théorique ? Chomsky s'attelle à cette tâche, le décrit, puis le passe au
spectre de l'Histoire contemporaine des États-Unis.
28
o
Une nouvelle ère []
Ce n'est pas la première fois que des innovations scientifiques et technologiques contribuent
fortement à des modifications profondes de la société :
Hier, les sciences de la dynamique, de la thermodynamique, et de l'électromagnétisme, et leurs
conséquences sur l'apparition de la machine à vapeur, de l'électricité,... étaient accompagnés par
le développement de la presse.
Types de sociétés
(aspects sociologiques)
Organisation sociale
Société traditionnelle
Société moderne
Société ouverte
Sociétés historiques
Société romaine
Société féodale
Société d'Ancien Régime
Société industrielle
Société post-industrielle
Théories d'ordonnancement social
Société d'ordres
Société de castes
Société de classes
Société sans classe
29
Autre
Mcdonaldisation de la société
Société de consommation
Société de masse
Société de l'information
Société de la connaissance
Société secrète & Fraternités
Science et société
Portail de la Sociologie
Aujourd'hui, la relativité, la physique quantique, et leurs applications dans l'énergie nucléaire, les
nanotechnologies,... sont accompagnées par les modes de partage de l'information et des
connaissances actuels que sont l'informatique, le web, et les télécommunications.
Le parallèle que l'on pourrait faire avec d'autres périodes de l'Histoire serait donc sur les moyens
de partage de l'information et de la connaissance : l'équivalent pendant les Lumières et le
XIXe siècle serait le développement de la presse écrite, ou bien, en remontant plus loin, pendant
la Renaissance, le développement de l'imprimerie.
Le processus que l'on observe est donc : découvertes dans les sciences fondamentales,
applications technologiques, et partage de la connaissance par de nouveaux moyens techniques.
L'informatique permet aujourd'hui de numériser les informations et de les traiter. D'autre part, les
nouveaux moyens de télécommunication facilitent l'échange et la diffusion de la connaissance.
Ces nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC) changent donc
profondément la vie au quotidien des citoyens, le fonctionnement des entreprises, de l'État. Tout
cela entraîne de nouvelles représentations mentales et sociales.
Ce processus est analysé par plusieurs philosophes et sociologues, dans un cadre qui dépasse le
strict cadre de la société de l'information. Plutôt que de société post-industrielle, il serait peutêtre plus juste de parler de période post-moderne. Le philosophe Michel Foucault emploie
l'expression d'hypermodernité, qu'il associe à un changement de conception du monde. Le terme
employé par Michel Foucault pour désigner la conception du monde est l'épistémè, qui
correspond, au niveau de la société, à un ensemble de représentations chez les individus
(paradigmes). Gérard Ayache parle d'hypermonde pour exprimer les mutations radicales nées de
l'association de la mondialisation économique et de l'hyper-information.
Les effets macroscopiques de la société de l'information []
30
Croissance économique []
- Un premier effet macroéconomique important concerne les gains de productivité et la
croissance liée à l'introduction des TIC.
- La mise en réseau, les gains de performances des matériels, les raffinements des logiciels
génèrent un renouvellement rapide de l'industrie des TIC qui assurent ainsi une bonne part de la
croissance économique mondiale.
- Ensuite, il y a le besoin en personnel qualifié capable de gérer les nouveaux systèmes. Ceci a
des implications importantes sur la formation et l'enseignement. Par exemple, les nouveaux
produits et services TIC ne peuvent être utilisés que si les consommateurs ont des connaissances
technologiques de base minimales.
- Les TIC influencent également la recherche scientifique et technique et permettent
indirectement de réaliser de nouvelles découvertes qui ont à nouveau un effet macroéconomique.
- On assiste à la création d'un nouveau Marché, c'est-à-dire un lieu d'échanges, à la fois
économique (on vend et on achète des produits) et social (on échange des informations). Il
faudrait ajouter qu'en matière de TIC, l'offre de produits commerciaux précède et induit souvent
artificiellement la demande ; on pourrait citer l'aspect multimédia (TV, vidéo à la demande, GPS,
musique...) sur les téléphones portables. Un autre phénomène induit par les TIC est l'apparition
d'un marché de services gratuits et de l'économie du don (Wikipédia constitue un exemple).
Les nouveaux processus mis en place grâce aux TIC ont aussi des conséquences sur l'analyse de
la valeur des produits et services, que l'on effectuera davantage sur le cycle de vie, lequel a
tendance à se raccourcir.
Les TIC ont un impact dans de nombreux autres domaines comme les loisirs, la culture, la santé,
la gestion du temps, les comportements en société...
Aspect sociaux : fracture numérique, dépendance et sociabilité []
Les TIC peuvent également être à l'origine de nouvelles formes d'exclusion sociale.


De nombreuses actions politiques ont été mises en place pour lutter contre la fracture
numérique, on parle alors de e-inclusion et à présent de solidarité numérique.
La dépendance au jeu vidéo, à un monde virtuel représente un aspect sombre des nouveaux
outils informatiques et réseaux : l’emploi du temps et la psychologie des personnes fascinées
s’en trouvent modifiés. En parallèle, de nouvelles formes de sociabilité apparaissent par
l’appartenance à un réseau social.
Les politiques de la société de l'information []
31
En Europe []
La définition et l'accompagnement de la société de l'information a fait l'objet de préoccupations
politiques importantes en Europe.
En décembre 1999, en préparation du Conseil de Lisbonne, la Commission européenne lance
l'initiative eEurope - une société de l'information pour tous, en vue d'apporter les avantages de la
Société de l'Information à tous les Européens.
Le thème de la Société de l'information est au cœur des objectifs ambitieux définis par l'Union
Européenne lors du Conseil européen de Lisbonne les 23 et 24 mars 2000 qui visent à faire de
l'Europe la société de la connaissance la plus compétitive du monde d'ici 2010 tout en améliorant
l'emploi et en renforçant la cohésion sociale. Une Direction Générale (DG) Société de
l'Information est créée au sein de la Commission Européenne.
Le plan d'action eEurope 2002 est approuvé lors du Conseil européen de Santa Maria da Feira,
les 19 et 20 juin 2000.
Suite au Conseil européen de Barcelone, les 15 et 16 mars 2002, la Commission européenne a
préparé le plan d'action eEurope 2005 qui a été adopté par le Conseil européen de Séville, les 21
et 22 juin 2002. Depuis, il y a un nouveau plan d'action qui s'est mis en place et qui s'intitule
i2010 : la société de l'information et les médias au service de la croissance et de l'emploi
En outre, le Conseil de l'Union européenne a lancé, en 2006, dans le cadre de la Politique
étrangère et de sécurité commune (PESC), une « stratégie pour une société de l'information
sûre » visant à lutter contre le cybercrime.
La Commission européenne a créé un portail consacré à la Société de l'Information.
Dans le monde []
C'est en 1995, à Bruxelles, lors de la réunion des sept pays les plus industrialisés que la notion de
« société globale de l’information » a été homologuée, devant des invités du monde des affaires
mais sans représentant de la société civile. Il s'agissait avant tout de marquer la volonté
d'encourager le développement d'une société mondiale de l'information. À l'invitation de la
Commission européenne, une Conférence (ministérielle) de la société de l'information du G-7
s'est tenue les 25 et 26 février 1995.
Dernièrement, le sommet mondial sur la société de l'information (SMSI) a été organisé à Genève
(Suisse) en décembre 2003 et un deuxième sommet à Tunis (Tunisie) en novembre 2005. Ces
sommets ont réuni des chefs d'État, des chefs de secrétariat des institutions spécialisées des
Nations unies, des représentants du secteur privé, des organisations non gouvernementales ainsi
que des médias et de la société civile.
Quelques penseurs de la société de l'information []
32
Manuel Castells - Peter Dahlgreen - Daniel Kaplan (FING) - Joël de Rosnay - Pierre Musso Michel Saloff-Coste - Alvin Toffler - Dominique Wolton - Bernard Benhamou - Yoneji Masuda
- Chris Anderson - Alban Martin - Michel Volle
Pierre Musso, dans télécommunications et philosophie des réseaux, la postérité paradoxale de
Saint-Simon (1998), pense que derrière l'objet technique réseau se cache une idéologie, la
philosophie des réseaux, à l'origine de la politique de la société de l'information dans les années
1990. Depuis le sommet de Lisbonne, plus que sur les flux et les télécommunications, on met
davantage l'accent sur les connaissances humaines.
Schéma conceptuel
Cet article est une ébauche concernant les sciences cognitives.
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De manière générale, un schéma conceptuel (concept map en anglais) est une représentation
d'un ensemble de concepts reliés sémantiquement entre eux. Les concepts sont connectés par des
lignes fléchées auxquelles sont accolés des mots. La relation entre les concepts s'appuie sur des
termes exprimant celle-ci : « mène à », « prévient que », « favorise », etc.
Le schéma conceptuel poursuit plusieurs buts. Il construit la représentation mentale d'une
situation, que cette dernière soit personnelle, celle d'un groupe ou encore celle d'une
organisation. Il permet de résumer la structure synthétique d'une connaissance construite à partir
de sources diverses.
L'ajout d'objets de support : diagrammes, rapports, autres schémas, feuille de calcul, etc., durant
l'élaboration des schémas aide l'apprenant à augmenter la quantité et la qualité des informations
ainsi apprises. C'est en raison de cet effet positif sur l'apprentissage qu'au XXIe siècle des
pédagogues ont commencé à utiliser ce type de schéma dans le cadre de leur cours.

En informatique, un schéma conceptuel est une représentation graphique qui sert à décrire le
fonctionnement d'une base de données. Il représente ainsi les objets principaux contenus dans
cette dernière, leurs caractéristiques et les relations qui s'établissent entre ces différents objets.
Cette représentation est normée suivant une modélisation bien définie.
Plusieurs types de schémas conceptuels existent, correspondants aux différents types de base de
données que l'on peut rencontrer : le modèle hiérarchique, le modèle réseaux sémantiques, le
modèle entité / relation, le modèle objet...
Modèle hiérarchique []
33
L'information est organisée de manière arborescente (selon une hiérarchie), accessible
uniquement à partir de la racine de cette arborescence.
Le défaut principal de cette représentation provient du fait que le point d'accès à l'information est
bien unique (c'est la racine de l'arbre hiérarchique), d'où des problèmes dans la recherche
d'informations de la base de données hiérarchique.
Modèle Réseaux sémantiques []
Ce modèle décrit le fonctionnement d'une base de données réseau.
Ce type de base de données fonctionne sur le principe du regroupement des différents éléments
de la base de données par leur sens. Mais, ce modèle est trop complexe pour être réellement
efficace.
Toutes les informations peuvent être associées les unes aux autres et servir de point d'accès.
Modèle Entité / Relation []
Le modèle entité-relation (encore appelé modèle Entité / Association) est un type de schéma
conceptuel très utilisé pour les bases de données, notamment les bases de données relationnelles.
Concepts []
Il s'agit d'un outil permettant de décrire le fonctionnement de la base de données en notifiant :

Les entités
o Ce sont des objets concrets (livre, individu) ou abstraits (compte bancaire) que l'on peut
identifier.
o On peut représenter un ensemble d'entités de la réalité par une entité type (un élève
pour l'ensemble des élèves).
o Ces entités sont caractérisées par leurs attributs (pour l'élève : classe, nom ...). Parmi ces
attributs, on définit un identifiant qui va permettre de caractériser de façon unique
l'entité dans l'ensemble (pour l'élève, ses nom et prénom peuvent jouer ce rôle).

Relations entre les entités
o Elles représentent les liens existant entre une ou plusieurs entités.
o Elles sont caractérisées par un nom, une propriété d'association et éventuellement des
attributs.

Degré de relation et cardinalité
o Le degré de la relation (ou dimension de la relation) est le nombre d'entités qui sont
impliquées dans cette relation. La relation peut ne faire intervenir qu'une seule entité,
auquel cas elle est dite réflexive.
Exemple d'une relation réflexive : la relation 'de mariage'
34

o
La cardinalité (d'une entité par rapport à une relation) exprime le nombre de
participations possibles d'une entité à une relation. Comme c'est un nombre variable,
on note la cardinalité minimum (0 ou 1) et maximum pour chaque entité. Par exemple,
dans une bibliothèque, un usager peut emprunter 0 ou N livres, mais le livre ne peut
être emprunté que par 0 ou 1 usager.
Représentation graphique []





Les entités sont représentées dans des rectangles et s'écrivent en lettres majuscules.
L'identifiant d'une entité (clé primaire) est le premier attribut cité et est souligné. Les autres
attributs sont placés à la suite.
Les relations sont placées dans des ellipses ou des losanges avec leurs attributs respectifs.
Les cardinalités sont placées à côté de l'entité qu'elles caractérisent.
Les clés étrangères n'apparaissent pas dans l'entité où elle n'est pas la clé primaire.
Démarche de conception []
Voici une méthode possible pour réaliser un schéma entité/relation :
1.
2.
3.
4.
5.
Etablir la liste des entités
Déterminer les attributs de chaque entité en choisissant un identifiant
Etablir les relations entre les différentes entités
Déterminer les attributs de chaque relation et définir les cardinalités
Vérifier la cohérence et la pertinence du schéma obtenu
Exemple : schéma entité/relation d'une consultation chez le médecin []
Modèle Objet []
Dans le cadre de ce modèle, les données sont décrites comme des classes et représentées sous
forme d'objets.
Ce schéma est souvent associé au modèle entité / relation.
Modèle de données
Un modèle de données est un modèle qui décrit de façon abstraite comment sont représentées
les données dans une organisation métier, un système d'information ou une base de données.
Ce terme modèle de données peut avoir deux significations :
1. Un modèle de données théorique, i.e. une description formelle ou un modèle mathématique.
Voir aussi modèle de base de données
35
2. Un modèle de données instance, i.e. qui applique un modèle de données théorique
(modélisation des données) pour créer un modèle de données instance. Voir infra.
Modèle de données théorique []
Composantes []
En général, un modèle de données théorique décrit ce qui suit :
1. Structure de donnée : il définit comment les données sont organisées (hiérarchique, réseau,
relationnel, orienté objet).
2. Intégrité des données : il fournit un langage ou des règles implicites pour la maintenance de
l'intégrité des données dans le modèle de données instance.
3. Manipulation des données : elle fournit un langage pour créer, mettre à jour et supprimer les
données.
4. Recherche de données : il fournit un langage pour chercher les données.
Par exemple, dans le modèle relationnel, toutes les données sont représentées par des relations
mathématiques (ou, pour être précis, une version légèrement extrapolée à partir de cela). Il existe
un langage général de spécification des contraintes (first-order logic), et pour les manipulations
et la recherche de données, on a introduit l'algèbre relationnelle, tuple calculus et domain
calculus.
On peut trouver des informations complémentaires sur ce sujet dans système de gestion de base
de données.
Niveaux de préoccupation []
Une théorie de modèle de données définit généralement des niveaux de préoccupation. Par
exemple, dans la méthode MERISE ou dans les modèles entité-relation employés dans les
modèles (SSADM, SDM/S), on définit des niveaux de préoccupation tels que :



Conceptuel,
Logique,
Physique.
Le contenu des modèles pour chaque niveau peut varier selon la méthode.
Le cadre d'architecture Zachman contient également ces trois niveaux de préoccupation. Les
données correspondent à la question " quoi ? " (le cadre Zachman est holistique, il existe donc
cinq autres aspects).
Les niveaux logique et physique apparaissent dans DoDAF, ainsi que dans AGATE. Dans
MODAF, ces niveaux de préoccupation n'apparaissent pas d'une façon évidente.
36
Modèle de données instance (application à un domaine
spécifique) []
La modélisation des données est le processus par lequel on crée un modèle de données instance
en appliquant une théorie de modèle de données. On emploie cette méthode pour se conformer à
des exigences ou des attentes d'entreprises ou d'organismes publics.
Les besoins sont généralement exprimés à travers un modèle conceptuel de données et/ou un
modèle logique de données. Ces modèles sont ensuite transformés en un modèle de données
physique, qui décrit les bases de données physiques employées.
Pour une application spécifique, on définit les tables (objets, relations, ..., les conventions de
nommage dépendent du modèle général). Par exemple, on décrit "client", "commande", "article",
ainsi que les relations entre eux ("un client commande des articles").
Si on utilise un modèle relationnel, on doit définir des ensembles de contraintes spécifiques (clé
candidates, foreign key), en utilisant le langage approprié conformément au modèle général (e.g.
SQL).
Outils pour créer le modèle de données d'une application []
Alors que les modèles simples de données (ceux consistant en peu de tables ou d'objets) peuvent
être créés « manuellement », les modèles plus compliqués nécessite une approche plus
systématique. Dans la communauté de modélisation des bases de données relationnelles, la
méthode du modèle entité-relation est utilisée pour établir un modèle de données spécifique au
domaine. Dans la communauté de la programmation orientée objet, on préfère le langage UML
(Unified Modeling Language) pour la création de modèles de données. Dans UML, les
"diagrammes de classe" présentent beaucoup de ressemblances avec les diagrammes entitérelation, mais la plupart des outils UML, comme Rational Rose et Embarcadero Describe, n'ont
pas la possibilité de supporter la traçabilité conceptuelle, logique, et physique. D'autres
méthodes, comme functional data model et object role modeling (ORM), décrivent aussi des
sous-ensembles ou des aspects d'un modèle de données et des applications qui sont basées sur
lui.
Modèles de données gouvernementaux []
En Europe []
Les systèmes d'information gouvernementaux doivent comporter des référentiels
d'interopérabilité. Le programme ADELE du gouvernement français comporte un référentiel
général d'interopérabilité et de sécurité avec des modèles de données communes.
Voir : Modèle de donnés communes d'ADELE.
37
Aux États-Unis []
Aujourd'hui, le partage d'informations et l'interopérabilité informatique sont obtenus par
l'utilisation de métadonnées. Les États-Unis tiennent déjà un grand nombre de registres de
métadonnées pour des fonctions régaliennes (justice, défense).
Le département de la défense dispose, dans le cadre d'architecture DoDAF, d'un Core
Architecture Data Model (CADM) .
Le gouvernement américain a lancé en 2002 le projet Federal Enterprise Architecture (FEA), qui
inclut cinq modèles, dont un modèle de données de référence (DRM). Ce modèle va inclure des
métadonnées à grande échelle.
Le chef du projet Data Reference Model américain, Michael Daconta, est l'ancien responsable du
centre d'excellence sur les métadonnées du département Homeland Security (sécurité intérieure).
Michael Daconta est l'auteur d'une déclaration d'indépendance des données : Declaration of data
independence
XML Schema
XML Schema publié comme recommandation par le W3C en mai 2001 est un langage de
description de format de document XML permettant de définir la structure d'un document XML.
La connaissance de la structure d'un document XML permet notamment de vérifier la validité de
ce document. Un fichier de description de structure (XML Schema Definition en anglais, ou
fichier XSD) est donc lui-même un document XML.
Une instance d'un XML Schema est un peu l'équivalent d'une définition de type de document
(DTD). XML Schema amène cependant plusieurs différences avec les DTD : il permet par
exemple de définir des domaines de validité pour la valeur d'un champ, alors que cela n'est pas
possible dans une DTD ; en revanche, il ne permet pas de définir des entités ; XML Schema est
lui même un document XML, alors que les DTD sont des documents SGML.
Ce langage de description de contenu de documents XML est lui-même défini par un schéma,
dont les balises de définition s'auto-définissent (c'est un exemple de définition récursive).
Types de données []
38
Arborescence des types de données
Les types de données intégrés sont[1] :

string
o
o









normalizedString, basé sur string
token, basé sur normalizedString
 language, basé sur token
 NMTOKEN, basé sur token, et duquel dérive NMTOKENS
 Name, basé sur token
 NCName, basé sur Name
 ID, basé sur NCName
 IDREF, basé sur NCName, et duquel dérive IDREFS
 ENTITY, basé sur NCName, et duquel dérive ENTITIES
duration
dateTime
date
time
gYear
gYearMonth
gMonth
gMonthDay
gDay
39









boolean
NOTATION
Qname
anyURI
base64Binary
hexBinary
float
double
decimal
o integer, basé sur decimal
 long, basé sur integer
 nonNegativeInteger, basé sur long
 positiveInteger, basé sur nonNegativeInteger
 unsignedLong, basé sur nonNegativeInteger
 unsignedInt, basé sur unsignedLong
 unsignedShort, basé sur unsignedInt, et duquel
dérive unsignedByte
 int, basé sur long
 short, basé sur int, et duquel dérive byte
 nonPositiveInteger, basé sur integer, et duquel dérive negativeInteger
Exemple []
Un exemple de fichier XSD:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<xs:schema xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">
<xs:element name="personne">
<xs:complexType>
<xs:sequence>
<xs:element name="nom" type="xs:string" />
<xs:element name="prenom" type="xs:string" />
<xs:element name="date_naissance" type="xs:date" />
<xs:element name="etablissement" type="xs:string" />
<xs:element name="num_tel" type="xs:string" />
</xs:sequence>
</xs:complexType>
</xs:element>
</xs:schema>
Suivi d'un fichier XML valide:
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<personne xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:noNamespaceSchemaLocation="personne.xsd">
<nom>MBODJ</nom>
<prenom>Babacar</prenom>
<date_naissance>1996-10-06</date_naissance>
<etablissement>NIIT</etablissement>
<num_tel>764704140</num_tel>
</personne>
40
Mise en œuvre du Dublin Core []
XML Schema correspond à un haut niveau de formalisation dans les schémas de classification.
XML Schema permet d'implémenter le standard Dublin Core de métadonnées.
Voir : " XML Schemas to support the Guidelines for implementing Dublin Core in XML
recommendation"
Les noms d'éléments sont indiqués de la façon suivante :
<xs:element name="title" type="elementType" />
<xs:element name="creator" type="elementType" />
<xs:element name="subject" type="elementType" />
<xs:element name="description" type="elementType" />
<xs:element name="publisher" type="elementType" />
<xs:element name="contributor" type="elementType" />
<xs:element name="date" type="elementType" />
<xs:element name="type" type="elementType" />
<xs:element name="format" type="elementType" />
<xs:element name="identifier" type="elementType" />
<xs:element name="source" type="elementType" />
<xs:element name="language" type="elementType" />
<xs:element name="relation" type="elementType" />
<xs:element name="coverage" type="elementType" />
<xs:element name="rights" type="elementType" />
Exemple d'utilisation []
XML Schema conjointement avec les formulaires XForms pour valider les données dès la saisie.
41

Integration TIC a lenseignement de la Chimie

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