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Ressource-1 : Infographie sur les forces et mouvements & la première loi de Newton 

13.11.2020

Vanessa Ischi avatar. Vanessa Ischi

Caroline Kizilyaprak  avatar. Caroline Kizilyaprak

Ressource: 
Infographie sur les forces et mouvements & la première loi de Newton: objectifs d’apprentissages

Introduction

En sciences, la notion de force est reconnue comme complexe à enseigner. Bien que leurs actions soient observables quotidiennement, les forces ne sont pas visibles et leur représentation est abstraite. Ce thème est très souvent lié à des représentations intuitives erronées comme par exemple confondre le poids (qui est une force d’origine gravitationnelle qui s’exprime en Newton) et la masse (qui est une quantité de matière et qui s’exprime en kg). L’étude des forces et leurs actions sur les corps fait partie du PER et sera abordée en classes de 10e et/ou 11e année.

L’utilisation de la première loi de Newton pour interpréter et prévoir des variations de vitesse est souvent à l’origine de difficultés de compréhension. En effet, cette loi décrit une situation expérimentale qui ne peut être obtenue sur terre, du fait de la force gravitationnelle. Pourtant, les lois de Newton constituent la base fondamentale de la physique mécanique et sont importantes à maîtriser pour la suite du cursus scolaire des élèves. 

Cette infographie permet d’expliciter les objectifs d’apprentissages et le niveau de maîtrise attendu par les élèves de sorte à réussir l’évaluation sommative qui aura lieu en fin de séquence. Cette infographie résume la première loi de Newton et met en évidence de façon interactive les objectifs d’apprentissages en synthétisant les éléments à retenir. Elle a été réalisée pour la préparation d’un travail significatif de fin de séquence pour des élèves de 10e année, mais pourrait être utilisée en début de séquence ou pour réactiver les connaissances pour des élèves plus âgés.

Ressource: 
Cette ressource s’inscrit dans la compétence: «réaliser une infographie comme support de cours». Le support visuel interactif ainsi créé facilite la mémorisation et une meilleure compréhension du thème des forces et mouvements. Cette ressource est utilisée en fin de séquence par l’enseignant.e pour présenter aux élèves de façon attractive les objectifs d’apprentissages qui seront à maîtriser en vue du futur travail significatif. Cette ressource permet de synthétiser l’essentiel à retenir. 

Analyse réflexive personnelle:
Processus de création:
Les satisfactions d’utilisation de l’infographie pour créer les objectifs d’apprentissages: 
Les objectifs vont pouvoir être ordonnés et classés par l’enseignant.e. Dans cette ressource, ils sont regroupés selon les thèmes de la vitesse, de la force ou encore la relation entre les forces et mouvements, enseignés au cours de la séquence.
Les objectifs sont associés à des éléments interactifs qui permettent de préciser la notion spécifique associée à l’objectif.
Les images produites par les élèves lors des travaux pratiques (TP) de chronophotographie ont pu être utilisées pour illustrer le lien entre ce qui est enseigné en TP et ce qui sera évalué.

Les difficultés rencontrées lors de la création de l’infographie sont les mêmes que celles rencontrées lors de la rédaction des objectifs d’apprentissages en vue de réaliser un travail significatif. La difficulté du respect de l’alignement curriculaire est toujours présente. Il faut évaluer ce qui a pu être enseigné et enseigner ce qui sera évalué. Pour cette raison, les objectifs sont explicités à plusieurs reprises avec les élèves, ainsi il n’y a pas de mauvaise surprise.
Nous n’avons pas rencontré de difficulté particulière lors de l’utilisation de Genially pour concevoir cette infographie. L’application Genially est très intuitive et le processus de création est très rapide.

Pour améliorer nos créations futures, nous devrons consacrer du temps à explorer toutes les possibilités et le potentiel de Genially.

Description et analyse de la ressource: 
Cette infographie permet de présenter de manière simplifiée et ludique les notions importantes à retenir sur le thème des forces et clarifie le lien entre les forces et les variations de mouvements (illustré par la première loi de Newton). Les images de chronophotographie créées par les élèves ainsi que les couleurs stimulantes attirent l’œil et l’attention des élèves qui se sentent rapidement concernés. Les icônes interactives incitent les élèves à parcourir l’infographie et aller voir ce qu’elles cachent. Cela participe aussi à stimuler leur autonomie d’apprentissage.

Notre ressource est conçue de sorte à dépasser les préconceptions intuitives erronées liées à ce sujet comme le suggère le PER. L’élève peut ainsi reconnaître le poids en tant que force et la différence de celui-ci avec la masse. 

Le rappel de la formule de calcul de la force de pesanteur est donné de manière interactive en apparaissant quand l’élève clique sur l’icône. Les élèves font des vas et vient entre les différentes parties de l’infographie, ce qui stimule la création de liens. Les élèves sont amenés à manipuler de façon autonome l’infographie et les éléments interactifs ce qui facilite la mémorisation du vocabulaire spécifique. 

L’infographie présente une image d’Isaac Newton. Cela permet aux élèves de faire des liens avec l’histoire des sciences et de situer l’époque des travaux menés par Newton, notamment la première loi (transversalité avec les cours d’histoire). Cela permet aussi aux élèves de concrétiser l’utilisation du Newton comme unité fondamentale et de faire le lien de façon synthétique entre le chercheur, la loi qu’il décrit et ses conséquences.

La partie de l’infographie qui traite de la vitesse se limite à la formule pour la calculer. 
L’élève peut cliquer sur l’élément interactif pour obtenir un rappel des abréviations de la formule ainsi que les unités. Les formules ainsi présentées peuvent placer les élèves dans une possible illusion de maitrise du calcul. En effet, il ne suffit pas de restituer une formule pour réussir un exercice. L’élève peut très facilement avoir accès à la formule et ne pas la comprendre. L’élève devra vérifier ses connaissances et se corriger. 
De la même façon, les 4 caractéristiques d’une force sont rappelées. Cependant, l’élève devra s’entrainer pour réussir à les représenter correctement sur un schéma. 
Ainsi, l’infographie, en synthétisant les éléments essentiels à maîtriser, peut procurer aux élèves un faux sentiment de maîtrise des contenus. 
Le document est un résumé du cours, il n’est pas exhaustif (par exemple, on ne parle que de la force de pesanteur terrestre). 
Pour améliorer l’utilisation de l’infographie, l’enseignant.e se doit de prendre du temps pour présenter oralement l’infographie aux élèves, de clarifier le but de cette infographie et de les mettre en garde. L’infographie vient soutenir leur apprentissage en explicitant les objectifs à maitriser pour réaliser l’évaluation sommative, mais les notions doivent être suffisamment entrainées. L’infographie ne doit pas se substituer aux leçons et aux exercices.

Cette infographie pourrait promouvoir la métacognition. Les élèves ont un aperçu clair de ce qu’ils ont à connaître et à maîtriser. Ainsi les élèves peuvent utiliser l’infographie comme outil pour tester leurs connaissances de manière autonome.

Développement personnel:
Cette infographie est simple d’utilisation, elle permet d’expliciter de façon concise les objectifs d’apprentissages aux élèves. L’enseignant.e doit prendre suffisamment de recul par rapport à son enseignement pour synthétiser les notions abordées et doit avoir une bonne idée de ce qui sera évalué. L’utilisation de l’infographie pour présenter les objectifs d’apprentissages permet à l’enseignant.e de réfléchir en amont à son alignement curriculaire.
De plus, l’utilisation autonome de l’infographie par les élèves libère l’enseignant.e qui a plus de temps à disposition de ses élèves. L’utilisation de l’infographie en salle de cours permet de procéder directement à des remédiations et à faire de la différenciation auprès des élèves.
Si elle est utilisée en début de séquence, elle permet également une planification claire de la séquence entière, car les objectifs sont explicites.

Cependant, il y a une inégalité pour les élèves qui ne possèdent pas d’ordinateur à la maison et qui ne peuvent pas utiliser l’infographie en dehors des heures de classe. Ils ont reçu l’équivalent sur papier et ils ont pu bénéficier de l’interactivité de l'infographie lors de l’utilisation des ordinateurs en classe, mais pas pendant les temps de révision à la maison. 

Il serait intéressant pour une prochaine séance que les élèves réalisent eux-mêmes une infographie sur un sujet plus simple. Ainsi ils pourront choisir les éléments importants à mettre en avant et développer un esprit de synthèse.