Utilisation didactique d’un laboratoire virtuel pour améliorer la progression des modèles mentaux des étudiants sur les circuits de courant électrique
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Résumé
INTRODUCTION. Nous développons un projet de recherche sur l’apprentissage des concepts physiques dans l’enseignement universitaire en utilisant les technologies de l’information et de la communication (TIC) pour améliorer la qualité de l’enseignement. Cette étude décrit une expérience sur l’utilisation didactique d’un programme de simulation de circuits électriques qui permet aux étudiants d’effectuer des tâches de recherche et de modélisation en travaillant dans l’environnement virtuel Phet-DC. MÉTHODE. 59 étudiants en première année d’ingénierie ont participé à l’expérience en remplissant un questionnaire de questions ouvertes sur les circuits électriques de base avant et après le processus d’enseignement. Une grille d’analyse qualitative a été utilisée pour catégoriser les réponses des participants, en identifiant les modèles mentaux sur le courant électrique sous-jacent à leurs explications. RÉSULTATS. Dans le pré-test appliqué avant l’enseignement, nous pouvons apprécier l’existence prédominante d’idées non scientifiques et de modèles mentaux de nature alternative dans les réponses des étudiants. Au cours de l’expérience, les étudiants analysent le comportement de différents types de circuits dans le laboratoire virtuel, ils émettent des hypothèses sur le fonctionnement de ces systèmes et ils confrontent leurs hypothèses aux résultats observés dans chaque simulation. Après le déroulement de cette expérience pédagogique, les résultats du post-test montrent dans les participants une amélioration significative de la compréhension et de l’application du modèle scientifique du courant électrique. DISCUSSION. Après avoir utilisé un laboratoire virtuel comme principale ressource pédagogique dans cette expérience, une évolution assez positive des modèles mentaux des étudiants sur le fonctionnement des circuits électriques a été observée. On peut donc considérer que l’utilisation pédagogique des programmes de simulation représente une amélioration significative de la qualité de l’enseignement des sciences.
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