Travaux académiques mutualisés (TraAM)

Introduction

Les académies qui ont participé aux TraAM 2018-2019 ont axé leurs productions sur la thématique du codage et de l’algorithmique pour l’enseignement de la physique-chimie.

Les six académies ayant contribué cette année à ce projet national ont élaboré différents types de scénarios pédagogiques, testés en classe, pour lesquels les objectifs de la pratique innovante, le contexte pédagogique, les outils ou fonctionnalités nécessaires ainsi que des exemples d’usages ont été définis. Les scénarios font également le bilan des apports et des freins rencontrés lors de la mise en œuvre en classe.

Les pages TraAM des académies

• Aix-Marseille
• Amiens
• Créteil
• Lyon
• Strasbourg
• Versailles

Synthèse des travaux

La synthèse des travaux académiques a été réalisée sous forme interactive. Ainsi, vous pouvez accéder directement aux activités proposées par les académies, à leur synthèse ainsi qu'à la synthèse nationale.

Tutoriels

• Tutoriels vidéo sur l’initiation au langage de programmation PYTON – (Versailles)
• Tutoriels vidéo sur la prise en main d’un microcontrôleur – (Versailles)

Collège

Des signaux pour observer et communiquer

• Super ArduinoTM party – Sons et lumières – (Amiens)
• Mesure d’une distance à la surface de Mars – Makeblock – (Créteil)
• Où se trouve l’orage ? – Scratch – (Versailles)

L’énergie et ses conservations

• Énergie mécanique et microcontrôleur – (Aix-Marseille)
• Un incendie évitable – Scratch – (Créteil)

Mouvement et interactions

• Là-haut – Scratch – (Créteil)
• Simulateur de freinage – Scratch – (Créteil)
• Description de mouvements – Scratch – (Lyon)
• Le drone pollinisateur : vitesse, distance et programmation – Tynker – (Versailles)
• Challenge Scratch : « Une question de poids ! » – Scratch – (Versailles)

Organisation et transformations de la matière

• Concevoir et tester un système d’alarme – (Aix-Marseille)
• Mars grosse comme la Lune ? – GeoGebra – (Aix-Marseille)
• Ion-o-matic – (Amiens)
• Mesure d’une température à la surface de Mars – Scratch – (Créteil)
• Tout le monde à bord – Scratch – (Créteil)
• Tests d’identification d’ions – Scratch – (Versailles)

Transition écologique et développement durable

• Mesure de la qualité de l’air – (Lyon)

Lycée

Constitution et transformation de la matière

• Penser algorithme - Algorithmique (Strasbourg)
• Calculs programmés - Calculatrice (Strasbourg)
• Réalisation d’un thermomètre numérique – (Amiens)
• De la compréhension du tableau d’avancement à son automatisation – Tableur – (Aix-Marseille)
• Équilibrer une équation chimique – Python – (Créteil)
• Liaison série et spectrophotomètre – Python – (Créteil)
• Quel est ce liquide incolore ? – (Versailles)
• Étude de l’évolution d’une transformation chimique totale – Python – (Versailles)
• Loi de proportionnalité – Calculatrice – Tableur – (Aix-Marseille)

Énergie

• Étude énergétique d’une chute libre – Python – (Versailles)

Mouvement et interactions

• Principe d'inertie et accéléromètre - Microcontrôleur (Strasbourg)
• Balance ton projectile ! – HTML - (Amiens)
• Pourquoi mesurer la pression ? – (Amiens)
• Cinématique du mouvement à une dimension – Python – (Lyon)
• Mouvement dans un champ de pesanteur – Python – (Lyon)
• Étude du mouvement de Mars – Python – (Lyon)
• Simulation des positions d’un point en mouvement – Python – (Lyon)

Ondes et signaux

• Comment fonctionne un radar de recul ? – (Amiens)
• Mesure de la célérité d’un signal sonore – Python – (Créteil)
• Mesure de la célérité des utrasons dans l’air – ArduinoTM – Python – (Créteil)

Radioactivité

• Du jeu de dés à la décroissance radioactive – Python – (Créteil)
• Étude d’une décroissance radioactive – Tableur – (Lyon)

Sources de lumières colorées

• La loi de Wien – Tableur – (Créteil)

Signaux et capteurs

• Transmission numérique – Python – (Créteil)
• Tracé de caractéristiques de dipôles – (Lyon)
• Détecteur de fièvre – (Aix-Marseille)

Vision et image

• Mesure d’un indice de réfraction – Tableur – (Lyon)
• Modéliser une lentille – GeoGebra – (Lyon)

Lycée professionnel

Livrer une installation

• Des déchets à l’électricité – (Amiens)

Supérieur

Traitement numérique du signal

• Filtrage numérique – Python – (Créteil)

Mouvement et interactions

• Étude des vecteurs vitesses lors d’une chute libre – Python - (Lyon)
• Mesure de période - Microcontrôleur (Strasbourg)
• Modélisation (EXCEL et solveur en physique) - Tableur (Strasbourg)

Capsules vidéo

• Tutoriels vidéo sur l’initiation au langage de programmation Python – (Versailles)
• Tutoriels vidéo sur la prise en main d’un microcontrôleur – (Versailles)

Optique

• Interférences quantiques - Python (Strasbourg)

Conclusion

Dans le cadre des enseignements de physique-chimie, les élèves utilisent fréquemment des logiciels de simulation, d’acquisition ou de traitement de données basés sur des algorithmes et des programmes qui leur sont inconnus la plupart du temps.

En mettant au point des algorithmes en relation avec des problématiques de physique-chimie et en les programmant eux-mêmes, même modestement, les élèves peuvent dépasser cette logique de « boite noire », démystifier ces outils et mieux appréhender les notions scientifiques qui sont mobilisées.

Les exemples d'usages proposés par les différents groupes académiques engagés dans les TraAM 2018-2019 permettent de s'éloigner de cette logique de « boite noire » inconnue. Les séquences pédagogiques réalisées intègrent des outils divers et variés : tableur-grapheur ; programmes en Python Arduino ou Scratch ; microcontrôleurs... L'introduction de ces différents outils s'est toujours fait au service de la physique et de la chimie.

Constitution du groupe de travail national

Les Travaux académiques mutualisés de physique-chimie 2018-2019 ont été menés à bien par le groupe de travail suivant :

Jean Cavailles (IGEN) ;
Le groupe d’experts de la DNE :

• département du développement des usages et de la valorisation des pratiques (DNE-A2) : Sophie Edouard, David Latouche ;
• département du développement et de la diffusion des ressources numériques (DNE-A1) : Christine Trabado.

Les académies impliquées et les professeurs référents :

• Amiens : Perrine Gaffet ; Anne-Sophie Agbo-Sonan (IA-IPR) et Thouraya Abdellatif (IA-IPR) ;
• Aix-Marseille : Sophie Maier ; Isabelle Tarride (IA-IPR) ;
• Créteil : Thomas Lavarenne ; Claude Murcuillat (IA-IPR) ;
• Lyon : Sarah Roques ; Marie-Alice Trossat (IA-IPR) ;
• Strasbourg : Fabrice Maquère ; Philippe Martin (IA-IPR) ;
• Versailles : Alban Goulley ; Annie Zentilin (IA-IPR) et Romain Salvan (IA-IPR).