Article publié le 28 mai 2025

Ce projet illustre un exemple d’usage proposé par l’académie de Guyane, s’inscrivant dans le projet national TraAM (Travaux Académiques Mutualisés) 2024-2025 dont la thématique est :

"L’utilisation du numérique pour l’évaluation en physique-chimie"

Professeurs expérimentateurs

• Marylou Fagherazzi (création de contenus et expérimentation)– Lycée LG Damas (Guyane)
• Sophie THORAL (création de contenus) – Lycée LG Damas (Guyane)

Niveau – Thème

• Niveau : EdS PC terminale
• Thème : Ondes et signaux – Étudier la dynamique d’un système électrique

Description succincte de la séquence

• Les élèves visionnent une vidéo leur présentant le matériel et le code Arduino utilisé dans l’activité expérimentale.
• Par groupe, ils élaborent un protocole à l’aide du Pad collaboratif de Wilapa.
• Les élèves arrivent en classe avec un protocole rédigé (rédaction personnelle).
• Les élèves réalisent le protocole (le modifie si besoin) et rédigent leur compte-rendu.

Objectifs pédagogiques et contenus du programme

- Renforcer la maîtrise de l’expression écrite spécifique à la rédaction d’un protocole.
– Comparer différentes méthodes de capacimétrie à travers le calcul d’incertitudes de mesures.

Contenus du programme de physique-chimie : Étudier la dynamique d’un système électrique

• Modèle du circuit RC série
• Charge d’un condensateur par une source idéale de tension
• Décharge d’un condensateur
• Temps caractéristique.
• Déterminer le temps caractéristique d’un dipôle RC à l’aide d’un microcontrôleur.

Compétences mobilisées

S’approprier

• Identifier, dans un programme Arduino, les étapes de charge et décharge du condensateur
• Expliquer la finalité du programme étudié

Analyser

• Adapter un protocole de capacimétrie pour en améliorer la précision

Réaliser

• Effectuer différentes mesures de capacité
• Calculer l’incertitude du résultat de la mesure

Valider / Communiquer

• Comparer les résultats des différentes méthodes et commenter

CRCN – Compétences Numériques (Pix)

Domaine 2 : Communication et collaboration

• 2.3 Collaborer : Utiliser un dispositif d’écriture collaborative (niveau 1)

Domaine 5 : Environnement numérique

• 5.2 : Évoluer dans un environnement numérique : Se connecter et utiliser les fonctions d’un environnement numérique (niveau 1)

Outils numériques utilisés

• Cahier multimédia de WILAPA pour visionner les vidéos
• Pad collaboratif de WILAPA pour élaborer le protocole
• Microcontrôleur Arduino

Contexte pédagogique

— Pré-requis

Lois générales de l’électricité, utilisation du multimètre.

— Scénario pédagogique de la séquence

o Séance 1 (AE) : découverte du condensateur et étude de l’influence de la géométrie sur la capacité

o Séance 2 (DOC) : Établir et résoudre l’équation différentielle de la tension aux bornes d’un condensateur

o Séance 3 (AE) : Étude de la charge d’un condensateur et des différentes méthodes de mesure du temps caractéristique du dipôle RC avec LatisPro.

o Séance 4 (ANA) : Rédaction mutuelle d’un protocole expérimental détaillé à l’aide d’un mur collaboratif.

o Séance 5 (AE) : Réalisation du protocole et mesure de la capacité d’un condensateur. Comparaison avec la valeur indiquée par le fabriquant.

Scénario pédagogique détaillé

Retour d’expérience

—Modèle SAMR

• - Vidéo de présentation  : Les élèves visionnent une vidéo présentant le matériel ainsi que le code utilisé avant de proposer un protocole. Augmentation (A). Les élèves découvrent à leur rythme le matériel proposé. Le support vidéo est plus complet que le support papier seul (permet de contourner le problème de lecture chez certains élèves).



• - Mur collaboratif  : Les élèves proposent un protocole répondant à la question posées. Modification (M). Les élèves peuvent modifier leurs propositions en fonction des remarques faites par l’enseignant.





— Les plus-values

• Meilleure gestion du temps en classe (optimisation de l’activité expérimentale). Les élèves se sont familiarisés avec le matériel plutôt que de le découvrir en classe. Beaucoup moins de questions répétitives.
• Meilleure appropriation de la stratégie expérimentale et des objectifs de la séance.
• Adapté au rythme de l’élève.
• L’enseignant peut suivre toute la démarche de construction du protocole et donner des conseils personnalisés.

— Points de vigilance

• Accès au numérique  : Certains élèves n’ont pas un accès facile au numérique. Solution : Les prévenir assez en avance de la tâche à accomplir, qu’ils puissent utiliser les ressources du lycée (CDI, salle info).
• Prise en main de l’outil  : Certains élèves ont eu du mal à trouver la vidéo ou à prendre en main l’outil mur collaboratif. Solution : Mettre en place cette démarche tôt dans l’année et la proposer régulièrement pour que la prise en main soit de plus en plus efficace.
• Charge de travail pour l’enseignant : la réalisation de capsules vidéos pour chaque TP peut-être longue. Solution : se créer une base de vidéos sur plusieurs années.

Pour aller plus loin dans la démarche : Mettre en place une auto-évaluation du protocole obtenu par les élèves.

— Retour des élèves à partir d’un questionnaire