TraAM : Évaluer en optique ondulatoire à l’aide de simulateurs en ligne

Mis à jour le mercredi 28 mai 2025 , par Philippe Thibault

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"

Professeur(s) expérimentateur(s)

  • Joël TABLON (concepteur), Lycée polyvalent Lama-Prévot (Guyane)
  • Philippe THIBAULT (expérimentateur), Lycée polyvalent Lama-Prévot (Guyane)

Niveau(x) concerné(s)

Terminale Enseignement de spécialité – Physique-Chimie

Thème du programme

Ondes et signaux

Description succincte

Ce scénario propose une activité de type escape game, développée avec Genially et intégrée via un fichier SCORM sur Moodle. Son but est d’évaluer la capacité des élèves à comprendre et expliquer les phénomènes d’interférence et de diffraction.
L’évaluation s’appuie sur les interactions des élèves avec les simulateurs en ligne et leurs réponses aux QCM intégrés, dont les scores sont collectés par Moodle. Des aides et des indices sont intégrés de manière dynamique et interactive dans le déroulement de l’activité.
Les simulateurs permettent de créer un environnement interactif où les élèves peuvent manipuler des variables et observer les effets en temps réel de façon autonome, renforçant ainsi la compréhension des phénomènes d’interférences et de diffraction.
Une approche hybride peut être adoptée avec une phase initiale à distance (escape game et évaluation via Moodle) suivie d’une phase en présentiel (débriefing, remédiation et approfondissement avec les simulateurs). Une approche exclusivement présentielle est également possible afin d’assister les élèves moins à l’aise avec les outils numériques.

Objectifs pédagogiques

  • Caractériser et exploiter les phénomènes de diffraction et d’interférences
  • Utiliser la relation de l’angle de diffraction et celle de l’interfrange
  • Établir les conditions d’interférences constructives et destructives

Contenus du programme

  • Diffraction d’une onde par une ouverture
  • Angle caractéristique de diffraction
  • Interférences de deux ondes lumineuses
  • Différence de chemin optique

Compétences mobilisées (ECE)

  • Analyser/Raisonner : Déterminer les conditions d’interférences, sélectionner les lois adaptées
  • Réaliser : Utiliser un simulateur, mesurer une différence de marche
  • Valider : Vérifier les effets des paramètres et confronter à un modèle
  • Communiquer : Employer un vocabulaire scientifique adapté

Compétences numériques (CRCN)

  • 1.3 - Traiter des données (les élèves manipulent des données issues des simulateurs) (Niveau 1)
  • 5.2 - Évoluer dans un environnement numérique (navigation, utilisation des outils) (Niveau 1)

Outils numériques utilisés

Contexte pédagogique

Activité hybride (distanciel puis présentiel) avec consignes intégrées dans l’interface Genially. Les élèves manipulent librement les simulateurs pour répondre aux QCM. Un tchat peut être utilisé pour guider les élèves à distance.

Un guide est diponible pour l’animation du débriefing, incluant des questions clés et des points d’attention (voir document annexe en fin d’article).

Scénario pédagogique

1ère phase ou 1ère séance : en distanciel

  • Les réponses (connaissances, réflexions) des élèves aux questions jalonnant le parcours sont recueillies et évaluées automatiquement sur la plateforme utilisée pour l’activité et pourront être analysées instantanément ou a postériori par l’évaluateur (professeur).
  • Un outil de discussion synchrone (chat) peut être utilisé par le professeur pour fournir des coups de pouce.
  • 2ème phase ou 2ème séance : en présentiel

  • Recueil des expériences des élèves à propos du jeu. Débat autour des connaissances acquises. Remédiation et prolongement via une activité en présentiel avec simulateurs.
  • Évaluation

    • QCM/QCU tracés par Moodle
    • Analyse des réponses numériques
    • Observation des stratégies lors de l’usage des simulateurs

    Retour d’expérience

    Plus-values pédagogiques

    • Substitution : les QCM numériques remplacent les QCM papier
    • Augmentation : correction automatique par Moodle
    • Modification : scénario immersif modifiant l’approche de l’évaluation
    • Redéfinition : interactions complexes possibles uniquement via outils numériques

    Évaluation et rétroaction

      L’évaluation numérique via l’escape game offre des rétroactions immédiates sur la réussite des actions dans le jeu (ouverture d’un cadenas, accès à une nouvelle scène, justesse des réponses).

      Les scores des élèves peuvent aussi aider à repérer plus rapidement les difficultés récurrentes au sein de la classe sur des points précis du programme.

      Les traces numérique d’activité (temps passé sur une question, nombre de tentatives) et la collecte automatisée des scores libèrent du temps à l’enseignant qui peut alors se concentrer sur l’analyse qualitative des réponses et la préparation d’un débriefing ciblé.

      L’enseignant peut alors revenir sur les erreurs spécifiques, les stratégies employées (grâce aux observations et aux traces numériques) et lors du débriefing qui suit ou à d’autres occasion, proposer une rétroaction pédagogique riche, individualisé et collectif, là où une note sur une copie papier a souvent un impact plus limité.

      En conclusion : La collecte automatisée des scores et des actions des élèves par Moodle et le débriefing qui suit permettent un feedback pédagogique riche, individualisé et collectif.

    Engagement et motivation

  • Le caractère ludique de l’escape game réduit le stress associé à l’évaluation.
  • Les élèves s’investissent davantage et montrent mieux leurs compétences dans un contexte de jeu.
  • Ce format permet aux élèves en difficulté d’expression de mieux se montrer sans crainte et rend l’approche des notions d’interférences et de diffraction plus accessibles et motivantes.
  • L’immersion capte l’attention et incite les élèves à persévérer.
  • Manipulation et visualisation

    Les simulateurs permettent des expérimentations visuelles et interactives.

    Différenciation pédagogique

    L’activité s’adapte à différents rythmes grâce à la liberté d’exploration et aux indices graduels.

    Points de vigilance

    • S’assurer que les scores reflètent réellement la compréhension des élèves et non uniquement leur habileté à jouer ou à trouver des astuces.
    • Le débriefing est crucial pour nuancer cette évaluation
    • Éviter que l’aspect ludique ne masque l’objectif d’évaluation pour les élèves, ou à l’inverse, que la pression de l’évaluation n’entrave l’engagement dans le jeu

    Pistes pour aller plus loin

    • Proposer que les élèves, en groupe, conçoivent eux-mêmes un escape game sur un chapitre donné. Cela les obligerait à maîtriser le contenu en profondeur, à penser la scénarisation et la progressivité des énigmes.
    • Adapter ce scénario pour des séances de révision interactives avant une évaluation sommative, ou comme activité d’introduction pour un nouveau thème afin de susciter l’intérêt.

    Lien pour le téléchargement du fichier SCORM de l’escape game (taille : 60 Mo).

    Galerie d'images

    Visuel démarrage de l'escape game

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