Chemlab

Page réalisée dans le cadre du cours Conception des Environnement Informatisés d'Apprentissage de la formation Maltt, au TECFA.

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Description

Description rapide du logiciel:

• Contenu enseigné

ChemLab est un logiciel d'apprentissage de la chimie qui intègre à la fois une simulation interactive et un carnet de laboratoire comprenant des espaces distincts pour la théorie, les procédures et les observations des élèves. Des procédures et du matériel de laboratoire courants sont utilisées pour simuler les étapes associées à l'exécution d'une expérience de laboratoire de chimie. Les utilisateurs exécutent étape par étape une procédure de laboratoire réelle par interaction avec du matériel animé qui reproduit une expérience réelle de laboratoire.

• Fonctionnement général

ChemLab est offert avec un ensemble d'expériences de laboratoire prêtes à effectuer pour l'enseignement de la chimie générale de niveau secondaire ou collégial. Les utilisateurs peuvent ajouter à l'ensemble de laboratoires de départ en utilisant les outils de développement de l'Assistant de laboratoire de ChemLab, ce qui permet ainsi aux éducateurs d'élaborer des simulations de laboratoire spécifiques à un programme. Ces simulations conçues par les utilisateurs combinent des instructions écrites et la simulation sauvegardées dans un fichier unique qui peut être distribué.

Cet écran nous permet de découvrir le matériel mis à notre disposition dans les laboratoires ainsi que la division du module en trois parties : Introduction qui correspond à la partie théorique, Procédure qui donne des informations sur les étapes de l'expérimentation à réaliser et Observation qui permet aux élèves de prendre des notes sur l'expérimentation.

• Environnement informatique

Le langage de développement n'est pas disponible, ChemLab est une application Classique, et non Web (ne s'exécute pas à partir d'un navigateur), l'environnement technique est Windows® 95/98/ME/XP/NT/2000 avec 8MB de RAM au moins, carte VGA ou plus.

• Accès

Chemlab est édité par: Model Science Software, #38049 - 256 King Street N., Waterloo, Ontario, CANADA, N2J 4T9

L'URL de l'éditeur du logiciel est http://modelscience.com, il peut être commandé en ligne. Il existe sous deux licences :

a) ChemLab version professionnelles (1 élève) : USD 129,99

b) ChemLab version régulière ou étudiante : USD 29,99

Il est à noter que le prix de la licence professionnelle dépend du nombre d'élève qui doivent utiliser le logiciel : 5 élèves = USD 250,00 ; 10 élèves = USD 325,00 ; 20 élèves = USD 475,00 ; 30 élèves = USD 575,00 Chemlab est offert en anglais, français et espagnol

• Principes Pédagogique

Chemlab met en jeu deux types d'apprentissage:

L'apprentissage par le discours que l'on retrouve dans la partie introduction. Cette partie explique a chaque apprenant les principes correspondants à l'expérience qu'il va devoir réaliser par la suite. Cela représente une sorte de mini cours auquel l'apprenant peut se référer à tout moment.

L'apprentissage par l'action que l'on retrouve dans la partie procédure pour l'action et dans la partie observation pour le feedback. A ce niveau l'apprenant va utiliser des procédures et du matériel de laboratoire courants pour simuler les étapes associées à l'exécution d'une expérience de laboratoire de chimie. ChemLab permet aux utilisateurs d'effectuer rapidement des laboratoires de chimie, en une fraction du temps tout en mettant l'accent sur les techniques et les principes les plus importants de la chimie expérimentale. Il peut ensuite enregistrer ses obsevations dans la partie observation.

• Connaissances et représentations mises en jeu dans ce logiciel ?

Chemlab est une interface de laboratoire facile à utiliser modelée sur une procédure de laboratoire courante qui permet aux utilisateurs de faire un parallèle avec ce qu'ils connaissent dans une situation d'apprentissage en présentiel. Trés rapidement ceux-ci peuvent se familiariser avec les outils qu'ils ont à leur disposition. Ceux-ci sont représentés par des icônes dans la barre d'outils et représentent les mêmes icones dont on se sert pour retranscrire une expérimentation en chimie.

• Comment est exploitée la dimension affective ? Comment est gérée la motivation ?

Il faut vraiment avoir envie de se mettre à ChemLab. La motivation "primitive", celle qui est actionnée par la curiosité, une "soif de connaissance" doit "poser un lapin" à bien des gens devant ce didacticiel. En ce qui me concerne j'ai eu recours à une motivation secondaire : Je souhaitais m'observer au moment de mes interactions avec le logiciel d'apprentissage. Un étudiant en sciences, quant à lui, pourrait trouver an ressort pour utiliser ChemLab au moment de la préparation d'un examen. ChemLab pourrait aussi servir d'outil d'assimilation régulier de TP de chimie dans le cadre d'un enseignement des bases de la chimie… Bref le didacticiel n'est pas attractif en soi. L'interface graphique, très dépouillée, n'a rien de convivial et ne donne guère l'envie de manipuler les appareils et ustensiles accessibles par la barre d'outil.

La pauvreté graphique et l'aridité des propos de ChemLab privent l'utilisateur d'une dimension émotive - je l'appellerai "paléomammalienne"(1) et qui joue un rôle prépondérant dans le fonctionnement de la mémoire à long terme. Même si le néocortex(2) fixe la mémoire à long terme, la composante émotive est indispensable pour retrouver (problème d'adresse mnésique) l'information délivrée par le didacticiel au moment indispensable -- celui d'une épreuve, par exemple.

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(1) Voir la théorie du cerveau triunique de Paul Mac Lean (1970) -- Le cerveau paléomammalien ou limbique (étage moyen du cerveau triunique) guide nos principaux comportements instinctifs et la mémoire dépend de lui. Il impulse les émotions qui fonctionnent comme des "adresseurs" mnésiques à l'origine de la mobilisation des ressources de notre mémoire. La charge émotionnelle qui accompagne nos expériences humaines a valeur d'adresse (une "url" biologique) et garantit leur réactivation mnésique à la demande.

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(2) Étage supérieur du cerveau triunique

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Parler de motivation revient toujours à mettre en lumière une conduite singulière, loin, très loin de considérations générales. Ainsi, dans notre cas : Pour quel motif vais-je ouvrir ChemLab ?… et : Qui suis-je pour ouvrir ChemLab ?

Hypothèse N°1 : Je m'appelle Amadeus Chem MOZART, j'ai 5 ans et, dans une décennie, je vais révolutionner le monde de la chimie par des découvertes et des inventions extraordinaires. Mon papa, professeur de chimie à l'École de Chimie de Mulhouse et au MIT, m'offre ChemLab pour faire de moi le génie qu'il a failli être… Mais ChemLab me barbe et mon papa ne sera pas le géniteur du futur Mozart de la chimie !

Hypothèse N°2 : Je m'appelle Quentin Arrhenius, étudiant en 1ère année de Sciences à l'Université de Genève et mon professeur de chimie utilise ChemLab comme trame de son cours. Les TP qui prolongent et illustrent ce cours, utilisent les fiches techniques de ChemLab. Au lieu d'acheter un manuel j'ai fait l'acquisition du didacticiel en question et je m'en sers pour acquérir les compétences visées par ce cursus.

L'hypothèse N°2 est clairement la plus probable et certainement, sauf exception exceptionnelle ! la seule possible. Le motif de Quentin Arrhenius est simple et clair : Il utilise ChemLab pour atteindre les objectifs fixés par son professeur, autrement dit pour réussir ses examens. Conséquence et en réponse à mes deux questions : Pour ouvrir ChemLab je suis un étudiant en chimie, très concerné par la réussite de mes études, à moins que je ne prépare un Master FOAD à l'Université de Besançon, et que !…

Ce type de motivation secondaire est présent dans de très nombreuses situations d'apprentissages scolaires. Dans ce sens ChemLab est un support d'enseignement très classique et sans originalité pédagogique. Le didacticiel compte sur la démarche volontariste de l'étudiant et semble s'abstenir de toute recherche spéciale pour susciter un supplément de motivation. Les auteurs de ChemLab se campent en adultes qui s'adressent à des adultes, les détours pédagogiques, présents dans des interfaces pour enfants, sont volontairement mis de côté pour faire émerger les compétences pures à maîtriser par l'étudiant en fin de cursus. ChemLab prépare parfaitement à une évaluation sommative classique et scolaire. L'avantage va directement à celui qui veut réussir l'école, mais qui le veut absolument, pour ne pas rencontrer la démotivation en maniant ChemLab.

ChemLab ne se soucie pas de la motivation : Pour les auteurs de ce didacticiel elle relève du prérequis.

• Existe-t-il un support métacognitif favorisant l'apprentissage ? Si oui, lequel ?

• Points forts

Partie introduction, qui donne un résume de cours spécifique à chaque experience, auquelle l'appenant peut se référer à tout moment.

Possiblité de faire des expériences qui ne pourraient pas être possibles en temps réél car trop couteux ou dangereux.

Permet à un scientifique de réviser ces cours en ayant accés à un laboratoire, tout en prenant des notes sur son travail. De cette façon il peut travailler à son rythme et prendre en charge son apprentissage.

• Points faibles

Appropriation du logiciel assez difficile pour un novice.

Absence de tuteur, ce qui crée un sentiment d'abandon.

Logiciel très statique qui peut générer de l'ennui et une perte d'intérêt.