ExAO : quels bénéfices pour quelle pédagogie ?

Notre vieil oscilloscope est-il bon à mettre à la poubelle ? A mon sens, nous n’en sommes pas loin… Avec l’arrivée de l’informatique et des interfaces d’acquisition, l’informatique devient un support bien plus efficace que les instruments de mesure. Pour autant, je montre toujours « l’ancienne méthode » !

Alors, ExAO : quels bénéfices pour quelle pédagogie ?

L’Expérimentation Assistée par Ordinateur, plus connue sous l’acronyme « ExAO » est apparue dans les années 80 et consiste à « informatiser » des travaux pratiques de sciences. C’est un système, appelé « chaîne de mesure », qui se compose de 3 éléments « types ».

  • Les élèves peuvent enregistrer directement leurs mesures grâce à des « capteurs » (différentes sondes suivant ce que l’on veut mesurer),
  • … que l’on branche à un appareil (une console ou une interface),
  • … lui-même connecté à un ordinateur où l’on installe une suite logicielle qui permet d’obtenir le tableau des mesures effectuées, des représentations sous forme de graphiques paramétrables, ainsi que de nombreuses aides au TP : outils de modélisation, accès à des ressources en ligne, etc.

Aujourd’hui, l’enseignant dispose normalement d’un vaste choix de matériels (près de 5 ou 6 fournisseurs différents proposent ou fabriquent de l’ExAO sur les 2 disciplines scientifiques), dans des versions « rodées » (versions logicielles très complètes).

Mais parfois, et c’est particulièrement le cas en collège, on sent une certaine indécision quant à l’ExAO, et les avis sont très partagés sur les bénéfices apportés. Certes, on constate des gains indéniables (davantage d’expériences dans une même séance de TP, possibilité d’investiguer en essais-erreurs-essais, plus de temps laissé à l’analyse des données acquises) mais on subit aussi des problèmes inhérents aux outils informatiques (fiabilité des matériels, compatibilités informatiques), et à la prise de risques supplémentaires avec un porte-à-faux possible vis-à-vis de l’établissement (qui finance et forme) ou des élèves.

L’intérêt pédagogique est aussi un point très sensible. Ici, les objections ne touchent ni à la technique, ni à la compétence, mais à une certaine conviction pédagogique. En effet, un des postulats avancés est que l’effet « boîte noire » de l’outil d’acquisition de données crée une sorte de rupture logique entre l’Apprenant et l’Objet de sa mesure, voire que l’ExAO fait « à la place des élèves », ceux-ci étant renvoyés à un rôle purement passif, constatant l’expérience en train de se faire…

Ce dernier point pose tout simplement la question du rôle inter-médiateur des TICE : vrais outils d’apprentissage ? Gadgets ? Béquilles pédagogiques ?

Et pour montrer que les choses finalement évoluent peu ou très lentement, voici un court extraitrésumant, à l’époque (1997), une forme de bilan, 15 ans après l’introduction de l’ExAO en biologie-géologie(1) :

« Les tendances de l’évolution de l’ExAO peuvent être identifiées essentiellement par l’examen des productions des fabricants, en ce qui concerne les matériels et logiciels, et dans les publications spécialisées (DITEN, CRDP, APBG, EPI etc.), en ce qui concerne les applications pédagogiques qu’ils rendent possibles. Toutefois, ceci ne permet pas d’appréhender la part des innovations qui diffusent réellement dans le système éducatif.

Que ce soit pour des raisons très prosaïquement financières (coût élevé des matériels et logiciels) ou pour d’autres raisons plus difficiles à cerner, l’évolution des utilisations reste lente malgré une offre toujours croissante de nouveautés. En outre, il ne faut pas oublier que les utilisateurs réguliers de l’outil informatique restent très probablement minoritaires parmi les enseignants de biologie-géologie. Il serait d’ailleurs utile de pouvoir disposer de statistiques nationales précises tant sur l’équipement des lycées que sur l’utilisation du matériel informatique en SVT.

Ajoutons que la création de l’option sciences expérimentales en 1re S a stimulé la recherche d’utilisations nouvelles de l’ExAO car il y est plus facile de procéder par essais et erreurs et de dupliquer les expériences. »

(1) EVOLUTION DE L’EXPERIMENTATION ASSISTEE PAR ORDINATEUR 1990-1997, Communication présentée au colloque ENS – INRP : « Informatique et Communications dans l’Enseignement des Sciences de la Vie et de la Terre », Paris, 15-17/10/1997 : http://www.didier-pol.net/3EVOL.html

—————————

Coût et maintenance des matériels, contraintes pédagogiques, formation aux nouveaux outils, données d’évaluation, place de l’expérimentation dans les filières scientifiques… Autres matériels, autres technologies, mais les débats ont guère changé en 2010 !

Chers lecteurs, j’aimerais avoir votre point de vue l’ExAO ? Utilisez-vous l’ExAO ou préférez-vous l’ancienne méthode ? Quels en sont les bénéfices ?

Commentaires

commentaires

3 commentaires

  • Brunel dit :

    Bonjour, je suis enseignant dans un petit collège de charente et je n’utilise qu’un seul systeme ExAO du fait du coût du matériel. Même si celui-ci a été réduit à 150 € par la réalisation académique du CRES:

    http://ww2.ac-poitiers.fr/sc_phys/spip.php?article348.

    Dans le cours d’électricité de 3eme j’aime bien la progression suivante:
    1 Découverte du courant alternatif au chronomètre et voltmètre.
    2 Amélioration par l’utilisation de l’ExAO: modification simple et rapide pour des fréquences différentes mais limitation pour des fréquences supérieures au kilohertz
    3 Obtention à l’oscilloscope de signaux plus haute fréquence.

    L’ExAO au collège ne remplace donc pas l’oscillo mais permet d’introduire certains réglages de celui-ci.
    Il sert aussi en chimie de 5eme (mesure de température) et 4eme (mesure de pression) et 3eme (mesure du pH)

    Cordialement.

  • RAOUL dit :

    L’EXAO est un vrai plus dans l’enseignement de la physique et de la chimie.
    « Utilisez-vous l’ExAO ou préférez-vous l’ancienne méthode ? Quels en sont les bénéfices ? »
    La question ne se pose même pas pour moi, un seul exemple: étude de la charge d’un condensateur avec tracer du graphe Uc en fonction du temps.
    Avec l’ EXAO il est possible de faire tracer trois ou quatre graphe différent en changeant un paramètre comme la valeur de la résistance. Calculer la constante de temps. Idem en changeant de condensateur.
    Ces manipulations, le grand nombre de graphes tracés en 2h, serait impossible sans l’acquisition et le traitement de données.

  • Gwénaël Weber dit :

    Bonjour,

    Je suis bien sûr d’accord avec vous Raoul, c’est un vrai plus. Pour autant, comme le fait mon collègue de collège, il me semble intéressant de montrer ne serait-ce qu’une seule fois la méthode « à l’ancienne » : chrono, voltmètre, oscillo… Car il ne faut pas non plus que l’ordinateur sorte une belle courbe dénuée de sens.

    Cordialement,
    GW

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *