Hybridations, le cas des TP


Des causeries pour introduire le sujet :










Une collecte collaborative sur les TP hybrides et à distance

La question de l'organisation de TP à distance et en ligne est devenu un point crucial dans le cadre de la pandémie. La majorité des enseignants semblent manquer de solutions. Nous vous proposons donc de collecter ensemble : des retours d'expériences, des outils potentiels, des travaux scientifiques, que ce soient sur les méthodes et ou les outils. Merci de partager un lien, une référence, et si possible un petit résumé de synthèse.

Le terme TP recouvre une grande variété de pratiques possibles. Entre les sciences expérimentales, les sciences de la santé, les sciences humaines, les sciences culinaires, les sciences numériques, les modes de pratiques sont très différents ; ce qui amènent à des solutions très diversifiées. Et pourtant, des transferts de pratiques semblent possibles entre les domaines. Peut-on construire une taxonomie des pratiques ? Peut-on définir des méthodologies communes ? Peut-on partager des outils ?
Nous vous invitons à approfondir et à répondre à ces questions.
L'approche se veut large, nous voudrions inclure dans ce panorama les TP Hybrides - où certains sont en présenciel pour certains et en collaboration avec des personnes à distance. Ce panorama incluera les différentes manières de réinventer les espaces de TP, ainsi que les jeux sérieux.


Méthodes sur les TP


Lien entre expérience (déportée) et simulation

  • Jong, T. de, Linn, M. C., & Zacharia, Z. C. (2013). Physical and Virtual Laboratories in Science and Engineering Education. Science, 340(6130), 305‑308. https://doi.org/10.1126/science.1230579
  • « Benefits of virtual laboratories arise when students can investigate unobservable phenomena that are not found in the physical investigation, conduct many more experiments than are possible in the physical setting, link observable and atomic level phenomena, or contrast different depictions of similar phenomena. Physical laboratories have advantages when the instructional goal is to have students acquire a sophisticated epistemology of science, including the ability to make sense of imperfect measurements and to acquire practical skills."
  • Conseils pour la simulation des simulateurs - Plass, J. L., & Schwartz, R. N. (2014). Multimedia Learning with Simulations and Microworlds. In R. Mayer (Éd.), The Cambridge Handbook of Multimedia Learning (2e éd., p. 729‑761). Cambridge University Press. https://www.cambridge.org/core/product/identifier/9781139547369%23c03520-30-1/type/book_part
  • Wieman, C. E., Adams, W. K., & Perkins, K. K. (2008). PhET  : Simulations That Enhance Learning. Science, 322(5902), 682‑683. https://doi.org/10.1126/science.1161948

Retours d'expériences et usages



Portails de TP pouvant etre utilisés :

  • The OpenScience Laboratory
  • Golab
  • weSpot. Ce projet est terminé.
  • nQuire pour le coté mobile et science participative : "Join missions to explore your world" . Il permet de faire des mesures avec l'application Sense-It et de partager les données et les analyses sur le portail.
  • Labsland Real laboatories, on the Internet
  • PHET Simulations interactives pour les STEM
  • Lab4CE: a Remote Laboratory for Computer Education - Julien Broisin, Rémi Venant, Philippe Vidal. International Journal of Artificial Intelligence in Education, 2015, vol. 25 (n° 4), pp. 154-180. ⟨10.1007/s40593-015-0079-3⟩. ⟨hal-01530319⟩
    • un état de l'art sur les différentes plates formes de TP : la mesure de l'engagement- la plateforme ne semble plus active
  • des expérimentations proosé par Harvard, basé sur edX.
  • présentation plateforme STEEVE à ENS Paris Saclay
  • GIP CNFM qui mutualise des équipements en microélectronique

Applications de mesure mobile :


Mesure à l'aide de cartes électroniques grand public

- Les microcontrôleurs, une évolution numérique pour revisiter la pédagogie autour de la mesure. Applications à la chimie avec exemple Comment l’information jaillit de la lumière : retour sur les notions cachées liées à une « mesure d’absorbance »

Présentation d'outils pour TP à distance

  • Des TP de chimie en ligne basés sur l'écriture d'un protocole par les élèves et sur la simulation des expériences décrites par le protocole : titrages Acide-Base et dosage par spectrophotométrie.
  • A la fac de Sciences de Nantes, en L1 (500 étudiants) pour un enseignement de "base de logique numérique", accès à distance en binôme aux ordinateurs de TP pour saisie de schéma, simulation et transfert de circuit vers carte FPGA (locale) associée à des salles virtuelles zoom par binôme dans lequel l'enseignant peut venir ou être appelé. L'enseignant peut aussi être invité par les étudiants sur leur PC distant pour les aider. Au moment des transferts sur la carte, l'enseignant présent physiquement dans la salle de TP, manipule la carte locale pour vérifier le fonctionnement tout en filmant ce test pour que les étudiants distant le voit. Cette manœuvre est reproduite pour tous les binômes donc c'est bien leur propre travail qui est testé.
  • A la fac de Sciences de Nantes, en L3 EEEA (30 étudiants) pour un enseignement de "logique programmable", j'ai prêté une carte FPGA à chaque étudiant et les logiciels sont téléchargeables. Ils ont donc toute la possibilité de travailler chez eux. J'organise une séance zoom par semaine pour les aider en direct et qu'ils échangent entre eux autour de la réalisation d'un projet de chronomètre.
  • CARTABLE DISTANT : UN ENVIRONNEMENT NUMERIQUE COMPLET POUR L’ENSEIGNEMENT PRATIQUE A DISTANCE Bastien Vincke, Bruno Darracq, Sergio Rodriguez, Roger Reynaud, Benoit Tonnerre
  • IREAL (Innovative Remote Experimentation for Active Learning) : Plateforme de digitalisation d'expériences scientifiques developpée par l'ISAE-SUPAERO (Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace). L'objectif est de faciliter la mise en oeuvre de travaux pratiques sur la base d'expériences scientifiques des laboratoires des campus. Les apprenants ont accès à une interface leur permettant de faire varier les paramètres de l'expérience et de vivre puis de récupérer les résultats de l'expérience. Les expériences peuvent également être intégrées dans un cours en ligne. Plusieurs usages des expériences digitalisées sont possibles, que ce soit en complément amont ou aval des expériences menées physiquement en laboratoire sur les équipements, ou complètement à distance dans le cadre de purs TP en ligne. Les principales valeurs de IREAL sont liées à la capitalisation des expériences scientifiques, à la mise à l'échelle de TP sur des cohortes de taille quelconques et de faciliter l'accès aux expériences des laboratoires. A la suite des séances de travaux pratiques en laboratoire, les apprenants ont la possibilité.

Coté cahier de laboratoire


Pour les TP info :


Simulation / virtualisation en santé

- virtualisation d'environnement d'apprentissage https://www.laval-virtual.com/fr/laval-virtual-world/
- publication sur second life : http://jise.org/Volume20/n2/JISEv20n2p235.pdf (pas de publi majeur depuis), mais l'ENSAM s'intéresse de nouveau à ces possibilités (équipe LAMPA :http://lampa.ensam.eu/)
- Simulation sur les compétences psychosociales des tuteurs de stage : https://www.urps-kine-idf.com/blog/clinicat-la-simulation-en-sante-pour-former-les-maitres-de-stage-liberaux

Plateforme serious game en santé
- https://simforhealth.fr/
- https://simango.fr/ - https://www.usine-digitale.fr/article/la-start-up-simango-virtualise-les-formations-paramedicales.N951741
- solution expressive : https://blog.laval-virtual.com/les-agents-virtuels-expressifs-dans-les-formations-de-sante/
- http://www.medicactiv.com/fr/
- https://petrha.eu/ (financement Europe / Erasmus)

Solution technique :
- https://www.c2.care/fr/realite-virtuelle-formation/
- https://urbasee.com/formation-professionnelle/
- https://www.artefacto-ar.com/


Et après

En complément de cette collecte, nous envisageons de continuer ce travail pour construire et partager plus largement autour des TPs.
  • Webinaires autour des TP, au sens large
  • Grands témoins à définir
  • Table rondes de retours d'expérience - n'hésitez pas à proposer des intervenants
    • Sur les pratiques - Eric Tanguy, Yann Le Faou
    • Sur les outils numériques
  • Première proposition : mardi 19 janvier - 14 heures - 1h30 avec 4 témoignages (animation Jean-Marie) :
    • Eric Tanguy - electronique
    • Ulyse Delabre - physique avec smartphone
    • Cédric d'Ham - démarche expérimentale et TP chimie
    • Yann le Faou - analyse réflexive
  • Réunions de travail et de rédaction