Soutenance mémoire
INTRODUCTION
Intégrer les TICE, les Technologies de l’Information et de la Communication pour l’Education dans le processus d’enseignement/ apprentissage, c’est d’emblée souligner le lien entre les technologies les plus modernes et le monde de l’école. S’il est vrai que cette liaison a été assez longue à s’établir, que les premières mesures, les premiers choix des années 70 et les 80 ont été parfois maladroits ou mal compris, il apparaît bien aujourd’hui que l’école a en grande partie réalisé sa « révolution informatique ». Utiliser les TIC à des fins pédagogiques ne signifie pas toutefois, comme certains enseignants ont pu un temps le craindre, que l’ordinateur, les outils informatiques remplacent le professeur, que le cours dispensé aux élèves se résume à un défilé de page-écran, que le maître doit s’effacer devant la « machine ». En général, les TIC ne supplantent jamais l’enseignant. Elles ne trouvent en fait véritablement leur place au sein des pratiques pédagogiques que si :
– elles sont en mesure d’apporter une valeur ajoutée à l’acte d’enseigner
– elles permettent de mieux visualiser des phénomènes, des constructions dans l’espace, des changements d’état
– elles permettent de mieux comprendre certaines notions.
De nos jours, la recherche dans le domaine de la Physique, l’enseignement apprentissage de la Physique tire profit des apports des TIC. L’acquisition et le traitement des données expérimentales s’appuient beaucoup sur l’utilisation de l’informatique et de l’ordinateur en tant qu’outil de laboratoire. Des animations de divers phénomènes physiques sont accessibles sur internet. Des logiciels de modélisation, de simulation ou d’animation de phénomènes physiques, des logiciels de Travaux Pratiques virtuels ne cessent d’être développés. De Tableaux Blancs Interactifs (TBI) apparaissent aujourd’hui. Des sites web proposent des bibliothèques numériques. Il s’agit donc bien d’outils nouveaux, de moyens pédagogiques complémentaires mis à la disposition des enseignants pour faciliter les apprentissages de leurs élèves. Notre mémoire de fin d’études se propose de développer un outil d’aide à l’acquisition par l’élève de quelques notions dans le domaine de la mécanique et de l’électromagnétisme en classes terminales scientifiques : moment d’une force par rapport à un axe, couple de forces, couple de torsion, induction électromagnétique, champ électromoteur, courant induit. Il s’appuie sur l’utilisation des TIC dans cette optique. Il s’agit d’un « didacticiel pour l’étude du mouvement d’un galvanomètre à cadre mobile » Notre travail s’appuie sur l’utilisation des TIC. Dans cette optique, nous avons fait dans un premier temps des études bibliographiques et webographiques approfondies sur l’électromagnétisme, plus précisément sur le galvanomètre et puis pour la réalisation de notre outil ou didacticiel, nous avons fait des efforts pour maîtriser plusieurs logiciels : traitement de texte (HTML), traitement d’image (macromédia flash 8), CSS, PHP et MSQL. Ce mémoire est constitué de deux grandes parties :
– La première partie traite les notions fondamentales de la dynamique de rotation et de l’électromagnétisme en classe de terminale scientifique. Elle présente des repères théoriques sur le mouvement de rotation d’un solide autour d’un axe fixe, le champ magnétique, la force de Laplace, l’induction électromagnétique, la f.é.m. d’induction et le galvanomètre.
– La deuxième partie développe des modules d’apprentissage qui modélisent les phénomènes physiques vus dans la première partie. Elle traite en particulier le galvanomètre à cadre mobile, les oscillations libres du galvanomètre à cadre mobile autour d’un axe fixe (∆), l’équilibre du galvanomètre dans un champ magnétique B quand il est parcouru par un courant électrique, l’apparition du phénomène d’induction électromagnétique quand il est en mouvement dans un champ magnétique. Des évaluations sont aussi proposées pour permettre à l’élève de tester, d’améliorer et de renforcer ses acquis. Trois types d’activités structurent ces séquences d’évaluations : assimilation, application directe et approfondissement.
Source de champ magnétique terrestre
Nous avons vu précédemment que l’aimant modifie les propriétés de l’espace qui l’entoure et qu’il est une des sources de champ magnétique. La planète terre crée aussi un champ magnétique appelé champ magnétique terrestre. Elle peut être considérée comme un aimant droit dont le pôle nord est de magnétisme sud et le pôle sud de magnétisme nord. Le point central de cet aimant n’est pas exactement au centre de la Terre, mais à quelques centaines de kilomètres de ce dernier. En effet, la Terre se comporte comme si un énorme aimant droit était placé en son centre. Elle produit un champ magnétique dont les lignes de champ sortent d’un bout de l’aimant et entrent à l’autre bout en formant une courbe. Le pôle Nord géographique de la Terre attire le Pôle Nord de l’aimant. Par convention, on appelle « pôle nord magnétique » le bout duquel sort le champ magnétique et « pôle sud magnétique » celui où entre le champ magnétique. Les scientifiques ont déterminé que le champ magnétique terrestre pointe vers le bas dans l’hémisphère Nord et vers le haut dans l’hémisphère Sud. (www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=8687 ) L’axe géomagnétique, passant par les deux pôles magnétiques, fait un angle de 11,5° par rapport à l’axe de rotation de la Terre, et de ce fait, le pôle nord magnétique est à environ 1000 km du pôle nord géographique, en direction du Canada. (BARMAND.P, (1993))
Langages
Nous avons utilisé les dernières versions des langages de description HTML et CSS pour la conception des pages web HTML 5, CSS et l’adobe flash CSS 6. Grâce à certaines fonctionnalités intéressantes du langage de programmation PHP notamment la récupération de la date et de l’heure en temps réel, la création de page protégée par un mot de passe et le transfert de données entre différentes pages, nous avons pu dynamiser et optimiser les pages Web. Le langage SQL nous a permis et facilité l’enregistrement et la récupération des données et le système MySQL est utilisé pour la gestion des bases de données.
Conclusion
En général, on admet que la pédagogie est la manière de transmettre des connaissances aux apprenants. De manière permanente, le pédagogue doit mettre à jour ses méthodes et techniques de transmission de savoirs. Cependant, les jeunes d’aujourd’hui sont nés avec les nouvelles technologies comme l’ordinateur, l’internet, les téléphones mobiles, etc. donc ils sont façonnés de manière à éprouver du plaisir en utilisant ces technologies. Les professeurs malgaches ne doivent pas ignorer ce changement, même si c’est souvent le cas. Souvent dépassés par les étudiants en matière de technologie et peu informés dans ce domaine, les professeurs ressentent une certaine paresse pour associer l’éducation et les TIC. Il est pourtant important de faire bénéficier les apprenants malgaches des possibilités pédagogiques et didactiques offertes par l’informatique. C’est dans cette optique que nous avons élaboré le présent didacticiel dans le cadre de ce travail de mémoire. Notre principale préoccupation est :
– de les encourager à participer activement dans la construction de leurs connaissances
– qu’ils apprennent à travailler indépendamment, de façon créative et inventive.
– qu’ils prennent du plaisir lors de leur apprentissage de la physique
– qu’ils s’imprègnent de rigueur scientifique pour travailler.
Notre mémoire constitue donc une modeste contribution pour le développement et l’utilisation de la nouvelle technologie de l’information et de la communication (TIC) dans l’apprentissage des sciences physiques. Nous incitons aussi les professeurs à être autodidactes pour apprendre à utiliser les TIC dans l’éducation. Il convient de s’informer soimême sur le sujet qui est les TIC dans l’éducation et échanger des idées et des expériences avec ses pairs. C’est en faisant ces mises à jour que le professeur contribuera à améliorer l’éducation à Madagascar.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : REPERE THEORIQUE
I. OSCILLATIONS LIBRES D’UN CADRE MOBILE AUTOUR D’UN AXE FIXE (Δ)
I.1. Force orthogonale à l’axe
I.2 Moment d’une force
I.3 Moment d’un Couple
I.4. Théorème de l’Accélération Angulaire.
I.5. Application
II. CHAMP MAGNETIQUE
II.1 Généralités
II.2 Notion de pôles
II.3. Le vecteur champ magnétique et ses caractéristiques
II.4 Ligne de champ
II.5 Source de champ magnétique.
III. ACTION D’UN CHAMP MAGNETIQUE
III.1 Force de Lorentz
III.2 Force de Laplace
III.2.2 Enoncé de la loi de Laplace
IV .PHENOMENE D’INDUCTION ELECTROMAGNETIQUE
IV.1 Force électromotrice induite (f-é-m) : loi de Faraday
IV.2 Champ électromoteur induit
IV.3 Travail de la force magnétique et Ԑ
V. LE GALVANOMETRE
V.1 Historique
V.2 Description d’un galvanomètre
V.3 Equilibre d’un galvanomètre
V.4 Ampèremètre et voltmètre
DEUXIEME PARTIE : MODULE D’APPRENTISSAGE
I.CONCEPTION DU DIDACTICIEL
I.1.Langages
I.2. Logiciels
I.3 Exigence technique
II. ORGANIGRAMME DES SEQUENCES D’ENSEIGNEMENT/ APPRENTISSAGE
II.1 Préambule
II.2. Section de construction et d’appropriation du savoir
III. EVOLUTION DE CHAQUE ACTIVITE
III.1 Déroulement des activités des trois premiers modules
III.2 Déroulement de la séquence d’évaluation
IV COMPETENCES PRATIQUES A DEVELOPPER CHEZ L’APPRENANT
IV.1 Esprit scientifique
IV.2 Réalisation pratique
V. SEQUENCES D’APPRENTISSAGE
V.1 Préambule
Conclusion
ANNEXE
I.. Notion sur le produit scalaire et sur le produit vectoriel
WEBOGRAPHIE
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