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Publié le 26 janvier 2017 | Sciences et techniques physiques

Un nouveau jeu sérieux sur Modappi pour maîtriser les vecteurs. Bienvenue sur Mars!

En tant qu’enseignants en sciences de la nature, il est de notre devoir de remettre les concepts abstraits vus en classe dans des contextes concrets afin de faciliter l’apprentissage des étudiants. Oui mais voilà, comment fait-on cela avec les vecteurs, un concept physico-mathématique à placer au sommet de la pyramide des notions les plus arides du programme ministériel?

Comprendre et maîtriser les vecteurs est essentiel dans de nombreux programmes de Sciences de la nature et de techniques physiques (génie mécanique, génie civil, technologie de l'architecture, etc.). Sans de solides notions sur les vecteurs, il est très difficile de réussir plusieurs des cours obligatoires de ces programmes.

Aider les étudiants à acquérir des bases solides dans ce domaine en stimulant leur automotivation : voilà la mission que se sont donnée 2 enseignants de physique, Éric Laflamme, créateur de la plateforme Modappi, et Alexandre Beausoleil lorsqu’ils ont réalisé le jeu sérieux Maîtriser les vecteurs en explorant le sol de Mars. Ils ont d’ailleurs reçu le prix de la ministre de l’Enseignement supérieur en 2016 pour la création de celui-ci!

Mettez votre combinaison et accrochez-vous, nous partons sur Mars!

Capture d’écran du jeu sérieux illustrant le trajet effectué par le robot Opportunity à la surface de la planète Mars.

Modappi, un complément aux cours magistraux

Le mot « modappi » provient des premières lettres des mots « module d’apprentissage interactif ». Modappi est donc une plateforme éducative flexible et conviviale proposant des jeux éducatifs et des cours en ligne modifiables par les enseignants à l’aide d’un module d’apprentissage interactif. Quelques courtes vidéos explicatives vous résument les principaux points forts de cette plateforme et vous expliquent comment vous inscrire sur celui-ci ou bien comment fonctionne chaque outil proposé.

Les avantages du recours à Modappi sont multiples : meilleur suivi des apprentissages, ajustement des contenus, meilleure préparation des étudiants, etc. Éric Laflamme

L’accès est totalement gratuit pour les enseignants. Une fois connecté, vous aurez accès à un document faisant office de visite guidée qui vous permettra de savoir comment utiliser de façon optimale ce nouvel outil.

Page d’accueil de la plateforme Modappi.

Buts pédagogiques poursuivis

Est-ce possible de rendre une matière abstraite plus attrayante en empruntant des éléments qui sont normalement associés aux jeux? Oui! Grâce au jeu sérieux! En s’éloignant du divertissement pur et des jeux vidéo plus traditionnels, mais en s’inspirant des bons côtés des jeux vidéo, le jeu sérieux a pour but de rendre l’apprentissage plus agréable et ludique. Un article a d’ailleurs été récemment publié sur le site de Profweb à ce sujet.

En se basant sur ces principes, Éric Laflamme et Alexandre Beausoleil ont développé ce cours en ligne. Celui-ci utilise des jeux éducatifs récapitulatifs, des exercices aléatoires autocorrigés, du contenu théorique ludique et des exercices traditionnels afin de concrétiser le concept de vecteur. En plus d’utiliser la géométrie vectorielle pour contrôler le robot Opportunity (qui a permis d’explorer la planète Mars), la réussite des exercices aléatoires autocorrigés et des jeux récapitulatifs permet aux étudiants de faire des dizaines de découvertes réelles de la NASA avec des liens vers les photos originales. Vous développerez donc également la culture générale de vos étudiants!

Il est difficile d’être très dynamique comme dans un jeu du type Mario Bros. Mais l’objectif est quand même de rester ludique et drôle, tout en gardant un cadre théorique très présent. Éric Laflamme

Ce cours a été pensé pour être accessible en ligne afin d’être utilisable en classe, en groupe, mais également individuellement, chez soi, en toute autonomie.

Les professeurs n’ont que 2 heures pour aborder les vecteurs en classe et les présenter avec leurs propriétés, mais après, dans l’année, ce concept demeure mal saisi. Les étudiants ont des niveaux très variables sur ces notions-là. Il est donc important de leur donner la possibilité de travailler à leur rythme.Alexandre Beausoleil

L’ensemble du jeu sérieux se déroule dans un environnement ludique qui procure une rétroaction immédiate sur les apprentissages réalisés et surtout, qui donne droit à l’erreur!

Il est important que ce soient des exercices autocorrigés accessibles aux étudiants automatiquement. Les exercices changent à chaque fois, pas possible d’apprendre la question, mais bien le fond. Avec cette approche, l’erreur est permise! On devrait laisser plus le droit à l’erreur aux étudiants.Éric Laflamme

Finalement, les enseignants peuvent modifier et partager les évaluations provenant de ce cours « clé en main », les soumettre à leurs étudiants, puis avoir accès automatiquement à leurs résultats. Ceci est un réel gain de temps pour les enseignants qui désirent évaluer rapidement et simplement le niveau de leur classe.

Embarquement immédiat! Direction Mars!

L’étudiant intégrera très rapidement l’univers du jeu sérieux intitulé Maîtriser les vecteurs en explorant le sol de Mars, car dès les premiers clics, il sera invité à être actif, en étant plongé tout de suite dans le vif du sujet : le 1er déplacement du robot de la NASA envoyé sur Mars en 2004. L’étudiant « explorateur » pourra découvrir, étape par étape, la planète rouge en abordant les 1ers concepts de base, à savoir les scalaires et les vecteurs, afin de contrôler la direction du robot. L’étudiant a même accès aux photos originales publiées sur le site de la NASA via des hyperliens intégrés directement dans le jeu sérieux afin de l’aider à s’immerger tout de suite dans la situation concrète qui lui est proposée.

Point de départ de notre voyage sur Mars : le site d’atterrissage du robot Opportunity!

Première étape dans cette aventure spatiale : vérifier que le robot n’a pas été endommagé lors de son atterrissage dans le cratère Eagle et qu’il est toujours fonctionnel. Comment faire cela? En faisant bouger le robot d’un point A à un point B, tout en calculant les différentes données nécessaires! Avouez que cela vous tente déjà d’essayer, non?

Première étape, et donc « exercice », de votre voyage sur Mars.

Par la suite, « l’aventurier » est amené à parcourir les quelque 40 kilomètres effectués par le robot Opportunity lors de son périple martien.

Plan du parcours effectué par le robot Opportunity en 2004 sur la planète Mars et que l’étudiant sera amené à suivre durant sa formation avec le jeu sérieux Maîtriser les vecteurs en explorant le sol de Mars.

Tout au long de ce voyage, l’étudiant pourra entrevoir les découvertes merveilleuses effectuées par Opportunity lors de son périple, par exemple, le cratère Victoria qui a posé quelques soucis de déplacement au robot.

Exemple de mise en situation utilisée dans ce jeu sérieux permettant aux étudiants de se plonger facilement dans l’aventure martienne.

L’étudiant abordera, au cours de chapitres successifs, les différents concepts vectoriels de façon ludique et concrète et aura à répondre à des questions autocorrigées en lien avec ce voyage.

Capture d’écran d’un exercice aléatoire autocorrigé qu’il est possible de faire avec ce jeu éducatif.

À la fin de chaque chapitre, l’étudiant a accès à un résumé des notions principales vues au cours de celui-ci afin de synthétiser l’ensemble des informations abordées. Afin de vérifier la bonne compréhension et l’acquisition de celles-ci, des exercices supplémentaires autocorrigés sont également proposés à la toute fin des chapitres.

Quels sont les intérêts majeurs d’utiliser ce jeu sérieux?

Pour les étudiants, ce cours leur permet :

  • D'apprendre de façon autonome à l'aide d'un module d'apprentissage interactif
  • D'avoir accès à du contenu théorique à imprimer ainsi qu’à des exercices traditionnels
  • De jouer à un jeu éducatif et de faire des exercices aléatoires autocorrigés (les réponses attendues sont différentes pour chaque étudiant)
  • De bénéficier d’une rétroaction rapide
  • D'avoir accès à la réponse si après plusieurs tentatives, le cumulatif de leurs points pour une question est de zéro
  • De recommencer un jeu ou un exercice aléatoire autocorrigé jusqu'à la maîtrise complète de la matière

De son côté, l'enseignant peut :

  • Utiliser ce cours en classe lors d'une présentation magistrale ou lors de travaux pratiques
  • Demander à ses étudiants d'apprendre de façon autonome à l'extérieur de la classe
  • Désactiver des questions, créer de nouvelles questions ou modifier le contenu théorique original et les exercices du cours
  • Modifier la réponse attendue des jeux et des exercices aléatoires autocorrigés
  • Partager ses cours modifiés avec ses collègues
  • Soumettre des évaluations à ses étudiants, puis avoir accès automatiquement à leurs résultats
  • Prendre le meilleur essai de ses étudiants afin de leur permettre de maîtriser parfaitement le contenu du cours

Témoignages d’utilisateurs de ce jeu sérieux

Les concepteurs de ce jeu sérieux ont déjà pu récolter quelques premières impressions auprès d’une vingtaine d’étudiants après le leur avoir fait tester :

Très bonne idée, il est beaucoup plus intéressant de pratiquer à l’ordinateur que de faire les lectures théoriques.
Excellente méthode d’apprentissage: on peut vérifier immédiatement si on a compris la matière.
Félicitations, c’est génial! Les capsules ou diapositives [d’introduction] aident beaucoup!
Je crois que […] ce site permettra à beaucoup d’élèves d’améliorer leur niveau d’apprentissage [...].

Du côté des enseignants, le discours est plus mitigé pour le moment, mais seulement parce que l’utilisation de ce jeu sérieux nécessite de se l’approprier et donc, d’y passer un peu de temps pour bien se préparer lors du 1er essai en classe avec son groupe. Cela est tout à fait compréhensible, selon Éric Laflamme, et c’est pour cela qu’il propose un soutien aux personnes désirant être guidées lors de ces premières étapes de préparation. N’hésitez pas à le contacter pour avoir plus d’information.

Et la suite pour Modappi?

Après les tutoriels gratuits sur l’utilisation d’Excel, un 1er livre numérique sur Les mesures et incertitudes en laboratoire et maintenant celui sur les vecteurs, Éric Laflamme ne s’arrête pas là! Il suit actuellement une formation en design de niveau de jeu pour pousser le concept plus loin. L’objectif sera de développer la même approche que pour le cours sur les vecteurs, mais cette fois-ci, appliquée à l’ensemble des cours du programme de Sciences de la nature.

Le créateur de la plateforme Modappi veut continuer à implanter des notions réelles dans le jeu pour le rendre le plus réaliste possible et ainsi continuer à stimuler l’automotivation des étudiants. Aidé de son collaborateur Alexandre Beausoleil, Éric Laflamme est d’ailleurs prêt à accueillir tous les volontaires désirant s’impliquer dans ce type de projet. Alors, n’hésitez pas à contacter Éric ou Alexandre pour participer à ce vaste projet!

Si vous avez déjà testé cette nouvelle plateforme éducative en ligne, faites-nous part de votre expérience!

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