[EXPERT’TECH] Etudes vs. Fun : le jeu comme outil d’apprentissage ?

Introduction à l’approche moderne

De nos jours, une grande partie des études scientifiques ont pour but de faciliter l’usage efficace et l’intégration des technologies de l’information ainsi que des logiciels innovants dans le processus d’éducation. Il n’est pas surprenant de voir que les résultats de ces recherches sont souvent compromis entre efficacité, disponibilité et, le plus important, les mathématiques en tant qu’exactitude physique.

Cependant, ces dernières années le développement des technologies ont permis de rendre ces programmes plus efficaces, rapides et précis, ce qui les approche de l’alternative idéale aux outils d’éducation déjà existants. Ces outils permettent aux étudiants d’avoir une compréhension plus large, profonde et compatissante de la société, de la culture, de l’économie ainsi que de la politique internationale, passée comme présente. Cela leur permet également d’acquérir de précieuses compétences de communication pour pouvoir travailler avec les différences et les distances existantes dans le monde. En leur fournissant une telle série d’outils, cela permettra de favoriser l’information, la réflexion et l’expression de plus de jeunes tout en leur donnant accès à l’apprentissage avec succès.

Ces mêmes expériences fournissent les compétences qui permettront aux étudiants d’être plus productifs dans un futur international, numérique et de plus en plus basé autour de l’information. Un des exemples les plus parlant au sujet de ces technologies et de leur application est le laboratoire physique virtuel. Par définition, le laboratoire physique virtuel est un logiciel ou un ensemble de logiciels, qui implémente le modèle mathématique des processus physiques. Le rôle de ce type de logiciel croît énormément si l’on se penche sur les sciences naturelles comme la chimie, la physique et les mathématiques. Pour raison, il arrive que les outils requis soient impossibles à obtenir, et dans la plupart des cas, impossibles à installer. Par conséquent, le prix de l’équipement augmente, ce qui rend le processus d’éducation encore plus complexe et plus cher.

Un des avantages principaux à l’utilisation d’un laboratoire physique virtuel est la possibilité de l’écrire dans n’importe quel langage de programmation, ce qui donne un nombre de solutions illimité. Les processus physiques sont faciles à exprimer en utilisant des formules mathématiques et des équations.

De plus, il n’est pas nécessaire d’acheter un équipement couteux ou radioactif. L’un des facteurs les plus pertinents à prendre en compte est la sécurité des étudiants. L’utilisation d’un logiciel est plus facile à garantir d’un équipement.

 

Aperçu des solutions existantes

TechNet Virtual Labs

Ces laboratoires virtuels (figure 1) proposent un modèle physique solide, qui a pour caractéristiques principales la justesse, une grande vitesse de traitement et la disponibilité. Le système existe en deux versions, une basée sur les clients et l’autre basée sur le web qui offrent toutes deux des fonctionnalités variées (celle basée sur les clients est plus sophistiquée). L’un des inconvénients les plus évidents de la solution est qu’elle requiert un grand nombre de prérequis, ce qui pose un problème pour les écoles et les universités qui ne possèdent pas d’équipements spécifiques ou d’ordinateurs modernes.

 

DNA Extraction Virtual Labs

Cet ensemble de logiciels permet une recherche sophistiquée autour de l’ADN (figure 2). L’exactitude des données permet une certaine liberté d’usage des résultats provenant des expérimentations pour effectuer des recherches approfondies. Ces laboratoires aident les jeunes à connaître les domaines d’études basiques mais également à mener leurs propres recherches. « Détecter les maladies génétiques chez les nouveau-nés, analyser les preuves médico-légales, étudier un gène cancéreux, effectuer des frottis buccaux et extraire l’ADN des cellules humaines ».

 

PCR

La PCR (abréviation pour Réaction en chaine par polymérase) est un outil simple d’utilisation et peu couteux qui peut être utilisé pour se concentrer sur un segment d’ADN et le copier un milliard de fois. La PCR est utilisé tous les jours pour diagnostiquer des maladies, identifier des bactéries et des virus, associer des criminels à des scènes de crimes, etc.

Malheureusement, cet outil est développé uniquement pour les étudiants en médecine, mais est toujours considéré comme un exemple idéal d’intégration des Technologies de l’information et de la communication (notamment des principes de la modélisation mathématique) dans le processus d’éducation.

 

Laboratoires virtuels sur Dephi

Les laboratoires virtuels (figure 4) sont implémentés en utilisant des langages de programmation, Object Pascal Delphi, l’environnement XE et #C .net Framework 4.0. Pour un bon approvisionnement du matériel et une meilleure assimilation le laboratoire est divisé en plusieurs étapes : 1) l’étude théorique du matériel, 2) visionner des vidéos tutoriels du laboratoire avec illustrations des équipements nécessaires, 3) effectuer les calculs et remplir les tables.

 

Conclusion

Selon ces données, nous pouvons dire que les technologies de l’Information et de la Communication sont intégrées de manière continue au processus d’éducation. La justesse et la disponibilité sont les principaux facteurs qui distinguent les ICT des autres outils d’éducation. A première vue, les systèmes modernes sont idéaux et n’ont pas d’inconvénients majeurs. Cependant, comme nous l’avons vu dans cet article, l’inconvénient principal de la majorité de ces systèmes est un coût élevé et un grand nombre de prérequis nécessaires, ce qui rend presqu’impossible de fournir le logiciel aux différentes structures. La problématique principale est de rendre ces logiciels spéciaux de plus en plus accessibles et efficaces pour les étudiants. Ainsi, au-delà de l’efficacité d’un point de vue physique et mathématique, le système proposé permet aux étudiants d’être plus investis dans le processus d’éducation. Pour ces raisons, et d’autres, nous pouvons dire que les laboratoires physiques virtuels sont la meilleure solution pour les classes de sciences naturelles modernes.

 

Traduit de l’anglais, consultez la version originale ainsi que les références utilisées dans cet article ici.

Ecrit par Alibek Jakupov.

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