L’enseignement de la chimie au 21ème siècle

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1 L’enseignement de la chimie au 21ème siècle
CHIMIE et TIC L’enseignement de la chimie au 21ème siècle

2 Plan de la présentation
Introduction Le challenge de l’enseignement de la chimie Recherche d’information sur Internet Travaux avec une classe en «CAO» Exemples d’utilisation des TIC MFr – Paris, 27 octobre 2007

3 1. Introduction L’utilisation des TIC dans l’enseignement :
Résultats de l’étude CTIE, en Suisse. 95 % des enseignants utilisent l’ordinateur pour préparer leur cours. 89 % des enseignants utilisent les TIC au moins occasionnellement dans leur enseignement (93 % niv. bac) 41 % des enseignants utilisent les TIC plusieurs fois par semaine dans leur enseignement (33 % niv. bac). MFr – Paris, 27 octobre 2007

4 L’utilisation des TIC dans l’enseignement :
1. Introduction L’utilisation des TIC dans l’enseignement : MFr – Paris, 27 octobre 2007

5 L’utilisation des TIC dans l’enseignement :
1. Introduction L’utilisation des TIC dans l’enseignement : MFr – Paris, 27 octobre 2007

6 L’utilisation des TIC dans l’enseignement :
1. Introduction L’utilisation des TIC dans l’enseignement : MFr – Paris, 27 octobre 2007

7 2. LE CHALLENGE DE L'ENSEIGNEMENT 1. Introduction
MFr – Paris, 27 octobre 2007

8 1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie
MFr – Paris, 27 octobre 2007

9 MFr – Paris, 27 octobre 2007

10 MFr – Paris, 27 octobre 2007

11 MFr – Paris, 27 octobre 2007

12 Le passage du macroscopique au microscopique !
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie Le passage du macroscopique au microscopique ! Le passage du monde réel au symbolisme ! MFr – Paris, 27 octobre 2007

13 Le modèle de la cinétique des gaz …
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie Le modèle de la cinétique des gaz … … sans illustration MFr – Paris, 27 octobre 2007

14 Des molécules à une distance vxDt
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie Dp = 2mvx Des molécules à une distance vxDt de la paroi et se dirigeant vers elle peuvent la frapper durant l’intervalle Dt Si la paroi a une aire A, le volume contenant les molécules qui vont frapper cette paroi durant l’intervalle Dt est AvxDt MFr – Paris, 27 octobre 2007

15 Le nombre de molécules dans le volume AvxDt est (AvxDt/V)N
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie Le nombre de molécules dans le volume AvxDt est (AvxDt/V)N Le nombre de collisions est 1/2(AvxDt/V)N Dp/Dt = 1/2(NAvxDt/V)(2mvx)/Dt F = NAvx2/V P = 1/3N‹v2›/V MFr – Paris, 27 octobre 2007

16 Le modèle de la cinétique des gaz …
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie Le modèle de la cinétique des gaz … … avec illustrations MFr – Paris, 27 octobre 2007

17 1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie
MFr – Paris, 27 octobre 2007

18 Passer du macroscopique au microscopique au 20ème siècle...
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie Passer du macroscopique au microscopique au 20ème siècle... MFr – Paris, 27 octobre 2007

19 Passer du macroscopique au microscopique au 20ème siècle...
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie Passer du macroscopique au microscopique au 20ème siècle... MFr – Paris, 27 octobre 2007

20 Passer du macroscopique au microscopique au 21ème siècle...
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie Passer du macroscopique au microscopique au 21ème siècle... MFr – Paris, 27 octobre 2007

21 Passer du macroscopique au microscopique au 21ème siècle...
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie Passer du macroscopique au microscopique au 21ème siècle... MFr – Paris, 27 octobre 2007

22 Flash P D B MPEG M O V Jmol Java CHIME ?
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie Mais, avec l’avènement des ordinateurs, est apparu un nouveau problème, quel standard informatique choisir ? Flash P D B MPEG M O V Jmol Java CHIME ? MFr – Paris, 27 octobre 2007

23 3. Recherche d’informations sur Internet
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’informations sur Internet La grande chance du 21ème siècle : Internet... Mais également un problème : la fiabilité des informations... MFr – Paris, 27 octobre 2007

24 Exemple : Wikipédia Exemple : Chimie 534 Exemple : Chimie.net
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet Exemple : Wikipédia Exemple : Chimie 534 Exemple : Chimie.net Exemple : e.m.c.2.free.fr MFr – Paris, 27 octobre 2007

25 4. Travaux avec une classe en « CAO »
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » CAO : « Chimie Assistée par Ordinateur ». Profil de mes élèves : Option Spécifique biologie - chimie. Scolarité : Secondaire II. Age : ans. MFr – Paris, 27 octobre 2007

26 Connaissances Questions Un cours traditionnel :
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » Un cours traditionnel : Connaissances Questions MFr – Paris, 27 octobre 2007

27 Soutien Connaissances Questions Un cours avec utilisation des TIC :
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » Un cours avec utilisation des TIC : Soutien Connaissances Questions MFr – Paris, 27 octobre 2007

28 Soutien Question Résultats Réponse Requêtes Autre schéma pédagogique
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » Autre schéma pédagogique possible : Soutien Question Résultats Réponse Requêtes MFr – Paris, 27 octobre 2007

29 Salle de classe informatisée :
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » Salle de classe informatisée : MFr – Paris, 27 octobre 2007

30 Réponse Question Résultats e-mail Requêtes Autre possibilité :
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » Autre possibilité : Réponse Question Résultats Requêtes MFr – Paris, 27 octobre 2007

31 Exemple : travaux pratiques.
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » Exemple : travaux pratiques. MFr – Paris, 27 octobre 2007

32 Les compétences informatiques des élèves !
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » Un problème... Les compétences informatiques des élèves ! MFr – Paris, 27 octobre 2007

33 5. Exemples d’utilisation des TIC
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » 5. Exemples d’utilisation des TIC Energie d’ionisation et couches électroniques. Simulations de spectres MS et RMN. Forums de discussion et wikis. Educanet2 (site pédagogique suisse). Le tableau périodique de Mendeleeff. MFr – Paris, 27 octobre 2007

34 Energie d’ionisation et couches électroniques
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » 5. Exemples d’utilisation des TIC Energie d’ionisation et couches électroniques Explications sur l’énergie d’ionisation. MFr – Paris, 27 octobre 2007

35 Energie d’ionisation et couches électroniques
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » 5. Exemples d’utilisation des TIC Energie d’ionisation et couches électroniques Explications sur l’énergie d’ionisation. Travail à faire : un graphe de Eionisation en fonction du numéro atomique Z. MFr – Paris, 27 octobre 2007

36 Energie d’ionisation et couches électroniques
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » 5. Exemples d’utilisation des TIC Energie d’ionisation et couches électroniques Explications sur l’énergie d’ionisation. Travail à faire : un graphe de Eionisation en fonction du numéro atomique Z. Recherche des renseignements sur le Web. MFr – Paris, 27 octobre 2007

37 Energie d’ionisation et couches électroniques
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » 5. Exemples d’utilisation des TIC Energie d’ionisation et couches électroniques Explications sur l’énergie d’ionisation. Travail à faire : un graphe de Eionisation en fonction du numéro atomique Z. Recherche des renseignements sur le Web. Mise en forme du graphe avec Excel. Interprétation du graphe. MFr – Paris, 27 octobre 2007

38 Simulation de spectres MS et RMN
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » 5. Exemples d’utilisation des TIC Simulation de spectres MS et RMN Travail effectué en salle multimédia. Logiciels utilisés : ChemDraw et Excel. But de l’exercice : apprendre à interpréter les spectres MS et RMN. Exemple : le propanal. MFr – Paris, 27 octobre 2007

39 Forums de discussion et wikis
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » 5. Exemples d’utilisation des TIC Forums de discussion et wikis Outils de discussions ou de questions. Les forums sont très nombreux... Après les forums sont venus les wikis. Outil de partage d’informations. Le plus célèbre : wikipédia. MFr – Paris, 27 octobre 2007

40 1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » 5. Exemples d’utilisation des TIC Forums de discussion MFr – Paris, 27 octobre 2007

41 Educanet2 (site pédagogique suisse)
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » 5. Exemples d’utilisation des TIC Educanet2 (site pédagogique suisse) Educanet2 est un outil d’échange et de formation en ligne. MFr – Paris, 27 octobre 2007

42 Le tableau périodique de Mendeleeff
1. Introduction 2. Le challenge de l’enseignement de la chimie 3. Recherche d’information sur Internet 4. Travaux avec une classe en « CAO » 5. Exemples d’utilisation des TIC Le tableau périodique de Mendeleeff 2 février 1907 : Mort de Mendeleeff. Travail de recherche avec une classe de 1ère année (élèves de ans). Contrainte : 1 élément = 1 page A4. Résultat : 1 classeur de 97 pages (de l’hydrogène au berkélium). MFr – Paris, 27 octobre 2007