Cours à distance avec des simulations interactives

Le cours à distance avec des simulations interactives corrige la plus grande faiblesse des cours de sciences en ligne : des élèves qui regardent au lieu de faire. Un appel vidéo vous donne un écran et une zone de discussion. Un lien de simulation en fait une expérience que chaque élève peut mener sur son propre appareil, chez lui, sans matériel et sans compte. Ce guide couvre les deux types de cours à distance. Dans une séance en direct, vous partagez votre écran, publiez un lien dans le chat et menez avec toute la classe un cycle prédire–observer–expliquer. Dans une séance asynchrone, les élèves travaillent à leur rythme. Vous y trouverez un déroulé pas à pas pour chacune, deux exemples complets avec les valeurs que donnent les simulations, et les problèmes à prévoir quand vous ne voyez l'écran de personne.

Ce qui change quand les élèves sont chez eux

En classe, vous circulez, vous jetez un œil aux écrans et vous entendez quel groupe est bloqué. En ligne, tout cela disparaît. Prévoyez quatre différences :

• Vous ne voyez pas ce que font les élèves. Il vous faut un moyen de voir leur raisonnement, pas seulement leur visage. Un jeu de questions sur le lien remplit ce rôle.
• L'attention retombe plus vite. Dix minutes à regarder votre écran partagé, c'est long. Passez la main aux élèves tôt.
• Les appareils varient. Certains élèves se connectent sur un ordinateur portable, d'autres sur un téléphone, d'autres sur l'ordinateur familial partagé. La simulation tourne dans le navigateur sur tous, mais l'écran d'un téléphone est petit.
• Tout le monde n'est pas là en même temps. Décalages horaires, appareils partagés et connexions faibles font que certains élèves feront toujours la tâche plus tard. Chaque séance en direct a besoin d'une version asynchrone.

Ce qu'il vous faut

• Un outil de visioconférence qui permet de partager l'écran et propose un chat. N'importe lequel convient, puisque vous n'utilisez que ces deux fonctions.
• Un lien de partage Simulic par classe. Les élèves l'ouvrent dans le navigateur ; ils n'ont pas besoin de compte et les pages élèves ne déposent aucun cookie.
• Un jeu de questions sur le lien, pour que les réponses vous reviennent. L'offre gratuite recueille 100 réponses d'élèves par mois pour l'ensemble de vos liens.
• Pour le travail asynchrone, votre canal habituel : une publication sur l'ENT ou la plateforme de cours, un e-mail à la classe ou une intégration dans votre page de cours. Le guide d'intégration dans une plateforme de cours détaille les étapes pour chaque plateforme.

Une séance à distance en direct, pas à pas

Ce déroulé prend 25 à 35 minutes et fonctionne avec n'importe quelle simulation.

Avant la séance

1. Ouvrez la simulation, cliquez sur Partager, réglez les valeurs de départ et créez un lien pour la classe sous Nouveau lien.
2. Dans l'onglet Questions, construisez un jeu avec une ou deux questions de prédiction et deux ou trois questions à traiter après l'expérience. Mettez la tâche dans Consignes pour les élèves, car personne ne se souviendra de ce que vous avez dit pendant l'appel.
3. Sur la carte du lien, cliquez sur Présenter. Le lien s'ouvre dans un nouvel onglet en mode Présenter. Gardez cet onglet prêt.

Pendant la séance

1. Partagez l'onglet en mode Présenter. Ce mode affiche la simulation sans les questions, pour que votre écran ne soit pas encombré par le verrou de prédiction que les élèves verront.
2. Montrez le montage sans le lancer. Nommez chaque commande et sa valeur. Les élèves ne peuvent pas prédire ce qu'ils ne comprennent pas.
3. Publiez le lien de lecture dans le chat. Les élèves sur téléphone peuvent aussi scanner le code depuis Afficher le QR code, directement sur l'écran de votre ordinateur.
4. Chacun s'engage sur une prédiction. Les élèves saisissent un prénom ou un pseudo, répondent à la prédiction, et la simulation se déverrouille. Attendez que la plupart aient répondu. Sur la page Partager, Voir les réponses montre qui a envoyé ses réponses ; rechargez la page pour voir les nouvelles lignes.
5. Lancez-la une fois sur votre écran partagé, puis demandez aux élèves de la lancer sur leur propre appareil.
6. Recueillez les résultats dans le chat. Demandez à chacun de coller un nombre. Avec trente nombres dans le chat, la classe voit une régularité qu'aucun élève seul ne pourrait voir.
7. Discutez, puis laissez-les répondre aux questions « après » du jeu. Lisez les pourcentages avant de fermer l'appel.

Caméras éteintes ? Peu importe. La prédiction et les nombres dans le chat vous montrent qui réfléchit.

Exemple en direct : la désintégration radioactive avec les données de toute la classe

Cette séance de 30 minutes convient à des élèves de 15–18 ans. Elle utilise la simulation de désintégration radioactive. Des noyaux rouges se désintègrent au hasard en noyaux gris, et un graphique trace le nombre de noyaux restants face à la courbe théorique N = N₀·2^(−t/T).

À verrouiller sur le lien : nombre initial de noyaux N₀ = 200, demi-vie T = 4 s, vitesse 1×, courbe théorique affichée.

Jeu de questions :

1. Prédiction, choix multiple, reposée après : « Au bout de 12 secondes, combien des 200 noyaux restera-t-il ? » Options : 0 / 25 / 50 / 100. Réponse : 25. Douze secondes font trois demi-vies : 200 → 100 → 50 → 25. Beaucoup d'élèves choisissent 0, pensant que trois demi-vies « épuisent » l'échantillon.
2. Nombre, notation par intervalle : « Faites glisser le curseur sur le graphique jusqu'à t = 12 s. Combien de noyaux restait-il dans votre simulation ? » Acceptez de 16 à 34. Chaque exécution est aléatoire, et environ 96 % des exécutions tombent dans cet intervalle.
3. Nombre : « Quelle est la constante radioactive λ affichée par la simulation ? » Réponse : 0,173, marge d'erreur ± 0,002, unité s⁻¹ (λ = ln2/T = 0,693/4).
4. Réponse courte : « Votre nombre à 12 s n'était probablement pas exactement 25. Pourquoi ? »

Déroulement :

• Partagez l'onglet Présenter et lancez une désintégration. Montrez le repère bleu sur la barre d'activité : au départ, il se trouve à λN = 34,7 désintégrations par seconde, et il descend à mesure que N diminue.
• Les élèves lancent leur propre exemplaire, lisent N à 12 s et collent le nombre dans le chat. Attendez-vous à des valeurs allant de la fin des dix aux débuts des trente.
• Demandez : « La simulation de qui est fausse ? » Celle de personne. Chaque noyau a la même probabilité de se désintégrer par seconde, donc les petits échantillons fluctuent. La moyenne des nombres de la classe tombe près de 25, et c'est tout l'intérêt : la demi-vie décrit de grands nombres de noyaux, pas des noyaux isolés.
• Prolongement : changez T à 8 s dans les valeurs de départ sous la simulation et prédisez le nombre restant à 12 s. La théorie donne environ 71, car 12 s ne représentent plus qu'une demi-vie et demie.

Réponse modèle à la question 4 : « La désintégration est aléatoire. 25 est ce qu'on attend en moyenne ; un échantillon de 200 noyaux fluctue autour de cette valeur. »

Cours asynchrones à distance

Une tâche asynchrone doit fonctionner sans vous. Les élèves ne peuvent pas demander « quel curseur ? », donc le lien et le jeu de questions doivent répondre d'avance à toutes les questions.

• Limitez-la à 15–25 minutes. Les tâches longues sont abandonnées en route, et vous ne voyez que la moitié des réponses.
• Verrouillez tout. Le lien s'ouvre sur l'écran et les valeurs exacts que la tâche suppose.
• Écrivez des étapes numérotées dans les consignes. Nommez les boutons comme la simulation les nomme.
• Utilisez des questions numériques avec une marge d'erreur, pour que les élèves aient un retour immédiat sans vous.
• Fixez une fin claire. Après l'échéance, cliquez sur Désactiver le lien sur la page Partager. Avec Pro, vous pouvez plutôt fixer un dernier jour sur le lien.
• Faites un retour dans la journée. Publiez le pourcentage de réussite de chaque question et une erreur fréquente, avec une courte explication.

Le guide des devoirs à la maison détaille la conception des tâches, les échéances et la lecture des résultats. Si la tâche asynchrone prépare les élèves à une séance en direct, utilisez la structure du guide de la classe inversée : prédictions à la maison, discussion pendant l'appel.

Exemple asynchrone : la courbe de croissance bactérienne

Cette tâche prend environ 20 minutes et convient à des élèves de 14–17 ans. Elle utilise la simulation de croissance d'une population bactérienne : un flacon de culture, un graphique de log N en fonction du temps, et les quatre phases colorées au fil de leur déroulement.

À verrouiller sur le lien : nombre initial de cellules 100, temps de génération 20 minutes, nutriments 500 unités, phase de latence 30 minutes, culture discontinue. À la vitesse par défaut de 12 minutes simulées par seconde, toute la courbe se déroule en moins d'une minute.

Consignes pour les élèves : « 1. Répondez à la prédiction, puis regardez la courbe sans rien toucher. 2. Notez le plus grand nombre de cellules (l'étiquette au-dessus du flacon) et l'instant où la phase passe à Déclin. 3. Passez les Nutriments initiaux à 1000 dans les valeurs de départ sous la simulation, appuyez sur Réinitialiser et relancez. 4. Appuyez sur Réinitialiser, puis sur le bouton Culture continue, et observez ce qui se passe. »

Jeu de questions :

1. Prédiction, choix multiple, reposée après : « Quand la nourriture est épuisée, le nombre de bactéries… » Options : continue de croître plus lentement / reste le même / diminue / recommence à croître. Réponse : diminue. La phase de déclin commence une fois les nutriments consommés.
2. Nombre : « Quelle est la plus grande population atteinte par le flacon ? » Réponse : 0,49, marge d'erreur ± 0,02, unité million de cellules.
3. Nombre : « À peu près à quel instant la phase de déclin commence-t-elle ? » Réponse : 296, marge d'erreur ± 10, unité min.
4. Choix multiple : « Avec 1 000 unités de nutriments, la plus grande population est… » Options : à peu près la même / environ deux fois plus grande / environ dix fois plus grande. Réponse : environ deux fois plus grande (environ 0,98 million). Dans ce modèle, chaque unité de nutriments nourrit 1 000 cellules.
5. Réponse courte : « En culture continue, qu'est-il arrivé à la phase de déclin, et pourquoi ? » Réponse modèle : « Elle a disparu. Du milieu neuf arrive en continu et du milieu usé est évacué : la population se stabilise juste sous un demi-million de cellules au lieu de décliner. »

Message de suivi le lendemain : montrez le pourcentage de la question 1 avant et après. La plupart des classes passent de « reste le même » à « diminue ». Posez ensuite une question à discuter dans la prochaine séance en direct : « Pourquoi le graphique utilise-t-il log N plutôt que N ? »

Séances hybrides : une partie en classe, une partie à la maison

Quand une partie de la classe est dans la salle et l'autre dans l'appel, faites une seule séance pour tous. Projetez l'onglet en mode Présenter dans la salle et partagez le même onglet dans l'appel. Les élèves présents scannent le QR code ; ceux qui sont chez eux utilisent le lien du chat. Les deux groupes ouvrent le même lien : leurs réponses arrivent dans un seul tableau de résultats et vous discutez d'un seul jeu de nombres.

Donnez aux élèves à distance un rôle qui les garde visibles, comme lire à voix haute les premières valeurs ou coller les nombres de la classe dans un tableau partagé. Sinon, la salle prend le dessus et l'appel devient silencieux.

Des cours à distance équitables pour tous les élèves

• Le téléphone convient à la plupart des simulations. Un simple lien de lecture s'ouvre en plein écran sur n'importe quel appareil. Les tâches à longues réponses écrites sont plus faciles sur ordinateur portable ; réservez-les aux élèves qui en ont un.
• Pas de compte, pas d'installation. Les élèves ouvrent un lien et saisissent un pseudo. Rien à télécharger, aucun mot de passe à réinitialiser et aucune adresse e-mail collectée.
• Ne collectez rien de personnel. Demandez seulement un prénom ou un pseudo. Une convention comme « prénom + initiale » vous permet de rapprocher les réponses de votre liste.
• Prévoyez les élèves qui manquent l'appel. Gardez le lien en direct ouvert jusqu'à la fin de la journée, pour que les élèves absents fassent la même tâche en différé avec les mêmes questions. Utilisez Dupliquer si vous voulez leurs réponses dans un tableau séparé.
• Aide linguistique. Chaque lien verrouille une langue : un second lien dans la langue familiale de l'élève peut donc utiliser le même jeu de questions.

Les erreurs qui font échouer une séance de simulation à distance

• Partager tout votre bureau. Partagez seulement l'onglet en mode Présenter, pas la page Partager ni votre messagerie.
• Lire les consignes à voix haute. Elles sont oubliées en une minute. Mettez-les dans la zone de consignes et dans le chat.
• Tout faire vous-même. Si les élèves ne font que regarder votre écran, une vidéo ferait le même travail. Mettez le lien dans le chat dans les dix premières minutes.
• Aucun moyen de voir le raisonnement. Sans jeu de questions ni nombres dans le chat, vous ne saurez qui a compris qu'au prochain contrôle.
• Des tâches qui ont besoin de vous. Si une tâche asynchrone suscite des questions auxquelles vous répondriez sur-le-champ, les consignes ne sont pas terminées.

Pour d'autres façons d'utiliser les simulations dans n'importe quelle séance, voir utiliser les simulations interactives en classe.

Questions fréquentes

Puis-je utiliser des simulations dans des appels Zoom, Google Meet ou Microsoft Teams ?

Oui. Partagez votre écran avec la simulation en mode Présenter et collez le lien de lecture dans le chat pour que les élèves puissent l'ouvrir eux-mêmes. Vous n'avez besoin de rien d'autre de l'outil de visioconférence.

Les élèves doivent-ils installer quelque chose ou créer un compte ?

Non. Les simulations fonctionnent dans le navigateur sur téléphones, tablettes, Chromebooks et ordinateurs portables. Les élèves ouvrent le lien et ne saisissent un pseudo que si le lien comporte des questions.

Comment voir les réponses des élèves pendant une séance en direct ?

Ouvrez la page Partager et cliquez sur Voir les réponses sur le lien de la classe. Rechargez-la pour voir les nouvelles réponses au fur et à mesure.

Les simulations fonctionnent-elles sans connexion internet ?

Non. Les élèves doivent être en ligne pour ouvrir le lien et envoyer leurs réponses.

Les cours à distance doivent-ils être en direct ou asynchrones ?

Les deux. Utilisez les séances en direct pour les prédictions et la discussion, et donnez à chacune une version asynchrone pour les élèves qui n'ont pas pu se connecter.