Laboratoires de sciences en ligne gratuits, collège-lycée

Les laboratoires de sciences en ligne gratuits permettent à chaque élève de réaliser l'expérience, pas seulement de la regarder : en classe, à la maison ou sur téléphone. Ce panorama présente 28 laboratoires virtuels de la bibliothèque Simulic, classés par matière : physique, chimie, biologie, et sciences de la Terre et de l'espace. Pour chaque labo, vous trouvez son nom, le niveau (grade) pour lequel il a été écrit et une phrase sur ce que les élèves y font réellement. Quand un plan de séance complet existe, l'entrée y renvoie : vous passez de « ça a l'air utile » à une séance prête en un clic. Trois des labos sont intégrés ci-dessous, pour que vous les essayiez avant de vous décider.

Ce que « gratuit » veut dire ici

Lancer chaque simulation de la bibliothèque est gratuit, pour vous et pour vos élèves.

• Les élèves n'ont jamais besoin de compte. Vous partagez un lien (simulic.com/p/…), un QR code ou une intégration dans votre LMS, et le labo s'ouvre dans le navigateur. Les pages élèves ne déposent aucun cookie.
• Les enseignants disposent gratuitement des outils de partage de base : plusieurs liens nommés par simulation, valeurs de départ enregistrées et jeux de questions à correction automatique. Le plan gratuit recueille 100 réponses d'élèves par mois.
• Ce qui est payant : Pro (7 \(par mois ou 59\) par an) supprime la limite de réponses et ajoute des options de lien comme les dates d'expiration et les paramètres verrouillés. Créer votre propre simulation avec l'IA consomme des crédits. Voir les tarifs.

Comment lire la liste. Le niveau est celui pour lequel chaque simulation a été écrite (grades du système américain). La plupart des labos conviennent un an ou deux de part et d'autre, et beaucoup ont un écran plus simple et un écran plus difficile. Les labos qui accompagnent un plan de séance existant le précisent.

Vous cherchez un sujet qui n'est pas ici ? La zone de recherche présente sur chaque page trouve les simulations par nom, thème et mots-clés dans toute la bibliothèque de plus de 500.

Laboratoires de physique

Ils couvrent le cœur de la plupart des cours de physique : mouvement, forces, énergie, ondes et lumière, électricité. Les labos de collège (grades 6–9) se concentrent sur une relation à la fois ; ceux de lycée ajoutent graphiques, tableaux de données et mesure.

Mouvement d'un projectile – trajectoire et résistance de l'air · Grade 10 Les élèves règlent la hauteur, l'angle et la vitesse de lancer pour atteindre une cible avec un ballon de basket, une bille d'acier ou un volant, puis comparent les trajectoires avec et sans résistance de l'air. Plan de séance : mouvement d'un projectile.

Pendule simple – période, énergie et mesure de g · Grade 11 Les élèves modifient la longueur, la masse, la gravité et le frottement, chronomètrent la période avec le minuteur intégré et déterminent g sur une planète mystère à l'écran Labo. Plan de séance : pendule simple.

Forces et mouvement – les bases · Grade 6 Les élèves organisent un tir à la corde pour voir la force résultante, poussent des objets avec et sans frottement, et observent les nombres derrière F = m·a à l'écran Accélération. Plan de séance : forces et mouvement.

Poussée d'Archimède – laboratoire et formes · Grade 8 Les élèves modifient la masse volumique du liquide, la gravité et la masse du bloc, lisent la poussée d'après le liquide déplacé par le bloc, et comparent un bloc, une sphère, un cône, une bouteille et un bateau de même volume. Plan de séance : masse volumique et poussée d'Archimède.

Rayons lumineux – réfraction, réflexion totale et prismes · Grade 9 Les élèves déplacent un laser à la frontière entre deux milieux, mesurent l'angle de réfraction avec un rapporteur, déterminent l'indice de réfraction de matériaux mystères et décomposent la lumière blanche avec un prisme. Plan de séance : réfraction et lentilles.

Capacité thermique massique – chauffer différents matériaux · Grade 12 Les élèves chauffent deux matériaux, comme l'eau et l'aluminium, avec le même réchaud et comparent les pentes de leurs graphiques température–temps.

Laboratoire des chocs – quantité de mouvement et énergie cinétique lors des chocs · Grade 10 Les élèves font entrer en collision jusqu'à quatre billes sur un rail ou deux billes dans un plan, règlent l'élasticité de 0 à 100 % et vérifient la quantité de mouvement et l'énergie cinétique dans le tableau de données en direct.

À essayer en deux minutes. Sur l'écran Introduction, les valeurs par défaut sont une bille de 1 kg à 2 m/s et une bille de 1,5 kg à −1 m/s. Demandez aux élèves de prédire les vitesses après le choc, puis lisez le tableau : −1,6 m/s et 1,4 m/s. La quantité de mouvement totale reste à 0,5 kg·m/s et l'énergie cinétique à 2,75 J. Sur l'écran Inélastique, les billes restent collées à 0,2 m/s, et il ne reste que 0,05 J d'énergie cinétique. Lisez le tableau juste après le premier choc, avant que les billes ne rebondissent sur les extrémités du rail.

Loi d'Ohm – tension, intensité et résistance · Grade 9 Les élèves modifient la tension et la résistance, relèvent l'intensité dans un tableau et utilisent le graphique I–U pour voir quelles grandeurs sont proportionnelles. Plan de séance : loi d'Ohm.

Kit de construction de circuits en courant continu – monter, mesurer intensité et tension · Grade 9 Les élèves montent des circuits avec des fils, des piles, des ampoules, des résistances et des interrupteurs, font des mesures avec un voltmètre et un ampèremètre, et comparent les circuits en série et en parallèle. Plan de séance : circuits en série et en parallèle.

D'autres idées d'activités pour ces labos : idées de séances de physique interactives.

Laboratoires de chimie

Ils vont du modèle particulaire et des atomes au collège jusqu'aux courbes de titrage et aux vitesses de réaction au lycée. Plusieurs remplacent des expériences difficiles à réaliser en toute sécurité ou rapidement dans un laboratoire scolaire.

États de la matière – modèle particulaire lors du chauffage et du refroidissement · Grade 6 Les élèves chauffent et refroidissent de l'eau, de l'éthanol, du mercure ou de l'oxygène, observent les particules fondre, bouillir, se condenser et geler, et repèrent les paliers du graphique température–temps.

États de la matière – solides, liquides, gaz et changements d'état · Grade 12 Les élèves chauffent, refroidissent et compriment du néon, de l'argon, de l'oxygène ou de l'eau, lisent le manomètre et le diagramme de phases, et comparent les forces entre particules pour expliquer les températures d'ébullition. Plan de séance : états de la matière.

Échelle de pH – mesurer et mélanger acides et bases · Grade 11 Les élèves mesurent le pH de liquides courants, de l'acide de batterie au déboucheur, ajoutent de l'eau pour voir comment la dilution modifie le pH, et comparent les concentrations de H₃O⁺ et OH⁻ à l'écran Micro. Plan de séance : échelle de pH.

Équilibrer les équations chimiques – coefficients, modèles moléculaires et jeu d'entraînement · Grade 8 Les élèves règlent les coefficients jusqu'à ce que les atomes s'équilibrent des deux côtés, vérifient avec des modèles moléculaires et une balance, puis jouent à un jeu de trois niveaux de cinq équations. Plan de séance : équilibrer les équations chimiques.

Construire des molécules – atomes, valence, formules et formes 3D · Grade 7 Les élèves assemblent des atomes selon leur valence pour former des molécules comme H₂O, CO₂ et NH₃, lisent chaque formule et chaque nom, et font pivoter un modèle 3D du résultat. Plan de séance : construire une molécule.

Construire un atome – protons, neutrons, électrons, ions et isotopes · Grade 7 Les élèves ajoutent des protons, des neutrons et des électrons pour construire des atomes jusqu'à Z = 20, des ions et des isotopes, et lisent le nombre de masse, la charge et si le noyau est stable.

Titrage acido-basique et courbe de titrage · Grade 12 Les élèves ajoutent du NaOH goutte à goutte à un acide fort ou faible, observent le saut de pH au point d'équivalence et testent si la phénolphtaléine ou l'hélianthine est le bon indicateur.

À essayer en deux minutes. Avec les valeurs par défaut (20 mL d'acide à 0,1 M, NaOH à 0,1 M), le point d'équivalence est à 20,00 mL. Passez à CH₃COOH et à l'hélianthine : la simulation indique que la couleur change à environ 6,22 mL, soit une erreur de titrage d'environ −69 %. Passez à la phénolphtaléine et l'erreur tombe sous 0,1 %. Le pH à l'équivalence de l'acide faible est de 8,72, ce qui explique exactement pourquoi le choix de l'indicateur compte.

Vitesse de réaction – modèle des collisions (concentration, température, catalyseur, surface de contact) · Grade 10 Les élèves modifient un facteur à la fois et comparent la nouvelle courbe de produit avec l'essai précédent, qui reste sur le graphique.

Classification des métaux par réactivité – un métal dans une solution · Grade 9 Les élèves plongent des métaux, du potassium à l'or, dans des acides dilués, des solutions salines ou de l'eau et cherchent des bulles d'hydrogène, un nouveau dépôt métallique ou l'absence totale de réaction.

D'autres idées d'activités : idées de séances de chimie interactives.

Laboratoires de biologie

Ils rendent visibles des processus invisibles : des molécules qui traversent des membranes, des enzymes à l'œuvre, des gènes qui s'expriment et des populations qui changent au fil des générations.

Expression des gènes – transcription, traduction et régulation · Grade 12 Les élèves placent des facteurs de transcription, l'ARN polymérase et des ribosomes sur l'ADN pour fabriquer de l'ARNm et des protéines, puis voient comment la régulation et le hasard modifient les taux de protéines d'une cellule à l'autre. Plan de séance : expression des gènes.

Diffusion et osmose – modèle de membrane et expérience des bâtonnets de pomme de terre · Grade 7 Les élèves comparent les vitesses de diffusion à travers une membrane, observent l'eau se déplacer par osmose et font tremper six bâtonnets de pomme de terre dans des solutions sucrées pour trouver où la masse ne change pas.

Photosynthèse – compter les bulles d'oxygène de l'élodée · Grade 7 Les élèves déplacent la lampe et modifient le CO₂ et la température, comptent les bulles d'oxygène et tracent la vitesse en fonction de chaque facteur.

Activité enzymatique selon la température, le pH, la concentration en substrat et les inhibiteurs · Grade 10 Les élèves choisissent l'amylase, la pepsine ou la trypsine, modifient la température, le pH et la concentration en substrat, ajoutent un inhibiteur et observent la vitesse de formation du produit.

Échiquier de croisement – génétique mendélienne (un et deux caractères) · Grade 9 Les élèves choisissent les génotypes des parents pour un ou deux caractères du pois, construisent l'échiquier de croisement, puis simulent la descendance et comparent le résultat avec 3:1 ou 9:3:3:1.

Sélection naturelle – population de lapins, mutations, loups et nourriture · Grade 12 Les élèves introduisent des mutations, des loups et une nourriture dure ou limitée dans une population de lapins et suivent les phénotypes et les fréquences alléliques au fil des générations.

D'autres idées d'activités : idées de séances de biologie interactives.

Laboratoires de sciences de la Terre et de l'espace

Ils condensent des millions d'années, ou toute une année d'orbite de la Terre, en quelques minutes à l'écran.

Tectonique des plaques – frontières divergentes, convergentes et transformantes ; séismes et volcans · Grade 6 Les élèves choisissent une frontière de plaques, déplacent les plaques à la main ou à leur vitesse réelle de quelques centimètres par an, et observent la formation des dorsales, des volcans, des montagnes et des séismes.

À essayer en deux minutes. À la vitesse par défaut de 5 cm par an, les plaques se déplacent de 50 km tous les millions d'années, et la simulation affiche les années et la distance à mesure qu'elles s'écoulent. Demandez aux élèves combien de temps les plaques mettent à parcourir 1 000 km à cette vitesse (20 millions d'années), puis appuyez sur Lancer et vérifiez.

Le cycle des roches – roches magmatiques, sédimentaires et métamorphiques · Grade 10 Les élèves appliquent un processus à la fois, comme l'altération, le dépôt, la chaleur et la pression ou la fusion, et suivent un échantillon de roche qui devient granite, grès, marbre et bien d'autres.

Effet de serre – gaz à effet de serre et température de la Terre · Grade 6 Les élèves règlent la concentration de gaz à effet de serre à celle de l'ère glaciaire, de 1750 ou d'aujourd'hui, ajoutent des nuages ou des couches atmosphériques, et observent la réaction de la température de surface.

Inclinaison de l'axe et saisons en 3D – orbite, durée du jour et hauteur du Soleil · Grade 10 Les élèves déplacent la Terre au fil de l'année, lisent la durée du jour et la hauteur du Soleil à midi à n'importe quelle latitude, et règlent l'inclinaison à 0° pour faire disparaître les saisons.

Transformer un labo en séance

Un lien de labo seul n'est qu'un jouet. Trois choses en font une séance :

1. Une question à laquelle les élèves doivent répondre avec des données, comme « trouvez l'angle qui donne la plus grande portée », et non « explorez les projectiles ».
2. Un lien par classe avec des valeurs de départ enregistrées, pour que tout le monde parte de la même configuration.
3. Un jeu de questions sur le lien, pour que vous voyiez chaque réponse sans collecter de papier.

Le guide de l'activité de laboratoire virtuel vous accompagne pour en concevoir une de zéro, et laboratoires virtuels et laboratoires physiques vous aide à décider quelles expériences doivent plutôt se faire à la paillasse. Pour les devoirs, voir simulations et devoirs, et pour l'éventail complet des usages en classe, commencez par utiliser les simulations interactives en classe.

Questions fréquentes

Ces laboratoires de sciences en ligne sont-ils vraiment gratuits ?

Oui. Lancer chaque simulation de la bibliothèque est gratuit pour les enseignants et les élèves, et les élèves n'ont pas besoin de compte. Les options payantes sont Pro, pour des réponses illimitées et des options de lien supplémentaires, et les crédits pour créer vos propres simulations avec l'IA.

Les labos fonctionnent-ils sur Chromebook, tablette et téléphone ?

Oui. Ils s'exécutent dans le navigateur, et un simple lien de lecture s'ouvre en plein écran sur n'importe quel appareil. Les labos 3D exigent un appareil capable d'afficher des graphismes 3D : testez-les d'abord sur les appareils de l'établissement.

Puis-je utiliser ces labos dans mon LMS ?

Oui. Copiez le code d'intégration depuis la page de partage de la simulation, ou publiez le lien de lecture. Le guide d'intégration dans un LMS donne les étapes pour Canvas, Moodle, Google Classroom et d'autres.

À quels niveaux ces labos s'adressent-ils ?

Du grade 6 au grade 12. Chaque entrée indique le niveau pour lequel la simulation a été écrite, et la plupart conviennent un an ou deux de part et d'autre.