26 janvier 2022 JIREC

Information du 8 janvier 2022

Les conditions sanitaires en ce début d’année nous conduisent à devoir annuler les Journées de l’Innovation et de la Recherche pour l’Enseignement de la Chimie qui devaient se dérouler en présentiel à Toulouse pendant trois jours. Toutefois, pour maintenir un lien avec l’ensemble des enseignants, le comité d’organisation des JIREC propose une journée à distance, ouverte à toutes et tous, le mercredi 26 janvier 2022.

 

La participation à cette journée est entièrement gratuite. Une inscription préalable est toutefois nécessaire pour accéder aux liens Zoom de cette journée.

📅 Programme

Chacune des interventions réalisées dans la salle principale est constituée d’une communication orale et d’un temps de questions. Les ateliers sont organisés dans des salles spécifiques avec un nombre plus réduit de participants pour favoriser les échanges, chaque participant pourra se déplacer dans les salles de son choix (les 8 ateliers sont réalisés deux fois pour permettre à chacun de participer pleinement à 2 ateliers).

09h00 Accueil
Odile DECHY-CABARET Organisatrice des JIREC ; Jérôme RANDON, Président de la Division Enseignement Formation de la SCF ; Cécile BRUYERE, Inspectrice générale de l’éducation, du sport et de la recherche.

09h10 Xavier Bataille, Enseignant BTS MdC ENCPB, Paris, « L’évaluation dont vous êtes le héros »JIREC2020-Bataille 

09h30 Christine Ducamp et al., MCF, Laboratoire EFTS, ENSFEA, Université Toulouse 2 :« L’enseignement de la notion de mole dans le secondaire »JIREC2020-Ducamp

09h50 Vincent Corcé et Geoffroy Guillemot, MCF, Sorbonne Université, Paris : « Enseignement de la synthèse en TP de chimie moléculaire au master de Sorbonne Université »JIREC2020-Corce

10h10 Martin Tiano, Enseignant, ENS Lyon : « Re-penser l’enseignement de la chimie expérimentale dans le supérieur : mise en place et utilisation d’un livret de compétences »JIREC2020-Tiano

10h30 Pause

10h50 Marielle Lemaire, Professeure, Université Clermont Auvergne : « Enseigner la synthèse organique autrement »JIREC2020_Communication_Lemaire

11h10 Sylvain Collet, Professeur des Universités, Université de Nantes : « Pratiquer une pédagogie adaptée ou  comment transformer la substitution nucléophile en histoire de couple »JIREC2020-Collet

11h30 Nicolas Rabasso, Enseignant-Chercheur à l’Université Paris-Sud, Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d’Orsay (ICMMO)  « Activation en synthèse » JIREC2020-Rabasso

11h50 Pause repas et et visite sponsors dans salles zoom dédiées  

13h30 Cécile Bruyere et Marie-Blanche Mauhourat « Quels choix en synthèse chimique dans les nouveaux programmes du lycée ? »JIREC2020-Bruyère-Mauhourat

13h50 Présentation du fonctionnement des ateliers

14h00 Session 1 des ateliers dans 8 salles en parallèle

14h45 Pause

15h00 Session 2 des ateliers dans 8 salles en parallèle

15h45 Pause

16h00 Rita Khanfour-Armalé, Enseignante-Chercheuse à l’Université de Cergy-Pontoise, Laboratoire de Didactique André Revuz (LDAR) « Une synthèse : opération chimique, opération intellectuelle ».JIREC2020-Khanfour

16h20 Raphaël Blareau, Enseignant en CPGE au lycée Fermat de Toulouse  « Blablareau au labo, un outil ludique en séance de travaux pratiques »JIREC2020-Blareau

16h40 Remise Prix DEF 2 récipiendaires : Equipe Chimactiv  –  Jean-Pierre Foulon

16h50 Annonce JIREC 2024

17h00 Clôture des JIREC

 

🧠 Ateliers

Les cartes mentales ou cartes heuristiques, en alliant logique et créativité, sont des techniques de représentation visuelle et spatiale de la pensée. Suite à des recherches sur le cerveau et l’apprentissage, Tony Buzan a développé ces méthodes qui utilisent des mots clés, des images et des couleurs en s’adressant aux deux hémisphères de notre cerveau. Les cartes mentales favorisent la compréhension, la structuration des idées, la mémorisation des contenus et permettent de synthétiser des concepts. Quelles soient manuscrites ou numériques, réalisées individuellement ou en mode collaboratif, leurs usages peuvent s’adapter à une diversité de situations d’apprentissage. Quelles sont les caractéristiques principales des cartes mentales ? Quelles différences entre cartes mentales et cartes conceptuelles ? Quels sont les intérêts des outils numériques ? Quel type d’applications en situations d’apprentissage ? Si ces questions vous intéressent, cet atelier s’adresse à vous, que vous souhaitiez découvrir cet outil ou que vous soyez un utilisateur averti ! Après un temps de co-construction sur les caractéristiques des cartes mentales, l’atelier a pour objectif d’échanger sur des utilisations possibles des cartes heuristiques et cognitives en situations d’apprentissage en chimie. Réaliser des synthèses, prendre des notes, résumer, présenter sont des exemples d’illustrations de l’utilisation de ces cartes qui permettent aussi de développer des stratégies pédagogiques en facilitant la mémorisation, en soutenant la motivation, en permettant la coopération, en développant la créativité… Les cartes mentale/conceptuelle font partie des outils d’accompagnement des lycéens et des étudiants dans l’acquisition de compétences méthodologiques utiles tout au long de la vie, en leur permettant d’apprendre à apprendre.

L’approche pédagogique qui consiste à aborder l’instrumentation et la mesure par l’utilisation de microcontrôleurs est depuis quelques années en pleine expansion. Très souvent, cette approche est centrée sur la mesure physique elle-même (pH, absorbance) et laisse peu de place à la chimie. Au travers de la construction d’un titrateur automatique, physique et chimie peuvent se rejoindre dans un projet pluridisciplinaire.
Au-delà du montage électrique lui-même, de nombreuses questions peuvent être soulevées autour par exemple de l’actuation d’une pompe, de la gestion de l’alimentation électrique de la pompe via l’utilisation d’un relai, de la calibration du volume versé en fonction du temps d’activation de la pompe, de la répétabilité du volume versé, de l’homogénéité du réacteur, de l’adaptation du signal mesuré, de l’étalonnage du pH-mètre, du temps de réponse de l’électrode, des interfaces de sortie…
Avec un partage des tâches au sein d’un groupe projet, il devient possible d’obtenir un titrateur pour lequel le volume versé est auto adaptatif à la variation du pH mesuré au cours du titrage, et le temps d’attente avant la mesure auto adaptatif par rapport à la dérive du signal. Un tel titrateur permet de déterminer la concentration d’une solution d’acide éthanoïque avec une incertitude inférieure à 1% sur 5 répétitions.
On peut aussi imaginer remplacer le capteur (conductimétrie, absorption) et aborder alors de nombreuses autres transformations chimiques.

Mais on peut aussi faire des instruments plus simples (thermomètre et calorimètre, colorimètre) pour aborder des concepts très fondamentaux pour le chimiste !

L’objectif de cet atelier est de présenter deux outils en lien avec les dosages acide-base :
• des illustrations dynamiques montrant l’évolution du pH et la composition du mélange réactionnel au cours du dosage
Ces illustrations peuvent être utilisées dans divers contextes :
o par les enseignants de chimie pour introduire les dosages aux élèves,
o par les élèves pour conjecturer le résultat d’un dosage…
• des applications dynamiques permettant de suppléer un manque de matériel EXAO dans un établissement qui permettent de déterminer expérimentalement une concentration molaire.
Les outils présentés seront mis à disposition des participants à l’atelier ayant un ordinateur connecté à l’Internet ou sur lequel GeoGebra sera installé. Ils pourront les manipuler.
Leur utilisation pédagogique fera l’objet d’un débat.

CHIMACTIV est un site web (http://chimactiv.agroparistech.fr/) offrant des ressources pédagogiques numériques bilingues (français / anglais) libres d’accès dans le domaine de l’analyse chimique1,2. Regroupées en cinq thèmes (la sécurité dans un laboratoire de chimie, le B.A.BA des manipulations, l’analyse de médicaments, l’analyse d’aliments et la familiarisation avec les méthodologies expérimentales), ces ressources pédagogiques ont vocation à permettre aux étudiants de réviser des acquis ou d’aborder de nouveaux concepts par auto-formation en complément de séances en présentiel. Elles visent en particulier à mieux les préparer aux phases d’expérimentation.

Financé par l’Idex Université Paris-Saclay, CHIMACTIV est lauréat 2019 des Digital Learning Excellence Awards dans la catégorie Education et du prix 2019 de la division Enseignement-Formation de la Société Chimique de France. Le site offre un contenu scientifique riche et diversifié (principes théoriques, schémas interactifs, vidéos courtes, quizz et exercices), facilement accessible grâce à une navigation intuitive et agréable. De plus, l’intégralité de ces ressources interactives est consultable sur tous types de supports (ordinateur, tablette, smartphone).

Plusieurs enseignants concernés par la chimie sont intéressés à intégrer le site CHIMACTIV dans leurs enseignements. Différents scénarios peuvent être envisagés selon le type d’enseignement, le niveau des étudiants, leur diversité et les objectifs d’apprentissage. Le retour d’expérience des animateurs de cet atelier permettra de proposer des pistes possibles. Cet atelier sera donc l’occasion d’échanger concrètement avec les participants sur diverses options intéressantes à mettre en œuvre pour tirer parti de ces ressources dans leurs enseignements. 

A l’issue de cet atelier, les participants auront pu se familiariser avec le contenu du site et sa navigation. Ils seront à même d’évaluer l’intérêt pour eux à utiliser CHIMACTIV, et ils disposeront de pistes concrètes pour intégrer ces ressources dans leurs enseignements.

Le projet académique ACORDA (Ambition Commune vers une Orientation co-construite à Dimension Académique), a été retenu dans le cadre du troisième volet du programme d’investissements d’avenir (PIA 3). Il s’inscrit dans le cadre du continuum bac -3 / bac +3. L’un des axes de travail valorise les « Rencontres et échanges entre acteurs du secondaire et du supérieur » appelées « immersions croisées ».
L’objectif général est de renforcer l’interconnaissance des acteurs, des structures, des formations et des pratiques au moyen d’immersions croisées entre acteurs du secondaire et du supérieur, en ciblant tout particulièrement les enseignants. Outre l’enjeu de l’accompagnement du parcours et de l’orientation des élèves vers les études supérieures, les immersions croisées constituent enfin un levier important pour le renforcement et la construction du continuum pédagogique entre enseignement scolaire et enseignement supérieur.

L’atelier a pour objectif principal de réfléchir à la posture de l’enseignant.e dans le but d’établir une articulation entre apprentissage de l’autonomie et autonomie dans l’apprentissage.

Dans un second temps, cette réflexion sera appliquée à un exemple concret d’activité expérimentale relative à la synthèse d’un produit chimique.

Qu’est-ce que la différenciation pédagogique et comment peut-on la mettre en place en TP de synthèse organique prébac ou postbac ?

L’atelier présente une séquence proposée à un groupe de quinze élèves en terminale STL-SPCL. Il propose de suivre pas à pas cette séquence : conception, réalisation, bilan et réflexion sur l’optimisation du temps en classe.
Dans le cadre d’une approche différenciée, l’enseignant réalise en amont une évaluation diagnostique sous forme de QCM. Les questions portent sur les compétences qui devraient être acquises à ce stade de l’année. L’analyse des résultats du QCM permet de constituer trois groupes de besoin.
Chaque groupe de besoin travaille sur une synthèse différente mais l’objectif est commun. Production d’un produit d’intérêt purifié, détermination d’un rendement et élaboration d’un compte-rendu sous forme de diaporama.
– Chaque groupe travaille les quatre compétences de la démarche scientifique :
ANA-REA-VAL-COM
– Chaque groupe se voit proposer une remédiation personnalisée lors de l’activité.
– Chaque élève travaille en équipe.
– Chaque groupe réalise un diaporama et le présente à l’ensemble de la classe.
En fin de séquence, une nouvelle évaluation est réalisée. L’analyse des résultats nous permettra de mettre en évidence les points forts et les points à améliorer pour cette activité différenciée.

Un grand nombre de recherches et de synthèse utilisent maintenant des molécules plateformes issues de la biomasse. Nous nous sommes donc intéressées à une mise en situation en séances de travaux pratiques, en projet, en cours, …. Nous proposerons différentes synthèses utilisant le furfural et ses dérivés, l’acide lévulinique et le glycérol.
• Furfural : réaction de Cannizzaro, réduction par différents réducteurs (levure de boulanger et carottes), cétolisation croisée et estérification de Rajender Reddy
• Acide lévulinique : formation de gamma-valérolactone
• Glycérol obtenu par trans-estérification d’une huile végétale : synthèse du carbonate de glycérol.
Les produits de ces synthèses peuvent être utilisés comme solvants, intermédiaires réactionnels ou plastifiants dans le cadre d’une chimie plus verte.
Nous proposerons une utilisation de ces synthèses ainsi que différents documents dans le cadre d’un référentiel dans le cadre de la pluridisciplinarité (synthèse, analyse, formulation, QHSSE, communication, ESLV, culture générale)

La réalisation d’une droite d’étalonnage par la technique des moindres carrés ordinaires est une pratique courante en chimie, que ce soit pour déterminer un coefficient directeur, une ordonnée à l’origine ou une concentration inconnue.
Et pourtant, qui ne s’est jamais posé ces questions :
– Il est bon, mon R2 ?
– Ce point, je le garde ou je l’enlève ?
– J’ai bien déterminé ma concentration en reportant ma mesure sur la droite, mais quid de l’incertitude ?
– De façon générale, elle est bien ma droite ou pas ?
Il existe des indicateurs mathématiques qui permettent de répondre en grande partie à ces questions.
Qui plus est, l’étude ces indicateurs permet de réaliser que la pratique courante dans les laboratoires n’est pas optimale. Il existe des façons de procéder, que nous allons développer, qui permettent, à coût égal, d’affiner les résultats obtenus.

📅 Nos partenaires

lls nous accompagnent pendant les JIREC.