Utiliser des simulations en classe

À l’ère du numérique, il serait dommage de se passer des simulations pour nos cours de sciences ! Mais depuis la disparition de Flash, beaucoup de simulations existantes ont disparu… Il existe pourtant pas mal de sites qui proposent des simulations (sans Flash) pour mieux comprendre tout un tas de phénomènes qui ne sont pas simples à décrire aux élèves.

L’utilisation de simulations numériques peut être une excellente solution pour qu’ils aient accès à des concepts parfois très abstraits ! Je te présente ici quelques sites de simulations qui peuvent t’être utile dans tes cours.

1. PhET : https://phet.colorado.edu/fr/

On ne le présente plus : c’est probablement le site le plus complet en simulations numériques liées aux cours de sciences avec plus de 150 simulations ! Que ce soit pour la physique, la chimie, les mathématiques, les sciences de la terre ou la biologie, il y en a pour tous les goûts !

Le site est en anglais à l’origine, mais la majorité des simulations sont traduites en français. Le gros avantage de ce site, c’est qu’en plus des simulations elles-mêmes, les enseignants peuvent proposer des leçons basées sur les simulations. Il y a donc plus de 3000 séquences de cours partagées par des enseignants du monde entier. Il suffit de s’inscrire au site (gratuitement) pour y avoir accès et télécharger toutes les propositions qui nous intéressent.

Une petite sélection des simulations que j’utilise en classe :

Introduction au comportement des gaz : https://phet.colorado.edu/sims/html/gases-intro/latest/gases-intro_fr.html (et je t’ai même fait une petite vidéo pour expliquer comme l’utiliser https://www.youtube.com/watch?v=3crUHNuZS6Q)
Le modèle VSEPR : https://phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes/latest/molecule-shapes_fr.html
Comprendre le concept de réactif limitant et en excès : https://phet.colorado.edu/sims/html/reactants-products-and-leftovers/latest/reactants-products-and-leftovers_fr.html
Sélection naturelle : https://phet.colorado.edu/sims/html/natural-selection/latest/natural-selection_fr.html
Optique géométrique : https://phet.colorado.edu/sims/html/geometric-optics/latest/geometric-optics_fr.html
Mouvement d’un projectile en lançant un boulet de canon : https://phet.colorado.edu/sims/html/projectile-motion/latest/projectile-motion_fr.html

2. The Concord Consortium : http://mw.concord.org/nextgen/#interactives/physics/intermolecular-attractions-physics/polarity-attractive-strength-physics

Un super site en anglais qui propose près de 150 simulations en chimie, physique et biologie ! On peut y retrouver par exemple des simulations sur des sujets tels que :

La diffusion (influence de la température, de la masse, diffusion à travers différents types de membranes…)
L’ADN (structure, traduction, transcription, mutations…)
Le lien entre structure et fonction en biologie
Les interactions intra et intermoléculaires
Les lois des gaz et les changements d’état
La solubilité et la polarité de différentes substances
L’électrostatique (18 animations rien que sur l’électrostatique !)
Les mouvements périodiques

J’aime ce site car il couvre des sujets où je ne trouve pas de simulations sur PhET ou ailleurs. Je le trouve moins simple à prendre en main, mais il peut te sauver si le sujet que tu veux aborder n’est pas présent ailleurs!

3. Animations pour la physique : https://phyanim.sciences.univ-nantes.fr/ et http://ressources.univ-lemans.fr/AccesLibre/UM/Pedago/physique/02/index.html

Ces deux sites en français proposent énormément d’animations pour enseigner la physique. Il ne s’agit pas vraiment de simulations car on ne peut pas toujours interagir directement ; ce sont plutôt des animations déjà pré-programmées, mais qui peuvent toujours être très utiles pour expliquer certains concepts !

Tu y trouveras des animations sur les thèmes de la mécanique, de l’électricité, des ondes, de l’optique géométrique, de la cristallographie, de la thermodynamique, de l’optique ondulatoire, des coniques, de l’électronique, du soleil et même des équations différentielles ! Il y a plus d’une centaine d’animations au total ; il ne te reste qu’à trouver celles qui t’intéressent !

4. JavaLab : https://javalab.org/en/

Cette fois, ce sont près de 400 simulations qui sont disponibles ici ! Le bémol, c’est que le site est en anglais ; les élèves ne pourront peut-être pas se débrouiller seuls face à la simulation s’ils n’ont pas un bon niveau d’anglais. Mais rien ne t’empêche d’utiliser la simulation en la projetant devant tout le monde est en l’expliquant en français !

C’est de nouveau une banque de données tellement grande que tu vas probablement trouver ici le plus de sujets possibles. Je vais fouiller sur ce site quand je n’ai pas trouvé mon bonheur sur PhET. On y trouver par exemple des simulations sur :

L’évolution de l’oeil
Le rapport surface/volume
L’électrophorèse
Le fonctionnement de l’oreille
L’osmose
La génétique
L’astronomie (marées, saisons, orbites, téléscopes…)
Les sciences de la terre (strates, séismes, atmosphère, effet Coriolis, roches…)
L’utilisation des outils de mesure
Les maths

5. Académie de Normandie

Sur ce site de l’Académie de Normandie, tu trouveras quelques animations intéressantes :

Propagation d’une onde à la surface de l’eau : https://physique-chimie.ac-normandie.fr/spip.php?article197
Oscillateur masse-ressort : https://physique-chimie.ac-normandie.fr/spip.php?article185
Déflectron : https://physique-chimie.ac-normandie.fr/spip.php?article179
Décroissance radioactive : https://physique-chimie.ac-normandie.fr/spip.php?article140
Titrage : https://physique-chimie.ac-normandie.fr/spip.php?article175

Il y en a peut-être d’autres en fouillant bien le site !

6. Simulations uniques

Quelques sites proposent également de belles simulations sur un seul concept. En voici une sélection.

Titrage redox : https://www.hatier-clic.fr/2019/01/9782401058705/titrage/index.htm
Titrage acide/base : http://www.jf-noblet.fr/dosage/
Laboratoire virtuel de titrge acide/base : http://www.scientillula.net/logiciels/laboVirtuelAcideBase/LaboABAide.html

Est-ce que tu connais d’autres sites avec des simulations intéressantes ? Tu utilises souvent des simulations en classe avec tes élèves ? N’hésite pas à partager ton expérience !