当法国和其他国家宣布采取封锁措施时,中学教师和大学教授必须迅速从课堂教学过渡到远程教育。结果,实际工作常常被抛弃了-没有实验室,试管,示波器和其他设备就无法进行实验。

为了克服这个问题,一些教育者使用了数字模拟,而另一些教育者则分析了现有数据。但是熟悉实验科学的人知道,模拟和简单分析并不能代替实验室工作台和实际实验。科学的作用是帮助我们理解日常现象,“真实”实验是绝对必要的。

作为从事物理学领域的学者,几年来,我们一直在思考开发新形式的实践工作,以提高学生的自主性。在波尔多大学和​​巴黎萨克莱大学,我们要求学生们创建自己的实验,在某些情况下,他们可以使用智能手机或Arduino开发板(一个用于电子实验的开源解决方案)独立进行实验。

锁定是测试自主实践工作的绝好机会,因此我们立即跳上了一步。在法国锁定期的两个月内(从3月17日开始到5月11日结束),我们进行了改编并继续使用实验进行教学,而不会影响内容的质量。这些“真人大小”的测试使我们确信,可以为中学教师和高等教育教授进行远程实验。我们甚至已经观察到了这种新方法的积极方面。它改变了学生与科学及其与老师的关系。

这些新的教育技术是绝佳的机会,特别是考虑到来年社会隔离很可能会持续下去。但是,他们确实需要准备。

智能手机和沙拉旋转器

没有实验室和实验室设备的实验室工作是什么?优先级工具是具有许多传感器的智能手机。除了记录图像或声音,智能手机还可以测量加速度,磁场,旋转速度,音频频谱,某些型号甚至可以测量压力或光强度。Phyphox等免费应用程序可在短短几秒钟内用于测量,分析和传输数据。您所需要的只是一点点想像力,您可以开始修补。

是否想测量摆的周期和阻尼?将手机挂在一根绳子上,并测量其加速度。对向心加速感兴趣?将您的智能手机放在沙拉旋转器中,并同时启动加速计和陀螺仪。

学生和教师的想象力是这些类型实验的唯一限制,如“智能手机物理挑战”所示。结果是测量建筑物高度的61种方法!

并且这些技术不限于物理学。也可以在家中进行简单而精确的化学和生物学实验。例如,您可以将智能手机变成一滴水(可以看到细胞)的显微镜或分光光度计。

重塑教育

我们还调整了教学方法。在巴黎萨克莱大学,我们邀请了约100名学生自主进行他们选择的物理学研究。选择的主题变化很大,包括研究醋火箭和乐器的声学模式,地球半径的测量以及在不干扰餐具的情况下将其从桌子上拉下来的物理原理。学生们成对工作,以减轻锁定导致的隔离。

在波尔多大学,我们建立了一个站点Smartphonique,向不同领域的学生和教师提出一系列实验,包括力学,声学,光学和流体物理学。除了协议,会议和视频外,我们还组织了每周一次的集体视频会议“锁定实验”,在此期间,学生可以同时进行实验并共享用他们的智能手机和手头记录的测量结果。

远程实践练习更有趣

这种新型的实践练习不仅是健康危机中的紧急解决方案。它们是有趣的新教育技术,因为它们加强了与实验和主题的关系。老师不再注视着学生的肩膀来控制每个手势。因此,学生不必担心会犯错误,尤其是没有昂贵的设备可能会被损坏(当然,除了智能手机本身以外)。调查结果表明,大多数学生享有自由和自治。

另一个优势:实验不再在实验室中进行隔离,这意味着物理学不再是仅在高度专业化的设备中实践的抽象科学。相反,它是日常生活的一部分,因此成为现实。教育素质也会改变。想象力,修补和创造力都可以发挥作用,它们都是真正的研究实践的特征。使用这种不太学术的方法,一些学生的概况将会蓬勃发展。

最后,通过交流远程实验,学生可以使用参与式科学特有的原始交流形式。在数字平台上一起工作有利于协同行动。

准备今年夏天的2020学年

2020学年开始时的疏离措施可能会改变全球教学的组织方式。实际工作可能是第一批受害者之一……我们的信息很简单:在家进行实验教学很可能是一种实用的选择,但不仅仅是二流的。通过注入创造力,自由和乐趣,这可能是一个独特的机会来回顾我们教授科学学科的方式。

但是我们需要为此做准备。幸运的是,学习方法真的很简单,甚至很有趣。如果您有兴趣,我们已经开发了许多工具来帮助您入门,可以在Physics Reimagined网站和Smartphonique.fr上找到它们。诱惑了吗?拿出你的智能手机!