Thèse Année : 2026

Design, validation and implementation of Bazin-R VirtLab for the correction of initial obstacle-representations, aimed at integrating experimental practice in classical mechanics

Conception, validation et utilisation de Bazin-R VirtLab pour la correction des représentations initiales-obstacles et l’intégration de la pratique expérimentale en mécanique classique

Résumé

This research investigates whether a virtual lab can improve how students learn physics and take their exams. Focusing on mechanics students in the DR Congo, the study examines the "Bazin-R VirtLab" (BRVL) tool. The validation process had two stages. First, experts compared BRVL against five other virtual labs using several established evaluation methods (like AHP and ELECTRE). BRVL consistently scored among the highest, confirming its technical quality. Second, researchers tested its real-world impact. They divided 120 students into four groups: two used BRVL, and two continued with traditional teaching. After the lessons, the BRVL groups showed significantly fewer misconceptions about mechanics. The improvement was substantial, with students scoring 35.7% higher than at the start. Finally, a trial using BRVL for the national practical exam proved successful. It allowed for a standardized, hands-on test even in schools without physical lab equipment. The study concludes that BRVL is an effective teaching tool. It corrects student misconceptions and offers a practical way to conduct equitable, standardized science exams in schools with limited resources.

Cette thèse valide l’efficacité pédagogique du laboratoire virtuel « Bazin-R VirtLab » (BRVL) pour corriger les représentations initiales-obstacles (RIO) en mécanique chez les apprenants de quatrième année de Sciences à Inkisi et Kimpese (RDC), via une approche sociogénético-constructiviste, et pour pragmatiser l’épreuve pratique de physique (EPP). La validation de BRVL a suivi un double processus. D’abord, une évaluation multicritère (analyse conjointe, AHP, TOPSIS, ELECTRE, PROMETHEE), appuyée par des tests de cohérence (Kendall, Cronbach), a été menée auprès de 22 enseignants experts. Elle a classé BRVL parmi les laboratoires virtuels les plus performants pour l’enseignement de la mécanique, confirmant sa pertinence technique et curriculaire. Ensuite, un plan expérimental de Solomon à quatre groupes (deux expérimentaux utilisant BRVL, deux de contrôle suivant un enseignement traditionnel ; n=120) a mesuré l’impact réel de l’outil sur l’apprentissage. L’analyse comparative (tests de Kruskal-Wallis, ANOVA, comparaisons multiples de Tukey et Bonferroni) révèle que les apprenants des groupes expérimentaux ont significativement mieux corrigé leurs RIO que ceux des groupes contrôles. L’intervention a produit un effet très important (|d de Cohen| = 4,78 ; p < 0,05), avec un gain relatif de 35,7% entre le test et le posttest (test t de Student apparié, p < 0,001). Enfin, l’expérimentation d’une EPP basée sur BRVL, utilisant une grille d’évaluation dédiée, s’est avérée concluante pour pragmatiser cette épreuve.

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tel-05578317 , version 1 (02-04-2026)

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  • HAL Id : tel-05578317 , version 1

Citer

Rama Bazangika. Conception, validation et utilisation de Bazin-R VirtLab pour la correction des représentations initiales-obstacles et l’intégration de la pratique expérimentale en mécanique classique. Mécanique [physics]. Université Pédagogique Nationale (UPN) Kinshasa (Congo), 2026. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-05578317⟩

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