par le groupe Mathenpoche de l’IREM de la Réunion 2006-2007 (article publié sous Licence Creative Commons)
Octobre 2006 : Sébastien Hache est venu à la Réunion faire une formation de formateurs sur Mathenpoche Réseau et les outils de Sésamath qui tournent autour. Nous avons ensemble choisi le thème sur lequel notre groupe IREM Mathenpoche allait travailler : un module Calculatrices de Mathenpoche Réseau niveau Seconde. Nous avons hésité entre deux thèmes du programme de seconde proposés par des membres du groupe :
Les nombres
Les vecteurs
Puis l’idée de la calculatrice est venue et nous a tous mis d’accord...
Dans un premier temps, il va falloir travailler sur le cahier des charges d’une calculatrice virtuelle Lycée, labellée Mathenpoche. En parallèle, nous commençons à écrire des scénarios simples autour de la calculatrice, en utilisant des fonctions de base.
Le développeur qui crée cette calculatrice virtuelle est Jean-Philippe Vanroyen.
Attention ! Le lien ci-contre n’est utilisable que si vous possédez la TI-82stats télécharger le zip
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Cette petite calculatrice au code source disponible au moment de l’installation permet une saisie qui s’affiche de manière formelle.
Les scénarios doivent être extrêmement précis. Tout préciser surtout dans le domaine de l’aléatoire (par exemple, l’intervalle dans lequel le nombre peut varier).
1 question ou 5 questions ou 10 questions
les questions peuvent avoir un lien
aide spécifique (très difficile...)
repérage des erreurs
zone de saisie (demandent un traitement spécifique des entrées)
Différents types d’exercices
Introduire une notion
Remédiation
Evaluation
Balayer la gamme au niveau difficulté
Liste Pour SébC
Configuration nombre de Postes (ne tient pas)
Le total des temps d’une séance est faux
Bilan par élève
Problème d’export des bilans (csv)
Il s’agit d’élaborer une calculatrice niveau 2nde qui évoluera avec les niveaux. Nous nous sommes basés sur la TI82 stats que tous les enseignants du groupe possèdent et sur la calculatrice mathenpoche niveau 2nde déjà existante dans certains exercices du logiciel.
Ergonomie
Les touches
Réaliser des fiches d’utilisations exclusives de la calculatrice
Autonomie : rendre les élèves plus autonomes face à leur calculatrice
Utilisation pertinente de la calculatrice
le cahier des charges en direction des programmeurs
série de modules niveau 2nde d’utilisation exclusive de la calculatrice
Seul ce mode a pu être préparé complètement pendant cette séance
Nous savons déjà que nous voulons un langage naturel (français) :
* Si ... Alors ... FinSi
* Pour i allant de ... à ... FinPour
* Fonction ... Finfonction
Sera précisé ultérieurement
Voir l'intervention de Christophe Darmangeat
pas plus de 2 fonctions par touche
En appuyant sur la touche 2nd, la fonction qui est en arrière plan apparaît physiquement au premier plan (principe des calques qui passent au premier plan dans un logiciel de dessin)
Ecran graphique : possibilité de fermer la fenêtre en sauvant l’état ou pas (comme la TI virtuelle)
possibilité de capture d’écran : en png, ou impression directe (2e point pas indispensable)
pour les touches alphanumériques : on appuie sur une touche alphabet et on peut choisir les lettres dans une liste déroulante
en mode Fonction, il faudra prévoir une touche bascule Pleine fenêtre (ou plien écran ?)
Position aléatoire des touches à la demande du prof qui prépare sa séance (pour que les élèves n’appuient pas de manière automatique)
Les touches doivent être paramétrables : - active/inactive (touches inactives grisées) ; - apparente/cachée
Le pavé numérique retenu en mode calcul sera immuable pour les autres modes
Choix de la virgule au lieu du point
choix de la barre de fraction oblique comme opérateur de division
Choix d’une touche ± comme touche signe : ce sera aussi un opérateur
Touche entrée matérialisée par 2 signes : - le signe “=” , - le signe Entrer des claviers informatiques “↵”
Ascenseur dans la fenêtre graphique pour remonter l’historique des touches tappées
Calcul
Fonctions
Statistiques
Programmation
Normal / Scientifique
Degré / Radians
exemple : l’élève tape 3^5 (l’entrée est visible), l’affichage donne 3⁵ , le résultat donne 243. Nous aimerions donc 3 niveaux d’affichage
La calculatrice au format odt
Petite modif par rapport à la dernière fois : l’expression doit pouvoir être optionnelle. A savoir : la zone apparaît ou pas. Nous proposons une petite flèche pour déplier/refermer la zone : ⬆/⬇
touche Ans pour Answer sur toutes les calculatrices pour rappeler le dernier résultat calculé. Nous proposons “Rappel” pour franciser le terme.
touche Frac/Dec à bascule (Bascule entre fractionnaire/décimal)
touche Mem ou Sto de mise en mémoire (donc plutôt Mem pour franciser la touche)
Touche f-g-h
on clique une fois : f(x)= s’affiche dans la zone de saisie
on clique une seconde fois g(x)= s’affiche dans la zone de saisie
on clique une troisième fois h(x)= s’affiche dans la zone de saisie
Nous avons estimé que 3 fonctions en simultané était largement suffisant. Quand on sort de la zone de saisie, la colonne des fonctions devient Graphe,Table,Fenêtre l’un au-dessus de l’autre
la touche “xcarré” ne marche pas
pi^2
si on est en train de saisir au clavier et que l’on passe en saisie à la souris au clavier affiché, on perd ce qui a été saisi
9^(5+3/5)
9^(28/5)
on ne peut pas récupérer le résultat d’un calcul numérique (ex : 27*3) dans une fonction
on voudrait naviguer dans la fenêtre de saisie pour y appliquer des fonctions
on n’arrive pas à obtenir 1/1/2 avec la touche inverse et 1/2 dans la fenêtre de saisie
fermer les parenthèses des fonctions par défaut et mettre le curseur à l’intérieur
on n’arrive pas à avoir tan(-pi) : la touche (-) agit sur la fonction
On voudrait paramétrer le nombre de décimales (séquence pédagogique sur les valeurs approchées) par une touche NbDec et pas dans le fichier texte
Pour l’instant, on ne voit pas l’intérêt de simplifier les fractions avec Dec/Frac (6/10 nous va bien)
Ergonomie : la touche C efface la ligne de saisie, il manque une touche Vidage des 2 Ecrans d’affichage
Restons Français : Sto = Mem (mémoire) et Ans = Rap (Rappel)
Rajouter une touche pour les écritures scientifiques Not.Scien
Comment passe-t-on en degrés ? Peut-on avoir une petite icône quelque part qui indique l’état (Degré/Radians) et qui fonctionne comme la bascule 2nd
Il manque une touche très importante de génération de nombres aléatoires : touche Alea
On ne comprend pas comment la touche Sto marche (pas de rappel)
Ces scénarios seront à insérer dans Seconde Numérique
Prendre un bon départ (Bernard)
Manipulations (saisie, effacer, écrans à reproduire)
Règles de priorité
Travail sur la notation (Dec/Frac, NbDec, Not.Scien)
Travail sur les calculs de base (fractions, radicaux, puissances)
Utilisation de la touche Mem et de la touche Rap, on insistera sur la différence entre les 2
Puissances (Claire)
Inverses
Valeurs approchées (Nathalie, Bernard)
exercices divers, certains utilisent pi
exercices sur l’appartenance de nombres à des ensembles de nombres
limites de la calculatrice
Nombres aléatoires (Nathalie)
Fonctions, fonctions trigo (mode numérique) (Claire)
Pour aller plus loin
Extrait du dernier mail de JP Vanroyen qui souhaite que nous définissions les orientations du groupe pour l’année prochaine : “On va commencer le développement de Mathenpoche seconde.
Comme tu le sais, l’utilisation avisée de la calculatrice est au programme.
Il y a une équipe (dont je fais partie) qui s’occupe spécifiquement de la scénarisation
des exercices Mathenpoche.
Nous avons convenu de commencer par le chapitre : les Nombres.
Dans ce chapitre, figure au programme la représentation des nombres dans la calculatrice,
et plus généralement l’utilisation de la calculatrice pour le calcul (cf programme).
On se demandait (d’où Seb en copie) si vous ne seriez pas partants pour scénariser
tout ce qui concerne la calculatrice dans le programme de seconde ?
Je ne sais pas si cela couvrera tout ce que vous avez prévu de traiter (j’en doute te connaissant)
mais ce serait un bonne manière de commencer, et qui arrangerait tout le monde.
Enfin notre partenariat en ressortirait grandi non ?”
La prochaine intervention du groupe IREM Mathenpoche aura lieu le 23 Mai 2007, 14h30-16h, IUFM du Tampon
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Bernard Erre interviendra environ 20 minutes. Présentation de scénarios de prise en main de la calculatrice.
Claire Francesconi interviendra environ 20 minutes.
8 minutes pour parler de son support de cours pendant le stage mathenpoche
12 minutes pour parler de son scénario sur les puissances. L’idée est de répartir les scénarios avec les autres collègues IREM du groupe MEP, rechercher ce qui a déjà été fait sur internet puis réaliser les scénarios, qui prennent beaucoup de temps dans le diagnostic des erreurs.
Nathalie Carrié interviendra environ 20 minutes.
Limites de Mathenpoche et avantages de Wims pour un travail en lycée.
Exemples d’utilisation de Wims en classes de seconde et de première L.
Génération simple d’exercices : utilisation de createxo par simple copier-coller d’exercices
EOF (
http://wims.ofset.org/oefexercises) donnés en texte sur le site consacré à WIMS hébergé par l’Ofset “Organization for Free Software in Education and Teaching”.
Démo de création de QCM (createQCM).
Classes virtuelles et idées d’un interfaçage Wims/Mathenpoche pour travailler dans un réel esprit de mutualisation des ressources et dans un esprit de travail collaboratif.
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Sur del.icio.us
http://del.icio.us/ ( login : antoine.roussin, password : lycee7), les bookmarks sont organisés à l’aide de tags. Dans la zone de recherche, tapez alors “vecteurs” dans “your bookmarks”
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Limites de notre configuration de groupe actuelle. Discussion autour de prolongements possibles du groupe :
Mise au point de scénarios d’activités utilisant la calculatrice virtuelle couvrant la totalité du programme de seconde.
Approfondissement de l’utilisation de Wims et réflexions pour un interfaçage avec Mathenpoche.
Réunion au lycée Antoine Roussin pour parler des scénarios de Bernard et de Claire.
La rédaction d’un scénario se fait sur 3 niveaux.
Concevoir l’exercice dans son énoncé
Anticiper les erreurs
Contenu de l’aide (dans sa forme actuelle, totalement séparée des autres)
Sur le thème des Nombres, les erreurs peuvent être par exemple :
oubli de parenthèses
erreur de signe
confusion entre les signes (-) (opérateur de signe) et - (opérateur de soustraction)
trait de fraction 1+2/3 et (1+2)/3
Nous remarquons la multiplicité incroyable des erreurs que les élèves peuvent faire.
La formule utilisée cette année s’est révélée inadaptée. Nous avons quelques idées à proposer pour le futur mode de fonctionnement du groupe IREM Mathenpoche.
Les enseignants doivent être physiquement rapprochés.
Ils doivent avoir une certaine affinité sur les objectifs et la façon de travailler. Ils devraient pouvoir :
Chaque année, il faut recréer ses séances (mise à zéro du serveur),
Nécessité d’un espace disque enseignant où l’on pourra stocker ses séances Mathenpoche Réseau et éventuellement les partager,
possibilité d’importer et d’exporter ses séances,
Bibliothèque de séances Mathenpoche partagées.
Là, il est important de noter que WIMS (http://wims.unice.fr) fait déjà tout cela avec ses classes virtuelles. Le premier point précédemment énoncé est incontournable pour tout serveur d’exercices en ligne, mais les points 2 et 3 permettent de contourner le problème. En effet, sur WIMS, la possibilité de sauvegarder le source de ses feuilles de travail créées pour les élèves permetteront un import ultérieur de la feuille de travail.
Dans sa forme actuelle, Mathenpoche ne prend pas en compte :
la diversité des séries des classes de premières (Nous voyons mal comment les gérer lors d’un prochain développement)
une certaine autonomie de l’élève, absolument nécessaire au lycée
en particulier, les aides doivent être plus succintes
un certain nombre d’erreurs doit être systématiquement évitées par les élèves
Au-delà de la classe de seconde, les choix de réponses possibles avancées par les élèves commencent à être plus nombreux et, en tant que concepteurs, nous voyons mal comment anticiper.
Ce qui serait intéressant, ce serait de créer un Mathenpoche seconde pour la liaison collège-lycée qui consisterait à procurer à l’élève une continuité dans ses habitudes d’utilisation des TICE. Petit à petit, le conduire vers une certaine indépendance en le menant en parallèle et progressivement vers des exercices WIMS, qui seraient pointés à l’intérieur même d’une séance Mathenpoche. Mathenpoche seconde doit avoir la même structure que le Mathenpoche collège mais avec des liens vers WIMS et des retours possibles vers la séance d’origine. Ceci demande une réelle volonté de Mathenpoche de s’interfacer avec WIMS, notamment au niveau du système de notation pour que les classes virtuelles des deux systèmes communiquent.
La lecture du dernier mail de JP (12 mai 2007) nous montre qu’il est vraiment conscient de la nécessité d’un changement profond de Mathenpoche 3. Courrier de JP
Créer des listes
Mode EDITION
Mode CALCUL
Les listes doivent être accessibles directement dans le mode par défaut et nous devons avoir la possibilité de les entrer en manuel. Ainsi des objets listes seront entrés par exemple en faisant :
L1={0,907;0,703;-0,508}
L5={907;70;58;4;8;793}
Mais on doit aussi pouvoir entrer une liste ainsi : {907;70;58;4;8;793}-›L5
L’affichage demandé d’une liste donnera : L1:{0,907;0,703;-0,508}
Toute manipulation des objets listes doit être possible en ligne de commande (combinaisons linéaires et autres calculs) :
L1+L2
6L1-8L3
L4 = 1/L3
On doit pouvoir appliquer des fonctions aux listes
L2 = cos (L1)
Dès que l’on revient en mode EDITION, les fonctions doivent réapparaître.
Comme nous avons utilisé la virgule pour indiquer la position de la partie décimale dans les nombres réels, la recherche d’une cohérence dans les notations nous conduit à choisir le point-virgule comme séparateur d’éléments de listes. Cela nous conduit à signaler un oubli important dans la conception de la calculatrice : l’abscence de 3 touches
la touche accolade gauche {
la touche accolade droite }
la touche point-virgule ;