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 :

  1. Les nombres
  2. 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.

Etat des lieux des calculatrices virtuelles orientées Lycée

Les calculatrices existant ou ayant existé sont répertoriées ici : http://fr.wikipedia.org/wiki/Liste_des_calculatrices

Quelques calculatrices propriétaires

La TI-82stats

Attention ! Le lien ci-contre n’est utilisable que si vous possédez la TI-82stats télécharger le zip

La Casio Grap[[http://example.com|Lien externe]]h35

Les calculatrices libres

On pourra déjà consulter le bilan de framasoft http://www.framasoft.net/rubrique396.html

Multiplateformes

Pour Windows

Pour Linux

Pour MAC

Les calculatrices gratuites mais non libres

Calculatrices Java

  1. GraphApplet (freeware de Patrik Lundin) http://www.scugog-net.com/room108/calculator99/ télécharger le zip Code HTML à insérer : <applet archive=”gapplet.jar” code=”GraphApplet.class” width=655 height=360> </applet>

MAC

Cette petite calculatrice au code source disponible au moment de l’installation permet une saisie qui s’affiche de manière formelle.

Cahier des charges pour une calculatrice virtuelle Lycée, labellée Mathenpoche

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).

  • Description d’un scénario
    1. croquis
    2. image
    3. scanner tout ce qui peut être utile
  • contrainte sur les exercices

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
    1. Introduire une notion
    2. Remédiation
    3. Evaluation
  • Balayer la gamme au niveau difficulté

Les Scénarios du module Calculatrice de Mathenpoche Seconde

Premier scénario

Les bugs de la version Mathenpoche Réseau de la Réunion

Les liens de Mathenpoche Réseau Réunion

Remarque : Afin que l’établissement soit reconnu par défaut, insérer le code RNE de votre établissement en fin de lien comme ceci : http://mathenpoche.ac-reunion.fr/gestion/index.php?RNE=9740787M

Bugs en cours (au 25 octobre 2006)

Liste Pour SébC ;-)

  1. Configuration nombre de Postes (ne tient pas)
  2. Le total des temps d’une séance est faux
  3. Bilan par élève
  4. Problème d’export des bilans (csv)

Réunion du 22 novembre

Cahier des charges pour une calculatrice virtuelle

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.

Objectifs - Finalité - Production

3 objectifs
  1. Ergonomie
  2. Les touches
  3. Réaliser des fiches d’utilisations exclusives de la calculatrice
Buts
  1. Autonomie : rendre les élèves plus autonomes face à leur calculatrice
  2. Utilisation pertinente de la calculatrice
Productions envisagées par le groupe
  1. le cahier des charges en direction des programmeurs
  2. série de modules niveau 2nde d’utilisation exclusive de la calculatrice

4 Modes pour la calculatrice virtuelle

Calcul

Seul ce mode a pu être préparé complètement pendant cette séance

Fonctions
Statistiques
Programmation (pure algorithmique)
 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

Remarques à l'attention des développeurs

  • 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

Ergonomie

Calculatrice mathématique française
  • 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 “↵”
Historique

Ascenseur dans la fenêtre graphique pour remonter l’historique des touches tappées

Les touches Mode/Paramétrage
  • Touche Modes
  1. Calcul
  2. Fonctions
  3. Statistiques
  4. Programmation
  • Touche Paramètres
  1. Normal / Scientifique
  2. Degré / Radians

Mode Calcul

  • l’opération doit apparaître à l’écran avant d’être calculée

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

:articles:calculatricemodecalcul.png

La calculatrice au format odt

Réunion du 13 décembre

4 modes retenus

Mode Calcul

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 : ⬆/⬇ :articles:13dec2006:modecalcul.png

  • 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)

Mode Fonction

en mode de saisie
  • 1er écran : saisie de la fonction :articles:13dec2006:modefonction_1.png
  • 2eme écran : saisie de l’image d’un point :articles:13dec2006:modefonction_2.png
  • possibilité de saisir une 2eme voire une 3eme fonction par simple clic sur la zone de saisie ou par appui sur la touche f/g/h

Touche f-g-h

  1. on clique une fois : f(x)= s’affiche dans la zone de saisie
  2. on clique une seconde fois g(x)= s’affiche dans la zone de saisie
  3. 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

en mode Graph
  • le pavé numérique (commun à tous les modes ?)

:articles:13dec2006:modefonction_3_1.png

  • la fenêtre graphique intervalle par défaut -10,10 x -10,10

:articles:13dec2006:modefonction_3_2.png

  • le tableau de valeurs (intervalle par défaut -5,5 en x avec un pas de 1

:articles:13dec2006:modefonction_3_3.png

  • paramétrage

:articles:13dec2006:modefonction_4.png

Nous aimerions l’affichage simultané du graphe et de la table.

La calculatrice au format odt zippée

Réunion du 21 février

Nous travaillons sur les bugs d’une préversion de la calculatrice lycée. Elle est développée par JP Vanroyen. Nous sommes sur le Mode Calcul uniquement.

Télécharger le prototype en cours au format swf zippé

Lien pour le player : http://www.jpvanroyen.net/

Look de la calculatrice

:articles:21fev2007:calculatrice16_02_2007.png

Les bugs relevés

  1. la touche “xcarré” ne marche pas
  2. pi^2
  3. 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
  4. 9^(5+3/5)
  5. 9^(28/5)
  6. on ne peut pas récupérer le résultat d’un calcul numérique (ex : 27*3) dans une fonction
  7. on voudrait naviguer dans la fenêtre de saisie pour y appliquer des fonctions
  8. on n’arrive pas à obtenir 1/1/2 avec la touche inverse et 1/2 dans la fenêtre de saisie
  9. fermer les parenthèses des fonctions par défaut et mettre le curseur à l’intérieur
  10. on n’arrive pas à avoir tan(-pi) : la touche (-) agit sur la fonction

Questions / Demandes

  1. On voudrait paramétrer le nombre de décimales (séquence pédagogique sur les valeurs approchées) par une touche NbDec et pas dans le fichier texte
  2. Pour l’instant, on ne voit pas l’intérêt de simplifier les fractions avec Dec/Frac (6/10 nous va bien)
  3. Ergonomie : la touche C efface la ligne de saisie, il manque une touche Vidage des 2 Ecrans d’affichage
  4. Restons Français : Sto = Mem (mémoire) et Ans = Rap (Rappel)
  5. Rajouter une touche pour les écritures scientifiques Not.Scien
  6. 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
  7. Il manque une touche très importante de génération de nombres aléatoires : touche Alea
  8. On ne comprend pas comment la touche Sto marche (pas de rappel)

Scénarios d'exercices pour des activités de seconde utilisant la calculatrice en mode calcul

Ces scénarios seront à insérer dans Seconde Numérique

  1. 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
  2. Puissances (Claire)
  3. Inverses
  4. Valeurs approchées (Nathalie, Bernard)
    • exercices divers, certains utilisent pi
    • exercices sur l’appartenance de nombres à des ensembles de nombres
    • limites de la calculatrice
  5. Nombres aléatoires (Nathalie)
  6. Fonctions, fonctions trigo (mode numérique) (Claire)
  7. Pour aller plus loin
    • calculs de taille de sphères (Nathalie)

Etat des lieux en mars-avril

Début de réflexions pour les orientations du groupe de l'année prochaine

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 ?”

proposition de programme pour la réunion de bilan du groupe du 23 mai

La prochaine intervention du groupe IREM Mathenpoche aura lieu le 23 Mai 2007, 14h30-16h, IUFM du Tampon

  1. Le groupe présentera son cahier des charges pour une calculatrice virtuelle et la calculatrice développée par JP Vanroyen du groupe Sésamath suivant ce cahier des charges. Ce cahier des charges est tenu en ligne sur http://irem.ac-reunion.fr/LogicielsLibresIREM/doku.php?id=articles:calculatrices
  2. Bernard Erre interviendra environ 20 minutes. Présentation de scénarios de prise en main de la calculatrice.
    • Module “Prendre un bon départ”
      • 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
    • Module “Calcul approché”
  3. 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.
  4. 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.
    • Les bases d’exercices de Wims ont été extrêmement enrichies ces derniers temps pour le lycée. Voir par exemple un accès guidé pour les élèves de seconde du lycée Antoine Roussin http://login.foxmarks.com/?referrer=http%3A%2F%2Fmy.foxmarks.com%2F ( login : antoine.roussin, password : lycee7).
    • 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”
    • Voir aussi un exemple de catalogue des activités proposées par Wims, tous niveaux et toutes matières confondues : http://wims.ofset.org/faq/fr/3.html
  5. 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 du 2 mai

Réunion au lycée Antoine Roussin pour parler des scénarios de Bernard et de Claire.

Rédaction d'un scénario

La rédaction d’un scénario se fait sur 3 niveaux.

  1. Concevoir l’exercice dans son énoncé
  2. Anticiper les erreurs
  3. Contenu de l’aide (dans sa forme actuelle, totalement séparée des autres)

Analyse des erreurs

Sur le thème des Nombres, les erreurs peuvent être par exemple :

  1. oubli de parenthèses
  2. erreur de signe
  3. confusion entre les signes (-) (opérateur de signe) et - (opérateur de soustraction)
  4. trait de fraction 1+2/3 et (1+2)/3

Nous remarquons la multiplicité incroyable des erreurs que les élèves peuvent faire.

Analyse de notre mode de fonctionnement

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.

  1. Les enseignants doivent être physiquement rapprochés.
  2. Ils doivent avoir une certaine affinité sur les objectifs et la façon de travailler. Ils devraient pouvoir :
    • avoir un rythme de travail proche
    • créer du contenu avec des supports semblables.

Désidératas pour MEP version 3

  1. Chaque année, il faut recréer ses séances (mise à zéro du serveur),
  2. Nécessité d’un espace disque enseignant où l’on pourra stocker ses séances Mathenpoche Réseau et éventuellement les partager,
  3. possibilité d’importer et d’exporter ses séances,
  4. 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.

Limites de Mathenpoche

Dans sa forme actuelle, Mathenpoche ne prend pas en compte :

  1. la diversité des séries des classes de premières (Nous voyons mal comment les gérer lors d’un prochain développement)
  2. 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

Cahier des charges pour le mode STATS de la calculatrice virtuelle

  1. Créer des listes
    • L1 à L6 : 6 listes suffiront
    • possibilité de vider la liste en se mettant sur son nom au haut de la colonne et en appuyant sur la touche Effacer.
  2. Mode EDITION
    • Editer
    • Trier
  3. Mode CALCUL
    • une touche d’accès aux paramètres caractéristiques de la série à une variable, mais avec poids possible
      1. CALCUL L1 affiche directement min, max, moyenne, écart-type, étendue, q1, médiane, q3, d1, d9 de la série constituée des données de la liste L1
      2. CALCUL L1,L2 affiche directement min, max, moyenne, écart-type, étendue, q1, médiane, q3, d1, d9 de la série constituée des données de la liste L1, affectée des poids situés dans la liste L2
  4. 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) :
      1. L1+L2
      2. 6L1-8L3
      3. L4 = 1/L3
    • On doit pouvoir appliquer des fonctions aux listes
      1. L2 = cos (L1)
  5. Dès que l’on revient en mode EDITION, les fonctions doivent réapparaître.

Réflexion sur l'objet liste

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 ;

Les membres du groupe IREM Mathenpoche Calculatrice

  • Bernard DELASTRE : clg J. Bedier (St André) bernard.delastreNOSPAM@ac-reunion.fr
  • Nathalie CARRIE : lycée Antoine-Roussin (St Louis) nathalie-h.carrieNOSPAM@ac-reunion.fr
  • Bernard ERRE : lycée Antoine-Roussin (St Louis) berrezaNOSPAM@wanadoo.fr
  • Patrice CATTELET : clg des tamarins (St Pierre) patrice.catteletNOSPAM@wanadoo.fr
  • Patrick BOISSIERE : lycée Bellepierre (St Denis) pbNOSPAM@izi.re
  • David RODIER : lycé professionnel Jean Perrin (St André) rodierwilliamNOSPAM@wanadoo.fr
  • Bertrand BLARD : lycée professionnel Jean Perrin (St André) bandb.blardNOSPAM@wanadoo.fr
  • Claire FRANCESCONI : clg de la Chaloupe St Leu (St leu) claire.francesconiNOSPAM@hotmail.fr
  • Jean-Claude LISE : lycée Le Verger (Sainte-Marie) jcliseNOSPAM@wanadoo.fr
 
articles/calculatrices.txt · Dernière modification: 2009/06/02 12:23 par 90.63.236.31
 
Recent changes RSS feed Creative Commons License Donate Powered by PHP Valid XHTML 1.0 Valid CSS Driven by DokuWiki