Enseigner les Mathématiques avec le TBI

Atelier “TBI - Maths”du CDDP 33
Complément de l’atelier du 04 mai 2011
Yann Tourdot (CDDP de la Gironde)
Objectifs de la séance : - Maîtriser les techniques élémentaires d’utilisation d’un logiciel de TNI.
- Inventaire des différents formats de ressources mathématiques et
possibilités d’utilisation avec une interface TNI.
- Quelques outils exploitables en classe.
A/ Principe de fonctionnement d’un tableau numérique.
Un tableau numérique (TBI ou TNI) n’est pas seulement un support pour la projection de l’écran de l’ordinateur grâce à un
vidéo-projecteur. Ce tableau est aussi relié à cet ordinateur (USB, Bluetooth) afin que toute action faîte sur le tableau soit
prise en compte par l’ordinateur (interactivité).
Suivant les tableaux, cette interaction se fait par toucher (doigt ou contact avec un objet quelconque), soit avec un
stylet (contact souvent magnétique). Certains stylet incorpore une technologie permettant parfois de ne pas avoir à relier
physiquement par USB le tableau à l’ordinateur (Liaison Bluetooth par exemple pour certains systèmes portables comme les
systèmes Mimio ou eBeam,...).
Ce système nécessite donc une installation logicielle sur l’ordinateur dépendante de la marque du tableau :
● Logiciel “ActivInspire” pour les tableaux de la marque “PROMETHEAN”.(http://www1.prometheanplanet.com/fr/ )
● Logiciel “ Notebook” pour les tableaux de la marque “SMART”.( http://www.smarttechnologies.fr/ )
● Logiciel “ebeam Interact” pour les tableaux de la marque “eBEAM”. (http://www.speechi.net/fr/)
● Logiciel “MimioStudio” pour les tableaux de la marque “MIMIO”.(http://www.mimio.fr/ )
● Logiciel “StarBoard” pour la marque “HITACHI”.( http://www.tableauxinteractifs.fr/le-tbi/fabricants/hitachi-starboard/ )
● Logiciel “Interwrite Workspace” pour la marque “INTERWRITE”.(http://www.einstruction.fr/company/special.php?id=1 )
● etc
ATTENTION :
L’installation d’un de ces logiciels contient deux parties:
1. La partie “PILOTES” (ou “drivers”) qui gère la reconnaissance du tableau par l’ordinateur et le
fonctionnement général; partie dont on n’a pas à se soucier... sauf en cas de problème.
Remarque: Cette partie du logiciel offre aussi :
○ Le “calibrage” du tableau (qui permet de s’assurer de la précision des contacts avec celui-ci)
○ Les outils de base permettant d’annoter à main levée sur le tableau (et donc sur l’écran de
l’ordinateur), d’effectuer un “clic droit”, etc.
2. La partie “LOGICIEL DE TNI” qui offre un espace de présentation plus ou moins complet, comme tout
logiciel de présentation (“PowerPoint”pour Microsoft Office, “Impress” pour Open office, ...), conçu pour
intégrer les objets numériques habituels (textes, images, vidéos, animations), pour la mise en forme et pour
l’organisation par “pages”.
Remarque: Ce logiciel est complété par des outils interactifs supplémentaires comme le zoom, le rideau, ...
B/ L’interface d’un logiciel de TBI
Quelque soit le logiciel, on retrouve:
●
Les fonctions habituelles d’enregistrement (Le format est bien sûr fonction du logiciel utilisé)
.notebook pour “Notebook”
.flipchart pour “ActivInspire”
.GWB pour “Interwrite”
●
La gestion des pages
●
Les différents affichages possibles:
○ “Pages”(classique)
○ “Pages en plein écran”
○ Mais aussi ...un affichage “invisible” permettant de travailler sur l’écran de l’ordinateur tout en conservant
les outils disponibles dans le logiciel de TNI.
●
Les différents modes d’action :
○ Mode “souris”pour cliquer ou sélectionner.
○ Mode “annotation”
○ Mode “Gomme”(pour effacer les annotations)
○ Mode “texte” (petit éditeur de texte intégré)
○ Mode “figures”
○ etc
Seul le changement de mode d’action permet de l’annuler.
Par exemple, pour cesser d’écrire, il faut choisir à nouveau le mode “souris”.
ATTENTION:
●
Les différents outils disponibles:
○ Outils de capture d’écran sous forme d’image
○ Rideau, Zoom, projecteur, instruments de géométrie, ...
●
Les différentes insertions possibles:
○ Liens internet
○ Image, vidéo, animation, ….
A SAVOIR :
Ces logiciels acceptent le “copier/coller” ou “glisser/déposer” pour des insertions automatiques.
Si le format d’un fichier n’est pas pris en compte par le logiciel, un simple lien est créé vers ce fichier.
Il est alors nécessaire de joindre ce fichier (Dans les options d’insertion) pour que celui-ci soit aussi enregistré lors de
l’enregistrement de la présentation.
ATTENTION:
Certains logiciels de TNI acceptent l’importation d’un diaporama PowerPoint . Les éléments du diaporama
(pages, zone de texte, images, liens) sont alors recréés à l’identique... MAIS les programmations éventuelles de ceux-ci
(apparitions, disparitions, mouvements, etc) ne sont pas conservées .
Pour conserver la visualisation de ce diaporama, on peut utiliser certains logiciels gratuits qui transforment cette
visualisation en petite vidéo flash .flv (Format vidéo pour internet) ou en format flash .swf (Format animation d’internet).
Cette vidéo peut alors s’intégrer au logiciel de tableau numérique.
A SAVOIR :
C/ Les formats utilisables pour les ressources mathématiques.
Il est bien sûr possible de travailler (cliquer, annoter) sur des documents sans utiliser le logiciel de TNI grâce aux outils de
base du pilote; mais il est souvent souhaitable d’intégrer ces documents dans les pages du logiciel pour éviter trop de liens qui
obligent l’enseignant ou les élèves à naviguer sur différentes fenêtres.
Les ressources mathématiques peuvent être de différentes formes:
●
Dans le format du logiciel de TBI utilisé. Chaque marque possède d’ailleurs sur son site, un espace de
partage de ressources.
○
○
○
○
Pour SMART: http://exchange.smarttech.com/index.html?lang=fr_FR#tab=0 ( SMART Exchange)
Pour PROMETHEAN: http://www1.prometheanplanet.com/fr/server.php?show=nav.1161
Pour HITACHI: http://resourcecenter.hitachi-software.de/fr/
Pour INTERWRITE : http://www.einstruction.fr/company/special.php?id=1
D’autres sites proposent des espaces de partage en ligne:
Exemples:
INTERTNI: http://www.intertni.fr/
LES COCCINELLES (Premier degré): http://www.les-coccinelles.fr/tableaublancinteractif.html
●
Sous un format classique “ texte “ (.doc ou .docx ) ou pdf..
Le “copier/coller “ou “glisser/déposer” ne respectera pas forcément la mise en forme du document, et ne
prendra pas en compte les éléments comme les tableaux, les zones de texte, etc.
Dans ce cas, une transformation sous forme d’image est nécessaire via une capture d’écran .
ATTENTION :
ATTENTION :
Pas d’importation de tableur (Excel ou OpenOfficeCalc), sauf sous forme d’image !
La capture d’écran est aussi nécessaire dans le cas des documents pdf pour la plupart des logiciels de TNI.
Le logiciel “interwrite WorkSpace” accepte d’ouvrir un fichier pdf et l’adapte automatiquement à la largeur de la fenêtre.
A SAVOIR :
La version gratuite utilisable sur tout type de TNI est la version “Interwrite Limited Edition (LE) ”
http://www.einstruction.fr/company/special.php?id=1
● Sous une forme vidéo.
Le format accepté par le logiciel est le format flash (.flv) . Lorsque ce n’est pas le cas, il existe beaucoup de logiciels gratuits
de conversion. Par exemple, “Formatfactory” permet de convertir les fichiers (Son, vidéo) dans différents formats.
●
Sous la forme d’une animation (TRES SOUVENT en format .swf ).
A SAVOIR :
Le format .swf s’intègre automatiquement dans une page “TNI” en respectant l'interactivité de l’animation.
Pour l’instant, les animations conçues sous forme d’Applet Java (lisibles lorsqu’un environnement Java est
présent sur l’ordinateur) ne peuvent pas s’intégrer dans une page d’un logiciel de TNI !
ATTENTION:
Pourtant, beaucoup de logiciels de géométrie propose l’exportation des créations sous la forme d’un Applet Java:
○ Pour faciliter la mise en ligne de ceux-ci .
○ Car un Applet Java permet de programmer véritablement les actions et les interactions entre des objets
(Voir les sites indiqués à la fin du document)
D/ Les 3 problématiques mathématiques.
1. La problématique de l’ ÉDITEUR D'ÉQUATIONS.
Un éditeur d’équation est un logiciel permettant, non pas d’effectuer des calculs, mais de les ECRIRE. Les traitements de
texte possèdent des outils permettant d’insérer des formules mathématiques sous forme d’image; mais pas encore les logiciels
de tableau numérique. Seul SMART avec son extension “MathTools pour Notebook “ propose cet outil, malheureusement
payant. Il est pourtant utile lorsque l’on se sert d’un logiciel de TNI de pouvoir éditer des formules autrement que par
l’écriture à main levée !
D’autre part, les rendus de certains de ces outils sont souvent décevants, car seul le langage de programmation LaTeX
(Nécessitant l’installation sur l’ordinateur d’un environnement LaTeX complet et la connaissance de ce langage de
programmation) offre aujourd’hui des résultats intéressants, sous forme de documents pdf qui ne sont pas forcément
insérables automatiquement dans beaucoup de logiciel de TNI !
Aussi, la création d’une activité mathématique contenant des formules mathématiques avec un logiciel de TNI implique le
recours à la création et à la capture d’images pour l’insertion des formules, ce qui est un peu décevant.
Les ressources prévues pour l’atelier comprennent:
○ Un lien vers un éditeur d’équation en ligne utilisant le langage LaTeX
http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php
Cette page internet propose une interface à peu près conviviale mais surtout COMPLÈTE des symboles mathématiques.
La création au clavier d’une formule est commode et l’image obtenu peut être tout simplement incorporé à la page du logiciel
de TNI par “glisser/déposer”.
Inconvénient : La résolution de l’image obtenue (faîte pour des affichages internet) n’est pas suffisante pour un
agrandissement trop important sur la page du logiciel de TNI …
On attend quand même un développement ... gratuit... de ces logiciels !!!
Les espaces bureautiques en ligne (GoogleDocuments , Zoho Writer) proposent aussi des éditeurs d’équations
souvent pratiques qui peuvent être utilisés pour créer l’image de la formule.
A SAVOIR : L’outil “Saisie Mathématique” (reconnaissance de caractères sur Windows Vista) fait aussi la reconnaissance de
formules mathématiques sous Windows 7, mais ne s’insère pas de façon automatique sur tous les logiciels !
A SAVOIR :
Les ressources prévues pour l’atelier comprennent aussi :
○ Une calculatrice simple de format .swf et donc intégrable dans une page TNI.
○ La calculatrice scientifique “ESBCalc” exécutable à partir d’un clef USB.
Les navigateurs internet proposent de plus en plus d’extensions téléchargeables (modules) dont certaines offrent
des outils mathématiques exploitables en classe, ou des outils d’annotation d’écran.
Exemples pour le navigateur “Mozilla Firefox “:
“fireMath” (Éditeur d’équations sous forme d’images)
“calculator 1.1.21” (Calculatrice) On doit utiliser le raccourci “ctrl+C” pour la faire apparaïtre.
“Graphing calculator toolbar”(à activer puis désactiver)
“fireshot” (éditer et annoter une page internet)
A SAVOIR :
2.
La problématique de la GEOMETRIE DYNAMIQUE.
Un logiciel de géométrie dynamique propose la construction des figures géométriques par éléments de base (Point, segment,
droite, cercle, intersection, milieu, …); construction qui s’adapte automatiquement à la position des éléments de départ.
Ces logiciels proposent aussi très souvent la possibilité de représenter des courbes (Choix “plan” ou “repère”) voire un
tableur incorporé pour certains.
Exemples gratuits :
● “Géogébra” http://www.geogebra.org/cms/fr/download
● “CarMétal” http://db-maths.nuxit.net/CaRMetal/
● “OpenEuclide” http://www.01net.com/telecharger/windows/Loisirs/education_et_scolarite/fiches/36676.html?msf
● “Déclic” (Construction simplifiée des figures et exportation sous forme d’image, fenêtre de calcul, d’énoncé,...).
http://www.01net.com/telecharger/windows/Loisirs/education_et_scolarite/fiches/1325.html
●
etc
Les ressources prévues pour l’atelier comprennent un dossier contenant :
○ Une version “portable” du logiciel “Géogébra” exécutable à partir d’une clef USB sans installation.
○ La version html du logiciel “Tracenpoche” qui s’ouvre avec un navigateur internet.
○ La version swf de ce même logiciel “Tracenpoche” qui peut donc s’intégrer sur une page TNI.
○ La version swf du logiciel “InstrumentPoche” qui peut donc s’intégrer sur une page TNI et
propose des éléments de construction de base ainsi que les instruments de géométrie.
Si le logiciel de TNI propose les instruments de géométrie comme outil utilisable, son utilisation en classe reste
limitée à l’utilisation “par transparence” sur une page internet ou la fenêtre d’un autre logiciel .
REMARQUE :
3.
La problématique du CALCUL FORMEL.
Un logiciel de calcul permet d’effectuer les méthodes analytiques plus ou moins élémentaires, la représentation des
fonctions, la résolution d’équations, etc.
L’utilisation d’un logiciel de calcul formel complet comme le logiciel gratuit “Maxima” (réalisé par un collègue du
secondaire) nécessite cependant la connaissance des syntaxes à utiliser pour obtenir le résultat voulu.
http://michel.gosse.free.fr/telechargement/index.html
Les ressources prévues pour l’atelier comprennent un dossier contenant :
○ La calculatrice graphique “GraphCalc” exécutable à partir d’une clef USB sans installation.
○ Une version portable du logiciel “SineQuaNon” exécutable à partir d’une clef USB sans installation.
○ Un exemple de site en ligne de calcul formel (WIRIS démo) fait sous forme d’Applet Java, utilisable aussi
en primaire.
http://www.wiris.net/demo/wiris/fr/elementary.html
E/ Liens - Ressources .
“ Les logiciels gratuits évoqués”
●
Pour le travail à partir de documents pdf
○
○
○
○
“pdfCreator” http://www.commentcamarche.net/download/telecharger-128-pdfcreator
“Xournal” http://xournal.sourceforge.net/ (cliquez sur “Win32Binaries”)
“pdfXchangeViewer” http://www.commentcamarche.net/download/telecharger-34056485-pdf-xchange-viewer
“pdfSimple” http://www.commentcamarche.net/download/telecharger-34056127-simple-pdf
(D’autres sites que “comment ça marche” propose ces téléchargements, à tester si la version n’est pas française))
○
●
“Xournal” http://xournal.sourceforge.net/ (cliquez sur “Win32Binaries”)
Pour la géométrie dynamique:
○
○
Instrumentpoche et Tracenpoche (en swf) que l’on peut insérer dans une page TNI .
Fichiers que vous pourrez copier le jour de l’atelier
Déclic (Construction des figures et exportation sous forme d’image).
http://www.01net.com/telecharger/windows/Loisirs/education_et_scolarite/fiches/1325.html
○
OpenEuclide (Construction simplifiée des figures + Ajout de commentaires)
http://www.01net.com/telecharger/windows/Loisirs/education_et_scolarite/fiches/36676.html?ms
○
○
○
●
Pour le calcul formel:
○
○
●
Carmétal http://db-maths.nuxit.net/CaRMetal/
Géogébra http://www.geogebra.org/cms/fr/download
Mathgraph32 http://www.mathgraph32.org/spip.php?article65
SinéQuaNon portable (interface simple) Dossier que vous pourrez copier le jour de l’atelier
Maxima (Interface par ligne de commande) http://michel.gosse.free.fr/telechargement/index.html
Outils Divers:
○
GrphCalc (Calculatrice graphique 2D ou 3D)
○
calcul@Tice (calcul mental)
○
rapporteur (Exercices de manipulation du rapporteur)
http://www.commentcamarche.net/download/telecharger-34055331-graphcalc
http://netia59a.ac-lille.fr/calculatice/spip.php?article24
●
http://symetrie1.0.free.fr/rappo/index.htm
Espaces mathématiques en ligne classiques :
○
Primaire : MatouMatheux
○
Secondaire :
http://matoumatheux.ac-rennes.fr/accueilniveaux/accueilFrance.htm
Mathenpoche
MathGraph32
http://mathenpoche.sesamath.net/
http://www.mathgraph32.org/
“ Quelques sites intéressants”
Listing pour la géométrie dynamique:
http://www4.ac-lille.fr/~math/tice/geom.html
Listing de logiciels gratuits : http://www4.ac-lille.fr/~math/tice/loglib.html
Listing de site et de ressources pour le Premier Degré :
http://stepfan.free.fr/
Ressouces en lignes - Animations swf - Applet Java:
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http://www.maths.ac-aix-marseille.fr/ (Académie d’Aix-Marseille, ensemble de ressources pour le Collège ou le Lycée)
http://irem.univ-lille1.fr/activites/
http://maths.valin-sciences.fr/maths/exercices_en_ligne/index.html
(Exercices en ligne pour le Collège ou le Lycée)
http://ymonka.free.fr/maths-et-tiques/ (Ensemble de ressources pour le Collège ou le Lycée)
http://maths.en.ligne.free.fr/ (Cours, exercices pour le Collège ou le Lycée)
http://jpq.pagesperso-orange.fr/ (Mathématikos : Applet Java pour le Collège ou le Lycée)
http://www.walter-fendt.de/m14f/index.html
(Applet Java pour le Collège ou le Lycée)
http://mathenpoche.sesamath.net/ (Exercices interactifs et supports de cours pour le Collège)
http://www.modulo-n.fr/index.php
(Animations d’aide pour le Collège, certaines parties sont encore en construction)
http://www.automaths.com/index.php?rub=11
(Cours, exercices pour le Collège)
http://loiclecardonnel.free.fr/banque/aniflash.htm
(Animations Maths, Sciences pour le Collège)
http://revue.sesamath.net/spip.php?breve78 (Animations 3D)
http://dmentrard.free.fr/GEOGEBRA/Maths/Espace/Espace2.htm (Animations 3D)
http://ymonka.free.fr/maths-et-tiques/index.php/tp-info/geometrie-3d (Géométrie 3D, Collège, Lycée)
http://www.mathkang.org/default.html (Site du “Kangourou”, documents et animations dans la partie “Maths et Malices”)
http://matoumatheux.ac-rennes.fr/accueilniveaux/accueilFrance.htm
Ressources disponibles avec abonnement :
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(IREM de Lille, Collège et Lycée)
http://www.bacamaths.net/ (Documents pour le Lycée)
(Ressources mathématiques utilisables en collège)
http://www.edumedia-sciences.com/fr/
http://www.brainpop.fr/category_21/
Sites pour le premier degré :
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http://pagesperso-orange.fr/jeux.lulu%20/
(Site de LULU: Activités numériques multi-disciplinaires)
http://matoumatheux.ac-rennes.fr/accueilniveaux/accueilFrance.htm
http://exercices.free.fr/
(Site très complet de ressources mathémattiques)
(Activités numériques multi-disciplinaires)
http://championmath.free.fr/ (Activités mathématiques en ligne)
http://cavecol.chez-alice.fr/entree.htm (Ensemble de ressources multi-disciplinaires)
http://classedece1.free.fr/apprend/prob/index.htm (Travail en ligne sur les opérations CE1 voire CE2)
Des ressouces pouvant être téléchargées :
math’Assistant
MenuMaths :
http://www.gratilog.net/xoops/modules/mydownloads/singlefile.php?cid=138&lid=311
http://www.menumath.be/
Mathenpoche (Exercices en ligne ):
http://www.google.com/url?q=http://www.lelogicielgratuit.com/__pages/Recherche/
F_recherche.php%3F_qf__formRechercheLigne%3D%26recherche%3Dmathenpoche%26submit%3DRechercher&ei=Dfi6TbICxrjyAqTqNwF&sa=X&oi=unauthorizedredirect&ct=targetlink&ust=1304100629002373&usg=AFQjCNHljYYepSRuml2Z4b_KjKmnUcGhvg
( … Liste non exhaustive …)