Inclassables Mathématiques 2.0

J'y suis parvenu facilement au niveau 1 mais réussirez-vous au niveau 5?

Pour la plupart, elles sont gratuites (celles présentées ici le sont) et vous permettent de réaliser de nombreuses tâches mathématiques en ligne. Il y aussi des applications destinées aux plus petits et des jeux mathématiques et logiques. Vous pouvez donc faire, sans dépenser d'argent, votre marché (de Noël) sur Chrome Web Store Education.

J'en ai sélectionné quelques unes qui me semblaient intéressantes , dans le cadre d'un usage pour l'enseignement en lycée et une publication en ligne, il y en a d'autres et j'en ai peut-être raté certaines intéressantes.

• Les grapheurs: Graph.tk et Desmos.

Je voulais faire un prochain billet sur Desmos Graphing Calculator (que l'on peut aussi trouver en ligne) et voilà que je le retrouve directement accessible dans  mon navigateur. Il permet de réaliser des graphiques en ligne, d'obtenir le fichier image ou l'adresse de la représentation pour la diffuser dans un billet de blog ou dans un message.

A noter:

La possibilité de représenter des développement de Taylor et des séries de Fourier

Le possibilité de définir des courbes de façon polaire

Les sections coniques définies de façon implicite

Le régionnement du plan

Graph.tk est du même type mais je ne suis pas parvenu  revenir dans l'éditeur après avoir demandé une image...

• L'éditeur d'équation Daum

Il permet de réaliser des écritures mathématiques de façon très fluide et rapide car les menus sont très simples et fournis. On peut ensuite demander un fichier image ou texte. Le code Latex est édité en même temps (il est un peut surprenant à l'oeil mais il s'agit du code correct lorsqu'on le copie dans le presse papier!

Voilà le résultat:

Le code Latex correspondant  est édité et il est utile par exemple, pour l'insérer dans GeoGebra.

• Les calculatrices.

Je ne détaillerai pas cette partie, mais l'idée de retrouver directement une calculatrice scientifique dans un navigateur ne me parait pas inintéressante.

• Représentation de données.

Pretty graph permet de télécharger un fichier excel, txt, csv ou dat et de représenter les données de façon rapide. On peut ensuite demander une image ou un fichier pdf. J'ai pris mon fichier de notes pour établir une corrélation sur les notes de deux devoirs sur tables, le premier en abscisses et le second en ordonnées:

Représentation de graphes.

Graph Drawer permet de représenter de façon rapide et simple (j'ai compris!!! donc c'est simple) des graphes 2D ou 3D.

• Attracteurs étranges

En passant j'ai récupéré une application ezFractal, représentant des attracteurs étranges. Il s'agit plus d'une exploration visuelle qu'autre chose:

Bon Noël et n'hésitez pas à me laisser une trace de votre marché dans Chrome Web Store si vous voyez des choses mathématiquement compatibles.

Je ne connaissais pas ce théorème mais il est génial et utilisable par les plus petits.

Il suffit de prendre une feuille de papier pointé et d'y tracer un polygone aux sommets de coordonnées entières, comme dans l'exemple suivant :

* On peut facilement calculer son aire de façon additive à l'aide des pointillés.

Ce polygone est constitué d'un grand rectangle d'aire 12 et de deux petits carrés d'aire 1 soit 12+1+1=14.

Il est aussi constiué de 3 triangles d'aire la moitié des aires des rectangles (ou carrés) associés soit: 2+1+1=4.

L'aire de ce polygone est donc de 14+4=18.

* Utilisons maintenant le théorème de Pick:

Déterminons le nombre de points intérieurs à ce polygone : 10

Calculons la moitié du nombre de points du contour : 18/2=9

Enlevons 1

10+9-1=18

Surprenant et simple non ?

La NASA a réalisé un site très intéressant adressé au élèves de l'enseignement secondaire et à leurs enseignants. A travers plus de 400 exercices abordant les thématiques de la Terre et de l'espace, on découvre un usage concret des mathématiques. On découvre ainsi des informations que leur usage peut procurer.

La dernière question qui vient d'être abordée récemment est de savoir si le Shuttle peut ou non atteindre la lune. C'est ICI. Les corrections et les explications sont proposées avec les thèmes.

Photo: Chris Cristner

On pourra explorer mathématiquement les trous noirs, les tsunamis, les collisions de particules et de galaxies, l'atmosphère...

Le site s'appelle Space Math et n'est pas (encore?) traduit en français.

Je poursuis l'expérimentation de mes logos permettant de faciliter l'apprentissage des élèves. Je rencontre toujours une forte adhésion de la part de mes élèves de lycée général.

Je suis passé à la version magnétique afin de les positionner sur un tableau qui le permet. Ce fut aussi un réel succès puisque les élèves m'ont dit qu'ils leur attiraient l'oeil et donc qu'ils les incitaient à mieux et plus regarder le tableau (alors que ce  n'était pas l'objectif que je visais initialement). Ils ont ensuite positionné d'eux-mêmes ces logos en suggérant des emplacements possibles lors du déroulement du cours. Certains d'entre eux ont même émis des idées concernant leur modification  et en ont imaginé d'autres, suite à des remarques constantes que je fais régulièrement en s'exclamant "Il faudrait faire un logo pour cela". Ils m'ont aussi deemndé de déposé le brevet, mais là je crois que c'est impossible car on ne dépose pas une idée, d'autant plus que je suis persuadé que le coté (faussement) artisanal et manuel est essentiel car il permet de coller à la personnalité et aux objectifs de l'enseignant qui les utilise.

Je vous propose quelques uns d'entre eux, majestueusement accrochés à la porte de mon placard. Ce principe est sans doute adaptable à d'autres disciplines, à d'autres niveaux mais dans ce cas, il faut impérativement rédéfinir chacun d'entre eux.

En partant du haut:

Première colonne:

Oh!

La soucoupe volante (idée de Cécile). Il indique qu'il existe certainement une planète lointaine sur laquelle le calcul que je vois est vrai mais ce n'est pas le cas sur terre et je ne citerai pas d'exemples précis pour ne pas froisser nos chers politiques.

La confrontation à la réalité ( Non 1/0.0001 n'est pas un nombre proche de 0). Le logo représente une montagne avec un point d'interrogation.

Les "Attention"

Re Oh!

Et le "M" de Méthode

Deuxième colonne:

Le "A" de Automatisme

Le retrécissement de voie pour plus de rigueur

Les ballons pour les indices de récupération et les moyens mnémotechniques

La fléche pour poursuivre

Le trident pour réaliser un choix ou explorer toutes les pistes à l'endroit indiqué.

Troisième colonne:

Stop pour arréter un calcul ou une explication

La chaîne pour le lien non trivial entre différents éléments

A et Attention

"Magie" pour un résultat parachuté sans ou avec trop peu d'explication

Ceci est loin d'être une liste exhaustive. Un élève de 4ème vient d'ailleurs de me demander de créer un logo "Tri", car il s'aperçoit qu'il rencontre de plus en plus de problèmes de tri de méthodes, la première utilisée n'étant pas toujours la bonne. La bonne arrivant parfois en deuxième ou troisième position. Si vous avez des idées pour le représenter, je suis preneur car à part le crible bien délicat à dessiner je ne vois pas.

Plus sur les logos et leur processus de création.

Je vois passer depuis quelques temps dans mon lecteur de flux RSS, des articles vantant les mérites du jeu de type plateforme, "Angry Birds", qui posséderait les peu miscibles caractéristiques d'être d'une part addictif et d'autre part sérieux (au sens où le fait de jouer procurerait des bénéfices intellectuels). 

Je ne suis pas un adepte des jeux mais par la force des choses et des messages répétés, j'ai fini par céder à la curiosité... et mener ma propre enquête.

Le principe du jeu

L'idée de base est de lancer des oiseaux grincheux avec un lance-pierres ( il y a un petit coté pas gentil mais comme c'est un jeu...) sur d'autres oiseaux dans des nids des petits cochons verts vus de face (qui ont l'air gentils eux). Le problème c'est que parfois ces oiseaux cochons sont protégés (et parfois très bien) par des structures. Il faut donc les faire s'écrouler. De plus certains oiseaux-projectiles sont à fragmentation et peuvent se décomposer en trois en cours de vol, d'autres mangent le bois et pour le reste je ne suis pas allé assez loin dans le jeu.

En gros ça donne ça :

Est-ce un jeu pédagogique ?

Je cite Fais-moi jouer :

Quelle est la méthode employée par le joueur pour progresser (pas nécessairement de manière complètement consciente) ?

 

1. Phase d’observation : il lance les oiseaux sans véritable tactique et observe le résultat obtenu

2. Phase d’induction : il se construit un modèle du monde, c’est-à-dire un ensemble de conjectures qui lui permettent d’expliquer les observations réalisées. Il s’agit en l’occurrence de se représenter la solidité des différents blocs, la stabilité des structures, les points de faiblesses,…

3. Phase de prédiction : sur la base du modèle le joueur peut élaborer une tactique, à savoir définir les éléments à cibler, dans quel ordre et avec quels oiseaux, en fonction des conséquences qu’il anticipe.

4. Phase de test : le joueur met en œuvre sa tactique. Soit il réussit et recommence le cycle au niveau suivant, soit il échoue et il lui faut revoir ses hypothèses.

 

Cette méthode est précisément la méthode hypothético-déductive utilisée par les sciences, théorisée au 20e siècle et que les enseignants s’échinent à inculquer aux élèves. Alors faut-il faire entrer Angry Birds dans les salles de classe ?

Il ne me semblait pas que c'était exactement cela la méthode hypothético-déductive.... car je ne vois pas bien ici la formulation d'une quelconque hypothèse. De plus la démarche scientifique ne serait pas nécessairement consciente! Tiens, tiens... Monsieur Jourdain fait de la prose sans le savoir.

Personnellement, je dirai plus que l'on utilise une méthode par essais-erreurs, ou un peu plus directement la méthode dite du bidouillage-réglage au pif. D'ailleurs si le résultat de ce jeu était lié aux capacités mathématiques, vous n'auriez pas constaté le triste résultat précédent!

Ce jeu n'est donc pas "pédagogique au sens de la démarche scientifique énoncée plus haut.

Mais peut-on pour cela conclure sur le fait que ce jeu ne contient aucune composante "pédagogique"? 

Je pense en fait qu'il contient, hormis le fait que les garçons ont toujours révé de chasser avec un lance-pierres ( j'en fais partie), une expérimentation intéressante de la balistique et la découverte de la trajectoire parabolique avec les courbes possibles. Il s'avère donc que ce jeu réalise un travail assez intéressant et il est vrai ludique sur l'intériorisation de la forme possible d'une parabole. La connaissance de cette courbe m'a été d'un assez grand avantage pour jouer, mais encore faut-il que le lien soit fait entre la trajectoire de l'oiseau et la forme de la courbe vue en cours (en seconde). Il est aussi à noter que le jeu n'augmente pas vraiment les capacités à "étudier scientifiquement" ce genre de courbe. 

On trouvera une activité scolaire sur la trajectoire parabolique avec GeoGebra ICI, l'objectif de l'exercice étant de savoir si le début de la représentation d'une trajectoire  d'un ballon de basket  est une trajectoire possible et si le ballon parviendra au panier.

On trouvera aussi dans le genre "animation GeoGebra ludique", le simple et excellent canon à poulets qui a sans doute inspiré l'auteur du jeu.

Si l'on sent le frémissement d'un jeu sérieux, je pense que le jeu dit "sérieux et pédagogique" permettrait à ce que des trajectoires de formes différentes puissent être par exemple utilisées soit dans des univers séparés soit par différents oiseaux dans un même univers. On pourrait ainsi concevoir des oiseaux à trajectoire carrée, cubique, linéaire, logarithmique, hyperbolique, valeur absolue ou exponentielle rendant le jeu encore plus intéressant mais aussi plus "pédagogique" au sens où il obligerait de se poser la question des différentes variations de fonctions de natures très différentes.

Mais que cela ne nous empèche pas de jouer... Angry Birds est installable gratuitement sur Chrome. J'en suis au tableau 19 et vous?

Nous jouions à la guerre des étoiles avec Space Invader   et maintenant il jouent au lance-pierres à la campagne avec Angry Birds. Les temps changent!

Pour compléter : Thot Cursus

Un excellent site découvert par @dpernoux sur les maths expérimentales construit comme une exposition virtuelle présentant plus de 200 situations, proposant aux élèves d'expérimenter, tatônner, faire des hypothèses, les tester, essayer de les valider, chercher à prouver et débattre autour de propriétés mathématiques.

Accédez au site experiencingmaths, conçu et à l'initiative de l'UNESCO en cliquant sur l'image mais n'oubliez de répondre à la question qui est posée, avant.

Les cadeaux sont assez rares dans le métier et Casio vient de m'en faire un. Alors en retour, je vais faire un peu de pub pour la calculatrice fx - CG20 que j'ai entre les mains assortie du logiciel "Screen Receiver" qui permet de visualiser l'écran sur un ordinateur et de faire des captures. Je préfère Casio à Texas et le confort visuel de cette calculatrice à l'écran en couleurs n'est pas pour me faire changer d'avis. Elle dispose de plus, entre autres, d'un tableur, d'un module géométrie et d'un carnet d'activités.

Le logiciel permet d'afficher l'écran de la calculatrice en direct ainsi que des copies intermédiaires. C'est simple et efficace. L'écran actif est à gauche et les copies sont à droite.

 L'affichage de courbes:

 Le tableur:

Le module géométrique:

Le second degré:

 L'écran de programmation:

Les suites numériques: