Dans la famille « ...enpoche » je demande les outils virtuels de géométrie !

A l’occasion de la sortie officielle d’Instrumenpoche v2 (IEP v2), l’objet de cet article est de retracer l’historique de cet outil en le remettant en perspective, puis surtout de souligner les utilisations pédagogiques qu’on peut en faire. L’idée n’est pas de bâtir une liste exhaustive d’utilisations, mais plutôt de donner quelques idées et des points de repères. Enfin, Instrumenpoche va continuer à évoluer dans les mois et années à venir, intrinsèquement, mais aussi en relation avec d’autres outils ou projets de la sphère Sésamath.

En résumé donc : passé, présent et avenir d’IEP, voilà le programme !

• 1) Historique d’Instrumenpoche

Dans un précédent article de Mathematice, en Septembre 2007 (une éternité déjà), nous expliquions la genèse de cet outil.

Pour résumer en quelques mots, les outils virtuels ont d’abord été introduits séparément dans les exercices Mathenpoche avant d’être regroupés à l’intérieur d’un même et unique outil indépendant, alors baptisé «  Instrumenpoche  ». On doit ce travail d’intégration à Rafael Lobato, puis par la suite à Laurent Zamo, qui est l’actuel développeur d’Instrumenpoche.

Autrement dit, Instrumenpoche est une émanation de Mathenpoche. La relation entre ces 2 outils s’est depuis largement équilibrée, puisque désormais, dans les nouveaux exercices interactifs qui utilisent des instruments virtuels, c’est l’outil IEP tout entier qui est encapsulé et piloté par l’exercice (voir : http://revue.sesamath.net/spip.php?article315 ). D’une certaine façon, la boucle est donc bouclée.

Cette version 1 d’IEP permettait déjà de visionner le film d’une construction réalisée avec des instruments virtuels de géométrie. Ces instruments étaient déjà pilotables avec la souris uniquement, alors que dans Mathenpoche il reste encore aujourd’hui des exercices (en attendant le renouvellement complet) qui se pilotent en partie à la souris et en partie avec les touches du clavier.

IEP v1, sur le modèle de Tracenpoche, intégrait déjà un script reprenant l’intégralité de la construction. Cela a d’ailleurs permis à des développeurs avertis de construire des programmes pour paramétrer le script. Cela a donné les générateurs de figure. On donne par exemple la longueur des 3 côtés d’un triangle et on voit IEP qui construit CE triangle-là avec les outils virtuels.

Comme toutes les versions 1 de nombreux logiciels, Iepv1 a permis de signaler un certain nombre de difficultés et de suggérer des améliorations possibles... ce qui a logiquement abouti à IEP v2.

Voici la liste des principales améliorations :
– Le générateur d’animations et le lecteur sont intégrés dans la même interface. On peut ainsi passer automatiquement de l’un à l’autre, par un simple clic. Cela évite d’avoir à enregistrer un fichier, puis d’ouvrir le lecteur pour voir le résultat.
– Il est désormais possible de supprimer la dernière construction. C’est important, car ça donne droit à l’erreur. Ceux qui ont utilisé IEP v1 savent de quoi je parle.
– En corollaire, il est possible de modifier directement le script et de voir en un clic le résultat de ces modifications. C’est important, car pour des utilisations avancées d’IEP il faut souvent intervenir directement sur le script.
– A côté de ces trois modifications structurelles essentielles, il y a quantité d’améliorations plus ciblées : codages, construction et coloriage de polygones... tout cela est à découvrir dans l’aide du site d’Instrumenpoche : http://instrumenpoche.sesamath.net/wiki/doku.php

Vous pouvez tester :

• 2) Exemples d’utilisations pédagogiques.

Iepv2 peut-être utilisé dans différents contextes (vidéoprojection, TNI, salle informatique, à la maison...). On distinguera deux grands types d’utilisation de l’outil : soit IEP est utilisé en tant que créateur de construction (soit par l’enseignant, soit par l’élève), soit Iep est utilisé en tant que lecteur d’animation. Evidemment, les 2 aspects sont connexes et se chevauchent parfois.

• • a) IEP : créateur de constructions.

Dans ce contexte, on pense immédiatement à l’utilisation d’un TNI. En effet, que ce soit l’enseignant qui montre avec IEP ou bien l’élève qui vient le faire au TNI avec IEP, dans les 2 cas, l’outil TNI se prête parfaitement à une utilisation d’IEP.

Pour cela, on pourra se reporter à l’article suivant : http://revue.sesamath.net/spip.php?article21

L’intérêt de l’utilisation du TNI est que la manipulation des Instruments virtuels se révèle très proche de la manipulation des instruments en bois du tableau traditionnel. Par ailleurs, contrairement au tableau traditionnel, l’utilisation couplée IEP/TNI permet de garder en mémoire la construction et donc de la repasser à des fins pédagogiques.

Avec un vidéoprojecteur, on peut évidemment aussi montrer des constructions en direct. La seule différence est que la manipulation des outils se fait alors sur l’ordinateur et non sur l’écran.

En dehors de cette utilisation frontale, IEP peut aussi être utilisé en salle informatique. Pour des raisons pratiques (différenciation du travail, récupération automatique des constructions), il est recommandé d’utiliser IEP avec un autre applicatif. C’est le cas actuellement de Mathenpoche-réseau et prochainement de Labomep (qui remplace Mathenpoche-réseau).

On peut alors proposer aux élèves de devenir les Spielberg d’IEP : l’objectif étant de réaliser le plus joli film de construction d’une figure. Etant donné qu’il y a souvent plusieurs façons de parvenir à la même figure finale, la visualisation de plusieurs « films » différents peut constituer un élément important de débat et de discussion dans la classe.

Dans tous les cas, l’utilisation d’IEP n’a pas vocation à se substituer à l’utilisation des outils de géométrie traditionnelle (sauf dans le cas de certains handicaps) : ce qui se joue dans le touché et la manipulation des instruments est de nature différente de ce qui se joue dans la manipulation médiatisée d’IEP. Les deux approches sont sans doute complémentaires, comme nous le verrons dans le point suivant. Pour certains élèves très maladroits, IEP peut donner l’occasion de réaliser quand même de très belles figures.

• • b) IEP : lecteur de constructions

Dans ce cas, l’objet du travail n’est pas la construction du « film de la construction » mais son exploitation. Ainsi la construction a déjà été faite, soit directement par l’enseignant tranquillement à la maison, soit en la récupérant dans une base existante, soit par un élève (avec de possibles erreurs riches d’enseignement)... Cette construction peut alors par exemple être « projetée » en boucle à l’aide d’un vidéo ou d’un TNI donnant alors lieu à plusieurs types de travaux possibles :
– L’élève peut par exemple reproduire la construction avec ses propres instruments de géométrie sur son cahier.
– L’élève peut s’inspirer d’une construction générique (par exemple la médiatrice d’un segment) pour essayer de l’appliquer dans différents cas sur son cahier avec ses instruments...
– L’élève peut écrire le programme de construction en regardant la construction...

Ce travail peut de la même façon être proposé en salle informatique, donnant alors lieu à une personnalisation possible.

Les figures à construire peuvent évidemment être de belles figures. IEP peut alors servir d’outil pour aider à comprendre l’énoncé ou à vérifier sa construction comme l’explique l’article : http://revue.sesamath.net/spip.php?article219

On voit donc bien ici la complémentarité des approches outils virtuels / outils réels. Il serait intéressant d’étudier ce qui se joue précisément dans l’utilisation des outils virtuels. Ces outils ne peuvent pas être manipulés n’importe comment. Ainsi pour le compas, la phase de translation, de rotation, d’écartement sont nécessairement des moments distincts : est-ce que cela influe par exemple sur la perception du compas comme outil permettant de reporter des distances ?

• • c) IEP pour les corrections animées

Il s’agit d’un cas particulier du point précédent.

Il n’est jamais facile de corriger des exercices de construction des élèves. Sauf à pouvoir corriger individuellement sur chaque cahier, ce qui n’est pas toujours facile, ni même faisable.

Il peut alors être intéressant de proposer une construction animée qui va permettre à l’élève de comparer sa construction à celle qui lui est proposée, mais aussi lui permettre de se corriger.

Cela peut se faire avec vidéoprojection ou TNI, mais aussi de façon plus individualisée en salle informatique.

Il est à noter qu’une équipe de Sésamath travaille actuellement à réaliser l’ensemble des corrections animées des cahiers Mathenpoche et des manuels Sésamath grâce à l’outil IEP. Ce travail titanesque, déjà terminé aux 2/3, constitue une bonne base de départ pour l’enseignant qui peut ensuite au besoin modifier certaines corrections et rajouter des compléments...

• 3) Quelle suite ?

Il faut toujours prendre garde de rester prudent quand on parle d’avenir. Plutôt que d’évoquer ce qui se fera, il vaut mieux parler des pistes envisagées et des demandes récurrentes.

• Parmi celles-ci, il y en a une qui revient assez souvent : celle qui permettrait d’ajouter de nouveaux outils dans la palette actuelle : papier calque, gabarits d’angles, équerre et autres instruments exotiques (dont les instruments qu’on pourrait bloquer ou tronquer).

• L’intégration d’IEP dans Labomep est également un chantier prioritaire. En effet, cela permet de récupérer automatiquement les figures, sans tous les problèmes d’enregistrement liés à Flash.

• Par ailleurs, de même que pour l’outil TEP (tracenpoche), cette intégration permettra de paramétrer la liste des instruments disponibles. On sait que c’est un aspect important pour tous les problèmes des construction.

De même qu’IEP v2 s’est construit en grande partie grâce aux remarques des utilisateurs d’IEP v1, les retours d’usage seront essentiels pour faire évoluer IEP v2. A chacun de jouer !