Mathématice, intégration des Tice dans l'enseignement des mathématiques  
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Des tableaux numériques, pour quoi faire ?
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Mis en ligne le 23 mars 2007, par Yann Pozzar

Les TBI, Tableaux Blancs Interactifs, fleurissent dans nos salles de classe. On peut y voir un phénomène de mode, certains soupçonnent même des intérêts économiques, mais, au-delà de ces considérations, on peut s’interroger sur ce qu’apporte pédagogiquement ce nouvel outil et plus particulièrement pour l’enseignement des mathématiques.

Le matériel

Qu’est-ce donc qu’un tableau numérique ?

Il s’agit d’un tableau interactif relié à un ordinateur lui-même couplé à un vidéo projecteur.

Le couple tableau blanc - vidéo projecteur permet l’intégration des TICE dans la salle de classe, l’apport du TBI c’est que le I de l’interactivité se fait en présentiel au tableau et non pas derrière le clavier ou la souris de l’ordinateur : le tableau étant numérique, il est l’écran de l’ordinateur et on peut agir, via un stylet ou avec le doigt suivant les modèles, en interaction avec, directement.

Faut-il se préoccuper du type de matériel qui équipera votre salle ? Certainement : les retours des collègues déjà équipés montrent que les avis sont très partagés. Pour certains, tout semble fonctionner pour le mieux alors que pour d’autres ce n’est pas le cas...

L’installation : fixe ou mobile ?

Certains TBI sont montés sur un support à roulette pour pouvoir être utilisés par des enseignants qui ne travaillent pas à demeure dans une salle ou pour être partagés entre plusieurs lieux : différentes salles de classe pour une utilisation pluridisciplinaire, salle des conseils, CDI... Cependant, il faut savoir que chaque fois que le tableau est déplacé par rapport au vidéo projecteur, l’ensemble doit être calibré à nouveau avant utilisation. Outre le temps passé à déplacer ce matériel quelque peu encombrant et fragile, il faudra donc compter quelques minutes de réglages supplémentaires à chaque fois.

Avec une installation fixe par contre, le réglage est durable. L’utilisation dans une salle dédiée est certes moins souple, mais le tableau fixé au mur risque moins d’être endommagé et si on suspend le vidéo projecteur au plafond, il n’y a pas de câble au sol où risquent de s’entraver les élèves (ou alors il faut opter pour un vidéo projecteur qui fonctionne sans fil, en wi-fi). De plus, un vidéo projecteur posé sur une table ou un chariot, génère un faisceau lumineux à hauteur des yeux de l’utilisateur présent au tableau. En plus de l’ombre portée par l’utilisateur qu’il engendre, ce faisceau est dangereux pour les yeux, le vidéo projecteur suspendu est donc une meilleure solution à bien des égards...

Dans le cas d’une installation fixe, il est nécessaire de fixer le vidéoprojecteur au plafond :

et de disposer d’une console de commande pour y loger l’ordinateur qui pilotera l’ensemble :

Le logiciel permettant l’interaction avec le tableau

Suivant les modèles de TBI, l’interaction peut se faire différemment, par exemple avec ou sans crayon numérique, mais ce sont surtout les logiciels qui mettent en « symbiose » le tableau et l’ordinateur qui se révèlent très inégaux à l’usage en termes de fonctionnalités. Certains types de tableaux semblent mieux adaptés que d’autres pour notre pratique en mathématiques et, vu le caractère encore onéreux de l’équipement, il est donc conseillé de se renseigner au préalable avant d’opter pour un modèle.

L’objet de cet article n’est pas de mettre en balance les différents produits sur le marché, aussi je conseille de prendre des avis auprès de collègues utilisateurs ou de consulter des études comparatives, par exemple ici.

Un des élément les plus utilisé de ces logiciels d’exploitation est le système de paperboard sur lequel l’enseignant pour annoter des documents :

Sont aussi disponibles des tablettes de commandes à distance :

L’utilisation

La prise en main

On peut regretter que, dans certains établissements, les enseignants soient livrés à eux-mêmes lors de leurs premières utilisations du tableau. En effet, ne serait-ce que techniquement, on ne s’improvise pas adepte du logiciel interagissant avec le TBI. Certes, il y a des modes d’emploi, mais il vaut mieux pouvoir bénéficier, en amont, de l’expérience d’une formation qui ouvre la réflexion sur l’intérêt pédagogique de l’outil : introduire un nouveau support, très bien, mais pour en faire quoi ? À la place ou à côté de quel autre et afin d’apporter quoi de plus ?

Il est préférable d’obtenir le plus tôt possible une formation adaptée et de préférence disciplinaire, afin de partir sur de bonnes bases pour l’usage du tableau. Hélas, les moyens en formation se réduisant comme une peau de chagrin dans de nombreuses académies, on risque de voir un certain nombre de collègues qui ne seront pas formés et qui s’arrêteront à des préjugés négatifs sans découvrir les potentialités de l’outil...

La vidéo projection

Introduire un ordinateur dans une salle de classe n’est pas un acte anodin : aux yeux des élèves, tout ce qui est lié aux nouvelles technologies suscite un intérêt certain et de nombreuses tâches se révèlent valorisantes pour eux : allumer, éteindre, lancer un logiciel, une recherche Internet... De plus, avec des accessoires tels qu’un clavier et une souris sans fil, de nombreuses compétences du B2i peuvent être mises en oeuvre en période normale de cours, sans avoir besoin d’une séance spécifique en salle informatique. On retrouve d’ailleurs cet avantage pour toutes les activités liées au TICE : intégrées au quotidien, sans la contrainte d’avoir à gérer le contexte matériel parfois déstabilisant d’une salle multimédia, leur usage dans le cours de mathématiques est plus aisé pour l’enseignant.

Sans être exhaustif, on peut tenter de relever quelques points forts parmi ce qu’apportent les TICE dans notre pratique :

- Elles permettent une meilleure représentation des élèves : on peut par exemple animer une figure représentant un solide, faire établir une conjecture à partir d’une activité mettant en oeuvre la géométrie dynamique, agrandir ou réduire une figure, la transformer....

- Elles permettent une présentation soignée par l’enseignant et un gain de temps : l’usage d’un traitement de texte couplé à un logiciel de présentation permet une préparation de ce qui sera présenté en classe en amont, en différé, ce qui laisse plus de temps pour intervenir auprès des élèves.

- Elles permettent d’enrichir l’activité de l’élève : il peut accéder à des figures complexes, par exemple dans le cas de sections, exécuter des calculs fastidieux à l’aide d’un tableur, réaliser plus facilement des diagrammes afin de représenter des données...

Pour compléter ce paragraphe, le lecteur pourra consulter les pages du site Educnet .

On y trouve un ensemble assez complet d’exemples illustrant les usages possibles d’un vidéo projecteur et les apports des TICE.

Les points forts du TBI

Le fait d’être en présentiel au tableau par rapport à la position « derrière » l’ordinateur lorsqu’on se contente de vidéo projeter a déjà été signalé au début de cette article comme un avantage du tableau numérique. Il faut rajouter à cela que les manipulations exécutées directement au tableau, à la main plutôt qu’à l’aide du curseur, sont plus visibles. Si par exemple on déplace un point au TBI dans une activité utilisant la géométrie dynamique, la perception ne sera pas la même pour l’élève que si on fait la même chose en déplaçant le point à l’aide de la souris ou des flèches du clavier... On redonne un sens concret à une action virtuelle, la rendant ainsi plus accessible à l’élève qui a vu qu’on a déplacé un point de la figure, il ne s’est pas déplacé par « magie »...

Un autre avantage majeur du TBI, ce sont les différents modes d’utilisation possibles et la souplesse avec laquelle on peut transiter de l’un a l’autre. Par exemple avec l’usage en mode transparence, il est possible d’activer des « calques » devant des documents pour écrire « par-dessus », compléter ou faire compléter des textes à trous, des figures.... On peut bien sur procéder de même en rétro ou vidéo projetant sur un tableau classique et en venant écrire au marqueur sur l’image, mais avec un TBI, ce qui est écrit au marqueur est directement numérisé. En couplant à cela le mode « tableau blanc » (on retrouve aussi l’appellation paperboard) qui permet d’intercaler des pages blanches à tout moment, on peut créer en temps réel une présentation de l’activité menée en classe et à loisir revenir en arrière, modifier, compléter...

On passe alors aisément d’une pratique traditionnelle à une activité utilisant l’informatique, assouplissant encore l’usage et l’intégration des TICE par rapport à la simple vidéo projection. On peut par exemple imaginer mettre en Å“uvre une activité exploitant un logiciel de géométrie dynamique, animer une figure, établir une conjecture, élaborer et écrire une propriété aussitôt à côté de la figure « à la main ». Il n’y aura pas la contrainte d’ouvrir et d’utiliser un traitement de texte, où la saisie de caractères mathématiques, ou encore la réalisation de croquis illustrant la propriété qu’on vient de noter, peuvent être fastidieuses. Si l’ordinateur est couplé avec Internet, on peut enfin afficher les pages d’un site Internet en activant un lien pour compléter l’apport de connaissances au sujet du résultat établi...

Signalons encore un autre point fort du TBI : on a la possibilité d’enregistrer tout ce qui a été noté a la main à l’aide du crayon numérique par-dessus la projection. L’enseignant peut donc remontrer la séquence en classe ultérieurement ou mettre à disposition des élèves et des parents l’intégralité de ce qui a été construit en classe.

Enfin, et c’est peut-être l’un des atouts majeurs des tableaux numériques à mes yeux, on peut éviter grâce à eux l’un des écueils possibles de la vidéo projection : le « piège du tout prêt ». Il y a des avantages indéniables à préparer une bonne partie du cours numériquement en amont de l’activité en classe : gain de temps, clarté... Mais l’enseignant risque vite de se retrouver simple lecteur de son propre cours qu’il avait écrit en différé, se coupant ainsi de ses élèves. Il est en effet parfois délicat de modifier en temps réel par exemple des présentations, des textes comprenant des caractères mathématiques, des figures réalisées avec tel ou tel logiciel... Alors qu’avec un tableau numérique on retrouve cette liberté : on peut à tout moment modifier aisément ce qui a été préparé, l’annoter, le compléter, le mettre en interaction avec la séance.

L’outil indispensable ?

Y a-t-il des choses qu’on ne puisse pas faire autrement qu’à partir d’un tableau numérique ? Personnellement, je ne le pense pas : un TBI c’est un « tout en un », il réunit un ensemble de possibilités préexistantes, mais la facilité déconcertante avec laquelle il permet d’y accéder et de passer de l’une à l’autre fait que très vite, on ne peut plus s’en passer. Plus besoin de l’ancien rétroprojecteur, du tableau à feuilles, de la partie de tableau quadrillée pour le repérage. On peut même se passer désormais des compas, règles et autres équerres traditionnelles : un logiciel comme Instrumenpoche couplé à un TBI se révèle d’une redoutable efficacité pour tout ce qui concerne les constructions aux instruments et leur apprentissage.


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