Développement et mutualisation de ressources pédagogiques numériques en Mathématiques
Un produit à multi-facettes : emaths

Guy Athanaze
 

Résumé :
Ce projet fait le constat qu'il est nécessaire d'accompagner certains étudiants étrangers admis dans les filières internationales ou certains Admis Directs quant à l'acquisition des notions Mathématiques indispensables pour un élève Ingénieur et plus généralement pour suivre des études scientifiques, et que des supports de révision pourraient être utiles aux élèves de manière générale. La voie choisie est donc la mise à disposition gratuite sur le Web de ressources pédagogiques numériques (théoriques et pratiques), doublée d'actions de tutorat spécifiques et localisées. Les outils TICE employés sont les animations flash, les applets java, les sons,... Pour une utilisation internationale, le site est multilingue (français, anglais, espagnol et portugais). Une communauté scientifique de mathématiciens se crée pour une collaboration sur l'enseignement des Mathématiques.

Mots clés : elearning, mathématiques, collaboration, international, multilingue, MathMl, Creative Common.

Objectifs

   Nous trouvons sur la toile Internet de nombreux sites à propos des Mathématiques, que ce soit des sites culturels (histoire des Mathématiques, énigmes...), des sites d'exercices, de cours... Mais, rarement des sites reprenant complètement les items précédents. De plus, l'enseignement des Mathématiques se fait de façon fort différente d'un pays à un autre.

   Cela pose divers problèmes : comment un étudiant international peut s'adapter ? de quel outil dispose-t-il ?

   De plus, à part de croire « que nous sommes les meilleurs du monde », il n'y a pas de pédagogie meilleure que les autres. Toutes ont une finalité qui dépend du contexte où se situe l'apprenant. D'où l'idée de ce projet.

   Les objectifs sont donc :

  • de mettre à disposition gratuitement sur le Web un ensemble complet et pédagogiquement cohérent de ressources interactives, théoriques et pratiques, multilingues en Mathématiques de niveau Terminale puis de 1re Année Prépa afin de faciliter l'accès d'étudiants étrangers, d'Admis Directs et d'étudiants présentant des handicaps,

  • d'animer une communauté internationale qui souhaite développer et faire vivre ces sites Web de mutualisation de pratiques pédagogiques, et de mettre en place des tutorats locaux (proches des besoins du terrain, des particularités culturelles) avec des partenaires institutionnels étrangers.

   Afin d'en favoriser la distribution, les ressources seront systématiquement disponibles en 4 langues : français, espagnol, portugais et anglais.
L'adresse du site est : http://www.insa-lyon.fr/emaths.

Première utilisation

   Ces modules de formation en Mathématiques proposent différentes activités pédagogiques :

  • explications théoriques et exercices, présentant des équations Mathématiques (rédigées au format MathML)

  • des animations, des interactions Flash ou des Applet Java

   Les navigateurs Web classiques tels qu'Internet Explorer et Mozilla Firefox ne permettent pas de visualiser directement ces différents objets : il est donc indispensable de télécharger et de mettre en place différents pré-requis techniques :

   De manière générale :

  • Avoir le plugin Flash et le navigateur (Pour Internet Explorer version 7 ou plus et pour Mozilla Firefox version 2) à jour.

  • Mozilla/Firefox : Télécharger et installer les polices Mathématiques (via le bouton « Installation » accessible depuis la page d'accueil du site emaths).

  • Internet Explorer : Télécharger et installer le plug-in MathPlayer (via le bouton « Installation » accessible depuis la page d'accueil du site emaths).

Supports d'apprentissage

   Les modules multimédias proposés ici sont produits par des équipes d'enseignants en Mathématiques des différents établissements partenaires, et utilisés largement et gratuitement sur le Web, ce qui confèrent à ces supports une certaine crédibilité scientifique.

   Chaque module est constitué de la même manière :

  • une première partie théorique, avec un préambule historique, des applications pratiques en Physique, Mécanique... des activités préliminaires de découverte des notions, et l'approfondissement des connaissances ;

  • une deuxième partie pratique, avec des exercices par thématique et des problèmes généraux (plus longs) sur l'ensemble des notions abordées dans le module.

   En cours de projet : En fin d'apprentissage, des examens permettront de valider l'acquis pour cette formation.

   Des tests pourront être proposés avant la formation, tests dépendant de l'école partenaire. En fonction des résultats, l'élève sera encouragé à suivre tel ou tel module.

Droits d'auteurs, licence d'utilisation

   Ce site et l'ensemble des ressources qu'il contient appartiennent à l'INSA de Lyon et ses auteurs.

Pour les Écoles d'ingénieur, universités françaises et étrangères, étudiants internationaux :
Les contenus de ce site sont diffusés sous licence Creative Commons. Ils peuvent être librement utilisés et reproduits pour un usage pédagogique et non commercial.
Dans l'objectif de proposer un produit « E-maths » collaboratif et évolutif, les auteurs de ce site demandent de ne pas télécharger l'ensemble de ses ressources sur une plate-forme pédagogique locale mais d'utiliser directement cette plate-forme, en faisant des liens web depuis votre plate-forme locale.

Autres organismes de formation :
Les usages commerciaux sont encadrés par une licence d'exploitation.

Utilisateurs potentiels et périmètre de distribution

   Les utilisateurs prioritaires sont les élèves (de niveau Terminale et de 1re année Prépa) et enseignants des partenaires français et internationaux afin d'assurer un tutorat et un accompagnement spécifique.

   De plus, les enseignants trouveront des animations téléchargeables pour enrichir leur cours et que ce soit dans les forums de discussion ou en mutualisant leurs expériences, ils enrichiront leurs méthodes pédagogiques.

Pour quelles utilisations pédagogiques ?

   Des étudiants éprouvent des difficultés en Mathématiques à leur arrivée en École d'Ingénieurs en France. Nos écoles se doivent d'apporter une solution pédagogique à ce constat.

   Le produit mis en place vise à favoriser plusieurs types d'utilisation pédagogique :

  • utilisation par des élèves en autoformation (en mode d'apprentissage ou de révision), ou en formation mixte (accompagné par un tuteur d'un partenaire en présentiel ou à distance) ;

  • utilisation des ressources pédagogiques par un enseignant pendant ses cours présentiels : schémas, animations, exercices...

   Tous les médias mis en ligne (animation Flash, applet Java...) sont par exemple téléchargeables et réutilisables pour un cours présentiel.

   Ce produit permettra d'afficher le programme de formation aux étudiants postulants, d'en connaître le niveau, de pouvoir s'y préparer.

   Trois forums distincts seront intégrés au site : un destiné aux échanges entre apprenants, un destiné aux échanges apprenant-enseignant et le dernier destiné aux échanges entre enseignants.

Partenaires du projet

   L'INSA de Lyon est le gestionnaire du projet, l'auteur principal et le principal producteur de ressources. Nous assurerons également la distribution, l'utilisation des ressources et l'accompagnement, le tutorat des élèves admis à l'INSA de Lyon.

   Afin de distribuer les ressources et de mettre en place des actions d'accompagnement et de tutorat localisés, des partenaires institutionnels étrangers sont d'ores et déjà impliqués dans le projet :

- Mexique  :  IPN - Institut Polytechnique National de Mexico, BUAP (Puebla)...
- Brésil  :  USP - Université de Sao Paulo, lycée Pasteur de Sao Paulo.
- Estonie  :  TTU - Université Technique de Tallinn.
- Bolivie  :  EMI - École Militaire d'Ingénieur, Lycée franco-bolivien de La Paz, Universitad Mayor San Andres, Universitad Privad di Bolivia.

   Une partie du développement du site est en cours de réalisation par ces partenaires (frise historique, forums de discussion, moteur de recherche). Malgré les difficultés inhérentes à des collaborations entre partenaires géographiquement éloignés et de gestion de projets distincts, cette manière de travailler permet une bonne appropriation du site par ces participants.

Modes de navigation

Choix d'une langue

   Cette e-formation vous est proposée en 4 langues : français, espagnol, portugais et anglais.

Choix d'un module

   Douze modules proposés sont actuellement proposés. Cette liste n'est pas limitative.

   D'autres propositions (géométrie, trigonométrie, arithmétiques, probabilités statistiques) ont été évoquées.

Structure type d'un module

   Un module est toujours présenté de la même manière :

Dans l'encadré : les titres

   À droite : l'icône et le titre du module en cours de consultation ;
   À gauche : le titre de la page (du contenu) affichée : on a choisi « Objectifs » à gauche dans le sommaire.

   La barre pour naviguer entre les modules et accéder aux fonctions principales du site se trouve au-dessus à droite de cet encadré :

   Le sommaire de gauche sert à naviguer au sein d'un module :

   Sous le titre de l'encadré « Exercice 1 » est développé le contenu de ce titre. Dans cet exemple :
a - Énoncé
b - Solution.

Barre de navigation

   En haut à droite d'une page d'un module, vous trouverez la barre pour naviguer entre les modules et accéder aux fonctions principales du site :

Lecture son

   Dans certaines pages théoriques,

un « lecteur Son » est à disposition pour écouter un enseignant en Mathématiques sur le sujet de la page :

   En changeant de langues, nous pouvons entendre le même contenu dans une autre langue !

   Plusieurs intervenants sont enregistrés pour vous habituer aux accents et rythmes différents.

   Cela permet à l'apprenant d'avoir le cours dans sa langue naturelle (facilité d'apprentissage de nouvelles notions mathématiques) mais aussi cela permet de travailler une langue étrangère dans le cadre de disciplines mathématiques.

   En effet, le vocabulaire, les tournures de phrases... ne sont pas les mêmes dans le langage naturel, le langage littéraire et le langage scientifique.

Planning

   Fin avril ouverture de la 1re version du Produit multilingue de niveau « Élèves de Terminale » : 12 modules seront traités dans les 4 langues visées : français, espagnol, portugais, anglais (le produit « Niveau 1re année Prépa » devrait en proposer une vingtaine). Chacun présente une introduction historique, des activités préliminaires, des notions théoriques, des exercices (énoncés-réponses, QCM) et quelques animations Flash pour expliquer certains concepts.

   Puis sont faits les premiers tests utilisateurs avec des lycées français du Rhône et certains de nos partenaires internationaux : les élèves admis en Amerinsa pourront alors utiliser les ressources.

   Durant cette période, nous améliorerons également certains outils et fonctionnalités du site Web.

   Notre souhait est de favoriser l'implication d'enseignants en Mathématiques, la proposition de ressources complémentaires : nouvelles animations Flash, plus d'exercices, et des exercices plus interactifs grâce à l'utilisation de Maple Web Server.

   Puis en fonction des retours d'usage, nous ouvrirons plus largement le site, et lancerons la conception et réalisation du 2e produit, visant les élèves de niveau 1re année de Prépa.

   Ces retours d'usage se feront par enquête auprès d'utilisateurs et par utilisation d'outils de statistiques d'accès web pour indiquer le niveau d'usage. D'éventuels outils complémentaires sur la validation de l'acquis pourront être mis à l'étude.

Conclusion

   Notre souhait actuel :

  • l'amélioration et l'enrichissement des ressources : théorie, exemples d'applications scientifiques, schémas, animations, exercices interactifs...

  • le renforcement des liens entre équipe d'enseignants en Mathématiques : échange de bonnes pratiques, de ressources...

Guy Athanaze
INSA - Domaine Scientifique de la Doua
Bâtiment Léonard de Vinci - Étage 0 Bureau 08D
21 Avenue Jean Capelle
69100 Villeurbanne
Guy.Athanaze@insa-lyon.fr
http://www.insa-lyon.fr/emaths

Le présent texte correspond à l'intervention de M. Athanaze à la session 5 « Démonstrations pratiques » du colloque international ePrep 2008.
http://www.eprep.org/colloques/colloque08/colloque08.php.

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Association EPI
Octobre 2008

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