INRP	Technologies nouvelles et éducation

BIBLIOGRAPHIE THÉMATIQUE SÉLECTIVE
Établie par Magdalena FISZER et Dominique LENNE

Les références qui suivent correspondent à une extraction de la base de données TECNEDOC du département Technologies Nouvelles et Education de l'INRP, datant de Mars 2001, complétées par certaines issues des Actes eux-mêmes. Elles sont classées en différents thèmes, définis par les auteurs et présentent donc un choix arbitraire, qui peut toujours prêter à discussion. Elles n'ont aucune prétention d'exhaustivité et sont destinées à être mises à jour.. A l'intérieur de chaque rubrique, les notices apparaissent par noms d'auteurs alphabétiquement puis chronologiquement : elles comprennent la référence proprement dite, un résumé et une indexation du Thésaurus Européen de l'Education (TEE) à laquelle s'ajoutent des termes plus spécifiques tirés du Lexique TECNE.

SOMMAIRE

1 - OUVRAGES GÉNÉRAUX
2 - APPROCHE DIDACTIQUE
3 - APPROCHE «INSTRUMENT» / ERGONOMIE COGNITIVE
4 - INTÉGRATION DANS L'ENSEIGNEMENT
5 - EXPÉRIMENTATIONS
6 - CONCEPTION D'ENVIRONNEMENTS
7 - EIAO, EIAH
8 - RÉFÉRENCES COMPLÉMENTAIRES

 

CENTRE NATIONAL DE DOCUMENTATION PEDAGOGIQUE (1995). - Des Outils pour le calcul et le traçage des courbes. - Les Dossiers de l’Ingénierie éducative, n° 19, mars 1995. - Paris : Centre National de Documentation Pédagogique. - 87 p.

Le professeur de mathématiques, contrairement à celui des sciences expérimentales, utilise relativement peu les instruments. Il est vrai que l’usage de la règle, de l’équerre et du compas sont peu à peu devenus obsolètes. Dans ce contexte, de nouveaux objets sont en train d’envahir l’enseignement des mathématiques. En effet, si les outils de calcul et les outils de traçage des courbes existent depuis une dizaine d’années déjà, le formidable développement en cours des logiciels et des matériels change les données du problème.

logiciel // mathématiques // enseignement // informatique // technologie de l’éducation

GUIN Dominique (coord.) (1998). - Calculatrices symboliques et géométriques dans l'enseignement des mathématiques : Actes du colloque francophone européen de La Grande-Motte. VVF de La Grande-Motte 14, 15 et 16 mai 1998. - Montpellier : IREM : Université Montpellier II. - 290 p.

Ce colloque a pour but de fournir aux participants une occasion de communiquer leurs expériences et de réfléchir ensemble sur les questions soulevées par cette intégration, tant sur le plan des contenus que des méthodes ; en tentant d'apporter des éléments de réponse aux questions suivantes : 1. Quelles potentialités nouvelles offrent ces outils et comment les mettre en oeuvre dans la réalité des classes ? 2. Par quels processus peut-on transformer ces calculatrices en instruments efficaces du travail de l'élève ? Quelles connaissances spécifiques suppose cette instrumentation et comment organiser leur apprentissage ? 3. Quels problèmes didactiques pose l'intégration de ces nouveaux outils ? 4. Comment tirer parti des nombreux travaux réalisés dans les EIAO, comment articuler au mieux l'utilisation conjointe de ces différentes technologies dans l'enseignement ? 

LAGRANGE Jean-Baptiste (2000). - Approches didactique et cognitive d'un instrument technologique dans l'enseignement : le cas du calcul formel en lycée : Habilitation à diriger des recherches. - Paris . - 156 p.

Ce dossier fait le point sur les recherches et les expérimentations au sujet du calcul formel dans l'enseignement scolaire des mathématiques. A partir de ce bilan, l'auteur examine la viabilité et l'impact du calcul formel : rapports technique /conceptuel, approche cognitive, perspectives...

CHEVALLARD Yves (1992). - Intégration et viabilité des objets informatiques dans l’enseignement des mathématiques : le problème de l’ingénierie didactique. - In : CORNU Bernard (dir.). L’ordinateur pour enseigner les mathématiques. - Paris : PUF. - pp. 183-203. - (Nouvelle Encyclopédie Diderot).

L’intégration d’outils nouveaux dans le système didactique ne va pas de soi. Il est nécessaire de prendre un certain recul, et de poser des questions fondamentales, à la fois pour comprendre les évolutions récentes ou en cours, et pour préparer l’avenir. Il convient de tenir compte des "permanences didactiques", des problèmes propres à l’enseignement et à l’apprentissage. Bien souvent les stratégies utilisant l’ordinateur prennent peu en compte "l’intendance", qui est laissée à l’enseignant dans sa classe. La réussite de l’intégration des objets informatiques nécessite non seulement matériels et logiciels, mais surtout la mise au point de séquences d’enseignement, et un "système d’exploitation didactique". Il y a là un vaste effort d’ingénieire didactique à entreprendre, et le rôle de l’enseignant à cet égard mérite d’être précisé.

HOYLES Celia (1998). - A Culture of proving in school mathematics ?. - In : TINSLEY David, JOHNSON David C. (ed.). Information and Communications Technologies in School Mathematics-IFIP TC3/WG3.1 Working Conference on Secondary School Mathematics in the World of Communication Technology : Learning, Teaching and the Curriculum, 26-31 october 1997, Grenoble, France. - London : Chapman and Hall : IFIP. - pp. 169-182.

En mathématiques, il est nécessaire que les étudiants soient capables de faire la distinction entre la vérification empirique, la preuve pragmatique et la démonstration déductive, conceptuelle. Mais comment atteindre au mieux cet objectif pédagogique ? Le postulat, ici énoncé, est que l’ordinateur peut offrir un nouveau contexte d’apprentissage.

TROUCHE Luc (1996). - A propos de l’apprentissage des limites de fonctions dans "un environnement calculatrice" : Etude des rapports entre processus de conceptualisation et processus d’instrumentation : Thèse, spécialité : didactique des disciplines - Université Montpellier II, Sciences et Techniques du Languedoc, laboratoire ERES (Etudes et Recherches sur l’Enseignement Scientifique) / sous la dir. de GUIN Dominique. - Montpellier. - 2 volumes.

L’étude épistémologique fait apparaître trois points de vue sur les limites de fonctions : cinématique, opératoire et "approximation". C’est ce dernier point de vue qui a permis la stabilisation du concept. Après beaucoup d’oscillations, les programmes d’enseignement en France ont renoncé à donner une définition construite de la notion de limite dans les classes de lycée, prônant une simple utilisation du "langage des limites". Dans la pratique cet enseignement se réduit à un travail algébrique sur les limites. Les calculatrices graphiques, non prises en compte par l’institution scolaire, sont de plus en plus utilisées par les élèves. Une enquête réalisée en Terminale et en première année universitaire montre l’influence de ces outils qui renforcent chez les élèves une conception monotone des limites, liée au point de vue cinématique. Une observation plus suivie d’une classe dans laquelle les calculatrices graphiques puis symboliques sont intégrées par le professeur indique que l’influence des outils de calcul est plus ou moins grande suivant les élèves : les processus d’instrumentation dépendent des caractéristiques cognitives des élèves.

ARTIGUE Michèle, LAGRANGE Jean-Baptiste ; équipe DIDIREM-univ. Paris 7, IMR de Rennes (1998). - Instrumentation et écologie didactique de calculatrices complexes : éléments d'analyse à partir d'une expérimentation en classe de première S. - In : Calculatrices symboliques et géométriques dans l'enseignement des mathématiques : Actes du colloque francophone européen de La Grande-Motte. VVF de La Grande-Motte 14, 15 et 16 mai 1998. - Montpellier : IREM : Université Montpellier II. - pp.15-37.

Cette recherche, menées dans deux classes, se situe dans la problématique de l'intégration des technologies informatiques à l'enseignement des mathématiques, avec pour cadre l'analyse des questions d'instrumentation. Elle se centre ensuite sur le développement d'une ingénierie didactique intégrant la TI92 pour l'introduction de l'analyse en classe de première S.

GUIN Dominique, TROUCHE Luc (1998). - Environnements "calculatrice symbolique" : - Nécessité d'une socialisation des processus d'instrumentation - Evolution des comportements d'élèves au cours de ces processus. - In : Calculatrices symboliques et géométriques dans l'enseignement des mathématiques : Actes du colloque francophone européen de La Grande-Motte. VVF de La Grande-Motte 14, 15 et 16 mai 1998. - Montpellier : IREM : Université Montpellier II. - pp. 61-78 : ill., bibliogr.

Etude, à propos des calculatrices symboliques, des effets possibles d'un artefact sur les processus de conceptualisation, d'où l'intérêt d'une analyse de l'artefact en terme de pré-structuration de l'action. Nécessité d'une intervention explicite de l'enseignant, débouchant sur une nouvelle organisation de l'espace et du temps de l'étude. Présentation de deux expérimentations intégrant des calculatrices symboliques. Description de la diversité et de l'évolution des comportements d'élèves au cours du processus d'instrumentation. En conclusion, quelques éléments pour une prise en compte institutionnelle des outils de calcul dans l'enseignement des mathématiques.

RABARDEL Pierre (1995). - Les Hommes et les technologies : Approche cognitive des instruments contemporains. - Paris : Armand Colin. - 239 p. - (Psychologie).

Cet ouvrage s’intéresse aux rapports des hommes aux technologies dans les multiples disciplines de recherche ou d’intervention concernées : psychologie, ergonomie, didactique, informatique technologie, intelligence artificielle et plus largement l’ensemble des sciences cognitives. Il s’agit de situer les activités avec instruments dans le champ social et dans le champ scientifique, c’est-à-dire de montrer quelles fonctions les instruments remplissent dans les ensembles anthropotechniques où ils sont insérés, mais aussi de comprendre comment ils participent à l’activité de l’homme, notamment en situation de travail.

RABARDEL Pierre (1999). - Eléments pour une approche instrumentale en didactique des mathématiques. - : <http://www.maths.univ-rennes1.fr/~lagrange/cours_ee.PDF> (consulté en déc. 2000). TROUCHE Luc, LAGRANGE Jean-Baptiste (dir.). - Xème école d'été de didactique des mathématiques du 18 au 25 aout 1999 HOULGATE. Thème 2 : Les Instruments, travail, enseignement, apprentissage. - 10 p. : bibliogr.

Les instruments ont un double usage au sein des activités éducatives . D’une part, ils sont des instruments pour les élèves et à ce titre, nous allons le voir, leur usage influence profondément la construction du savoir et les processus de conceptualisation. D’autre part, ils sont des instruments pour les enseignants au sens où ils peuvent être considérés comme des variables sur lesquelles ils peuvent agir pour la conception et le contrôle des situations pédagogiques. Notre article vise à favoriser une meilleure maîtrise de la variable "instruments" par les enseignants par une meilleure compréhension des processus par lesquels l’usage des instruments influe sur l’activité cognitive des utilisateurs.

ARTIGUE Michèle (1995). - Une Approche didactique de l’intégration des EIAO à l’enseignement. - In : GUIN Dominique, NICAUD Jean-François, PY Dominique (éd.). Environnements interactifs d’apprentissage avec ordinateur : Tome 2. - Paris : Eyrolles. - pp. 17-28.

Cet article s’intéresse aux problèmes posés par l’intégration des EIAO à l’enseignement des mathématiques et aborde ces problèmes avec une approche didactique. Il se centre sur deux aspects : les objets de savoir et les processus d’adaptation des élèves et identifie, dans chaque cas, un certain nombre de phénomènes qu’une problématique d’intégration doit nécessairement prendre en compte.

ARTIGUE Michèle (1998). - Teacher training as a key issue for the integration of computer technologies. - In : TINSLEY David, JOHNSON David C. (ed.). Information and Communications Technologies in School Mathematics-IFIP TC3/WG3.1 Working Conference on Secondary School Mathematics in the World of Communication Technology : Learning, Teaching and the Curriculum, 26-31 october 1997, Grenoble, France. - London : Chapman and Hall : IFIP. - pp. 121-129.

En France, l’intégration des technologies de l’information dans l’enseignement mathématiques du secondaire ne s’effectue que lentement. Cet article aborde quelques obstacles à cette intégration et défend la thèse que le manque de motivation des enseignants à utiliser ces technologies explique en partie le retard.

BRUILLARD Eric (1995). - Usage des calculatrices à l’école élémentaire et au début du collège : étude de cas dans le Val de Marne. - Créteil : IUFM . - 97 p. + annexes. - (Rapport de recherche 01/95).

Il s’agit d’une étude sur l’intégration des calculatrices dans l’enseignement élémentaire et au collège. L’usage des technologies induit un problème de matériel : achat, distribution, maintenance, renouvellement... Elucider les relations entre l’acheteur, le prescripteur d’usage et les usagers dans leurs marges de manoeuvre respectives devrait permettre de mieux comprendre certains obstacles à l’intégration des technologies et d’étudier l’impact de l’opération décidée par le conseil général.

DEFOUAD Badr (2000). - Etude de genèses instrumentales liées à l'utilisation de calculatrices symboliques en classe de première S : Thèse de doctorat, spécialité didactique des mathématiques, soutenue le 21 septembre 2000 / ss. la dir. de Michèle ARTIGUE. - Paris. - 421p. + [70p.] : bibliogr, annexes.

Cette thèse porte globalement sur l'intégration de calculatrices symboliques à l'enseignement des mathématiques au lycée et, plus spécifiquement, sur la façon dont se construit et évolue le rapport des élèves à cet objet complexe, sur le rôle que jouent les mathématiques dans la construction et l'évolution de ce rapport. Notre cadre théorique s'appuie essentiellement sur les concepts développés dans l'approche anthropologique du didactique et en ergonomie cognitive, ainsi que sur un travail de nature plus spécifique qui se traduit parla mise en évidence d'une typologie des contraintes liées à l'utilisation de tels objets techniques.

DRIJVERS Paul (1998). - Evaluation et nouvelles technologies : différentes stratégies dans différents pays. - In : Calculatrices symboliques et géométriques dans l'enseignement des mathématiques : Actes du colloque francophone européen de La Grande-Motte. VVF de La Grande-Motte 14, 15 et 16 mai 1998. - Montpellier : IREM : Université Montpellier II. - pp. 127-137 : ill., bibliogr.

L'usage des nouveaux outils comme les calculatrices graphiques, symboliques et les logiciels de calcul formel dans les classes de mathématiques est actuellement assez répandu. Les professeurs sont souvent convaincus que l'utilisation de ces nouveaux outils peut soutenir les processus d'apprentissage des étudiants. Dès que l'on parle de l'évaluation, par contre, les attitudes sont moins positives. Les professurs ont peur que les étudiants n'apprennent plus à résoudre les problèmes avec les seuls "papier/crayon", dès lors que la technologie entre en salle d'examen. Dans plusieurs pays, il y a d'ailleurs un débat sur la place des nouvelles technologies à l'examen. Des stratégies différentes sont suivies.

LAGRANGE Jean-Baptiste, DROUHARD Jean-Philippe (1995). - L’Intégration du système de mathématiques symboliques DERIVE. Une évaluation didactique auprès d’élèves de 14 à 19 ans. - In : GUIN Dominique, NICAUD Jean-François, PY Dominique (éd.). Environnements interactifs d’apprentissage avec ordinateur : Tome 2. - Paris : Eyrolles. - pp. 327-338.

Le système DERIVE peut être considéré comme un expert incorporant des connaissances en algèbre et en analyse que les élèves étudient au Collège et au Lycée. Son "intégration" dans l’environnement de travail des élèves repose sur des thèses selon lesquelles la disponibilité d’un système faciliterait les apprentissages. L’étude montre que le fonctionnement des élèves en environnement DERIVE se présente de façon plus complexe que ce que les thèses sous-tendant son intégration laissent supposer. Elle met en évidence la nécessité d’une conception soignée des situations d’utilisation de DERIVE, prenant en compte la nature de la tâche, les stratégies de résolution favorisées par DERIVE, ainsi que les caractéristiques cognitives des élèves.

ALDON, Gilles (1996). - Une Calculatrice formelle à disposition d’élèves de première S. - Lyon :  : Région Rhône-Alpes : Ministère de l’Education Nationale : INRP : IUFM de Lyon. - 78 p. - (Rapport intermédiaire : Expérimentation IREM de Lyon).

Ce travail constitue le descriptif d’une participation à un groupe de recherche où collaborent des membres de l’IREM de Lyon, du LIRDHIST (Université de Lyon) et de l’IUFM. Trois classes de première scientifique sont concernées. Tous les élèves de ces classes disposent à titre privé d’une calculatrice TI92. L’étude des liens entre les situations d’apprentissage et les acquisitions des élèves s’est faite en utilisant des outils théoriques provenant de la didactique, des travaux sur la recherche de problèmes et les théories d’apprentissage.

CANET Jean-François (1994). - Exemple d’utilisation d’un système mathématique symbolique : DEA Didactique des disciplines-Université Montpellier II. - Montpellier. - 103 p.

Le premier chapitre de ce mémoire présente un exemple d’emploi d’un système de mathématique symbolique dans une classe de seconde. Il voudrait montrer qu’un tel système peut être une aide dans l’acquisition du concept de fonction en aidant l’élève à coordonner les représentations qu’il se fait de ce concept dans divers registres. Le second chapitre dégage quelques idées sur le travail avec des systèmes de mathématiques symboliques. Le mémoire se termine par quelques indications sur le point de vue des élèves.

JAFFARD René, ROLLET Christiane (1997). - Observation et analyse d’une situation de recherche avec utilisation du logiciel DERIVE dans une classe de première S - Une situation complexe : le flocon de Von Koch.  Lyon : Rapport d’étape : Enseignement des mathématiques à des élèves de 1ère S ayant chacun un ordinateur portable. - 18 p. + annexes.

Cette activité de recherche basée sur l’étude du flocon de Von Koch, par des élèves d’une classe de 1ère S a pour principale hypothèse : l’utilisation de DERIVE est pertinente dans un problème de recherche et favorise une démarche scientifique. Deux groupes de quatre élèves ont été observés lors de l’utilisation de DERIVE. Il semblerait que les deux aient eu des difficultés à l’utiliser. Trop de nouveautés dans l’activité pourrait expliquer ce manque de réussite. En effet, il est difficile pour des élèves de s’adapter dans une même activité à tant de changements (nouvelle forme d’organisation du travail, nouveau type de problème, nouveau contrat didactique).

BEESON M. (1996). - Design principles of Mathpert : Software to support education in algebra calculus. - In : KAJLER N. (ed.). Human interfaces to symbolic computation. - Wien ; New-York : Springer Verlag.

Cet article décrit Mathpert, un environnement d'aide à la résolution de problèmes d'algèbre et d'analyse au niveau du lycée et dégage huit principes de conception pour de tels environnements, parmi lesquels les principes de fidélité cognitive de "boîte de verre" et de "validité mathématique".

GELIS Jean-Michel, LENNE Dominique (1999). - Integration of Learning Capabilities into a CAS : the SUITES Environment Example. - In : <http://www-cabri.imag.fr/EIAH/CLaborde/Documents/GelisLenne/GelisLenne.html> (consulté en déc. 1999). Conférence CERME 1 - Thematic Group 2 - Tools and technology.

Cet article traite de l'utilisation d'un système de calcul formel pour l'apprentissage de concepts et de méthodes de résolution dans le domaine des suites numériques. Les difficultés que rencontrent les élèves dans la résolution de problèmes sur les suites avec un logiciel de calcul formel sont tout d'abord décrites. Puis l'environnement SUITES, qui vise à compenser certaines de ces difficultés est présenté. Les fonctions spécialisées qu'il propose et le système d'aide basé sur un diagnostic élémentaire de l'activité de l'élève dans cet environnement sont ensuite décrits. Enfin quelques éléments d'évaluation sont donnés.

KAJLER Norbert (ed.), SCOTT D. S. (pref.) (1998). - Computer-Human Interaction in Symbolic Computation. - Wien ; New-York : Springer-Verlag. - 212 p.

Cet ouvrage est issu du projet HISC (Human Interaction in Symbolic Computing) qui a été conduit en 1994-1995 au RIACA (Research Institute for Applications of Computer Algebra, Amsterdam) et dont le but était d'étudier des techniques et des paradigmes susceptibles d'améliorer les interfaces pour les systèmes de calcul symbolique. La première partie traite de la conception de livres interactifs basés sur des systèmes de calcul symbolique, la seconde présente trois projets dans le domaine de l'EIAO (projet Mathpert notamment). Enfin, la troisième partie aborde différents problèmes liés à la visualisation (courbes et surfaces, comportement d'algorithmes, représentation d'objets en analyse combinatoire).

KENT Phillip, JAMES Margaret, RAMSDEN Phil (1997). - Mathematical microworlds with Mathematica. - In : <http://metric.ma.ic.ac.uk/articles/ictcm97/ictmpaper.pdf> (consulté en fév.2001). Tenth International Conference on Technology in Collegiate Mathematics (ICTCM-10), Chicago, November 7-9, 1997. -  Addison-Wesley. - 5 p.

Cet article décrit un travail réalisé à partir du développement d'environnements de type micro-monde en Mathematica. Ces environnements donnent aux étudiants en science la possibilité de construire des concepts mathématiques au moyen de l'exploration de situations en science et en mathématiques. Ils permettent aux concepteurs et aux enseignants de mathématiques d'ouvrir des "fenêtres" sur les apprentissages des étudiants.

LENNE Dominique (1999). - L’Adaptation d’outils professionnels à des situations d’apprentissage : l’exemple des systèmes de calcul formel en mathématiques. - In : Actes de IHM’99, Montpellier, 23-26 novembre 1999 : Tome 2. - Cépaduès Editions. - pp. 25-28.

Cet article examine la question de l'utilisation de logiciels professionnels dans des situations d'apprentissage ou de formation. Ces situations sont très particulières puisque, tout en cherchant à résoudre un problème au moyen d'un logiciel comme le feraient des utilisateurs professionnels, les utilisateurs en situation de formation cherchent également à accroître leurs connaissances dans le domaine d'utilisation du logiciel. Il semble de ce fait souhaitable de concevoir des interfaces différentes pour les situations de travail et pour les situations d'apprentissage. En s'appuyant sur un projet en cours concernant l'apprentissage des mathématiques, l'article décrit une démarche de conception pour de telles interfaces

LENNE Dominique, GELIS Jean-Michel (1998). - SUITES : A Learning Environment Based on a Computer Algebra System. - In : ALVEGARD, Christer (ed.). CALISCE’98, 4th International Conference on Computer Aided Learning and Instruction in Science and Ingineering-Proceedings June 15-16, 1998. - Göteborg (Suède) : Chalmers University of Technology. - pp. 342-349.

Cet article décrit les principales étapes dans la conception d'environnements d'apprentissage basés sur des outils de calcul formel. Il s'appuie pour cela sur la conception de SUITES, un environnement d'apprentissage dans le domaine des suites numériques, basé sur le logiciel MAPLE. Cet environnement, destiné à des élèves de niveau Terminale, comprend un ensemble de fonctions adaptées à la résolution de problèmes sur les suites et des aides portant sur ces fonctions et sur les concepts et méthodes associés. L'accès à ces aides peut être libre ou guidé par le système. Dans ce dernier cas, une aide appropriée est choisie par le système en fonction d'un diagnostic élémentaire de l'activité et des difficultés de l'élève.

MINISTERE DE L'EDUCATION NATIONALE (1993). - Enseignement des Mathématiques et logiciels de Calcul formel. DERIVE, un outil à intégrer. - Paris : MEN . - 199 p. - (Innovations pédagogiques).

L’objectif est de mettre à la disposition des enseignants le plus grand nombre d’informations sur l’intégration de l’outil informatique dans l’enseignement des mathématiques.
Cette brochure constitue une première étape, pour mettre à la disposition des enseignants des pistes d’utilisation des logiciels de calcul formel et de réflexion sur leur apport à l’enseignement des mathématiques.

BALACHEFF Nicolas (1998). - Eclairage didactique sur les EIAH en mathématiques. - In : Actes du colloque annuel du Groupe de Didactique des Mathématiques du Québec : Montréal, Université Concordia, 25-26 mai 1998. - Montréal (Canada) : Université Concordia. - pp.11-42.

Cet article examine les rapports entre didactique et informatique et s'intéresse particulièrement aux transformations de sens et aux problèmes d'épistémologie qui sont soulevés par le fait d'utiliser des moyens de calcul informatiques. Il propose un changement de perspective sur les outils informatiques, en considérant l'interaction sujet-dispositif informatique comme une interaction entre deux systèmes cognitifs : la machine et l'agent humain. En se basant sur de nombreux exemples, il aborde le problème de la délimitation des doamines de validité épistémologique et didactique des EIAH.

BRUILLARD Eric (1991). - Mathématiques et enseignement intelligemment assisté par ordinateur : une vision hypertexte des environnements d’apprentissage : Thèse, spécialité Informatique-Université du Maine / sous la dir. de VIVET Martial. - Le Mans. - 314 p.

Cette thèse rédigée en hypertexte introduit quelques éclairages nouveaux dans le domaine de l’EIAO, à la fois sur des points particuliers et sur la problématique générale de la conception d’outils informatiques adaptés à la formation. Elle débouche sur une réflexion de type épistémologique sur ce domaine de recherche récent.

DELOZANNE E. (1994). - Un Projet pluridisciplinaire : ELISE un logiciel pour donner des leçons de méthodes. - Recherche en didactique des mathématiques, vol.14, n°1.2.

Le projet ELISE vise à concevoir un logiciel qui permette à des étudiants de l'enseignement scientifique d'acquérir des connaissances sur le calcul des primitives par la résolution de problèmes et les explications. La thèse consiste, d'une part, en des propositions méthodologiques pour organiser la collaboration entre les différents acteurs de la conception d'un logiciel d'EIAO (en particulier entre les informaticiens et les didacticiens) et, d'autre part, en une étude de la pertinence des explications dans l'apprentissage par la résolution de problèmes.

DUBOURG Xavier, DELOZANNE Elisabeth, GRUGEON Brigitte (1995). - Situations d’interactions en EIAO : le système REPERES. - In : GUIN Dominique, NICAUD Jean-François, PY Dominique (éd.). Environnements interactifs d’apprentissage avec ordinateur : Tome 2. - Paris : Eyrolles. - pp. 233-244.

REPERES est un projet pluridisciplinaire dont l’objectif est la conception et la réalisation d’un EIAO destiné à faciliter chez les élèves l’articulation entre différents registres mathématiques. La problématique de ce travail est la modélisation de l’interaction personne-machine dans les EIAO et la création d’outils informatiques pour produire des EIAO utilisables dans des contextes scolaires. Dans cet article, après avoir présenté le logiciel élaboré, les auteurs définissent le modèle de l’interaction sur lequel repose la conception de REPERES. Ils présentent ensuite le modèle informatique mis en oeuvre pour gérer dynamiquement les interactions. Pour finir, ils discutent les apports et les limites de l’approche proposée.

GELIS Jean-Michel (1994). - Eléments d’une théorie cognitive et computationnelle de l’algèbre. Application au cas de la factorisation d’expressions polynomiales : Thèse en Sciences, spécialité Informatique-Université de Paris-Sud-Centre d’Orsay . - Paris. - 260p.

L’objectif est la conception d’Environnements Interactifs d’Apprentissage avec Ordinateur (EIAO) pour l’apprentissage de la résolution de problèmes d’algèbre, en particulier de problèmes de factorisations d’expressions polynomiales. Le cadre du travail est le projet APLUSIX qui a conduit à la conception de systèmes d’EIAO en algèbre. Cette étude s’intéresse à des modélisations de domaines de problèmes et de connaissances qui sont cognitives, comme celles qui proviennent de la psychologie cognitive et de la didactique, et aussi computationnelles, comme celles qui proviennent de l’informatique.

NGUYEN-XUAN Anh, JOLY Fonz, NICAUD Jean-François, GELIS Jean-Michel (1993). - Une Méthode de diagnostic des connaissances en algèbre pour un module de modélisation de l’élève. - In : BARON Monique, GRAS Régis, NICAUD Jean-François (éd.). Environnements interactifs d’apprentissage avec ordinateur. - Paris : Eyrolles. - pp. 217-228 .

Une méthode d’analyse automatique de protocoles individuels a été mise au point pour diagnostiquer l’état des connaissances de l’élève qui apprend à résoudre des problèmes de factorisation avec le protocole MO-V2 d’APLUSIX. Ce prototype reconnaît les erreurs d’appariement, fournit des aides constituant un enseignement implicite et permet d’installer un programme d’entraînement. Une expérience d’apprentissage a été conduite en mai 1992. Les résultats montrent que les élèves apprennent rapidement certaines heuristiques de choix qui sont suffisantes pour résoudre des problèmes de factorisation de niveau moyen. Les appariements sont plus difficiles à acquérir.

NICAUD Jean-François (1994). - Modélisation en EIAO : les modèles d’APLUSIX. - In : BALACHEFF Nicolas, VIVET Martial (coord.). Didactique et intelligence artificielle. - Paris : La Pensée Sauvage. - pp. 67-112.

Le sujet de cet article est la modélisation en EIAO. La première section est un développement général qui résume l’hypothèse du niveau connaissance affirmant l’existence d’un niveau de modélisation dans lequel les connaissances sont détaillées sans pour autant être exprimées dans les langages informatiques. L’auteur particularise cette hypothèse à l’EIAO en une thèse sur l’intérêt de la publication de modèles en ce type. Dans la dernière section, il applique cette idée en présentant un modèle d’un système du projet APLUSIX, un projet pluridisciplinaire d’EIAO dans le domaine de l’algèbre.

ROGALSKI Marc (1994). - Les Concepts de l’EIAO sont-ils indépendants du domaine ? L’exemple de l’enseignement de méthodes en analyse. - In : BALACHEFF Nicolas, VIVET Martial (coord.). Didactique et intelligence artificielle. - Paris : La Pensée Sauvage. - pp. 43-66.

A partir de l’étude de ce qu’un tuteur intelligent enseignant des méthodes en analyse devrait faire pour être efficace, l’auteur pose quelques problèmes à la frontière de l’intelligence artificielle et de la didactique, et discute des difficultés d’élaborer des résolveurs dans le domaine de l’enseignement de méthodes en analyse. Il avance quelques thèses concernant certains concepts de l’EIAO, quant à leur dépendance profonde des contenus enseignés et de la nature de l’apprentissage visé.

didactique // intelligence artificielle // environnements interactifs d’apprentissage avec ordinateur // enseignement // mathématiques

 

VIVET Martial (1984). - Expertise mathématique et informatique : CAMELIA, un logiciel pour raisonner et calculer : Thèse d'Etat, Université Paris 6. - Paris.

Cette thèse présente CAMELIA, un système expert pour faire des mathématiques avec un ordinateur. Un tel système doit satisfaire des contraintes fortes, à savoir : permettre le calcul et les mécanismes d'inférence, permettre la manipulation d'heuristiques et le déclenchement de l'exécution d'algorithmes (dont le choix et les conditions sont déterminées de façon heuristique).

ALDON Gilles (1996). - Une Voiture à la DERIVE. - Repères IREM, n°21.

ARTIGUE Michèle (1997). - Le Logiciel DERIVE comme révélateur de phénomènes didactiques liés à l'utilisation d'environnements informatiques pour l'apprentissage. - Educational studies in mathematics, vol.33, n°2. - pp.133-169.

ARTIGUE Michèle (1998). - Rapports entre dimension technique et conceptuelle dans l'activité mathématique avec des systèmes de mathématiques symboliques. - In : Actes de l'université d'été 1996 : Des outils informatiques dans la classe.... - Rennes : IREM. - pp.19-40.

ARTIGUE Michèle, DEFOUAD Badr, JUGE G., LAGRANGE Jean-Baptiste (1998). - L'Intégration de calculatrices complexes dans l'enseignement des mathématiques au lycée. - Cahier DIDIREM, n° spécial 4. - Paris : Université PARIS 7 : IREM.

BERNARD R., FAURE C., NOGUES M., NOUAZE Y. (1999). - Représentation approchée, représentation symbolique des nombres, coexistence dans une calculatrice. - In : GUIN D. (ed.). Actes du congrès "Calculatrices symboliques et géométriques dans l'enseignement des mathématiques", mai 1998, IREM de Montpellier. - Montpellier : IREM. - pp.15-38.

BKOUCHE R. (1996). - Point de vue sur l'enseignement de l'analyse : des limites et de la continuité dans l'enseignement. - Repères-IREM, n°24. - pp.67-76.

DAGHER Antoine (1996). - Apprentissage dans un environnement informatique : possibilité, nature, transfert des acquis. - Educational Studies in Mathematics, vol. 30, n° 4, june 1996. - pp. 367-398.

DAVENPORT James, SIRET Yvon, TOURNIER Evelyne (1993). - Calcul formel. - 2e éd. rev. - Paris : Masson. - 275p. : bibliogr. - (Etudes et recherches en informatique).

GUIN Dominique, TROUCHE Luc (1999). - The Complex process of converting tools into mathematical instruments : the case of calculators. - The International Journal of Computers for Mathematical Learning, n°3. - pp.195-227.

JUGE G. (ed.) (1994). - Les Outils de calcul formel dans l'enseignement des mathématiques : Actes de l'université d'été. - Caen : IREM de Basse-Normandie.

LAGRANGE Jean-Baptiste (1996). - Analysing actual use of a computer algebra system in the teaching and learning of mathematics. - International DERIVE Journal, 1996, vol.3, n°3. - pp.91-108.

MONAGHAN J., SUN S., TALL D. (1994). - Construction of the limit concept with a Computer Algebra System (CAS). - In : Proceedings of PME XVIII, University of Lisbon, Portugal, vol.3. - pp.279-286.

NOSS Richard, HOYLES Celia (1996). - Windows on mathematical meanings : learning cultures and computers. - (Pays-Bas) : Kluwer Academic Publishers. - 275 p.

TALL D. (1996). - Functions and calculus. - In : BISHOP A.-J. et al. (ed.). International handbook of mathematics education. - (Pays-Bas) : Kluwer Academic Publishers. - pp.289-325.

  Retour SOMMAIRE

Haut de Page