Les calculateurs symboliques et la formation en g

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Les calculateurs symboliques et la formation en
génie

• Gilles Picard gilles.picard_at_etsmtl.ca
• Chargé denseignement (mathématiques)
• École de technologie supérieure

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Avertissement
Cette présentation utilise uniquement certains
mots ou expressions clés pour résumer les sujets
abordés lors de ma conférence. Si vous désirez
plus de détails sur notre expérience
dimplantation dune calculatrice symbolique
obligatoire pour tous les étudiants en génie à
lETS, consultez les rapports de conférences
données depuis lété 2001 sur ce sujet sur mon
site Internet ou sur celui de ma collègue
Kathleen Pineau http//www.seg.etsmtl.ca/gpicard/
http//www.seg.etsmtl.ca/kpineau/ Pour obtenir
lémulateur de la calculatrice, présenté lors de
la conférence, utilisez le lien
suivant http//www.ticalc.org/archives/files/file
info/84/8442.html Dans ce dernier, pour des
raisons de droits dauteur, vous devez avoir une
calculatrice sous la main pour pouvoir
télécharger sur lordinateur le ROM nécessaire
pour faire fonctionner lémulateur.
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Calculateurs symboliques???

• capacité de calculs algébriques (par opposition à
  du calcul numérique)
• logiciels Maple, Derive, MathCad etc.

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Calculatrice symbolique

• en 1995, la première calculatrice symbolique, la
  TI-92
• Le choix de lETS
• TI-89 ou TI-92 Plus ou la Voyage 200
• Autres choix
• HP-49g ou Casio FX2.0

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Historique de notre décision

• nos cours de math, avant AUT-1999
• certains étudiants avaient cette calculatrice
• de plus en plus denseignants utilisaient
  lordinateur avec Derive ou Maple pour illustrer
  des concepts ou explorer des problèmes trop ardus
  pour être faits à la main.
• meilleure accessibilité des ordinateurs en classe
  et laboratoires
• HIV-1999, plus de 40 de mes étudiants en Mat-235
  avaient une calculatrice symbolique.

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Options envisagées

• enseignement en laboratoires???
• interdire les calculatrices???
• ordinateur portable obligatoire pour tous les
  étudiants???
• utilisation intensive de lordinateur dans la
  salle de classe, pour un cours magistral???
• utilité réelle de la technologie???

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AUT-99 obligatoire pour tous

• intégrer cette technologie dans notre
  enseignement (Calculus Reform)
• défi de taille, MAT-115
• ressources matérielles
• ressources humaines
• impact sur le syllabus, les évaluations
• professeurs emballés ou réticents?

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Critères de réussite

• cest un outil, pensons à libérer de lespace
  dans nos cours pour y introduire la technologie
• prenons le temps de montrer aux étudiants à
  lutiliser intelligemment
• exploitons son potentiel dexploration
• utilisons-la avec eux
• misons sur lappétit technologique des jeunes

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Impacts

• limité au début à un cours de mathématiques
  (obligatoire pour tous)
• depuis 1999, de plus en plus utilisé dans les
  différents cours en génie
• dans le cours de Statistiques, les étudiants
  nont plus besoin des traditionnelles tables, la
  calculatrice peut faire les tests, linférence
  etc.
• les calculateurs symboliques peuvent amener de
  nouveaux sujets mathématiques

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Support pour cette expérience

• projets PSIRE (avec Michel Beaudin et Kathleen
  Pineau)
• site internet pour les usagers
• ateliers de formation
• rencontres avec des professeurs dans les
  départements développer lutilisation dans leurs
  cours
• documents de support, pour les enseignants
• partage de lexpertise de certains enseignants,
  dynamique de groupe

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Support (suite)

• support matériel
• programme de support de Texas Instruments
• 1 calculatrice par 60 étudiants
• à lETS, représente environ une vingtaine de
  calculatrices ou viewscreens par année

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Techno-conseils

• prévoyez du temps pour apprivoiser la technologie
  (beaucoup de temps)
• pensez à offrir du support (beaucoup)
• faites de la place dans vos cours pour la
  technologie
• ne faites pas que leur montrer une technologie,
  faites-en avec eux
• gardez une distance, un regard critique face aux
  résultats obtenus avec les calculateurs
  symboliques

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Techno-conseils (suite)

• montrez aux étudiants les erreurs courantes
• le temps économisé en calculs algébriques peut
  être consacré à une meilleure compréhension des
  concepts
• insistez plus sur les concepts et sur
  lexploration graphique et numérique des
  problèmes, moins sur les calculs algébriques

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Bilan

• pour ou contre cette technologie
• étudiants moins habiles algébriquement
• meilleure formation pour travailler aspects
  mathématiques en sciences
• pour les enseignants en mathématiques
• pas un si gros changement
• très positif si vue et traitée comme comme un
  outil qui complète la formation de base
• pour les enseignants en génie
• très positif si les professeurs intègrent cette
  technologie dans leur enseignement

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Défis

• indépendance des enseignants
• étudiants pourquoi payer 300
• résister à la tentation de la boîte noire
• Québec Science (mai 2003)
• le technostress
• technologie sadapte à nos besoins et non le
  contraire

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(No Transcript)