Classe tablettes : mathématiques et réalité augmentée

Des usages pédagogiques des tablettes numériques sont expérimentés au lycée général et technologique du parc Chabrière et au lycée professionnel Edmond Labbé d’Oullins. Olivier Durieux, professeur de mathématiques, présente dans cet article en quoi l’utilisation de la réalité augmentée et d’un logiciel de géométrie dynamique permet aux élèves de seconde d’explorer de nouvelles notions ou de s’entraîner grâce aux aides proposées et à la possibilité pour les élèves de s’auto-évaluer.

Pourquoi avoir fait ce choix, quel intérêt par rapport à l’utilisation des ordinateurs ?

Olivier Durieux : Les élèves de la classe étant équipés de tablettes numériques, nous avons cherché comment les utiliser pour aider les élèves en difficultés. Nous avions une vraie volonté de ne pas utiliser d’outils « tout faits » comme des applications ou des pages web proposant des exercices en série. L’intérêt par rapport à un ordinateur nous semblait limité , la mobilité mise à part.

Nous nous sommes donc intéressés à la réalité augmentée. A partir d’un cours classique version papier, nous avons la possibilité de rajouter des informations. En tant qu’enseignant de mathématiques, j’ai décidé de coupler la réalité augmentée avec l’utilisation d’un logiciel de géométrie dynamique.

Au-delà des contenus disciplinaires, qu’est-ce que cela vous a apporté sur le plan pédagogique ?

Olivier Durieux : Que ce soit pour introduire de nouvelles notions, ou pour permettre aux élèves de mieux s’approprier des notions déjà introduites, cela a permis :

  • De différencier l’approche des exercices : l’élève en difficulté va utiliser l’aide proposée alors que l’élève qui y arrive tout seul non. En utilisant des clickers « bouton virtuel », nous pouvons même apporter différents niveaux d’aide.
  • De mieux gérer l’hétérogénéité et de dégager du temps pour aider les élèves qui ont décroché ou qui n’avancent pas du tout.
  • De proposer de l’autocorrection et ainsi encourager l’autonomie. En classe le travail sur les exercices de base est plus performant car l’utilisation de logiciels en mathématiques permet à l’élève de vérifier l’exactitude des résultats et de poursuivre vers un autre exercice de façon autonome et à son rythme
  • De permettre à l’élève de manipuler des objets mathématiques abstraits (par exemple les vecteurs).

 

Pouvez-vous nous présenter quelques exemples concrets d’utilisation de la réalité augmentée ?

Olivier Durieux : Pour introduire la notion de vecteur, nous avons proposé une fiche papier comportant des questions. Pour y répondre, l’élève devait « flasher » une figure qui lui donnait accès à un dessin dynamique.

La séance de cours consiste à introduire la notion de vecteur en alternant un travail individuel qui consiste à manipuler des objets mathématiques à l’aide de la réalité augmentée par le biais d’un logiciel de géométrie dynamique et une mise en commun avec l’enseignant.

Une fois la notion de vecteur introduite, l’élève réalise une construction papier/crayon, construction dont il vérifie si elle est correcte en la « flashant » et en comparant sa proposition et la solution par transparence. Cela évite le travail de vérification par le professeur et permet à l’élève de progresser à son rythme.

Ensuite, nous avons proposé une fiche d’exercices avec plusieurs niveaux d’aide : l’élève avait accès à des aides partielles ou à des tutoriels sur des points méthodes. Enfin la dernière étape de cette fiche consistait à construire la notion de somme de vecteurs en utilisant encore une fois un logiciel de géométrie dynamique.

 

 Pour finir, quel bilan faites-vous de ces expériences ? Qu’en pensent vos élèves ?

OD : Les élèves disent qu’ils comprennent mieux les notions abordées notamment en géométrie. La manipulation d’objets leur permet un meilleur apprentissage de notions qui sont abstraites. J’ai noté qu’ils avancent plus vite lors des séances tablettes que lors des séances traditionnelles. De plus, les séances avec les tablettes sont plus calmes que les autres, les élèves ayant un point de focalisation supplémentaire.

Contrairement à ce que nous pensions, malgré l’aspect ludique, les élèves qui n’ont pas besoin des aides proposées ne les utilisent pas. Il y aurait pu y avoir une tentation mais, n’en déplaise à Oscar Wilde, ils n’y succombent pas et jouent le jeu.

Paradoxalement, même lorsqu’ils ont la possibilité de vérifier leurs résultats avec la réalité augmentée et même s’ils le font, certains élèves demandent une contre vérification de l’enseignant.  Et contrairement à ce que nous pensions dans un premier temps, il ne s’agit pas de chercher la reconnaissance de l’enseignant mais bien d’un problème de confiance.

La possibilité de proposer des aides et de les différencier est un vrai plus qui favorise l’autonomie des élèves.

Les difficultés, elles sont essentiellement d’ordre technique : elles sont liées au réseau.

 

Article rédigé par Olivier Durieux  en collaboration avec Béatrice Wauters (conseillère en développement)