Math et TIC - 5 et 6 février 2004
Réflexion sur l'intégration des TIC en mathématique


L'impact croissant de l'informatique sur l'enseignement de la mathématique est aujourd'hui manifeste. Les recherches dans certains champs de la mathématique ont contribué de façon importante au développement explosif de l'informatique que nous connaissons. Les Technologies de l'Information et de la Communication (TIC) qui en découlent rendent elles-mêmes les mathématiques de plus en plus présentes dans la vie courante, de façon toutefois souvent occultée aux yeux du public.

L'enseignement des mathématiques doit donc répondre au défi de se renouveler afin de permettre aux élèves à la fois :
  • d'intégrer les TIC (Internet, logiciels tels que tableurs et géométrie dynamique, calcul formel sur calculatrice et ordinateur, etc.) dans leurs activités et apprentissages mathématiques;
  • de rencontrer des pratiques mathématiques qui prennent une importance croissante avec le développement de l'informatique (recherche de solutions algorithmiques, expérimentations, simulations, etc.) et qui offrent des ressources nouvelles pour la modélisation;
  • et de se confronter à des questions mathématiques sous-jacentes aux traitements informatiques (représentation des données, calculabilité, efficacité.)

L'objectif visé par le Service national du RÉCIT MST lors de la session de travail est de faire apparaître la diversité des orientations et alternatives possibles, des choix curriculaires et des expériences vécues ou pouvant être vécues par les enseignant(e)s et les élèves dans le sens :
  • de la contribution des différents logiciels au domaine d'apprentissage (tableurs, calcul formel, géométrie dynamique, etc.) et des calculatrices dans les champs classiquement enseignés : algèbre, analyse et géométrie;
  • de la conception et de l'expérimentation d'environnements interactifs d'apprentissage des mathématiques;
  • du rôle joué par les TIC dans le développement des champs comme les statistiques et la modélisation;
  • de l'apprentissage d'éléments de base de l'algorithmique dans le cadre d'un enseignement de mathématiques;
  • de l'utilisation de l'Internet pour le travail collaboratif et la formation à distance (recherche et résolution de problèmes par les élèves, constitution de ressources par et pour les enseignants, recherches sur le format et la structure des ressources en vue de leur mutualisation, etc.);
  • des compétences des enseignant(e)s de mathématiques nécessaires à ce renouvellement et conséquences pour la formation des maîtres, initiale et continue.

La session de travail pourrait se diviser en thèmes. Ceux-ci pourraient s'apparenter à ce qui suit :
  • Rôle et usage des logiciels et calculatrices dans l'enseignement et l'apprentissage des mathématiques.
  • Apports de l'informatique et des logiciels aux démarches d'expérimentation, de simulation et de modélisation. Place des savoirs en algorithmique.
  • Conception, développement et utilisation des ressources Internet, travail collaboratif et formation à distance.
  • Utilisation des TIC par l'enseignant(e). La formation initiale et continue.
Chacun des thèmes pourrait comprendre une plénière faisant ressortir les axes de développement sur lesquels le Service national continuera ses travaux.

Depuis de nombreuses années, l'usage des TIC dans le domaine de la mathématique est massivement encouragé. L'utilisation des TIC s'avère tout à fait adaptée à de nombreux champs de l'enseignement des mathématiques... L'outil informatique donne la possibilité d'une démarche «quasi expérimentale» dans le champ des nombres et des figures du plan et de l'espace, favorisant une approche plus active pour les élèves et donc plus impliquante.

D'autre part, l'intégration des outils informatiques dans l'enseignement reste actuellement relativement marginale dans le corps enseignant. Pourquoi? La session de travail devrait permettre de cibler un peu plus ce «pourquoi» afin de supporter les régions du Québec à établir des stratégies d'interventions auprès de leurs enseignant(e)s. Évidemment, ces stratégies reposent grandement sur la formation continue du personnel. Il faut donc que ces formations éventuelles permettent aux enseignant(e)s d'être en présence de TIC afin que ceux-ci fassent le transfert dans leurs pédagogies et, conséquemment, dans leurs classes.

Ce ne sont sûrement pas le manque de ressources disponibles sur le Web, ni les expérimentations et innovations nombreuses et bien documentées dans ce domaine qui constituent un frein à l'utilisation des nouvelles technologies dans l'enseignement de la mathématique. Depuis longtemps des expérimentations ont été conduites et analysées par plusieurs chercheurs (lors de recherches-actions par exemple) pour mettre en évidence les apports des TIC pour l'enseignement et l'apprentissage des mathématiques : qu'en est-il alors de la "scolarisation", de l'intégration dans le cours de mathématique ?

Les obstacles rencontrés et émanant des enseignants lors de rencontres faites jusqu'à maintenant montrent toute l'importance de la formation des enseignants et de l'intégration des TIC au niveau de la formation initiale.

Plusieurs points de vue sont à prendre en compte et les deux aspects de l'enseignement (le «teaching») et de l'apprentissage (le «learning») peuvent amener des questions diverses dont des réponses pourraient sans doute permettre à favoriser une meilleure intégration :
  • Quelle est la pertinence des moyens informatiques en regard des objectifs d'enseignement, quelles sont les contenus supplémentaires (et hors des programmes) que devront acquérir les élèves et quelles évaluations pourront être menées ?
  • Quelles sont les ressources et quelle est la "fiabilité" de ces ressources ?
  • Quelles modifications de l'enseignement des mathématiques sont induites par l'utilisation d'un média ? En quoi, «la démarche quasi expérimentale» apporte un plus à l'enseignement mais aussi à l'apprentissage ?
  • Quelle est l'activité réelle des élèves, et quelle est la compréhension des notions mathématiques abordées dans des activités de «travaux pratiques» assistés par l'ordinateur (ou la calculatrice)?
  • Mais aussi, quelle est la place des logiciels et des ressources libres dans l'enseignement des mathématiques ?

Comme vous pouvez le constater, nous aurons du travail intéressant lors de cette session. Je vous inviterais donc à contribuer à l'enrichissement de ce travail. N'hésitez pas à y faire vos commentaires, et inscrire vos interventions.

C'est ensemble qu'une vision se construit, c'est en rêvant tous ensemble que la vision devient réalité!
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