1 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Supélec - Campus de Metz Expérience lors du Tronc Commun de la première année –Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme –Réflexions sur lutilisation des techniques actuelles pour une meilleure pédagogie

2 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Plan de lexposé Structure actuelle du cours Les techniques disponibles Les améliorations visées Modes dutilisation des NTIC Résultats obtenus Charge de travail Pour aller plus loin

3 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Structure actuelle dun cours Cours complet Cours magistralTravaux DirigésPolycopié Travaux Pratiques Examen

4 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Les techniques disponibles La vidéo-projection –Amélioration de la présentation Cours magistral Travaux Dirigés Polycopié Travaux Pratiques Examen Le réseau informatique –Augmenter la quantité de données accessible aux étudiants Le calcul formel automatique –la calculette daujourdhui et de demain

5 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Le calcul formel automatique ? Utilisation dun logiciel de calcul formel automatique –Initiée lors des TD et de l examen Lève les difficultés calculatoires Initie létudiant à cette nouvelle calculette Associée à la vidéo-projection –Cours magistral Démonstrations et calculs temps réel –Travaux Dirigés Exemples graphiques Cours magistral Travaux Dirigés Polycopié Travaux Pratiques Examen

6 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Les améliorations visées Cours magistral –Présentation plus attractive –Démonstrations en temps réel Travaux Dirigés –Levée des difficultés calculatoires –Démonstrations graphiques Polycopié et Réseau –Multiples sources dinformation Cours magistral Travaux Dirigés Polycopié Travaux Pratiques Examen

7 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Les moyens mis en place (CM) Cours magistral (18 heures) –Vidéoprojection 300 diapositives PowerPoint97 –en majeure partie animées Démonstration et calcul en direct –Calcul formel vidéo-projeté –Utilisation de Mathématica TM 4.0 –Tableau noir Moyen de communication qui reste indispensable –Réponse aux questions –Digression non prévue Cours magistral Travaux Dirigés Polycopié Travaux Pratiques Examen

8 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Cours : exemples Historique de lélectromagnétisme Analyse vectorielle : mathematica

9 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Les moyens mis en place (TD) Travaux Dirigés –Sujets de TD « classiques » Aucune mention spécifique à lutilisation du calcul formel automatique –Mise à disposition du logiciel de calcul formel Aucun document nest fourni Utilisation comme calculette En projet –Utilisation de la vidéo projection correction des sujets en temps réel Cours magistral Travaux Dirigés Polycopié Travaux Pratiques Examen

10 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Utilisation du réseau interne Le réseau interne permet de rendre facilement accessible : –les diapositives du cours –Les démonstrations faites –Les sujets de Travaux Dirigés –Et pourquoi pas... les annales des examens Cours magistral Travaux Dirigés Polycopié Travaux Pratiques Examen

11 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Notion étendue de polycopié Idée fondatrice –Le cours magistral nest quune des multiples façons dacquérir la connaissance –Il reste indispensable pour certains Multiplication des sources –Réseaux internes et externes : Mise à disposition dautres cours libres de droits Guide vers des ressources pertinentes du réseau externe Cours magistral Travaux Dirigés Polycopié Travaux Pratiques Examen

12 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Réforme de lexamen ? Un examen classique ? –Inenvisageable Solution adoptée –La rédaction reste un critère : faute de moyens informatiques sécurisés, le copie-double reste efficace –Calcul formel automatique Utilisé en Travaux Dirigés et Cours Autorisé à lexamen, en plus de la calculette traditionnelle Cours magistral Travaux Dirigés Polycopié Travaux Pratiques Examen

13 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme La nouvelle structure Cours complet Cours magistralTravaux DirigésPolycopié Travaux Pratiques Examen Disponibilité et interactivité des documents Autres cours Intégralité des documents

14 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Analyse des résultats (CM) Le cours –Avancée en matière de pédagogie ? Difficile à mesurer pour le cours magistral Multiplicité des façons d«apprendre» le cours –Avancée certaine Disponibilité de lintégralité du cours sur le réseau Encouragements à diversifier et recouper les sources dinformation

15 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Analyse des résultats (TD) Gain de productivité par rapport à un TD classique : –Difficultés calculatoires remplacée par des difficultés sur le logiciel Intérêt ? –Motivation plus grande des élèves Ce sont EUX qui font les calculs –Certains sont surpris... –Aperçu des nouvelles méthodes de calcul

16 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Analyse des résultats (exam) Appréhension des étudiants –Nouvelle forme dexamen –Pas dannales disponibles –Nouvelle forme de travail Découverte du calcul formel automatique Multiplication des sources Travail de recoupement Tout ça est un peu déroutant –Mais formateur ?

17 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Charge de travail Charge de travail importante pour lenseignant –Préparation « classique » –Structuration des diapositives Powerpoint –Réalisation des animations –Réalisation de documents Mathematica Investissement rentable ? –Il peut être utilisé par d autres

18 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Pour aller plus loin Difficultés rencontrées –Prise en main du calcul formel automatique par les étudiants Cest une nouvelle calculette Ils la connaissent moins que la leur –Nouvelle forme denseignement Un grand nombre de documents disponibles Créant un surcroît (éventuel) de travail –Examen sur PC Grand nombre nécessaire

19 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Prise en main du logiciel La solution est dans la banalisation –Le calcul formel automatique doit être perçu comme une nouvelle aide au calcul –Utilisable dans toutes les disciplines Découplage –Initiation au calcul formel en début de scolarité

20 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Des étudiants déroutés ? Nouvelle forme denseignement –Un effort doit être porté sur la présentation aux étudiants Un enseignement qui demande du travail aux étudiants… –Pour une meilleure formation –Peut être rejeté par certains...

21 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Un examen sur PC ? Nécessite un grand nombre dordinateurs installés et fiabilisés –Solution adoptée cette année WindowsNT verrouillé Examen en deux sessions consécutives Amélioration –A linstar de la calculette Transfert de la responsabilité du fonctionnement de lordinateur sur lélève –Le portable pour tous ?

22 Nicolas Fressengeas - Utilisation du calcul formel automatique dans l'enseignement de l'électromagnétisme Site Internet Réalisé par des étudiants (1A) A partir des documents conçus par lenseignant A disposition –des étudiants –des enseignants –du monde entier ?