La géométrie dynamique au lycée
La géométrie dynamique au lycéeFaire aimer et aimer faire de la géométrie dans l'ancienne classe de première S.
La majorité de ces pages sont hors programme. La géométrie dynamique au lycée se réduit maintenant à la répétition des exercices de collège !
Voir aussi : quels contenus pour l'enseignement
La réforme des mathématiques moderne en 1960 s'est traduite par le passage de la géométrie euclidienne à l'algèbre linéaire. Ce fut une grave erreur didactique : l'enseignement de l'algèbre linéaire pose problème à l'université, au secondaire ce fut une catastrophe.
La réintroduction de la géométrie affine et euclidienne à partir des années 1970 a été assez pauvre, évitant la géométrie projective et en perdant des outils comme la division harmonique, l'inversion, la puissance d'un point par rapport à un cercle et les coniques à centre.
On passe maintenant dans un autre extrême avec la disparition des vecteurs au collège et en seconde cela n'aura tenu qu'à un fil.
On peut penser que l'enseignement de l'analyse au lycée est assez stéréotypé et laisse peu d'initiative aux élèves.
L'enseignement de la géométrie est sur la même voie. Il suffit de voir le manque de consistance des actuels manuels scolaires de géométrie.
L'épreuve pratique de terminale S pouvait être une bouffée d'oxygène, insistant sur la « recherche expérimentale » des élèves, mais elle avait mauvaise presse et il n'y avait pas suffisamment de sujets de géométrie. Elle a été supprimée en 2009. Espérons que les choix de 2012 seront cohérents avec son rétablissement au bac de 2013, comme le souhaite l'inspection.
Réflexions sur la pertinence de l'usage de la géométrie dynamique qui se veulent stimulantes, provocantes ☺…
Les freins
La géométrie n'est pas simple, pas plus que l'informatique, le mélange des deux avec les TICE peut devenir explosif !
Un conflit sociocognitif en résulte par la confrontation de représentations sur ces sujets provenant des différents enseignants en interaction. Ceci suscite des réactions qui positionnent chacun selon des profils bien discriminés, les uns par rapport aux autres.
Certains refusent ce qu'ils appellent « mettre les mains dans le cambouis de l'expérimentation » arguant de la « vraie nature » des mathématiques (il y a encore quelques bourbakistes ☺) et mettant en avant cet argument, peut-être pour ne pas changer de méthodes.
D'autres, prétextant que la géométrie dynamique est analytique, la trouvent prématurée au collège, sans doute à réserver aux grandes écoles (sans trop de boursiers !).
Ces collègues vont être dépassés par la forte augmentation de l'équipement personnel des élèves, qui utilisent des logiciels évolués et intuitifs, accessibles facilement et gratuitement, souvent par le net.
Pour l'Éducation Nationale, le conflit est évacué : on supprime pratiquement la géométrie en seconde, complètement en première et l'épreuve pratique en terminale. On subit passivement allégements d'horaires (suppression des TPE) et suppressions de dédoublements, dont les TICE seront les premières victimes.
Mais on ne fait plus de mathématiques sans outils informatiques et pour les autres collègues qui utilisent la géométrie dynamique, les réactions restent passionnées et fortement chargées de représentations individuelles sur l'enseignement de la géométrie.
En géométrie plane, j'utilise les logiciels suivants :
• payant : Cabri, brouillon interactif,
• institutionnel : GéoPlan, description explicite des objets géométriques, qui a ma préférence,
• libre : GeoGebra, géométrie analytique.
Dans certains de mes exemples, on retrouve les trois niveaux d'utilisation de la géométrie dynamique :
a. utilisation « molle » : si besoin, phase de recherche consistant à déplacer des points d'une figure et émettre des conjectures,
b. utilisation « dure » : réaliser la figure solution avec GéoPlan (autrefois Cabri, maintenant parfois GeoGebra),
c. donner des indications pour la démonstration géométrique.
a. En principe je ne contente pas de la première phase, mais il m'arrive de sécher ou parfois la construction de la solution n'est pas faite, car elle fait appel à des notions non encore abordées.
Voir par exemple :
– construction d'une droite des milieux,
– diagonales perpendiculaires d'un trapèze rectangle.
b. En général, les figures sont proposées en « dur ». Réaliser ces figures avec un logiciel est sans aucun doute une activité mathématique formatrice.
c. La démonstration n'apporte pas forcément grand-chose de plus. Elle rassure le professeur…
Combien de démonstrations se réduisent à calculer, alors que le contexte géométrique est complètement occulté ? (Voir de trop nombreux exercices du bac sur les complexes.)
Il faut sérieusement repenser la place de la démonstration dans le contexte de la géométrie dynamique, pour qu'elle retrouve attractivité et légitimité…
Je m'en dispense quand :
• je me contente de la « preuve par GéoPlan » :
– la démonstration est trop difficile (triangles de Napoléon),
– elle est trop longue,
– elle est déjà faite dans les documents cités en référence, sans que je n'aie rien à ajouter.
• elle n'a pas d'intérêt (calculs analytiques implicitement faits par GéoPlan : maxima - minima),
• c'est trivial ou que l'on bluffe (douze points sur l'axe orthique).
Propos librement inspirés d'un conflit sociocognitif en didactique - Dr. Ruben Rodriguez Herrera
Atelier APMEP - JN de Grenoble 2011
Voir nouvelles pratiques de la géométrie - IREM Caen (documents disponibles au téléchargement) :
– Une parallèle avec une équerre glissant sur une règle
– Pliage et nœud : pentagone
– Perspective cavalière : le cube
– Trisection d'Archimède
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