Module d’intégration des technologies de l’information et de la communication à l’enseignement et à l’apprentissage des mathématiques Par Mr. Chris Olley et Salomon Tchameni Ngamo African Virtual university Université Virtuelle Africaine Universidade Virtual Africana Université Virtuelle Africaine NOTE Ce document est publié sous une licence Creative Commons. http://en.wikipedia.org/wiki/Creative_Commons Attribution http://creativecommons.org/licenses/by/2.5/ License (abréviation « cc-by »), Version 2.5. Université Virtuelle Africaine Table des maTières I. Module d’intégration des technologies de l’information et de la communication à l’enseignement et à l’apprentissage des mathématiques _________________________________________ 3 II. Prérequis_________________________________________________ 3 III. Durée ___________________________________________________ 3 IV. Matériel didactique _________________________________________ 3 V. Justification du module ______________________________________ 4 VI. Contenu__________________________________________________ 5 6.1 Aperçu________________________________________________ 5 6.2 Contour/Grandes lignes __________________________________ 5 6.3 Représentation graphique _________________________________ 7 VII. Objectif général ____________________________________________ 8 VIII. Objectifs spécifiques aux activités d’apprentissage _________________ 8 IX. Activités d’enseignement et d’apprentissage ______________________ 9 X. Concepts-clé/Glossaire _____________________________________ 19 XI. Lectures obligatoires _______________________________________ 22 XII. Ressources multimédia _____________________________________ 28 XIII. Liens utiles ______________________________________________ 32 XIV. Activités d’apprentissage ___________________________________ 42 XV. Synthèse du module _______________________________________ 87 XVI. Evaluation sommative ______________________________________ 94 XVII. Références bibliographiques _________________________________ 97 XVIII. Principaux auteurs du module _______________________________ 98 Université Virtuelle Africaine i. module d’intégration des technologies de l’information et de la communication à l’enseignement et à l’apprentissage des mathématiques par Chris Olley et Salomon Tchameni Ngamo ii. Pré requis - Connaissances de base des technologies de l’information et de la commu- nication (TIC) - Accès à un ordinateur - Accès à une connexion Internet (fortement recommandé pour plusieurs activités) iii. durée 120 heures (40 heures affectées aux techniques d’enseignement relatives à l’uti- lisation des TIC dans la formation et 80 heures aux mathématiques proprement dites). iV. matériel didactique Pour chaque activité, le matériel didactique approprié est fourni. L’utilisation de tout autre matériel est complémentaire, c’est-à-dire utile mais pas obligatoire. Activité No 1 Lectures • ICT and Mathematics: a guide to learning and teaching mathematics 11-19, Becta, 2004 (Nom du fichier sur le CD du cours : BECTA-ICT and Mathe- matics) • Entitlement to ICT in Secondary Mathematics, Becta, 2004 (Nom du fichier sur le CD du cours : NC_Action_Maths_ICT-Entitlement) • Graphical Calculators, Becta, 2001 (Nom du fichier sur le CD du cours : BeCTA_Graphical_Calculators) Université Virtuelle Africaine Logiciels • Open Office • Logo MSW Activité No 2 Lectures • ICT bringing advanced mathematics to life (T-cubed New Orleans), Adrian Oldknow, 12 March 2004 (Nom du fichier sur le CD du cours : AO Tcubed 2004) • Exploring Mathematics with ICT, Chartwell Yorke, 2006. Logiciels • Graph • wxMaxima • GeoGebra V. Justification du module L’excellence en matière d’éducation suppose l’intégration de diverses techno- logies et techniques à l’environnement de l’enseignement et de l’apprentissage. L’introduction d’une nouvelle génération de TIC offre, aux enseignant(e)s et aux étudiant(e)s, de nouvelles opportunités dans le domaine des sciences. Toutefois, l’intégration efficace de telles applications dépend de l’aptitude des éducateurs et éducatrices à manipuler les nouvelles ressources. Un module sur l’intégration des TIC à la science telle qu’étudiée en classe constitue un complément très précieux à la formation continue des enseignant(e)s de mathématiques et de sciences progressives. Université Virtuelle Africaine Vi. Contenu 6.1 Aperçu Le processus d’intégration des TIC à la formation, loin d’être une simple succes- sion linéaire d’activités, constitue une démarche où l’on rencontre souvent des éléments enchevêtrés, qui fonctionnent soit en parallèle, soit par concomitance, soit encore de façon circulaire. La succession des étapes varie d’une activité/ situation à l’autre et doit, afin d’être efficace, tenir compte des contextes dans lesquels évoluent les éléments. Le processus est donc nécessairement incrémental et il s’appuie sur des objectifs clairement définis pour une utilisation plus efficace des TIC en pédagogie. Ce document présente les grandes lignes qui aideront les formateurs à mieux intégrer les TIC à leurs techniques pédagogiques et à offrir un meilleur encadre- ment à distance aux étudiant(e)s en mathématiques, en biologie, en chimie et en physique. Une introduction aux théories de l’application des TIC est présentée ici en six thèmes, qui s’articulent autour de sept objectifs spécifiques d’apprentissage, que l’on peut adapter selon l’objectif spécifique du programme. 6.2 Contour/Grandes lignes L’intégration des technologies de l’information et de la communication aux fins de préparation, de pilotage des activités d’apprentissage et de gestion de l’enseigne- ment est un processus assez complexe qui doit obéir à un ensemble de paramètres d’orientations. À cet effet, les enseignant(e)s et les étudiant(e)s doivent posséder un niveau minimum de compétences. Lesdits paramètres et compétences consti- tuent les principes pédagogiques requis pour intégrer efficacement les TIC à la formation en mathématiques, en chimie, en sciences physiques et en biologie. Voici présentées les grandes lignes : Section I : Théorie de l’application des TIC à la pédagogie 1.1. Matériel didactique approprié 1.2. Justification du module 1.3. Objectifs généraux, objectifs spécifiques 1.4. Activités d’apprentissage 1.4.1. Evaluation préliminaire 1.4.2. Concepts-clé 1.4.3. Lectures recommandées 1.4.4. Ressources multimédia 1.4.5. Liens utiles Université Virtuelle Africaine Section II : Intégration des TIC à l’enseignement des disciplines spécifiques 1.5. Activités communes d’apprentissage 1.5.1. Compte-rendu des lectures recommandées + évaluation 1.5.2. Compte-rendu des lectures au choix + évaluation 1.6. Activités d’apprentissage spécifiques à la discipline (mathématiques) 1.6.1. Activité No1 + évaluation 1.6.2. Activité No2 + évaluation 1.6.3. Activité No 3 + évaluation 1.7. Synthèse du module 1.8. Évaluation finale 1.9. Références Université Virtuelle Africaine 6 Université Virtuelle Africaine 6.2 Représentation graphique 6.3 Représentation graphique Integration pédagogiqueModule d'intégrationdes TIC en biologie, deschimie TIC et mathématiques en Biologie Première partie Aspects théoriques Matériel didactique approprié à chaque discipline Objectif général Objectifs spécifiques Activités d'apprentissage Évaluation préliminaire Concepts-clé Lectures obligatoires Ressources multimédias Liens utiles Deuxième partie Activités transversales Compte-rendu des lectures Application disciplinaire d'apprentissage obligatoires + Évaluation des TIC Compte-rendu des lectures au choix + Évaluation Activités spécifiques Activité #1 + Évaluation d'apprentissage Activité #2 + Évaluation Troisième partie Activité #3 + Évaluation Synthèse générale du Module Activité #4 + Évaluation Évaluation sommative Brève biographie d'auteurs du module Références Université Virtuelle Africaine Vii. Objectif général L’objectif général de ce module est d’amener les apprenant(e)s à développer des compétences technopédagogiques qui leur permettront de faire un meilleur usage des technologies pédagogiques pour planifier la préparation des leçons, la recherche d’informations, la communication, la résolution des problèmes, le développement professionnel et à leur tour, amener leurs étudiants à utiliser plus facilement les TIC comme outil d’apprentissage. Viii. Objectifs spécifiques aux activités d’apprentissage (Pour instruction) L’énoncé des principes de l’intégration des TIC à l’enseignement s’articule autour de sept objectifs spécifiques d’apprentissage applicables aux mathématiques, à la biologie, à la chimie et aux sciences physiques. Les formateurs/formatrices devraient être en mesure : 1 d’aborder, avec un esprit critique, les principes pédagogiques de l’intégration des TIC à l’enseignement 2 d’adopter un esprit critique en enseignant les mathématiques 3 de rechercher des mesures appropriées pour l’utilisation des TIC dans l’enseignement 4 de communiquer, à l’aide d’outils multimédia pertinents et variés (courriers électroniques, sites web, etc.), l’enseignement des mathématiques 5 d’utiliser efficacement les TIC pour faire des recherches et résoudre des problèmes 6 d’utiliser efficacement les TIC pour favoriser le développement profession- nel dans l’enseignement des mathématiques 7 de dispenser son enseignement par le canal des TIC et d’amener les apprenant(e)s à adopter les TIC dans leur apprentissage. Université Virtuelle Africaine iX. activités d’enseignement et d’apprentissage 9.1 Évaluation préliminaire : êtes-vous prêt pour ce module ? Apprenant(e)s Dans cette section, vous trouverez des questions d’auto-évaluation