Le blog-notes mathématique du coyote

René Grothmann, professeur de mathématiques à l'université catholique d'Eichstätt (Allemagne), a construit pour C.a.R. des algorithmes puissants et fiables pour gérer les objets et les relations géométriques, ce qui permet à son logiciel d'élaborer des constructions géométriques très complexes. Les fonctionnalités de ce logiciel sont très nombreuses : il n'y a qu'à dérouler les menus de C.a.R. pour s'en rendre compte. Du point de vue de l'interface, l'auteur a aussi fait un énorme travail concernant l'interaction propre à la figure (réponses anticipées systématiques, inversion vidéo des objets d'intérêts, changement de curseurs, etc...) ce qui permet aussi d'utiliser C.a.R. de façon très confortable en primaire et au collège.
Le logiciel CaRMetal est dérivé de C.a.R. : il reprend toutes ses fonctionnalités - ou presque - tout en proposant une approche différente du point de vue de l'interface graphique. Il ne s'agit pas d'un simple réhabillage cosmétique de l'application - ce qui en soi n'a que peu d'interêt - mais d'un changement quelquefois important dans la manière d'accéder aux fonctionnalités.

GéoPlan et GéoSpace sont des logiciels de construction de figures mathématiques en deux ou trois dimensions.
Ces logiciels de construction ont une double fonctionnalité :

• d'une part celle de création d'objets mathématiques reliés éventuellement entre eux, avec un codage très proche de leur description en langage mathématique habituel,
• d'autre part celle d'interprétation de ces objets pour en donner une représentation graphique dynamique et interactive, cette interactivité étant aussi exploitable sur Internet avec les activeX d'Internet Explorer.

GéoPlan est aussi un logiciel de géométrie analytique, avec toutes les facilités de calculs et de tracés sur les coordonnées. Le partage d'un segment en trois peut ainsi se faire directement en plaçant un point d'abscisse 1/3 sans passer nécessairement par une construction à la règle et au compas.

A voir : Wikipédia - Géoplan

Je crois que j'ai enfin trouvé une bonne solution pour produire un cours de maths, et en plus gratuitement. En tout cas, c'est celle que je teste depuis quelques semaines. Le résultat à l'impression me satisfait entièrement (je précise que mes élèves impriment mon cours chez eux).

1. Pour le traitement de texte : OpenOffice (modules writer et math), avec le plug-in Dmaths pour les formules de maths
.
2. Pour les graphes des fonctions : Orge. On peut exporter les images au format jpg et les retoucher avec GIMP
3. Comme tableur, toujours OpenOffice (module calc).
4. Enfin, avant de se lancer dans un dessin difficile, toujours regarder sur le web si ce dessin n'existe pas déjà, en particulier sur Wikipédia.

Et vous, comment faites-vous ?

Le célèbre tableur a démontré des lacunes qui l’empêchent d’afficher correctement certains nombres.
Microsoft a reconnu l’existence d’une faille dans Excel 2007 qui empêcherait certains nombres de s’afficher correctement. Le problème survient lors de la saisie des nombres 65 535 ou 65 536. Au lieu d’afficher le nombre exact, la cellule Excel saisit la valeur 100 000. Le nombre 65 535 apparaît souvent comme une valeur maximale dans les opérations de calcul car il s’agit du nombre maximum codé sur 16 bits.
Le directeur de programme Excel David Gainer a assuré dans un blog interne que, si l’affichage du nombre dans la cellule est incorrect, la valeur stockée en mémoire est exacte et ne compromet pas la suite des calculs. Selon David Gainer, le problème est dû à la virgule flottante, qu’il attribue à des "changements dans la logique de calcul d’Excel" apportés pendant "le développement d’Office 2007".
Un correctif est actuellement dans ses dernières phases de test, mais David Gainer n’a pu avancer aucune date de lancement précise. Les autres versions d’Excel ne sont pas affectées.

Source : Vnunet

Raison de plus pour passer à OpenOffice, qui est gratuit et dont la version 2.3 vient de sortir

Xcas est un logiciel libre qui permet de pratiquer à la fois le calcul formel, la géométrie dynamique et la programmation. Il dispose d'un tableur formel et peut être amélioré en fonction des demandes des usagers, en particulier pour des raisons pédagogiques. On peut donc utiliser Giac/Xcas aussi bien comme un logiciel gratuit compatible avec Maple, pour développer des algorithmes de calcul formel, ou de l'utiliser dans un autre logiciel... Il est disponible sur Mac, Windows et Linux.

Voir une introduction à ce logiciel.

Graphexotica est un logiciel qui permet de former et d'évaluer les élèves sur les savoir-faire liés aux courbes représentatives de fonctions. Très innovant, il s'adapte à l'élève, et propose des exercices très variés (infiniment variés, dans la mesure où chaque exercice est créé aléatoirement).
Ce logiciel est gratuit, et redistribuable à volonté. Il est écrit en Java (il suffit que Java soit installé), les sources sont incluses et accessibles (pas de virus caché), et donc il fonctionne sous Windows, Linux, Mac OS, etc.
Son auteur est enseignant en Lycée et l'utilise avec ses élèves avec profit.

Scilab est un logiciel de calcul scientifique gratuit. Il peut aussi bien être utilisé comme une super calculatrice graphique que comme un outil complet de résolution des problèmes de mathématiques appliquées les plus complexes. Pour cela il contient de puissantes bibliothèques de calcul, des boîtes à outils dans des domaines variés et un langage de programmation simple avec une syntaxe bien adaptée au calcul mathématique. Il permet de réaliser facilement des tracés de courbes et de surfaces et de faire des animations.

ZSGCalc est un calculateur scientifique graphique (2D, 3D) fonctionnant sous Windows NT* et versions supérieures. ZSGCalc offre, outre la possibilité de créer, copier, imprimer, enregistrer et modifier des graphiques à deux et trois dimensions, celle de travailler de manière «naturelle» avec les nombres complexes (ce qui n'exclut nullement les réels purs ou les entiers: "Qui peut le plus peut le moins!").

ZSGCalc dispose d'un grand nombre de fonctions (opérateurs) prédéfinies, spéciales ou non, telles que les fonctions de Bessel, les polynômes orthogonaux (Chebychef, Legendre, …), les fonctions hypergéométriques confluentes, les fonctions bêta, gamma… et bien-sûr toutes les fonctions de base, trigonométriques et hyperboliques. Intégration, dérivation, résolution d’équations différentielles ordinaires sont également disponibles et cela dans le plan complexe! Avec ZSGCalc vous pouvez également travailler sur des vecteurs, des matrices ou des tableaux de dimensions quelconques, créer vos propres constantes, tableaux et fonctions à une ou plusieurs variables (complexes bien entendu).

ZSGCalc permet aussi de créer des graphiques ou dessins loin de toute considération académique. A cette fin, une trentaine de formes partiellement prédéfinies est disponible, l'insertion d'images ou de texte est gérée, les copier/coller également, polygones personnalisés et courbes de Bézier sont présents. En outre, ZSGCalc (version 1.1 et supérieures) dispose de l'anti-crénelage et de l'interpolation des images, ce qui assure une qualité excellente aux graphiques qu'il produit et rend ces derniers tout à fait dignes d'insertion dans vos documents.

ZSGCalc est muni de plusieurs systèmes d’aide, tels que bulles descriptives, exemples d’utilisation, mise en évidence des erreurs de syntaxe, bulles détaillant les arguments requis pour chaque opérateur/fonction entré au clavier, bulles d’aide à l’achèvement de syntaxe… Par suite ZSGCal ne dispose d’aucun fichier d’aide classique.

Gapminder et Google ont joint leurs efforts pour produire GapMinder World, un outil spectaculaire qui schématise des statistiques. Pour l’instant, l’attrait de cette application réside dans son interactivité et l’animation des statistiques au fil du temps.

Source : Relief

J'ai déjà présenté plusieurs grapheurs sur ce blog, mais je n'ai pas encore trouvé le grapheur idéal. Certains sont très bien faits et très convivaux, mais malheureusement, l'image obtenue est pixellisée quand on l'intègre dans un document Word. D'autres, comme Mathematica, sortent parfaitement lors de l'impression, mais ne sont pas très pratiques. Est-ce que quelqu'un connaît un grapheur qui combine ces deux qualités : utilisation facile et rendu impeccable ? Et gratuit bien sûr

J'ai trouvé une liste de grapheurs sur PanoraMath, mais je n'ai pas encore eu le temps de tous les tester...

Le logiciel Mathematica 1.0 a été lancé en 1988. 19 ans plus tard, le 1er mai 2007, Wolfram a sorti la version 6.
Ce logiciel est assez difficile à maîtriser, mais je l'utilise néanmoins beaucoup avec mes élèves d'option scientifique. J'ai créé il y a quelques années un cours d'introduction à Mathematica qui est toujours d'actualité. Une fois à l'aise avec ce logiciel, on peut l'utiliser pour des projets plus ambitieux. Le grand avantage pour la programmation est qu'il contient des centaines de routines qui évitent de passer trop de temps sur des choses pas très intéressantes.

Vous connaissez sans doute le formidable logiciel de géométrie dynamique Cabri-Géomètre. Le seul problème est qu’il est propriétaire et assez coûteux. Heureusement est arrivé GEONExT, le pendant libre et ouvert de Cabri. Lui aussi vient de l’université mais nos amis allemands de Bayreuth ont fait le choix de la licence libre GNU/GPL, somme toute plus conforme aux principes éducatifs.
Notons qu’il est possible de placer les figures construites avec GEONExT sur Internet via une Applet Java (comme Cabri le faisait avec CabriJava mais de façon libre !).

Voir ici GEONExT à l’oeuvre via internet et votre navigateur.

JMath3D est une applet java gratuite de visualisation et manipulation en perspective d'objets mathématiques, conçue pour l'enseignement. Il suffit d'un navigateur avec Java 1.5 pour l'utiliser.
La géométrie des objets (points, arêtes, faces) est définie au format WaveFront .OBJ . Ce format de fichier est ouvert, et la plupart des logiciels de modélisation 3D peuvent importer et exporter des fichiers obj. Ceci rend la conception et l'échange de figures géométriques très simple, sur n'importe quelle plateforme. Les figures simples peuvent même être créées avec un simple éditeur de texte.

Winplot est un traceur de courbes en deux et trois dimensions très puissant et complet pour Windows. Il permet l'étude des familles de courbes, accepte les équations cartésiennes, polaires, paramétriques ou implicites. Le programme génère des surfaces de révolution très facilement. Il est de plus doté de quelques capacités numériques. Enfin, Winplot est libre et gratuit. De plus, une version française de Winplot est maintenant disponible sur le site de l'auteur du logiciel.

A voir : le test sur ac-poitiers.fr

Plane graphic calculator est une applet java permettant de manipuler des vecteurs dans le plan, mais aussi des cercles, des droites, des fonctions et d'autres figures géométriques.

Calc 3D est un logiciel pour dessiner des graphes pour la géométrie et les statistiques. Ce calculateur peut faire des statistiques, des interpolations, des graphes de fonctions et des intégrations. Il manipule les vecteurs, les matrices, les nombres complexes, les quaternions, les coordonnées, les polygones réguliers et les intersections. Pour les points, les droites, les sphères et les cercles, Calc 3D calcule les distances, les intersections, et quelques informations supplémentaires comme le volume et l'aire. Les coordonnées cartésiennes, sphériques et cylindriques peuvent être converties entre elles.

Maxima est un logiciel pour la manipulation d'expressions symboliques et numériques, incluant les dérivées, les intégrales, les séries de Taylor, les transformées de Laplace, les équations différentielles ordinaires, les systèmes d'équations linéaires, les polynômes, les ensembles, les listes, les vecteurs, les matrices, et les tenseurs. Maxima peut aussi dessiner des fonctions et des données en deux et trois dimensions.

Stellarium est un planétarium tout ce qu'il y a de plus classique, qui permet d’observer la voûte céleste en temps réel en fonction de votre situation géographique, avec position des planètes, dessins des constellations, plus quelques informations sur les étoiles les plus brillantes.
Stellarium possède certaines limites : sa base de données, qui ne compte "que" les 120 000 étoiles référencées par le satellite Hipparcos, et à peine une quarantaine d’objets de Messier. D’autres planétariums sont à ce titre plus puissant.
Le programme a cependant pour lui un avantage par rapport à ces "concurrents" : il est Open Source, donc portable sur toute plateforme et améliorable par qui en est capable. Vous trouverez sur le site, en plus des sources, des compilations toutes prêtes pour Windows, Mac OSX, Mandrake et Debian.
Une interface simple et intuitive rend l’utilisation de Stellarium fort agréable. Les experts opteront pour des outils plus complexes et performant, car si ce logiciel est idéal pour préparer une observation à l’oeil nu, aux jumelles ou avec un petit télescope, il n’est pas pensé pour effectuer des calculs trop précis.
Néanmoins, pour débuter dans l’observation de la voûte céleste, des constellations ou des pérégrinations des planétaires, Stellarium reste un bon outil.

Le logiciel Netquiz Pro permet de construire des exercices ou des tests sur Internet sans programmation ni connaissance du langage HTML. Le logiciel offre plusieurs fonctions, est gratuit, et tourne sous Mac OS et Windows.
En effet, il est maintenant possible de composer onze types de questions (associations, choix multiples, damier, développement, dictée, mise en ordre, réponse brève, réponses multiples, texte lacunaire, vrai ou faux et zones à identifier), dans lesquelles on peut insérer des images, des sons, des séquences vidéo ou des hyperliens vers le Web.
On peut personnaliser chacune des questions grâce à de nombreux paramètres : nombre et type de choix de réponses, présentation aléatoire ou non, présence d'indices, pondération particulière, etc. Le questionnaire peut également être personnalisé en modifiant son habillage ou en adaptant les messages ou les consignes selon ses besoins.
On trouve, dans Netquiz Pro, la même philosophie que dans les versions antérieures : le logiciel d'édition génère d'un simple clic un répertoire contenant la version Web du questionnaire, qu'il suffit d'installer sur un serveur.

Wiris est une famille de logiciels dédiés aux mathématiques. L'accès à Wiris est gratuit.
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