Logiciels libres et enseignement

Favoriser l’usage de logiciels libres et de formats ouverts

- Auteur : Hilaire Fernandes

  • Licence : GPL
  • Langues : plus d’une vingtaine
  • Environnement requis : GTK+ 2
  • Site web : http://www.ofset.org/drgeo
  • Version testée : 0.9.12

Dr. Geo est un logiciel libre de géométrie interactive pour le système d’exploitation libre GNU/Linux. Il est développé par OFSET — une association pour le développement de logiciels libres pour l’éducation et l’enseignement — dans l’objectif de mettre à disposition du plan grand nombre un outil de qualité dans ce domaine.

Les fonctionnalités les plus courantes dans un logiciel de ce type sont présentes. Les transformations du plan ainsi que les angles géométriques définis à partir de trois points et les angles orientés définis à partir de deux vecteurs sont présents dans le logiciel. Dr. Geo a donc toute sa place aussi bien au collège qu’au lycée. En outre les vecteurs y sont représentés d’une façon concordante avec la notion enseignée, à savoir un représentant non fixé à deux points.

Un très grand soin a été apporté dans la conception de l’interface utilisateur avec des choix délibérés : un guidage fort dans l’accession aux outils, une charge cognitive réduite sur l’utilisateur en n’affichant que les fonctionnalités nécessaires. Aussi les fonctionnalités implicites sont volontairement réduites.

Un didacticiel complet est disponible en téléchargement :

drgeo.pdf
Présentation Dr Géo

Quelques aspects originaux

Dr. Geo est multi document, plusieurs figures, macro-constructions et textes d’explications peuvent être créés en même temps, chaque document gère sa propre pile de défaire/refaire. Un système de session de travail permet à l’enseignant de créer une situation pédagogique répartie sur plusieurs documents. Une session est en fait un fichier dans lequel l’enseignant pourra enregistrer des figures, textes et macro-constructions. En outre le pédagogue peut décider de verrouiller certaines fonctionnalités sur telle(s) figure(s) d’une session, en fait les figures d’une même session peuvent avoir des boîtes à outils complètement différentes.

Le Scheme, un langage de la famille de LISP, est intégré au logiciel. Il offre la possibilité d’écrire des scripts [1]. Ce sont en fait des fonctions pour effectuer des séries de calcul. La valeur retournée par un script est directement réutilisable pour d’autres constructions. Les scripts permettant d’aborder de façon excitante pour l’élève un domaine délaissé par les programmes, à savoir la programmation. Scheme est un langage purement fonctionnel, l’utilisateur doit lui même évaluer les expressions algébriques, par exemple le calcul :

(a + 2) * (5 - b)

devra être rédigé en Scheme :

(* (+ a 2) (- 5 b))

Le travail d’évaluation d’expressions mathématiques n’est ainsi pas escamoté par l’utilisation de l’ordinateur, au contraire il est renforcé.

Les scripts ne sont pas les seules fonctions utilisant le langage Scheme dans Dr. Geo. Les Figures Scheme de Dr. Geo — FSD — sont construites entièrement dans un langage au dessus de Scheme. Elles sont rédigées à l’aide d’un éditeur de texte adapté au langage Scheme puis directement évaluées par Dr. Geo par le menu Fichier->Évaluer.

(nouvelle-figure "Triangle")
(soit Point "O" libre 0 0)
(soit Point "A" libre 2 0)
(soit Point "B" libre 0 2)
(Polygone "" npoints O A B)

Le document précédent, une fois écrit et sauvé dans un fichier texte, est directement évalué dans Dr. Geo pour produire une figure nommée Triangle représentant le triangle OAB. Cet exemple est trivial, l’intérêt des FSD réside dans la puissance du langage Scheme sous-jacent pour définir des figures à l’aide de fonctions.

Par exemple, la figure Scheme ci-dessous construit récursivement des triangles emboîtés :

(nouvelle-figure "RECURSIVE")

(define (triangle p1 p2 p3 n)
 (let* ((s1 (Segment "" extrémités p1 p2))
         (s2 (Segment "" extrémités p2 p3))
         (s3 (Segment "" extrémités p3 p1))
         (A (Point "" sur-courbe s1 1/3))
         (B (Point "" sur-courbe s2 1/3))         
         (C (Point "" sur-courbe s3 1/3)))
   (if (> n 0)
        (triangle A B C (- n 1)))))

(soit Point "M" libre 5 0)
(soit Point "N" libre 0 5)
(soit Point "P" libre -5 0)
(triangle M N P 4)
Figure définie récursivement

La documentation de Dr. Geo aborde précisément ces différentes fonctionnalités.

Selon la situation, Dr. Geo peut être utilisé conjointement avec d’autres logiciels libres du système GNU/Linux. Afin de récupérer une figure dans un autre logiciel, nous utiliserons les fonctions Définir une zone d’exportation et Exporter sous.... La première permet de délimiter la zone rectangulaire d’une figure à exporter, la deuxième donne le choix dans le format d’exportation. Actuellement il est possible d’exporter sous le format vectoriel Encapsulated PostScript (eps), le format image png et le format LaTeX. Lorsque nous souhaitons composer des documents mathématiques, le logiciel TeXmacs [2] est un très bon choix, il permet de récupérer les figures eps de Dr. Geo. OpenOffice.org est aussi un outil intéressant, les figures png peuvent y être récupérées. Pour l’édition de figure Scheme de Dr. Geo, nous recommandons l’utilisation de l’éditeur Scite [3], c’est un très bon éditeur de code Scheme et il peut être configuré pour évaluer directement le code du tampon courant dans Dr. Geo.

SciTE pour éditer des figures Scheme

Où se procurer Dr. Geo ?

Directement depuis son site Internet [4], les sources ainsi que des versions compilées pour les distributions Debian, Red Hat et Mandrake sont disponibles. Nous y trouvons aussi des documentations PDF et en ligne qui facilitent la prise en main du logiciel.

Dr. Geo est également disponible dans bon nombre de distributions orientées éducations : Debian Éducation [5], AbulEdu [6], Skolelinux [7] et FREEDUC [8]. Cette dernière est une distribution « live » ne nécessitant aucune installation pour son utilisation, elle s’utilise directement en démarrant l’ordinateur depuis le cédérom. Outre un ensemble de logiciels libres représentant un intérêt pour l’éducation (dont Dr. Geo) elle recueille un grand nombre des fiches introductives produites par le groupe de travail dirigé par Yves Potin sous l’initiative de Jean-Pierre Archambault [9].

Dr. Geo et ses utilisateurs

En plus du téléchargement des sources, il est possible de s’abonner aux listes de diffusion de Dr. Geo, une anglophone et l’autre francophone. Pour soumettre des demandes de correctifs et d’ajouts de fonctionnalités, les utilisateurs sont fortement invités à utiliser le système de suivi de bugs [10]. Ce dispositif permet en effet de centraliser en un même endroit ce type de demande et facilite donc le travail des développeurs.

Dr. Geo sur d’autres systèmes ?

Outre le système GNU/Linux, Dr. Geo fonctionne sous d’autres Unix comme les variantes de BSD. Un travail préliminaire de portage sous Mac OS X a déjà été commencé par Apple, une version disponible sur Internet devrait bientôt voir le jour.

Pour le moment, aucune version sous Windows n’a été portée. Cependant vu les succès de portages obtenus avec des logiciels dépendant des mêmes librairies (The Gimp par exemple), un même résultat est envisageable pour Dr. Geo.

Notre présentation de Dr. Geo se clôt ici, nous espérons que ce rapide tour d’horizon vous donnera envie d’aller plus loin avec le logiciel et peut-être à bientôt sur ses listes de diffusion.

Notes

[1Dans le jargon informatique ce sont des petits bouts de programme.

[2TeXmacs : http://www.texmacs.org

[6AbulEdu : http://www.abuledu.org

[7Skolelinux : http://www.skolelinux.org

[9Groupe de travail du libre & SCEREN : Le pôle de compétences logiciels libres du SCEREN - CNDP

[10Système de suivi de bug de Dr. Geo : http://sourceforge.net/tracker/?ati...

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