Au Danemark, des professeurs de mathématiques de lycée ont décidé d'introduire le logiciel Maple dans leur enseignement. L'objectif : mieux préparer leurs élèves aux études supérieures.

Les normes danoises en mathématiques sont élevées. Elles ont conduit 110 des 160 lycées que compte le Danemark à adopter Maple, un outil logiciel qui facilite l’exploration, la visualisation et la résolution des problèmes de mathématiques.

L’arrivée de Maple dans les lycées danois a commencé lorsqu’un groupe de professeurs de mathématiques de l’Université technique du Danemark (DTU) a demandé à quelques enseignants de mathématiques de lycée de les aider dans l’un de leurs cours les plus importants. Cette expérience leur a ouvert les yeux sur la façon dont les élèves du secondaire apprennent les mathématiques et sur les différences de méthodes d’enseignement entre le lycée et l’université. « À l’époque, il y avait un décalage important entre la méthode d’enseignement des mathématiques à laquelle les lycéens étaient habitués et la nôtre, à la DTU », explique le professeur Steen Markvorsen. « Cela nous obligeait à consacrer chaque année beaucoup de temps et d’effort à la mise à niveau des étudiants afin qu’ils soient tous prêts à suivre nos cours. » De la concertation entre enseignants des deux milieux s’est dégagée l’idée que les lycées et la DTU pourraient travailler ensemble pour combler le fossé entre les établissements secondaires et universitaires. L’objectif : mieux armer les lycéens pour leurs études supérieures.

Pour démarrer le dispositif, Steen Markvorsen et ses collègues ont fait des présentations montrant comment Maple facilite la transition entre le lycée et l’université. Le logiciel permet par exemple, par la manipulation, d’appréhender de manière intuitive des sujets assez complexes. Les futurs étudiants se construisent ainsi une vision plus globale et approfondie des notions mathématiques qui leurs seront enseignées dans la suite de leur cursus. 

Cette initiative a abouti à l’introduction de Maple dans la plupart des salles de classe du Danemark, ainsi qu’à l’amélioration d’un projet majeur que les élèves doivent réaliser en dernière année de lycée. 

Steen Markvorsen utilise Maple pour développer une preuve intuitive du théorème d’Euler pour les courbures normales des surfaces.

Ce projet demande aux élèves de produire un rapport détaillé sur une application de mathématiques dans le domaine de leur choix. Grâce à Maple, les élèves ont accès à un certain nombre de ressources pouvant s’appliquer à leur projet, non seulement en mathématiques, mais dans d’autres disciplines comme la physique, la chimie, les statistiques et les sciences de l’ingénieur. « En utilisant Maple, un outil industriel, pour résoudre des problèmes pratiques, les élèves bénéficient d’une excellente occasion de penser aux mathématiques et à leurs applications très différemment de ce à quoi ils sont habitués » commente Steen Markvorsen.

Le projet est en place depuis maintenant plusieurs années, et les résultats ne se sont pas fait attendre : Steen Markvorsen a constaté une évolution notable. « Depuis l’introduction de Maple au niveau du lycée, les élèves sont davantage sensibilisés qu’auparavant à l’applicabilité des mathématiques. Maple les a amenés à une plus grande ouverture d’esprit face à l’apprentissage des mathématiques. Ils retiennent davantage, réfléchissent plus avant l’application, et mettent leurs connaissances en pratique sur des sujets complexes. »

 Le professeur Steen Markvorsen.