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Logiciel 3D pour les mathématiques

CONTEXTE

Voici quelques logiciels qui font du 3D. Les connaissez-vous? Nous sommes à la recherche d’une recommandation par un utilisateur dans le réseau d’un logiciel 3D pour les mathématiques.

  • K3DSurf : « est un logiciel de dessin et de manipulation de modèles mathématiques dans l’espace à trois, quatre, cinq ou six dimensions. C’est aussi un “modeleur” pour POV-Ray dans le domaine des objets mathématiques. C’est un logiciel de dessin mathématique multiplateforme (Windows, Linux, Mac, FreeBSD, etc.), écrit en C++ et utilisant la bibliothèque Qt pour son interface graphique. K3DSurf est spécialisé dans le dessin des surfaces mathématiques représentées par des équations paramétriques ou des isosurfaces [1 ] ». http://www.framasoft.net/article4362.html
  • Cabri 3D : Ce logiciel a été mis au point pour faciliter l’enseignement de la géométrie tridimensionnelle. En effet, jusque-là il était très compliqué de réussir à conceptualiser les formes en perspective et de les faire visualiser aux apprenants, avec cette application, vous passerez outre les difficultés et aurez même accès à une géométrie interactive.
  • Scilab : Il fournit environ 1700 fonctions mathématiques pour les applications scientifiques et l’ingénierie, incluant opérations mathématiques et analyse de données.
  • Logiciel de géométrie 3D, Geometria offre une interface graphique pour la création et la résolution de problèmes en géométrie des solides. Il permet de travailler des volumes à partir de solides « classiques » (prismes, pyramides, etc.). Ce logiciel propose quelques figures de base à partir desquelles il est possible de créer d’autres formes en trois dimensions. Fonctionnalités disponibles : dessiner un segment, une perpendiculaire, un point milieu, une bissectrice; diviser un segment, un angle; placer un point d’intersection; fixer une distance ou un angle. Les figures peuvent être imprimées et exportées sous forme d’image (jpg, png, gif, bmp).
  • Hexomaths : page web présentant différents logiciels de mathématiques.

QUESTION

Faites-vous l’utilisation d’un logiciel 3D pour les mathématiques? Si oui, lequel? 

RECOMMANDATIONS

  • Logiciel VV (Cégep@distance, La Pocatière)
  • Cabri 3D (Cégep@distance, VTÉ)
  • GéoGebra (Beauce-Appalaches, VTÉ)
  • K3DSurf (POV-Ray) (VTÉ, Trois-Rivières)
  • Google SketchUp (Lanaudière – Joliette)
  • Mathematica (Montmorency)
  • Maple (Beauce-Appalaches, Cégep de Saint-Hyacinthe, Lanaudière – Joliette)

DÉTAILS DES RÉPONSES

ÉTABLISSEMENT/REPTIC RÉPONSES

Beauce-Appalaches
Aurélia Giusti

Réponse du Mario Doyon, enseignant et coordonnateur en mathématiques :
Nous n’utilisons aucun logiciel de cette liste. Par contre, j’utilise Geogebra, qui ne figure pas dans ta liste… On l’utilise surtout pour du 2D. Je l’utilise à l’occasion. Lorsqu‘on tombe en 3D, on utilise surtout Maple.

Cégep@distance
Yves Munn

Réponse de Manon Fiset, responsable de programme – Secteur anglophone, Cégep@distance :
À titre d’info, j’ai demandé à Laurence Lachapelle-Bégin qu’elle me donne son avis sur les logiciels identifiés en lien avec le cours Linear Algebra and Vector Geometry qu’elle a fait chez nous, et dans lequel elle avait plusieurs illustrations en 3D qui ont été faites manuellement.

Nous inclurons ces informations dans le bilan de projet que nous ferons pour le cours afin que ça puisse servir si nous avons à refaire d’autres cours semblables.

Réponse de Laurence Lachapelle-Bégin, Vitrine technologie-éducation :
Pour les illustrations du cours Linear Algebra, il serait important de préciser que c’est pour faire de la géométrie vectorielle en 3D… Les logiciels proposés ne permettent pas tous d’en faire, et ceux qui le peuvent requièrent certaines compétences en programmation, car ce sont des logiciels de calcul symbolique comme Maple ou Matlab. J’avais fait une recherche en 2009 et je n’avais rien trouvé de satisfaisant, alors j’espère que les choses ont évolué depuis!
Aujourd’hui, je miserais probablement sur Cabri 3D dans sa version actuelle…

Réponse de Line Lamarre, conseillère pédagogique, Cégep@distance
Voici peut-être une ressource qui peut nous intéresser et régler notre problème : le logiciel VV (visualisation vectorielle)

Résumé : « Le logiciel VV_proj permet de représenter en 3D des problèmes de géométrie vectorielle et certains problèmes de calcul. Il a été développé par l’auteur qui l’a utilisé à quelques reprises au cégep dans le cours Algèbre vectorielle et géométrie et dans le cours Calcul intégral. Ce logiciel est gratuit et est disponible sur www.math9.net. » — Michel Bouchard, enseignant retraité, département de mathématiques, Cégep Saint-Jean-sur-Richelieu

Réponse de Laurence Lachapelle-Bégin, Vitrine technologie-éducation à Line Lamarre :
Oui! C’est exactement ça qu’il faut! Quand on suit le lien disponible dans l’article et qu’on choisit Visualisation vectorielle dans le menu, on obtient exactement l’outil que j’aurais aimé découvrir au moment de faire le cours.

La Pocatière
Martin Bérubé

Réponse de Jean Poulin, département de mathématique :
Mes élèves et moi utilisons VV (visualisation vectorielle), un petit logiciel conçu par un enseignant de mathématiques (maintenant à la retraite), Michel Bouchard. Ce logiciel, qui ne nécessite aucune installation (ce qui est bien pratique ici…), permet de tracer en 3D tous les objets nécessaires pour étudier la géométrie vectorielle. Michel Bouchard le rend disponible gratuitement sur son site : http://math9.com/index2.php. Michel a également écrit un article dans le bulletin de l’Association mathématique du Québec pour présenter son logiciel et l’utilisation qu’on peut en faire dans certains cours de mathématiques, au cégep.

Lanaudière – Joliette
Martin Richard

Réponse, coordonnateur du département de mathématiques :
Pour l’instant, on utilise seulement Maple. On fait d’ailleurs un concours d’animation 3D en Maple chaque hiver. À l’occasion, on utilise Google SketchUp pour dessiner une forme en 3D.

Lévis-Lauzon
Isabelle Delisle

Réponse de Frédéric Plourde
Non, je n’utilise pas ces logiciels. Mais, je suis certain que si j’avais une formation, je les utiliserais. Pour faire des dessins pour mes examens, j’utilise Illustrator. Très bon logiciel pour faire du dessin, mais si j’avais quelque chose de plus mathématique, ça me rendrait sûrement service. Parce que l’utilité de ce genre de logiciel est surtout de faire un dessin qu’on peut mettre dans un examen. Probablement que je l’utiliserais aussi en classe si j’avais plus de connaissances. On n’a pas nécessairement à faire beaucoup de 3D dans nos cours.

Montmorency
Pierre Cohen-Bacrie

Pour l’instant, c’est Mathematica au collège.

Saint Hyacinthe
Gilles Boulanger

Réponse du RCD en mathématiques :
Non, on n’utilise pas ce genre de logiciel. Le seul que je vois, c’est Maple que nous utilisons qui nous permet de faire des graphiques en 3D.

Trois-Rivières
Chantal Desrosiers

J’ai consulté mes enseignants en mathématique et ils ne connaissent pas ses logiciels, mais ils sont intéressés par ta compilation. J’ai reçu un seul commentaire concernant POV-Ray. « J’ai déjà travaillé avec POV-Ray, la programmation était lourde, mais le résultat était fantastique. Si j’apprends que K3DSurf travaille bien avec POV-Ray, ça va me chatouiller! »

Vitrine technologie-éducation
Laurence Lachapelle-Bégin

Voici mes commentaires sur les logiciels 3D :

  • K3DSurf : très cool, mais plus intéressant pour modéliser des surfaces à partir d’équations, ce qui n’est pas dans les sujets traités dans le cours Linear Algebra and Vector Geometry au Cégep@distance. Toutefois, je le considérerais pour des cours comme Calcul 1 et 2, mais il faudrait voir si c’est un logiciel de style Maple ou Matlab qui exige des compétences en programmation pour sortir les graphiques.
  • Cabri 3D : s’il était sorti dans sa version actuelle en 2009, je l’aurais probablement considéré pour dessiner les vecteurs. Vraiment dommage : on était trop en avance, que veux-tu…
  • SciLab : Encore une fois, c’est un logiciel qui permet plutôt de visualiser des équations; qui plus est, c’est un outil de calcul symbolique qui s’apparente à Maple ou à MatLab. Utiliser ce type de logiciel demande des compétences de base en programmation et implique une courbe d’apprentissage, alors à moins que les profs le connaissent déjà ou soient habitués à utiliser ce genre de logiciel, c’est beaucoup de travail. De plus, personne au C@D ne serait capable de modifier les images une fois le cours terminé, à moins d’avoir étudié en ingénierie ou en maths et de connaître ce genre de logiciel.
  • Géométria : traite de géométrie des solides et non de géométrie vectorielle, ce qui n’est pas dans les sujets du cours.

En conclusion, c’est très difficile de trouver des logiciels qui permettent d’illustrer des problèmes de géométrie vectorielle en 3D de manière simple. Il faudrait savoir ce que les éditeurs de livres de math utilisent; si c’est des logiciels comme Mathematica, ça coûte 1000 $ la licence…

Un investissement, peut-être? GéoGebra est une option intéressante, mais le 3D n’était pas inclus à l’époque. Peut-être a-t-il été intégré depuis? Sinon, on se trouve des profs qui savent utiliser Maple ou Matlab dans ce contexte!

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