Le logiciel de démonstration automatique GEOMLAB


Un bref historique

GEOMLAB est un logiciel de raisonnement en géométrie basé sur des techniques d'Intelligence Artificielle.

Ce logiciel a été créé par un chercheur génial Daniel MONTLOUIS-CALIXTE, professeur agrégé de Mathématiques et d'Informatique à L'Université Antilles-Guyane, Campus de Schoelcher en Martinique.

Ce logiciel a été élaboré à partir des travaux de recherche du groupe Intelligence artificielle et Géométrie de la section Martinique de l'IREM Antilles-Guyane. Les travaux de ce groupe (formé entre autres de Guy PRUDENT, feu Robert LAMARTINIERE, Michel BOUCHITTE, Christian CYRILLE...) ont commencé en 1987.

Ces travaux se sont poursuivis de 1990 à l'an 2000 dans 2 groupes :

- le Groupe Mathématiques au Collège (partie pédagogique)
Serge LOUISE - Viviane MALDEBAULT - Edith DUFRENOT - Claude CHOPIN

- le Groupe Kabrit'Bwa Mathématiques et Informatique au collège et au lycée (partie technique) :
Daniel ALPHONSE - Christian CYRILLE - Armand FLAUN - Patrick LOMBARD - Aliette MAINGE - Daniel MONTLOUIS CALIXTE - Patrick PAILLE - Patrick ZOCLY

Après l'an 2000, les travaux ont repris au sein du groupe Mathématiques au Collège animé par Viviane MALDEBAULT.
La version actuelle est la réécriture du logiciel initial appelé logiciel Raymond LABAT, du nom d'un jeune et brillant ingénieur martiniquais décédé accidentellement il y a quelques années en Martinique.

Objectif du logiciel

L'objectif de ce logiciel est de favoriser l'apprentissage du raisonnement en géométrie pour un élève du niveau minimum de 4ème, en le placant dans une situation plus active, personnalisée et autonome.

Il veut permettre à l'élève de raisonner sans la présence coercitive du professeur.

Le rôle du professeur reste toutefois indispensable.

Le professeur lors des premières séances d'utilisation du logiciel doit apprendre à l'élève :

1 - savoir construire une figure

2 - savoir utiliser le cahier de cours intégré au logiciel

3 - bien lire les énoncés, détecter les mots-clés, observer les figures et appliquer un théorème.

4 - prévoir des séances graduées ( 1 seul théorème , puis 2 théorèmes et enfin un but compliqué éloigné des hypothèses)

Dans le cas des exercices sans aide, le professeur est présent pour répondre aux questions des élèves.

Ce logiciel peut être utilisé dans le cadre de l'aide individualisée en classe de seconde.

Comment fonctionne ce logiciel ?

Ce logiciel est livré avec une banque d'exercices intégrée.

Vous pouvez télécharger une version d'évaluation ainsi que 4 exercices du niveau de 4ème dont 2 sont munis d'une aide.

Le logiciel travaille néanmoins sur un exercice quelconque dont seul l'énoncé a été donné.

La démonstration de l'élève sera alors simplement contrôlée sans aide spécifique.

Par contre,dans les exercices intégrés, le niveau d'exigence dans la démonstration et le déblocage de l'élève sur les points sensibles ont fait l'objet d'une attention particulière.

Chaque exercice contient :

- des faits qui sont soit des objets de départ, soit des objets générés par les constructions géométriques, (ces objets étant eux-mêmes définis à l'aide d'autres types d'objets: relations, éléments géométriques génériques de base)

- des règles (les théorèmes).

Ecrans correspondant aux relations, constructions et règles d'évidence:

La banque d'exercices a été préparée par deux groupes :

1°) le Groupe Collège prépare des exercices du niveau 4ème

En effet "l'apprentissage de la démonstration y est incontournable" mais les exercices proposés peuvent être utilisés dès la 5ème et jusqu'en classe de 3ème.

Ces exercices portent sur :

- les quadrilatères (parallélogramme, losange)

- le triangle rectangle

- la droite des milieux dans un triangle

Géolab est une aide à la démonstration pour l'instant purement géométrique (sans calcul) ce qui explique le choix des chapitres.

Vous n’y trouverez donc pas d’exercices appliquant les théorèmes de Thalès, Pythagore.

2°) le Groupe Lycée Kabrit Bwa prépare des exercices du niveau de 2de (modules, aide individualisée,...) et s'occupe aussi de l'amélioration technique du logiciel.

Comment se présente un exercice ?

1 - Le professeur propose un exercice déjà préparé.

2 - L'élève complète éventuellement la figure


3 - L'élève observe les propriétés de construction et les hypothèses affichées à l'écran. Il doit aussi s'imprégner de la consigne présente à la fois dans l'énoncé et dans la zone de communication

4 - Pour choisir le théorème à appliquer, il se sert du cahier de cours proposé par le logiciel.

Ce cahier de cours est conçu sur la base d'une progression en vigueur dans l'académie.

5 - Il "renseigne" et applique le théorème

6 - Le logiciel vérifie que le théorème est applicable, étape par étape

Les erreurs éventuelles sont signalées au fur et à mesure qu'elles sont décelées par le logiciel.

Le fonctionnement en arrière-plan du moteur d'inférences :