Sciences de la vie et de la Terre

Le stylo numérique : numérisez toutes vos notes !

29 / 04 / 2010 | Jacques Genty | Patrice Nadam

Actuellement, on n’écrit plus, on tape... pourtant, quoi de plus naturel que l’utilisation d’un stylo ou d’un crayon pour prendre des notes ou pour réaliser un dessin « à main levée » ? Comment, alors, numériser son travail ? Comment transférer sa production sur son ordinateur pour en faciliter l’archivage, sa réutilisation ou son insertion dans un autre document ? Bien sûr, il est possible de numériser ses notes à l’aide d’un scanner. Cependant, si les notes sont nombreuses, la tâche peut vite devenir fastidieuse et la reconnaissance optique des caractères (ROC ou, en anglais, OCR) est souvent incomplète. Il est également possible de dicter ses notes à un logiciel de reconnaissance vocale. Mais, que faire, dans ce cas, des dessins et des schémas ? Et comment faire sur le terrain, lors de conférences ou de réunions ? Utiliser un dictaphone ? Prendre des notes manuscrites pour les enregistrer ou les dicter ultérieurement ? L’idéal serait de pouvoir les convertir au format numérique au fur et à mesure qu’on les écrit. Ceci est possible avec les « stylos » numériques. Le BIG a testé, pour vous, le stylo électronique Zpen, de la société Dane-Elec.

 1- La technologie des « stylos » numériques

Un « stylo » numérique est un dispositif permettant de convertir vos notes manuscrites (dessins, schémas, lettres, chiffres…) en un format numérique. Le « stylo » sert d’émetteur. Un récepteur permet de capturer et d’enregistrer les mouvements réalisés par « le stylo » au moment de l’écriture. Plusieurs cas peuvent se présenter.

1.1- Les tablettes graphiques …

Les tablettes graphiques sont des surfaces réceptrices sur lesquelles on peut « écrire » à l’aide d’un stylet. Malgré sa forme, ce dernier s’apparente plus à la souris qu’au véritable stylo. La surface active (la tablette), sert de récepteur et doit être reliée à un ordinateur lors de la saisie (la connexion peut être filaire, bluetooth ou wifi). La surface de travail varie d’une tablette à l’autre : du format A6 (taille d’un tapis de souris) jusqu’au format A3, en passant par les autres standards de taille de feuille de papier (A5, A4).

Certaines tablettes, plus perfectionnées (et plus chères) sont équipées d’un écran LCD transformant la surface active en écran d’ordinateur. Le principe est alors le même que celui des ordinateurs portables de type Tablet PC, des assistants personnels (PDA) ou des smartphones.

Pour plus d’informations sur les tablettes graphiques

1.2- Utilisation d’un papier « communicant »

Ce type de dispositif est associé à des systèmes très spécifiques pour des usages également très spécifiques. Tout d’abord, on doit utiliser un formulaire imprimé sur du papier spécial permettant de repérer le stylo dans la page ou, plus précisément, dans les différents champs du formulaire. Le stylo permet d’écrire (à l’encre !) dans les cases mais également, à l’aide d’une minuscule caméra, de localiser et de capturer toutes les informations qui sont notées.

Le système utilise également une plate-forme informatique reliée à une base de données (un espace numérique de travail) qui lui est propre. Une fois le formulaire complété, le stylo est reposé dans son « encrier ». Cette base, connectée au réseau, sert à transmettre à la plate-forme les informations enregistrées. Elle permet aussi de recharger les batteries du stylo.

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Le stylo Kayentis et sa feuille d’exercice
Cette technologie utilise un papier spécial, dont la trame -très fine- permet le repérage du stylo. Les champs du formulaire simplifient l’intégration des notes dans un ENT

Initialement conçus pour le domaine de la Santé, ces documents « communicants » s’ouvrent au milieu scolaire par l’intégration de formulaires permettant l’évaluation et le suivi des élèves.

Exemple de papier « communicant »

1.3- Les stylos numériques

Ces stylos numériques sont de « vrais » stylos permettant d’écrire sur du papier ordinaire tout en transmettant les informations au récepteur. Ce dernier se présente généralement sous la forme d’une pince à documents qui se fixe sur le haut de la feuille, mais on trouve également des modèles en forme de porte-bloc, destiné à recevoir feuilles ou bloc-notes.

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Le stylo Zpen de Dan-elec
Cette technologie utilise du papier ordinaire. La prise USB sert de pince à documents et de récepteur des informations communiquées par le stylo.

Le récepteur est également capable de stocker les données transmises par le stylo pour les transférer ultérieurement sur l’ordinateur. L’ensemble offre donc une plus grand mobilité que les autres dispositifs.

 2- Analyse du stylo numérique Zpen

2.1- Spécificités techniques

Zpen est un stylo numérique sans fil constitué de deux éléments, un stylo et un récepteur, communiquant entre eux par infrarouges et ultrasons.

Le stylo est un véritable stylo qui sert, non seulement, d’émetteur mais qui permet, aussi, d’écrire sur du papier normal. Il utilise un format de mine standard assez facile à trouver dans le commerce [1]. La taille et la forme du stylo permettent une prise en main satisfaisante et une utilisation aisée. On peut regretter, cependant, le fait que la pointe soit quelque peu masquée par une base un peu large. L’extrémité supérieure du stylo contient deux piles boutons lui assurant une autonomie de l’ordre de 70 heures. Lorsqu’on écrit, la mine fait contact et le stylo transmet les informations au récepteur.

Le module récepteur est une pince à documents pouvant recevoir jusqu’à 50 feuilles, soit 0,5 cm d’ouverture. Pourtant, cette dernière paraît insuffisante dans certaines situations (utilisation d’une tablette porte-bloc sur le terrain, par exemple). Pour une bonne réception, la pince doit être centrée sur le haut de la page au format A4 ou A5 (aucun obstacle ne devant perturber la communication entre le stylo et le récepteur, les gauchers préfèreront placer le module en bas de page)

Le récepteur est également un support de stockage d’un volume d’1 Go. Cet espace est suffisant pour enregistrer environ une centaine de pages (on peut, d’ailleurs, s’en servir occasionnellement de stockage pour d’autres fichiers, comme avec une clé USB classique). On trouvera, dans la mémoire du module, le mode d’emploi du dispositif au format PDF ainsi que les logiciels nécessaires à la lecture et la conversion des fichiers générés lors de la numérisation des notes.

Le récepteur peut être connecté à l’un des ports USB de l’ordinateur . Cela permet d’y transférer les fichiers correspondant aux notes, d’y installer les logiciels nécessaires embarqués sur le récepteur. C’est aussi par le port USB que la batterie du module se recharge. L’épaisseur du module rend difficile sa connexion sur les ports USB peu accessibles de certains ordinateurs, d’où la présence d’une rallonge USB livrée avec le périphérique.

Un fois chargé, le récepteur dispose d’une autonomie de 20 heures, ce qui autorise de travailler offline, loin de tout ordinateur, pendant tout ce temps. Pour garantir cette autonomie, le module se met en veille au bout de dix minutes d’inactivité et rebascule automatiquement en mode « écoute » quand on recommence à écrire (ou si on appuie sur la mine du stylo). Il est bien sûr possible de mettre en pause le module et de l’éteindre à l’aide des deux boutons qu’il possède.

Voir la fiche technique sur le site du constructeur

2.2- Du papier à l’ordinateur

Votre première utilisation

L’utilisation basique du stylo Zpen ne nécessite aucune installation de logiciel ni aucun « apprentissage » de votre écriture. Vous pouvez commencer à travailler avec votre stylo numérique immédiatement … ou presque, car il vous faudra attendre les 6 heures de charge du récepteur, via le port USB. Pour cette étape, nous avons utilisé avantageusement un chargeur secteur-USB (permettant de charger Ipod, téléphone mobile, lecteur MP3…) afin d’éviter de laisser tourner un ordinateur spécifiquement dédié à cet usage. Ceci fait, il vous suffit de mettre en marche le récepteur, d’y insérer une feuille (ou plusieurs) et de commencer à écrire. À la fin de votre prise de notes, vous pourrez même les consulter au format numérique. En effet, le logiciel Pen&Ink Wiever, embarqué sur le récepteur, est une application portable (ne nécessitant aucune installation) et permet de visualiser, d’imprimer et d’exporter les notes numérisées. Cette application permet également d’horodater les fichiers. Ce paramétrage n’est pas indispensable mais peut s’avérer bien utile. Il permet de synchroniser le module aux date et heure de votre ordinateur. Il suffit, avant de commencer la prise de notes, de connecter le récepteur au port USB de votre ordinateur, de lancer le logiciel Pen&Ink Wiever et d’accéder au menu Outils – Régler l’horloge.

La prise de notes

Rien de plus simple ! Clipsez le récepteur au centre d’un des cotés d’une feuille de papier (ou d’un paquet de feuilles).

Allumez le récepteur en maintenant appuyé le bouton Marche/Arrêt durant deux secondes.

Prenez le stylo et écrivez normalement. Une diode du récepteur clignote et signale la bonne communication avec le stylo. Pour indiquer un changement de page, il vous suffit d’ouvrir la pince et d’y glisser une nouvelle feuille (ou de retourner ou retirer la précédente).

L’écriture reste naturelle même si on a tendance, dans un premier temps, à écrire plus gros et plus lentement. Il faut cependant prendre garde à bien séparer le texte brut des dessins. Pour faciliter la conversion ultérieure de vos notes, il faut proscrire l’ajout de remarques dans les marges ou entre les lignes.

En fin d’activité, éteignez le récepteur en maintenant appuyé le bouton Marche/Arrêt durant deux secondes.

La pince-récepteur doit toujours être placée sur un petit coté de la feuille (pour une feuille de format A4). Si vous désirez travailler en format paysage (à l’italienne), c’est possible. Il suffira, avec le logiciel fourni, de basculer l’image obtenue de 90°. De même, pour les gauchers, le constructeur suggère de fixer plutôt la pince en bas de page. L’image obtenue devra donc être retournée de 180°.

La visualisation des notes numérisées

Connectez le recepteur à l’un des ports USB de votre ordinateur, directement ou par l’intermédiaire du cordon prolongateur. Le périphérique est reconnu comme une clé USB classique dont on peut explorer le contenu, donc voir les fichiers dans l’explorateur de fichiers.

Lancez l’application Pen&Ink wiever qui est embarquée dans le récepteur (aucune installation n’est nécessaire).

Dans le menu Fichier du logiciel, cliquez sur Ouvrir et choisissez le fichier correspondant à vos notes (Les fichiers sont numérotés dans l’ordre de leur création et horodatés).

Vous avez vos « notes » sous les yeux !

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l’application « Pen&Ink wiever »
Ce logiciel « lit » les fichiers générés automatiquement sur la clé. Sur la gauche, on voit les vignettes des pages générées

Vous pouvez alors consulter page par page, l’ensemble de vos notes mais aussi les imprimer ou les exporter au format PDF pour les transmettre par courriel, par exemple.

L’édition des notes manuscrites

Pour aller plus loin que la simple visualisation de vos notes manuscrites, il est nécessaire d’installer le logiciel MyScript Notes. C’est un logiciel de « conversion » des notes, associée à la reconnaissance d’écriture et de formes. Il permet ainsi de rendre votre travail compatible avec un traitement de texte, un tableur ou tout autre logiciel que vous utilisez habituellement.

L’application offre également un module d’édition, autorisant ainsi les modifications de vos notes manuscrites avant conversion.
Ainsi, avec les outils virtuels (stylo, gomme, surligneur) et les outils de sélection (rectangle régulier, rectangle étirable et lasso) vous pouvez modifier vos notes manuscrites pour y effacer les ratures, mettre de la couleur, déplacer des éléments, corriger les fautes… Vos notes sont ensuite mises à jour et vos modifications sauvegardées.

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logiciel « MyScript Notes » 1
module d’édition de notes :
plusieurs outils permettent de modifier les notes « originales »
La conversion des notes numérisées

Le logiciel MyScript Notes permet de convertir vos notes manuscrites en texte dactylographié. On peut lancer immédiatement une conversion « mixte » (textes et images) qui donnera un résultat acceptable. Il est également possible de convertir l’ensemble du document en texte brut, en image unique ou en graphique (dessin vectoriel). Pour des documents plus complexes, il est préférable de préparer soigneusement le travail de reconnaissance (comme c’est le cas pour n’importe quel autre logiciel de reconnaissance d’écriture). Ainsi, il est possible de délimiter des zones du document pour préciser celles contenant du texte seul, celles constituées de textes et images, celles que l’on désire transformer en images seules, celles que l’on désire transformer en graphiques… Cela se fait aisément et rapidement.

Lors de la conversion, vous pouvez choisir le type d’écriture (naturelle, imprimerie, capitale) ainsi que la langue utilisée. De nombreuses langues sont proposées et différents alphabets sont reconnus dont l’alphabet cyrillique ainsi que les caractères chinois…

La phase de reconnaissance est assez rapide (10 secondes environ ont été nécessaires pour la conversion de la page donnée en exemple).
Une fois la conversion effectuée, le texte peut être encore être édité et corrigé directement dans MyScript Notes

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logiciel « MyScript Notes » 2
module de conversion. A gauche les notes modifiées après passage dans l’éditeur. A droite le document après « reconnaissance » . En bas une fenêtre d’édition pour modifier les erreurs qui persistent.

À ce stade, le résultat peut être imprimé ou enregistré. Dans ce cas, le fichier obtenu est dans un format propriétaire qui nécessite MyScript Notes pour être ouvert et consulté. Si vous désirez utiliser vos notes dans un autre type de document ou si vous désirez le diffusez, ou le donner à une autre personne, vous devez l’exporter.

L’exportation et l’archivage du fichier traité

Le logiciel MyScript Notes propose d’exporter vos notes, une fois converties, aux formats .txt (pour du texte brut) ou .rtf (pour des textes enrichis avec images). Il est également possible d’envoyer le fichier par courriel.

Bien que les formats proposés soient utilisables par n’importe quel traitement de texte, on peut regretter le fait que Zpen privilégie la compatibilité avec les produits Microsoft. En particulier, le logiciel MyScript Notes est capable de lancer automatiquement Outlook et Word. De même, si vous utilisez le logiciel Writer d’OpenOffice.org, vous obtiendrez sûrement une mise en page parfois fantaisiste que vous devrez réaménager en déplaçant les blocs textes et images.

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export dans « Word »
Remarquer que l’outil « d’affichage des marques de mises en forme » est activé et met en évidence les imperfections mineures qui subsistent. La zone grisée (en bas) montre qu’ici le texte est créé dans des blocs indépendants.
Une reconnaissance profilée

MyScript Notes propose un module complémentaire, MyScript Trainer correspondant à une phase d’entraînement (qualifié d’« adaptation à la reconnaissance »), entraînement utile pour vous, mais aussi pour le logiciel… Tout d’abord, vous devez recopier (avec le stylo électronique, bien évidemment !) une série de caractères (lettres, chiffres et symboles). Puis, vous devez recopier, le plus naturellement possible, un texte en respectant les consignes indiquées par le logiciel. Une fois le travail exécuté, vos devez enregistrer le fichier correspondant sur l’ordinateur. Pour finir, le logiciel compare le texte original avec votre texte manuscrit.

Cette dernière étape « d’apprentissage » par le logiciel peut prendre facilement une bonne quinzaine de minutes, mais il est conseillé d’effectuer cet exercice d’entraînement si votre écrire est difficilement lisible.

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Accueil de « MyScript Trainer »
Ce module de « MyScript Notes » permet de générer un profil et de lancer une phase d’entraînement de reconnaissance manuscrite.

Chaque utilisateur peut exécuter cet entraînement et enregistrer son propre profil qui sera importé en temps voulu (un profil peut être associé également à une langue spécifique).

Plus loin avec NoteSearch...

Dane-Elec propose un nouveau logiciel, NoteSearch, dans lequel on retrouve les principales fonctionnalités de Pen&Ink wiever et de MyScript Notes avec une interface revisitée qui est, il est vrai, plus agréable. Cette application peut être téléchargée sur le site du constructeur.

NoteSearch permet de classer et de gérer facilement ses notes avec, désormais, la possibilité d’accéder au portail MyNotes de Dane-Elec pour y déposer et partager tous ses documents manuscrits.

Une autre nouveauté est la possibilité de rechercher des mots au sein de l’ensemble des documents sans passer par la phase de conversion. Il est ainsi très facile de se retrouver dans ses notes !

Lors du test, nous n’avons pas retrouvé les options de conversion, pourtant bien utiles, du logiciel MyScript Notes. Il semblerait que NoteSearch ne puisse faire que de la reconnaissance de texte brut… Certes il est possible de copier-coller les éléments graphiques dans un logiciel de traitement de texte mais les manipulations deviennent alors plus contraignantes… Dommage, NoteSearch pourrait être, sinon, le digne successeur de MyScript Notes.

 3- Des applications pédagogiques possibles

Voici quelques utilisations qui peuvent être envisagées en milieu scolaire. Tout d’abord, dans le cadre d’une simple utilisation du stylo. Ensuite, quelques déclinaisons de ce qui peut être fait de façon plus… avancée. Ainsi, chacun y trouvera des idées pour exploiter les possibilités du stylo numérique et concevoir, à son tour, des utilisations correspondant, au mieux, à ses pratiques.

3.1- Utilisation simple

Dans les exemples suivants, après numérisation et une fois dans l’ordinateur, les notes « à l’état brut » sont imprimées ou exportées en un format courant (.pdf) en vue d’être diffusées à un plus large public (collègues ou élèves).

Pour un professeur
  • L’enseignant habitué à la prise de notes lors de conférences, de formations, de réunions …, trouvera, dans le stylo numérique, un outil plus confortable et plus rapide à l’usage que le scanner qui trône sur son bureau.
  • L’enseignant, non adepte du clavier, pourra utiliser le stylo numérique pour la préparation, voire la rédaction complète, de ses cours.
  • Un scanner prend une « photo » du document placé sur la vitre. On obtient une image matricielle (ou bitmap). Avec le stylo numérique, les dessins faits à main levée sont enregistrés au format vectoriel. Ainsi, les schémas, les organigrammes, les cartes heuristiques peuvent très facilement et très rapidement être numérisés, modifiés et échangés.
Pour la classe
  • À condition de confier le stylo à un élève qui écrit bien, on peut envisager de conserver une trace numérique de ce qui a été « fait en classe » [2] et donner un « retour » sur ce qui a été vraiment dit, compris et noté...

    Les copies d’écran, proposées précédemment dans cet article, correspondent au premier essai d’un élève de 5° [3], sans aucun apprentissage. On peut voir que la pince émetteur n’a pas été bien centrée, ce qui explique le résultat décalé sur la droite. Lors de cette expérience en classe, les élèves se sont montrés curieux et « demandeurs ». Un travail sur l’exigence de qualité nécessaire peut alors être envisagé surtout si l’on désire mettre le travail effectué à disposition d’autres élèves (soit par impression, soit par consultation en ligne sur un site ou un Espace numérique de travail… )

  • On peut également envisager la réalisation d’un schéma en utilisant une feuille calque placée sur une photographie voire sur un écran d’ordinateur. Le document numérisé peut ensuite être projeté à l’ensemble de la classe ou partagé sur le réseau ou l’ENT.

3.2- Une utilisation plus avancée...

Dans les situations suivantes, il y a besoin de travailler les fichiers « originaux » pour intégrer les « notes » dans un « environnement » plus étendu.

Tenir un cahier de textes papier et numérique simultanément.

Le récepteur est fixé aux pages du cahier de textes qui est complété
comme d’habitude. En même temps, le contenu est automatiquement numérisé et sera publié sur l’ENT de l’établissement. La publication peut se faire au format PDF sans conversion ou après reconnaissance du texte. Il est même possible de le copier pour le coller dans l’éditeur de l’application en ligne.

Une piste pour apprendre à mieux maîtriser l’écrit...

Les « échecs » lors du traitement des notes par le logiciel de reconnaissance peut faire prendre conscience aux élèves de la nécessité d’écrire « correctement » et d’éviter ainsi les abréviations, les lettres mal formées... De même, un mauvais ordonnancement des mots participe à la perte de sens que met en évidence l’impossibilité du traitement !

Numérisation de tableaux de résultats et gestion de notes.

La reconnaissance des tableaux se fait généralement sans encombre.

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Conversion d’un tableau de valeurs
A gauche, le document « brut ». A droite, la conversion
( logiciel MySript Notes)

Le résultat est normalement prévu pour être utilisé dans un traitement de texte mais, si le tableau est exporté au format .txt, il est possible de l’ouvrir ensuite avec un tableur. Après quelques retouches éventuelles, on obtient une feuille de calcul exploitable.

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Export d’un tableau de valeurs
  • A gauche l’export au format texte, récupé dans le « bloc notes ». A droite ce même fichier ouvert dans excel. Il reste quelques erreurs à corriger !

Dès lors on peut penser à utiliser le stylo pour des applications plus ambitieuses :

  • Compléter une fiche d’appel dont la numérisation sera intégrée dans une feuille de calcul comportant elle-même la liste des élèves.
  • Renseigner de « fiches » lors d’une évaluation de compétences... pour l’ECE, par exemple !
  • Conserver la trace des appréciations et des notes d’un devoir au barème complexe.

Cette mise en œuvre peut sembler lourde et ne vaut que lorsque l’effectif d’élèves est important... ce qui, hélas, tend à se généraliser.

 4- bilan et perspectives

4.1- Les plus

  • une utilisation très simple et quasi immédiate
  • une portabilité très pratique
  • un coût, initialement de 120€, actuellement tournant aux alentours de 70 €
  • une reconnaissance d’écriture satisfaisante (même sans la phase apprentissage)

4.2- les moins

Au niveau du stylo :
  • visibilité de l’extrémité de la mine difficile
  • impossibilité de « changer » la couleur de l’encre sur le stylo lui-même. La seule méthode est de changer la cartouche ( ce qui est peu commode) ou, alors, alors d’utiliser un autre stylo (en effet, un récepteur peut prendre en charge deux stylos...).
Au niveau du logiciel de reconnaissance et conversion
  • absence d’outil ligne (pour souligner ou tracer des traits droits ) et adjonction impossible de formes [4].
  • absence de police de symboles. En l’état actuel, mieux vaut convertir les formules mathématiques et les équations chimiques au format image.
  • certains caractères exclus des corrections (par exemple « ° » pour la température). Il est impossible de les écrire ! [5]
  • absence d’exportation au format PDF après conversion. Il sera nécessaire alors de passer par le traitement de texte.
  • utilisation limitée à l’environnement Windows et une compatibilité imparfaite avec les logiciels d’OpenOffice.org.
  • impossibilité d’intégrer un fond aux pages (cela permettrait d’y insérer un schéma ou une carte à légender…)
  • impossibilité de personnaliser l’archivage et le nommage des fichiers AVANT usage. Les fichiers sont créés à la racine de l’espace de stockage (du récepteur) avec des noms définis par le système.

4.3- L’avenir ....

D’autres modèles existent et proposent d’autres outils tels qu’un mini écran ( pour afficher le nombre de pages écrites et l’état du système), une liaison filaire à l’ordinateur permettant de visualiser à l’écran la progression de la numérisation…
Un autre modèle, le E-pen d’Apcom, joue également le rôle de stylet transformant votre stylo en souris et votre feuille de papier en tablette graphique. Ce stylo permet d’annoter les documents d’Office 2007 ( Microsoft) et fonctionne mode « tablette PC » avec la reconnaissance de caractères de Windows 7.
voir un test

On rêve ...

  • d’une liaison wifi pour visualiser la numérisation, en direct, sur l’ensemble ordinateur- vidéoprojecteur.
  • d’une intégration à un ENT pour une gestion plus aisée des notes.
  • d’une combinaison des différents systèmes existants…
Post Scriptum :

Abandonnez votre stylo « classique » pour un modèle numérique !
C’est un auxiliaire précieux pour conserver une trace de vos « écrits » sur votre ordinateur ! Rentabilité « garantie » sauf si vous tapez très vite directement au clavier ! :-)

[1D’après ce qu’on peut lire sur le web, les références de recharges à utiliser seraient Schmidt 625 ou Rotring R074421 et non Schmidt 628 comme indiqué dans la FAQ du site du constructeur…

[2très utile pour les absents, ou certains élèves très lents ou handicapés qui ne peuvent pas prendre de notes en temps réel

[3Merci à Madame Schneider, professeur de SVT au collège De Lattre de Tassigny au Perreux pour sa participation à cette expérimentation.

[4Cependant ces fonctionnalités existent dans les traitements de textes, cela peut donc être « corrigé » après exportation

[5Cependant la correction peut être effectuée dans les traitements de texte, donc, après exportation

 

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