Un institut pour mieux enseigner
© www.ohazar.comToutes les régions françaises sont dotées d’un Irem, Institut de recherche sur l’enseignement des mathématiques. Selon Dominique Bénard, responsable de l’antenne mancelle de l’Irem des Pays de la Loire à l’Université du Maine, « l’intérêt d’une telle institution réside dans la possibilité offerte aux enseignants de penser ensemble et par eux-mêmes l’approche de leur discipline, sans contrainte hiérarchique et au-delà des programmes. Dans un contexte d’enseignement où règne, comme ailleurs, l’exigence de résultats, développer la réflexion des élèves, leurs capacités à modéliser, à argumenter, à se tromper aussi, n’est pas chose facile. C’est pourtant bien cela, les mathématiques, le calcul n’étant qu’un moyen de rationalité parmi d’autres. » Des professeurs de tous niveaux et de toutes filières travaillent en groupe non seulement sur les façons d’enseigner, l’usage des nouvelles technologies, la cohérence des programmes ou encore l’histoire de la construction des théories, mais également sur la finalité et le sens de cet enseignement. Cela leur permet de prendre du recul vis-à-vis des problèmes rencontrés en classe et contribue à la mise au point de stages proposés à tous les enseignants en mathématiques pour leur formation permanente.
Maths hors classe
Deux collégiennes en libre réflexion, aidées par Martine Janvier et par Dominique Bénard. © Anne Le PennecMartine Janvier, professeur de mathématiques, organise l’atelier Math en jeans dans son collège manceau du Vieux Colombier ainsi que le rallye mathématique de la Sarthe, un concours dans lequel des classes rivalisent pour résoudre des problèmes et des énigmes. Deux élèves de 4ème inscrites cette année à Math en jeans révèlent la raison de leur engagement dans l’atelier : elles ont été séduites par les sujets proposés l’an dernier. « Les mathématiques devraient être l’occasion pour les élèves d’apprendre à chercher, en acceptant l’idée de ne pas toujours parvenir à résoudre entièrement le problème posé, explique Martine Janvier. En classe, faute de temps, rares sont les moments durant lesquels cet exercice est réalisable ; dans l’atelier, cela devient possible. Si les idées des élèves les conduisent au-delà du programme, il nous arrive d’introduire un concept qui n’a pas encore été abordé en classe et qui leur permet de continuer sur leur lancée. Prendre ainsi de l’avance sur le programme est valorisant pour eux. Après l’échéance du congrès Math en jeans, les collégiens ont parfois du mal à rester motivés pour poursuivre l’atelier. Ils sont néanmoins contents de présenter leurs travaux au Salon des mathématiques ou de concourir pour le prix André Parent. » Le rallye mathématique propose, lui aussi, d’aborder la discipline de manière différente, par le biais du jeu. Plus de la moitié des collèges sarthois ont inscrit leurs classes cette année. Lors de la finale, programmée le 15 mai en plein air, les sujets traiteront d’astronomie, de géométrie ou d’origami. Des élèves de l’école supérieure des géomètres et topographes du Mans se joindront à la fête avec leurs instruments
ça se passe maintenant
Jardins mathématiques
Menés depuis deux ans dans la Sarthe, les ateliers « Math en jeans » proposent une approche attractive des mathématiques qui met les collégiens en situation de recherche.
© www.ohazar.comDes apprentis chercheurs
Faire des mathématiques comme on cultive son jardin, comme on explore des sentiers inconnus sans le couperet de l’interrogation écrite... voilà ce que vit cette année une douzaine d’élèves de 4ème et 3ème des collèges du Vieux Colombier au Mans et du Vieux Chêne à La Flèche, en participant aux ateliers Math en jeans (1) deux heures par semaine.
Chaque élève a choisi l’un de ces deux sujets proposés par un chercheur en mathématiques : Peut-on prévoir, en fonction de la forme de sa base, la forme et les caractéristiques d’un tas de sable ? Comment occuper le plus petit volume possible avec six oranges disposées côte à côte ? En groupe, accompagnés de leur professeur et du chercheur, ils mènent leur réflexion comme le feraient des mathématiciens en situation de recherche, « avec ce que cela comporte de liberté et de flou artistique », précise Dominique Bénard, Maître de conférences à l’Université du Maine.
Une pédagogie qui donne le temps
Math en jeans a vu le jour il y a une quinzaine d’années, sous l’impulsion d’une poignée de chercheurs et de professeurs désireux de promouvoir l’utilité des mathématiques dans le développement des facultés de raisonnement et de proposer une approche de cette discipline plus agréable et plus épanouissante. Alors que l’apprentissage en classe passe très souvent par la mise en application de notions apprises, ces ateliers misent sur une pédagogie de découverte par l’action et donnent aux élèves le temps nécessaire pour mener à bien un véritable travail de recherche dans lequel l’enseignant se situe un peu en retrait.
« Rien n’est joué d’emblée. Nous construisons ensemble les questionnements, les hypothèses et les démonstrations au fur et à mesure des échanges », explique Dominique Bénard. Au préalable, celui-ci a pris soin de réfléchir aux problèmes posés et de creuser différentes pistes d’étude possibles, notamment celles qui mènent à des impasses et qui risqueraient de décourager. « ''Il s’agit de pousser les élèves dans leur réflexion afin de leur permettre d’avancer de la manière
la plus autonome possible. Il leur arrive de nous surprendre par un choix pertinent auquel nous n’avions pas pensé.'' »
Une approche communicative
À partir d’une situation expérimentale telle que la formation de tas de sable sur différentes surfaces planes, les collégiennes du Vieux Colombier observent, prennent des photos pour effectuer des mesures, puis s’interrogent : les arêtes du tas de sable forment-elles toujours le même angle avec le plan du socle, quelles que soient les dimensions de ce dernier ? L’intuition des élèves les porte à le croire ; par le calcul algébrique et à l’aide du théorème de Pythagore, elles le démontrent. Jusqu’au congrès national de Math en jeans, en mars, où les participants présenteront devant leurs pairs les résultats de leur travail, les deux équipes sarthoises avancent chacune de leur côté. Les élèves échangent en partie par courrier électronique, parfois avec le chercheur. Ce mode de communication incite à formuler dans un vocabulaire précis ce qu’on cherche et ce qu’on a trouvé, avec l’ambition d’être bien compris.
(1) Méthode d’apprentissage des théories mathématiques en jumelant des établissements pour une approche nouvelle du savoir
Le cerveau à l’affiche
La Semaine internationale du cerveau, organisée chaque année, vise à porter à la connaissance du public le vaste terrain et les enjeux des recherches en neurosciences. Lors de la prochaine édition, du 10 au 16 mars, des équipes du monde entier feront état de leurs travaux sur le fonctionnement du cerveau.
Pour Laurent Lescaudron, enseignant-chercheur et coordinateur de la manifestation organisée à Nantes avec l’IFR 26 (2), « il est urgent de mobiliser le public autour de la recherche en neurosciences, de recueillir des fonds dans le cadre de la campagne Neurodon et de susciter des vocations chez les jeunes. Il s’agit non seulement de lutter contre les maladies neurodégénératives, en forte progression au sein d’une population vieillissante, mais aussi d’offrir aux malades concernés une meilleure qualité de vie. Cette opération donne aussi l’occasion de resserrer les liens entre les chercheurs et les bénéficiaires de leurs travaux, à savoir les patients et leurs proches. Il importe que ces derniers sachent que, dans leur ville, nous travaillons sur leur maladie. »
Les nouvelles techniques d’ imagerie médicale permettent d’observer directement et de mieux comprendre certains dysfonctionnements du cerveau. Cet organe complexe reste néanmoins mal connu. Comment stopper la dégénérescence des communications inter-neuronales ? Est-il possible de greffer des cellules souches pour remplacer des neurones malades ? Telles sont les questions qui sous-tendent les recherches actuelles de l’équipe Transplantation, plasticité neuronale et cellules souches, de l’Inserm à Nantes, dirigée par Philippe Naveilhan.
« Un gène humain muté de la maladie de Parkinson est implanté chez des rats. Des modifications du comportement se manifestent alors progressivement chez ces animaux et suggèrent des altérations neuronales qu’il est possible d’étudier de près en réalisant des coupes de leurs cerveaux, explique Laurent Lescaudron. En collaboration avec le CHU d’Angers, notre équipe nantaise va comparer ces observations avec celles établies à partir de cerveaux de patients parkinsoniens décédés, afin de savoir si les dégénérescences observées chez les rats sont identiques chez l’Homme »
(2) Institut fédératif de recherche thérapeutique (Inserm/CNRS/CHU/ Université de Nantes)
• contact : Véronique Gratas,ifr26@nantes.inserm.fr ou 02 53 48 28 86
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