NOMBRES – Curiosités, Théorie et Usages

 

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Sommaire de cette page

 

>>> Éléments bloquants

>>> Aider les enfants?

>>> Quelques conseils

>>> Le paradoxe français en mathématiques

 

 

 BON en maths ou pas?

 

Pistes de réflexion sur ce thème actuellement bien à la mode.

 

Note: un polymathe est bon en maths mais pas que ! Un polymathe a la connaissance approfondie d’un grand nombre de sujets différents, en particulier dans le domaine des arts et des sciences. Un polymathe  est une personne d'esprit universel, un omniscient.

 

Anglais : math sucks, nul en math

You really suck! Tu es vraiment nul! (aussi "chinat"; littéralement "suçant")

 

 

Résultat de l'enquête PISA de décembre 2023

 

 

Performances en CM2 en 1987 et en 2017

Source: Le Monde / MENJ-DEPP – Avril 2019

 

 

Nuls en maths?

Les gens pensent qu’ils ne comprennent pas les maths, mais tout est dans la manière d’expliquer.

*       Demandez à un ivrogne si 2/3 est plus grand que 3/5, et il ne saura pas vous répondre.

*       Mais demandez-lui s’il vaut mieux 2 bouteilles de vodka pour 3 personnes ou 3 bouteilles pour 5, et la réponse coulera de source: 2 bouteilles pour 3. 

Israel Gelfand (rapporté par Edward Frenkel)

 

La vision des ivrognes

Ils partent de la première situation 2 bouteilles pour 3 et visualisent ce qui se passe en ajoutant une bouteille pour deux personnes. Il est alors évident que ces deux dernières personnes sont lésées.

 

 

Explication arithmétique

Si le dénominateur commun de ces deux fractions est mis à 3 x 5 = 15. Alors les deux numérateurs deviennent: 10 pour 2/3 et 9 pour 3/5. Ce qui montre bien que la première fraction est la plus grande.

Note: sur l’horloge 2/3 h = 40 min et 3/5 h = 3 x 12 = 36 min.

Voir Pensées & humour /  Un peu d'anglais et maths

 

Suppression de la Terminale C et panne de l'ascenseur social

La suppression de la terminale C en 1993 du temps où François Bayrou était ministre de l'éducation (1993-1997) faisait une quasi-unanimité: non à la dictature des maths!

Conséquence: le programme de maths en terminale S d'aujourd'hui est bien en-dessous de l'ancienne terminale D. Pire, le niveau en math de S en 2017 est en algèbre bien moins développé que celui des sections économiques de 1990 !

Paradoxalement, au siècle de l'informatique, le niveau des élèves du secondaire est parmi les plus faibles d'Europe.

Cependant, suite du paradoxe, la France reste une grande nation mathématique (21 % des médailles Fields, deuxième nation après les États-Unis avec 23%). Le niveau d'exigence des classes préparatoires expliquent cette performance.

Pour aussi abstraites qu'elles paraissent, les mathématiques sont essentielles pour l'économie et le développement d'une nation. Elles le sont évidemment pour la recherche scientifique source de progrès y compris dans la vie quotidienne.

Contrairement à d'autres disciplines, les maths ne sont pas corrélées aux classes sociales: "Un enfant né dans une famille modeste a autant de chance de réussir dans cette matière qu’un enfant des classes favorisées, alors que les langues, le français, l’expression et l’aisance à parler reflètent impitoyablement les origines sociales. La régression de 1993 et la suppression de la terminale C explique peut-être la panne de l’ascenseur social que nous connaissons actuellement."

 

L’Académie des sciences s'alarme: Plus grave, les cours ne seraient plus en adéquation avec les études supérieures. Les nouveaux bacheliers S arrivent désormais dans l’enseignement supérieur scientifique sans y avoir été véritablement préparés, alors même que les besoins du pays en scientifiques et ingénieurs ne cessent de croître. Cette baisse de niveau s’explique par les réformes du lycée engendrées en 2000 et en 2010.

D'après: Nous sommes nuls en maths? C’est la faute à Bayrou! -  Christian de Moliner - 20 novembre 2017

 

Bonus Malus en Maths pour la France

*       4 000 chercheurs et enseignants-chercheurs en mathématiques.

*       19 médaillés Fields.

*       4 prix Abel (2e nation la plus récompensée derrière les États-Unis.

*       6 établissements français dans le top 50 mondial en maths.

*       dont 2 dans le top 10.

*       Les élèves du CM1 se classent derniers de l'UE.

*       En terminale 34,4 % des élèves s'ennuient en maths, contre 17,9  % en 1995.

*       40% des postes non pourvus à l'agrégation, et

*       23 % au Capes en 2015.

Source: Le paradoxe français de la bosse des mathsLe Parisien – 01/04/2017

 

 

Du favoritisme pour les filles en maths ?

Dans l’ensemble, ces résultats (4 500 filles de 11 ans dans plus de 35 collèges) montrent qu’une attitude gratifiante envers les élèves peut affecter leur progrès et leur orientation.

Camille Terrier chercheuse à la London School of Economics – Avril 2015

Suite à une étude de la London School of Economics et de Paris School of Economics montrant que de bonnes notes en mathématiques, notamment des filles, encourageaient le succès et l'engagement dans les filières scientifiques.

Voir Pensées & humour / Le cerveau des humains

 

 

 

Comment j'ai détesté les maths

Film documentaire d'Olivier Peyron (2013)

Avec Cédric Villani, François Sauvageot, Anne Siety …

Nominé au césar du meilleur film étranger.

 

Ce film raconte comment les mathématiques ont bouleversé notre monde. Il est vrai, les mathématiques dirigent le monde actuel. Alors pourquoi une telle désaffection généralisée par une grand majorité d'entre nous ?

Faut-il revoir les méthodes d'enseignement de cette matière?

 

Voir Films

 

 

Selon ma modeste expérience, il a deux problèmes majeurs particulièrement inhibant au lycée:

 

*    Maîtrise des techniques opératoires: comme beaucoup souffrent de ne pas savoir lire et compter en entrant au collège, il y a beaucoup d'élèves qui ne maîtrisent pas la simple technique opératoire de l'algèbre en arrivant au lycée.

Beaucoup pensent que les maths ce sont des recettes qu'il faut apprendre par cœur et se découragent devant tant de choses à apprendre. On redonne confiance en expliquant les raisons de pratiquer de telle ou telle manière, ou en montrant des exemples concrets. Par exemple  deviendra automatique si on se souvient que . Tout bête, comme pour la multiplication 8 x 7 = 2 fois 4 x 7 = 2 x 28 = 56.

 

*    Les concepts nouveaux ne sont suffisamment expliqués et introduits dans leurs contexte: vecteur, dérivée, trigonométrie, etc.

 

En trigonométrie, le cours insiste sur la droite réelle enroulée, concept qui parasite complètement même les plus doués. Alors que la majorité n'a pas compris la nature du terrain de jeu: le cercle trigonométrique limité à un point M qui se déplace sur la circonférence et dont on veut connaitre les coordonnées en relation avec un angle.

 

La réponse personnelle selon laquelle "je ne suis pas doué en maths" n'est pas de mise. Pas plus que la réplique désabusée de certains profs en rendant les copies: "vous n'avez pas le sens mathématique!".

Une fois à l'aise sur ces bases (techniques opératoires et concepts fondamentaux), les barrières sont levées pour progresser, voire aimer les maths. En tout cas, devenir fier de parvenir à un résultat.

Dominant son sujet, il n'y a plus d'obstacles mobilisateurs d'énergie. Dès la lecture d'un énoncé les ficelles de la solution apparaissent comme par enchantement.  L'esprit débobine automatiquement les conséquences d'une donnée.

 

Si en linguistique on vous dit qu'il faudrait un antalgique. Si vous ne connaissez pas le mot votre cerveau sera bloqué là. Sinon, ce mot vous fera immédiatement penser à antidouleur, paracétamol, morphine voire analgésique … En maths c'est la même chose; parallèle fera penser à théorème de Thales, colinéarité, parallélogramme … selon le contexte.

 

Certes une démonstration originale exige un flair mathématique, un sens mathématique aiguisé. Réservons cela aux professionnels des mathématiques, comme il y a des professionnels de l'électronique hyperfréquence ou des professionnels de la musique.

 

Toujours selon mon expérience, j'ai pu me rendre compte de l'exigence d'abstraction demandé aux élèves. Or, la majorité d'entre eux aura besoin de digérer les concepts avant de les dominer.

 

À un enfant qui apprend à faire du vélo, on lui laisse ses petites roulettes jusqu'à une bonne maîtrise de l'équilibre. À un enfant qui apprend à compter, on le laisse compter sur ses doigts. À un élève de première qui apprend la trigonométrie, un concept ésotérique de prime abord, on lui laisse la liberté de se reporter à des figures.  Autre exemple, les angles orientés. Concept nouveau qui semble compliquer les choses. Alors pourquoi donner un formulaire à apprendre par cœur alors que de simples figures permettent de les assimiler le plus simplement du monde.

 

Voir Pensées & humour

 

 

Mon expérience

 

Je ne suis pas prof de maths et respecte, ô combien, leur travail face à des classes souvent très hétérogènes.

J'ai eu l'occasion de donner du soutien (plutôt que des cours) à de nombreuses personnes aussi bien lorsque j'étais étudiant que maintenant  alors que je suis retraité.  J'ai toujours eu à faire à des élèves volontaires de niveau moyen jusqu'à très bon. J'ai toujours constaté un décrochage en maths qui décourageait. Après quelques séances montrant comment se rassurer sur un calcul ou comment vérifier un résultat, j'ai toujours vu ces personnes redécoller.

Je reconnais que c'est là, la différence entre un professeur face à une classe entière et en un temps limité et un précepteur dédié à un élève en particulier.

 

 

Aider ses enfants?

 

D'après une étude menée par des chercheurs de l'université de Chicago et relayée par le New York Times, les parents mal à l'aise avec les mathématiques transmettraient leur anxiété à leur progéniture... et leur mauvais niveau en maths. Et ce, notamment pendant les devoirs : face au stress des parents, incapables de résoudre les exercices en toute quiétude, les enfants développeraient une phobie des maths, comparable à celle de leurs géniteurs.

 

Appréhender les maths de manière positive

 

Selon le professeur de psychologie Harris Cooper - de l'université nord-américaine Duke - les parents doivent tenter de faire comprendre aux enfants que les mathématiques ont leur place dans la vie de tous les jours, afin d'éviter qu'ils deviennent phobiques. Il faut lui expliquer, par exemple, que lorsque vous comptez votre monnaie ou que vous regardez les prix dans les magasins, vous faites aussi des mathématiques. 
 

D'après David DOUÏEB01/09/2015

 

 

Quelques conseils

 

Bien comprendre  les énoncés

Avant de se lancer, prendre le temps de bien comprendre ce qui est demandé. Utilisez un surligneur, reporter les valeurs sur votre brouillons, visualisez le problème par un schéma, etc.

 

De la propreté

Ne pas hésiter à prendre de la place dans les écritures. Posez le raisonnement et les opérations le plus clairement possible. On s'applique!

 

Prêter attention aux nombres et aux unités

Un problème peut être faux si les unités sont mal interprétées. Calculez un ordre de grandeur et essayez de trouver un moyen de le vérifier.

Même la Nasa peut se tromper: Mars Climate Orbiter en 1998 n'atteint pas son orbite. Trop basse, la sonde est détruite en traversant l'atmosphère de la planète Mars. Origine du défaut: confusion entre système d'unités américain et le système international (SI) En gros, on a pris des livres pour des kilogrammes.

 

Compter de tête

Le calcul mental se perd. C'est dommageable pour résoudre les cas de la vie courante. N'utilisez la calculatrice qu'en dernier ressort.

 

En tant que parents, expliquez

Face aux "je suis nul en maths", "je n'y comprends rien" observez votre enfant et essayez de l'aider à formuler ses difficultés. Si besoin, en parler aux professeurs. Il est rare d'être nul en maths; il est plus courant d'avoir loupé une explication et cette lacune pèse sur la suite.

 

Voir C'est clair – En finir avec les tracas de calcul

 

 

 Le Français: un handicap?

Le français est une langue illogique et pleine de bizarreries. Elle peut entrainer des équivoques ou des difficultés de compréhension.

Par exemple:

*      le un est aussi bien l'article que le nombre 1. L'anglais les distingue: "a" et "one".

*      les nombres ne suivent pas tous la même logique: onze, douze, quatre-vingt-dix, etc.

*      le 3 janvier est une quantité ou un rang. L'anglais est précis: January, the third.

Conclusion: pour transmettre le goût des maths, réfléchissez bien aux mots que vous employez!

Source: La langue française nuit-elle aux mathématiques - Science et Vie n°278 – Mars 2017

                                                                                                

 

Histoire vraie d'un professeur face à un élève plus malin que lui.

La consigne était: Écris avec des chiffres les nombres suivants (siguientes): dix, quatre-vingt-dix-huit, quatre-vingt-un, soixante-six, trente.

 

Le petit garçon de 7  ans a répondu: 11, 99, 82, 67, 31. Le professeur a biffé les réponses et a marqué: non.

 

Je crois que celui qui n'a pas bien compris c'est l'enseignant, s'est amusé le père de Jaime.

 

La prochaine fois, il mentionnera ci-dessous plutôt que suivant.

 

Apparemment, ce n'était pas la première fois que cela arrivait! L'exemple du dessous est dû a une petite fille de 6 ans.

 

Écris en chiffres les nombres suivants

 

 

Presse d'octobre 2017

 

 

Le paradoxe français en mathématiques

 

D’un côté,

la France peut s’enorgueillir:

*      de ses treize médailles Fields;

*      des dizaines de chercheurs dans ce domaine clé pour les innovations de demain;

*      de disposer de structures reconnues pour leur excellence sur le plan international comme l’École normale supérieure de Paris ou l’institut Henri-Poincaré; et

*      d’avoir donné de grands noms comme Descartes, d’Alembert, Blaise Pascal, Condorcet ou, plus près de nous, Alexandre Grothendieck, Laurent Lafforgue ou Cédric Villani.

 

D’un autre côté,

 des résultats calamiteux dans les classements internationaux  (TIMSS et PISA) des performances scolaires.

La France est en queue de peloton :

*      en CM1, 485 points en mathématiques

*      à comparer à 529, la moyenne OCDE.

 

La France estime qu'il y a 42,4 % des élèves faible en maths. Perte de 17 points entre 2014 et 2019.

C'est comme si les élèves français avaient perdu une année d’enseignement.

 

Raisons multiples

*      formation insuffisante de professeurs parfois en souffrance;

*      modifications trop fréquente des programmes;

*      les mathématiques sont devenues facultatives à partir de la première;

*      manque de moyens; et

*      développement d’un sentiment d’autodépréciation très répandu, tant chez les élèves que chez les adultes.

 

 

Espoir ?

Pourtant, il reste une majorité d’élèves qui se dit intéressée par les maths.

Ces élèves réalisent que cette matière donne les clés et des méthodes pour comprendre le monde d’aujourd’hui et penser celui de demain.

 

Le rapport Villani-Torossian de 2018 propose 21 mesures pour améliorer l’enseignement des mathématiques.

D'après Paradoxe français – La Dépêche – Philippe Rioux – 16/09/2021

 

 

Suite

*         Innumérisme

*         Intelligence artificielle

*         Intelligence et arts libéraux

*         Apprentissage du calcul avec le boulier

*         Apprentissage et vocabulaire des maths

*         Méthode Singapour

*           Soustraction et enseignement

*           Nombres: ordinaux et cardinaux

Voir

*         Étudiants

*         Mémoire

*         QI

Site

*         Annales du bac – France-examen.com

*Cette page

http://villemin.gerard.free.fr/aEnseign/Maths.htm