Transcript A.P.P 2014-2015 n°4 - Lycée français François Mitterrand de Brasilia

ACTION PEDAGOGIQUE PILOTE 2014 – 2015
1. Titre de l’APP : Les apprentis chercheurs, à la poursuite du hasard...
2. Résumé du projet et des actions prévues(4 lignes maximum):
Les élèves découvriront le monde de la recherche en rencontrant des chercheurs et en s'impliquant en
groupe dans un travail «d'apprentis chercheurs » avec le soutien de docteurs du CIRAD, de
l'EMBRAPA et de l’Université de Brasília. Une présentation orale des travaux sera organisée pour la
semaine des mathématiques ou des sciences ainsi que des posters.
3. Le projet s'inscrit-il dans le cadre d'une APP Monde? Précisez laquelle:
APP Tous chercheurs.
4. Souhaitez-vous rattacher ce projet à une ou plusieurs autres APP-Monde ?
Non
NB : il est indispensable de remplir également la version en ligne de ce
formulaire :https://fr.surveymonkey.com/s/AEFE-Projet-APP-2014(vous pouvez procéder par copiercoller)
Porteurs du projet
5. Zone: Amérique du Sud (Brésil, Colombie,...)
6. Établissement porteur du projet
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PAYS - Ville:
Nom:
Code établissement AEFE:
7. Statut:
Brésil – Brasília
Lycée français François Mitterrand
101L01
Conventionné
8. Nom et courriel du chef d’établissement :
Caussé Alexandre: [email protected]
9. Nom et courriel du directeur administratif et financier :
Nebas Jean-Pierre: [email protected]
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10. Coordinateur du projet (1)
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NOM et prénom :
Fonction :
Courriel :
Dagnat Olivier
EMCP2 de mathématiques
[email protected]
11. Coordinateur du projet (2)(si nécessaire)
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NOM et prénom :
Fonction:
Courriel :
Barroso Igor
Professeur de mathématiques et de sciences physiques
[email protected]
12. Coordinateur du projet (3)(si nécessaire)
•
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NOM et prénom :
Fonction:
Courriel:
Micoud Laurent
Professeur de SVT
[email protected]
13. Autres établissements impliqués (éventuellement)
Préciser le courriel du chef d’établissement
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Caractéristiques
14. Votre projet fait-il intervenir des enseignants des disciplines suivantes:
NB: ce n'est pas le nombre de cases cochées qui fait la valeur d'un projet.
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Langue et culture française
Philosophie
Langues vivantes
Histoire-géographie et SES
Éducation artistique et culturelle
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Mathématiques
Sciences expérimentales et Technologie
Documentation
Sport
15. Votre projet rentre-t-il dans les catégories suivantes ?
NB: ce n'est pas le nombre de cases cochées qui fait la valeur d'un projet.
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Ouverture sur la culture du pays d'accueil
Spectacle vivant (théâtre, danse, cirque)
Atelier d'écriture ou de création avec un artiste
Cinéma
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Radio - Enregistrement audio
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Presse écrite
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Gastronomie
☐
Utilisation du numérique
☐
Autre (veuillez préciser)
Développement durable
Égalité fille-garçon
Vivre ensemble
Organisation/participation à un concours
Réalisation d'un spectacle
16. Votre projet concerne-t-il des élèves du: secondaire
17. Niveaux concernées :
☐ Maternelle
☐ 6ème
☐ Terminale
☐ CP
☐ 5ème
☐ CE1
☐ 4ème
☐ CE2
☐ 3ème
☐ CM1
☐ 2nde
☐ CM2
☐ 1ère
18. Nombre d’élèves concernés en primaire/maternelle :Cliquez ici pour taper du texte.
en collège :
Cliquez ici pour taper du texte.
en lycée :
les élèves de 1S et de TS et des
volontaires de seconde, soit 30
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Présentation plus détaillée du projet
Détaillez le plus précisément possible ces éléments, pour expliquer la réflexion et la démarche.
19. Objectifs pédagogiques /éducatifs :
L’objectif est ici de favoriser le travail en groupe, la démarche d'investigation, l'autonomie et
le goût des sciences. C'est aussi celui de la découverte du métier de chercheur en effectuant un réel
travail de recherche à partir de problèmes qu'ils pourront choisir autour du thème de l'aléatoire, de la
modélisation (notamment autour des biotechnologies) et du chaos et qu'ils chercheront à résoudre.
Tout cela encadré par leurs professeurs et les chercheurs associés. Un stage de 3 jours de biologie
moléculaire au CIRAD sera organisé (pour certains élèves) ce qui montrera de manière pratique des
éléments de modélisation ainsi que des visites à l'institut de sciences exactes de l'UNB au
département de physique. Nous cherchons bien sûr à encourager les vocations scientifiques.
Ci-dessous une introduction plus approfondie:
Laplace, mathématicien et physicien du XVIIIeme siècle, affirmait que, si on pouvait
"embrasser tous les rapports des êtres de l’Univers, on pourrait déterminer pour un instant
quelconque, pris dans le passé ou dans l’avenir, la position respective, et les mouvements de tous ces
êtres "ou du moins en définir des valeurs plus ou moins probables. Deux siècles plus tard, le
mathématicien Raymond Poincaré a remarqué qu' "il peut arriver que de petites différences dans les
conditions initiales en engendrent de très grandes dans les phénomènes finaux. La prédiction devient
impossible." L’idée du chaos était née...
Nous avons tous une idée intuitive de ce qu'est une probabilité, nous utilisons d'ailleurs
quotidiennement cela dans des contextes anodins de notre existence. Nous ne pouvons pas en dire de
même pour des notions plus générales d’événements aléatoires et d’événements indépendants qui
sont pourtant à la base de la théorie des probabilités.
Nous approfondissons ceci en générale avec des exemples de jeux de hasard bien spécifique
comme le jeu de pile ou face ou le jeu de dé. Lorsque nous jetons un dé à six faces équilibré nous
avons tous l'idée intuitive qu'il y a une notion d'équiprobabilité pour l'obtention d'une face qui vient
du hasard. Par contre, cela devient plus délicat dès que nous nous intéressons à des événements de
probabilités différentes alors que nous avons encore des événements aléatoires. Cela se complique
d'autant plus si nous répétons un certain nombre de fois la même expérience. Que dire alors si ils
proviennent d'événements naturels ou de modélisations de certains de ces événements. D'ailleurs
qu'en est-il de mouvements déterministes dont la prédiction devient impossible comme le dit
Poincaré ? Ceci nous amène a poser quelques questions fondamentales:
(1) Dans quelle mesure le lancé d'un «dé truqué», ou d'un joueur très habile, change les
probabilités des différentes faces? Peut-on encore considérer cela comme un
événement aléatoire?
(2) Quel lien y-a-t-il entre le concept d'aléatoire dans le contexte du lancé d'un dé ou d'une
pièce de monnaie et celui d'un événement, concret, comme d'avoir un accident ou
d'être atteint d'une maladie mortelle ?
(3) Peut-on prévoir des événements aléatoires ? C'est à dire, y-a-t-il des lois ou des
régularités que l'on peut observer dans le hasard ? D'ailleurs comment peut-on
produire du hasard ? Certaines personne prétendent être capable de reconnaître le
hasard provenant d'un être humain, notamment dans des répétitions de lancers de pile
ou face. Est-ce raisonnable de penser cela ?
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(4) Comment se fait-il que, lors de la répétition d'une même expérience aléatoire, la
fréquence semble se stabiliser au fur et à mesure que les répétitions augmentent ?
(5) Peut-on modéliser des situations naturelles ou concrètes à l'aide d'algorithmes
simulant des procédés aléatoires? Par exemple, pourrait-on simuler la croissance de
certaines plantes ?
(6) Quel lien y-a-t-il entre les phénomènes aléatoires et ce qu'on appelle la théorie du
Chaos, comme présenté dans l'introduction ? Comment définir ce qu'est un procédé
chaotique ? Et les fractales dans tout cela ?
L'objectif de ce projet est d'amener à réfléchir les élèves à penser sur les fondements de la
théorie des probabilités. L'analyse et l'étude de ces concepts suivront deux perspectives
fondamentales. Une première se penchera sur les fondements de la théorie des probabilités comme
les théorèmes limites fondamentaux de cette théorie à savoir la « loi des grands nombres » et le
« théorème central limite », avant de voir les applications concrètes possibles. Une autre sera de
comprendre comment dans des situations pratiques et empiriques bien déterminées, les notions
d'aléatoire et d'indépendance peuvent et doivent être appliquées. Le tout, bien sûr, en montrant
l'importance actuelle que ces notions ont dans la compréhension de notre monde à travers des
modélisations et dans les multiples applications pratiques, cela même dans le monde de la recherche,
ceci dans diverses disciplines.
Un point intéressant pour étudier cela est de partir de constructions de générateurs de nombres
aléatoires qui permettent de remplacer le jet d'un dé mais avec le nombre de faces que l'on veut et
ceci en répétant cette expérience le nombre de fois que l'on veut.
Mais, en fin de compte, qu'est-ce qu'un générateur de nombre aléatoire ?
Un générateur de nombre aléatoire est un algorithme mathématique capable de créer des
suites de nombres qui sont aléatoires et indépendantes. Comment créer des nombres aléatoires à
travers un algorithme déterministe ? C'est à dire, comment créer une suite de nombres aléatoires
utilisant une fonction bien définie qui calcule un nombre bien déterminé à partir d'un certain
argument. Comprendre et construire certains de ces générateurs aléatoires fait partie de ce projet,
puisque cela permet d'étudier de manière systématique les différentes questions abordées
précédemment. Cela nous amènera naturellement aussi à réfléchir à ce que signifie modéliser et à
comprendre l'intérêt que cela a.
20. Actions envisagées et leur mise en œuvre:
Phase 1: Sensibilisation avec une conférence en mai d'un chercheur de l'UNB.
Phase 2: Formation des groupes et choix d'une problématique en rapport avec les thèmes ci-dessus en
septembre 2014.
Phase 3: Travail de recherche en autonomie sous l'encadrement de professeurs du lycée et rencontres
régulières (éventuellement en vidéoconférence) avec les chercheurs afin de recadrer ou d'enrichir les
idées et les démarches des élèves. Il est envisagé trois rencontres au moins pendant la phase de
recherche.
Phase 4: Visite d'un laboratoire de l'UNB (si il y a une nécessité d'utiliser un outil non disponible au
lycée il peut être envisagé plusieurs visites) // Stage de 3 jours au CIRAD de Brasília de biologie
moléculaire (pour les 1S) Dont l'objectif sera de résoudre une problématique en rapport avec le
domaine des biotechnologies (ex: recherche de niveau d'expression de gênes avec un stress hydrique)
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Phase 5: Présentation des résultats à l'aide d'un blog ou d'un journal, puis devant un public lors d'une
semaine des mathématiques ou des sciences et réalisation d'un poster notamment après le stage de
biotechnologie,
21. Évaluation prévue :
- Qualité du travail et motivation des groupes.
- Questionnaires données aux élèves pour évaluer leur ressenti.
- Le contenu du blog des élèves.
- Avis des chercheurs, des professeurs et du chef d'établissement.
- Présentation orale du travail pour la semaine des mathématiques ou des sciences.
22. Personnels de l’établissement impliqués (enseignants, ATOS, vie scolaire, parents d’élèves...)
Olivier DAGNAT (EMCP2 de mathématiques), Igor BARROSO (enseignant de mathématiques et de
sciences physiques), Laurent MICOUD (Enseignant de SVT), Laborantine,
23. Partenaires du projet (ex : Scac, Institut Français, entreprises…)
Institut de physique de l'université de Brasília_UNB (www.fis.unb.br/ ) // CIRAD
(http://bresil.cirad.fr/) // EMBRAPA (http://www.embrapa.br/)
24. Moyens matériels à disposition par l’établissement (ex: un bus, une caméra...)
Salle de conférence en partenariat avec l'Alliance française,
25. Intervenants extérieurs (les décrire succinctement, et préciser s'ils seront rémunérés)
Dr Annibal Dias de Figueiredo Neto (UNB, Instituto de Ciências Exatas, Departamento de Física) il
encadrera plus précisement les moments de recherches des différents groupes, il est le coordonnateur
du laboratoire de physique, statistique. Une rémunération est envisagé pour ces interventions et les
visites du laboratoire.
Dr Pierre MARRACCINI (CIRAD) et Dr Lucília MARCELLINO (EMBRAPA) qui interviendront
pour le stage intensif de biologie moléculaire, un coût est prévu pour ce stage.
26. Le projet implique-t-il des déplacements d'élèves? Précisez
Lors du stage au CIRAD et des visites à l'UNB
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Validation
Titre de l’APP(rappel): Les Apprentis Chercheurs, à la poursuite du hasard
Avis du chef d’établissement :
Ce projet innovant s'intègre parfaitement dans le projet d'établissement.
Il est le fruit d'un travail collaboratif de l'équipe de sciences au sens large et permet de
dynamiser la filière scientifique. Il donne également une ouverture de établissement vers
l'extérieur et permet de nous faire connaître à Brasília. Le partenariat entre l'EMRAPA et le
CIRAD permet également d'ouvrir nos élèves aux différentes poursuites d'études en
France. Ces deux organismes étant des partenaires forts de la coopération éducative postbaccalauréat entre le France et le Brésil par l'intermédiaire du SCAC.
Nom:
Caussé Alexandre
date et signature :12-05-2014
Pour les actions 1er degré ou inter-degrés
Avis du Conseil d’école/établissement:
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Avis de L’IEN (justifiant le 1er degré uniquement):
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Nom:
date et signature
Pour les actions 2nd degré
Avis du conseil du 2nd degré (justifiant la cible 2nd degré) uniquement
Avis très favorable à l'unanimité,
Signature du proviseur
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