Association pour l’animation mathématique

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Les interventions 2012

Vous trouverez ci-dessous un compte-rendu des interventions "Les maths, ça sert !" qui se sont déroulées durant l’année 2012, pour la deuxième année consécutive.

Les intervenants, tous volontaires, ont passé de nombreuses heures avec les professeurs qui ont accueillis les interventions pour s’assurer de la meilleure intégration possible de l’intervention dans le programme de la classe.

Statistiques et probabilités au service de la médecine

Visuel TapMardi 10 janvier 2012, les élèves de la classe de Terminale S du lycée Saint Sernin de Toulouse ont reçu la visite de Mr Tap, médecin méthodologiste et statisticien à la retraite de l’Hôpital Purpan. Pendant une heure, Mr Tap leur a fait révisé les notions mathématiques indispensables à l’exercice de son métier.

Les élèves de la classe de Mme Palandjian ont pu découvrir comment les statistiques permettent de vérifier la validité intrinsèque d’un test ou examen clinique grâce au calcul de sa sensibilité et de sa spécificité. Mr Tap leur a également montré l’application des probabilités conditionnelles (notion que venait d’aborder leur professeur) dans le champ de l’épistémologie.

Devant un public très réceptif et captivé, Mr Tap a développé un volet moins connu du métier de médecin où les mathématiques rencontrent tout aussi bien la biologie et la chimie. Ce témoignage est d’autant plus précieux que plusieurs élèves souhaitent faire médecine l’année prochaine.

Dans un contexte actuel marqué par de nombreux scandales médicaux, cette intervention permettra peut-être aux élèves de mieux comprendre et d’arborer un esprit critique face aux discours parfois contradictoires des médias.

Observations par radar météorologique et modélisation numérique de l’atmosphère à Météo France

Le 9 février dernier, les élèves de deux classes de Terminale scientifique du Lycée Bourdelle à Montauban ont accueilli l’intervention de Mr Flouttard, ingénieur chez Météo France. Durant deux heures et devant près d’une cinquantaine d’élèves, Mr Flouttard a présenté différentes facettes de son métier et montré les constantes interactions entre le monde des mathématiques et celui de la physique et de la mécanique.

Dans une première partie, les élèves ont découvert le fonctionnement d’un radar météorologique et son rôle dans l’observation des précipitations et du vent (explication de l’effet Doppler). Les élèves de Mme Pombourcq et de sa collègue ont ensuite pu se familiariser avec les mécanismes de formation d’une tornade et comprendre comment on pouvait les prévoir par observations des cellules orageuses dites « supercellules ». Grâce à des animations pas à pas, des graphiques et des photos, ils ont pu suivre l’évolution de plusieurs tornades (notamment celle de de 2004 au Nebraska). Enfin, Mr Flouttard leur a expliqué comment les ingénieurs arrivaient à modéliser numériquement les fluctuations atmosphériques. En se basant sur différents exemples, les élèves ont été confrontés aux problématiques quotidiennes des prévisionnistes et ont pu se rendre compte de la complexité des processus de prévision et des risques d’erreur possibles.

Durant cette présentation, les élèves, très actifs et curieux ont posé beaucoup de questions sur les tornades et le changement climatique actuel. En lien direct avec l’actualité, ces questions font écho à celles discutées en permanence à une échelle internationale.

Probabilités et statistiques au service de la prise de décision

Mardi 14 février, les élèves de Première STI du Lycée Jacquard (Paris 19e) ont accueilli Mr Nicolas Bousquet, ingénieur-chercheur en R&D chez EDF au sein de leur classe. Pendant près de deux heures, Mr Bousquet a démontré comment les probabilités et les statistiques lui servaient quotidiennement dans son métier d’ingénieur en risque.

Comment estimer la taille d’une population de morues dans le Golfe du Saint Laurent ? Peut-on prévoir la hauteur d’une crue en fonction de la mesure de débit ? Comment calcule-t-on la durée de vie de composants d’une centrale nucléaire ? Autant de questions abordées dans la classe de Mr Chacrone qui ont permis aux élèves de réinvestir leurs connaissances.

Au moyen d’un jeu de cartes, Mr Bousquet leur a ensuite démontré comment la prise de décision au service d’une centrale nucléaire peut s’avérer très complexe, lorsque l’on sait que l’intervalle de confiance est souvent plus difficile à évaluer sur de faibles probabilités.

Grâce à une simulation en directe (estimation de la probabilité qu’un cours d’eau dépasse une digue de protection) les élèves ont ainsi pu apprécier à quoi ressemblent les données et les outils de l’ingénieur. Très intéressés, ils ont d’ailleurs posé beaucoup de questions tout au long de la présentation sur ce métier et les études pour y parvenir. Plus que de bonnes notes en maths, l’important pour être ingénieur est avant tout d’être curieux et de vouloir savoir et comprendre, rien d’impossible donc !

A quoi servent les maths dans le quotidien d'une ingénieure ?

photo Klein-Jaby Le 16 février dernier, les élèves de 6e de Mr Lameghaizi, professeur de mathématiques au collège Blaise Pascal à Plaisir (78), ont reçu la visite de Mme Klein-Jaby, ingénieure en recherche et développement chez Areva.

Auprès d’une vingtaine d’élèves, elle a tout d’abord expliqué en quoi consiste le métier d’ingénieur et plus particulièrement ce sur quoi elle travaille au quotidien : le contrôle-commande.

A l’aide d’un schéma, Mme Klein-Jaby a ensuite présenté comment marche une centrale nucléaire et en quoi les mathématiques sont indispensables pour contrôler son bon fonctionnement. Au travers de cas concrets, les élèves ont pu s’apercevoir que la précision d’une mesure, le respect d’une marge de sécurité, la proportionnalité et l’interpolation linéaire, notions transversales aux mathématiques et à la physique, peuvent avoir des conséquences catastrophiques si elles sont mal estimées ou mal calculées.

Avec beaucoup d’exemples empruntés au quotidien des élèves, Mme Klein-Jaby a conclu sa présentation en décrivant en détail une journée-type ainsi que son parcours d’études. Durant une heure, elle aura su captiver l’attention et répondre aux nombreuses questions de ces jeunes têtes pensantes, rendant ainsi plus familier son quotidien professionnel.

A quoi servent les maths dans le quotidien d'une ingénieure ? Bis

Le même jour au sein du même établissement (collège Blaise Pascal à Plaisir), Mme Klein-Jaby, ingénieure R&D chez Areva a présenté à nouveau son exposé auprès des élèves de troisième de Mr Lameghaizi.

En mêlant tour à tour anecdotes, exemples concrets et témoignages sur son métier, Mme Klein-Jaby a détaillé quelques notions mathématiques, en adaptant son propos par rapport au programme de 3e : la précision de la mesure, les droites (pour l’interpolation linéaire), la proportionnalité, les unités de mesure...

Les élèves, constamment sollicités, ont essentiellement posé des questions sur son métier, de quoi aiguiser leur curiosité quelques mois avant les premiers choix d’orientation du lycée.

Observations par radar météorologique et modélisation numérique de l’atmosphère à Météo France

Après avoir introduit la complexité des processus de prévision météorologiques et l’observation par radar à des terminales pour qui la formation des tornades et l’effet Doppler n’ont plus de secret, Mr Flouttard est intervenu le 27 février auprès cette fois d’une classe de troisième du collège Montesquieu à Cugnaux (31) afin d’expliquer le rôle des mathématiques dans son métier d’ingénieur à Météo France.

Partant de la même présentation (cf. article du 09/02), Mr Flouttard a initié les élèves de Mme Cipolin à la lecture de cartes de relevés météorologiques par radar et leur a montré comment se formaient les tornades et comment on pouvait les prévoir par observation de cellules orageuses. En expliquant comment s’effectuaient les prévisions d’ensemble au delà de 3 jours, les élèves ont pu réviser la notion de moyenne et découvrir celle d’écart-type qu’ils verront sous peu.

Très curieux, les élèves ont été très actifs durant la présentation et ont posé un grand nombre de questions toutes aussi variées les unes que les autres (effet Doppler, le chaos, les tornades, le fonctionnement du radar...) et bien d’autres ! Certains élèves avaient encore des questions après cette intervention a rapporté Mme Cipolin, professeur de mathématiques de cette classe. Encore une fois, un franc succès pour Mr Flouttard qui s’apprête à intervenir une troisième fois dans un autre établissement auprès d’une classe de première.

Les Maths, au service de la notion de fiabilité en ingénierie électronique

Visuel Foucher Lycée Parmi les innombrables appareils électroniques de notre quotidien, comment détermine-t-on leur fiabilité et en quoi les mathématiques peuvent jouer un rôle dans la compréhension et le calcul de cette notion ?

A partir d’exemples très concrets et d’échantillons de puces électroniques à l’appui, Mr Foucher, senior expert en microélectronique chez EADS, a initié des élèves de seconde du Lycée Louis de Broglie (Marly-le-Roi, 78) aux problématiques quotidiennes de fiabilité de l’industrie des semi-conducteurs le 16 mars dernier.

Après une première partie consacrée à la notion de fiabilité (exemples concrets, grandeurs mathématiques...), les élèves de la classe de Mr Brenac ont été confrontés au problème suivant : considérant une forte probabilité de panne dans les premiers temps de vie d’un composant électronique (forte défaillance infantile), quand doit-on privilégier le déverminage, méthode qui consiste à vieillir les composants pour supprimer cette défaillance, au risque de réduire la durée de vie de bons composants ? A partir de données de fabricants, les élèves étaient invités à se mettre dans la peau d’un ingénieur en électronique et de se prononcer sur plusieurs exemples. Pour finir, Mr Foucher leur a donné quelques pistes d’ouverture pour concevoir comment calculer des associations de probabilités au sein d’un même objet électronique.

Tout au long de cette présentation, Mr Brenac a pris régulièrement le relais pour réactiver les notions de statistiques et de probabilités récemment apprises. Ce fut également l’occasion d’introduire brièvement la fonction exponentielle que la plupart des élèves verront l’année prochaine pour ceux qui continueront en filière scientifique.

Dans une classe où beaucoup se destinent à continuer en filière scientifique, l’intervention de Mr Foucher a suscité des questions portées essentiellement sur le métier d’ingénieur et les cycles d’études possibles (en école et en université), et leur a permis d’entrevoir l’étendue des différents domaines de spécialisation possibles.

Les Maths au service de la notion de fiabilité en ingénierie électronique, Bis

Visuel Foucher 3e

Après la classe de Mr Brenac à Marly-le-Roi, c’est au tour des troisième du collège Alain Fournier à Orsay d’accueillir Mr Foucher, senior expert en microélectronique à EADS et de découvrir l’univers de l’industrie du semi-conducteur.

Le 23 mars, les élèves de la classe de Mme Ferry ont pu découvrir pourquoi certains objets électroniques tombent en panne alors qu’ils sont neufs. A partir d’une courbe en baignoire qui illustre le taux de défaut par heure de fonctionnement, Mr Foucher leur a expliqué ce qu’est le déverminage et ses conséquences en fonction de la qualité des composants.

Et les maths dans tout cela ? Lire une courbe et l’interpréter, utiliser les probabilités et les statistiques pour estimer la durée de vie d’un objet, calculer des pourcentages et des fréquences d’apparition d’un défaut... voici autant de compétences mathématiques sollicitées dans le métier d’ingénieur en électronique que les élèves ont eu loisir de réviser lors de cette présentation.

Auprès d’élèves très curieux des sciences et des mathématiques en particulier (nous a reporté leur professeur Mme Florence Ferry), Mr Foucher a eu droit à des questions très techniques en électronique (circuits électroniques, performances) et sur son métier. Chaleureusement applaudi en fin de séance, plusieurs élèves ont d’ailleurs prolongé la discussion avec lui durant la pause, de quoi susciter des vocations !

Les Maths au service de la notion de fiabilité en ingénierie électronique...et de 3!

Le même jour, Mr Foucher, senior expert en microélectronique à EADS, a présenté à nouveau son exposé relatif à la notion de fiabilité dans l’industrie du semi-conducteur auprès d’une classe de troisième européenne du collège Alain Fournier à Orsay.

Devant 25 élèves plutôt "littéraires", Mr Foucher a redoublé d’exemples empruntés à l’industrie de l’aéronautique et de l’automobile pour illustrer la notion de fiabilité en mobilisant certaines connaissances du programme (fréquences statistiques, notion de grandeurs et d’unités, équations, ordre de grandeurs et pourcentages...).

Plus réservés, les élèves de la classe de Mme Ferry, le professeur de mathématiques a l’origine de la première intervention, ont questionné Mr Foucher sur les Airbus et la durée de vie des avions, et sur les parcours d’études possibles pour devenir ingénieur.

L'intégration de composés électroniques

Le 13 mars à Vence, les élèves de Terminale S du Lycée Henri Matisse (dont certains suivent la spécialité maths) ont reçu la visite de Mr Geoffroy, ingénieur d’intégration chez Texas Instruments. En une heure, Mr Geoffroy leur a présenté tout d’abord son métier et ses missions, son parcours et l’entreprise Texas Instruments. Dans une seconde partie, les élèves de la classe de Mme Lange ont été mis en situation de résoudre les problèmes d’intégration suivants : comment calcule-t-on le nombre de digit d’un nombre ? Comment détermine-t-on la résolution d’une image ? Comment peut-on savoir le nombre de niveaux de couleurs d’un écran full HD ? Ou encore quelle puce choisir en fonction d’un nombre de données défini ?

Pour y répondre, les élèves ont fait appel à leurs connaissances en utilisant tour à tour le log en base N, la racine cubique, les factoriels et les puissances. Ils ont ainsi découvert ce qu’était une carte OMAP et ont pu se familiariser avec le système binaire (0/1) principalement utilisé en informatique.

A la suite de cette intervention, Mr Geoffroy a présenté son exposé dans une autre classe de Terminale S, celle de Mme Clary. Auprès d’élèves très attentifs, Mr Geoffroy leur a rappelé qu’il n’est pas nécessaire d’être premier en sciences pour faire un bon ingénieur et que des parcours « atypiques » sont tout aussi pertinents dès que la curiosité, l’envie de comprendre et le goût pour les sciences sont là. Comme l’explique Mme Clary, leur professeur de maths : « Mes élèves ont vu très concrètement l’intérêt des mathématiques et je pense qu’ils en ont tiré un certain profit  ». Elle a remarqué que certains élèves qui n’étaient pas en tête de classe ont posé des questions et se sont montrés très actifs.

En fin de présentation, les élèves intéressés ont voulu en savoir plus sur son métier, les parcours de formations possibles et souhaitaient connaître quelles seraient les nouvelles fonctionnalités électroniques de demain. Une très belle première !

Les Maths et le hasard, regard historique et mathématique

Le 20 mars à 16h, les élèves de Première S du Lycée Bourdelle à Montauban ont accueilli Mr Geneste, directeur scientifique chez EADS. En partant de la question suivante : qu’est-ce que le hasard ?, Mr Geneste a raconté comment les mathématiciens et les physiciens avaient avancé au cours des siècles pour démontrer et définir cette notion. Parmi une foule d’anecdotes tirées de l’histoire des sciences, la classe de Mme Pombourcq a pu (re)découvrir ce qu’était le pari de Pascal, l’apparition de la théorie ondulatoire de la lumière, le pari du chevalier de Méré, la notion de fiabilité en industrie et bien d’autres exemples encore.

Probabilités, statistiques, loi exponentielle, fonctions trigonométriques... autant de notions mathématiques que les élèves ont pu appréhender aux travers de nombreux exemples et ainsi mieux comprendre leurs applications dans le monde de l’industrie, de la cryptographie et dans la vie quotidienne.

Comme l’a observé Mme Pombourcq, leur professeur de mathématiques, les élèves ont vraiment vu à quoi servaient les mathématiques. Certains ont même confié que « finalement les maths que l’on fait cette année, c’est super facile  » quand on les remet dans leur contexte historique.

Très attentifs, les élèves ont posé des questions au fur et à mesure de la discussion sur l’histoire des sciences, l’industrie, les missiles ou encore sur les maths en tant que tel. Un élève, qui s’intéresse généralement peu aux mathématiques enseignés dans sa classe n’a pas hésité à poser des questions au grand plaisir de son professeur. Une très belle démonstration comme en témoignent les applaudissements des élèves qui ont conclu l’intervention de Mr Geneste dans leur classe.

Les maths au service du biomédical

Le 15 mars, Mr Cau, ingénieur en Recherche & Développement à Innopsys est venu rendre visite aux élèves du collège Saint-Sulpice (81) pour leur faire découvrir à quoi servent les maths dans le domaine médical.

Après une intervention fructueuse l’an passé dans le même établissement, c’est auprès d’élèves de 4e, puis de 3e que Mr Cau a tour à tour présenté son parcours de formation, ses expériences professionnelles et son travail, pour ensuite leur introduire l’univers de l’instrumentation du biomédical.

A partir d’exemples concrets, Mr Cau leur a expliqué ce qu’étaient les détecteurs biomédicaux tels que les scanners et les biopuces et comment ceux-ci étaient utilisés pour permettre la détection de maladies. Sous le regard de Mr Vidal, professeur de mathématique à l’origine de la première intervention, les élèves qui étaient tous volontaires pour assister à cette rencontre, ont pu réviser les notions de médiane et de moyenne, et comprendre comment les principes de trigonométrie étaient utilisés pour « designer » un instrument de mesure.

Les Maths, ça sert... dans la vie quotidienne !

Le 22 mars dernier, les élèves de la classe de seconde du Lycée Auguste Renoir à Cagnes-sur-Mer ont reçu la visite de Mr Cavelier, directeur aux achats chez Thales Alenia Space.

Mêlant anecdotes issues de l’histoire des sciences, notions mathématiques et applications physiques, Mr Cavelier a tenté de faire réfléchir les élèves aux questions suivantes, souvent empruntées à l’actualité et la vie quotidienne : comment fait-on pour convertir les proportions d’une recette de cuisine (règles de proportionnalité) ? Pourquoi baisser la vitesse de conduite sur l’autoroute permet de réguler les bouchons (distance de sécurité dans un espace disponible) ? Combien de départements représente un million d’hectares, surface touchée par la sécheresse actuellement en France (unités de mesure) ? Comment calcule-t-on les réductions lors des soldes (pourcentages) ? Et enfin, comment fonctionnent les satellites et comment font-ils pour « flotter » ?

Pendant une heure, les élèves très intéressés ont posé les questions qu’ils avaient préparées avec leur professeur. Celles-ci portèrent principalement sur les satellites, cœur de métier de l’entreprise Thalès, et dont certains en avaient fait leur sujet de TPE cette année.

Les Maths et le développement des composés électroniques

Le 2 avril, Mr Sagner, ingénieur en développement EDA / CAO (conception assistée par ordinateur) chez Texas Instruments est allé rencontrer les élèves de Terminale STI (Sciences et Technologies Industrielles) du Lycée Léonard de Vinci à Antibes.

Durant deux heures, Mr Sagner leur a fait découvrir l’univers de la microélectronique en introduisant toutes les étapes de conception et de développement d’un composant dans le respect du cahier des charges. Ce processus de production est en adéquation avec ce que voient les élèves en classe, a rapporté Mr Fassi, leur professeur de mathématiques.

Auprès d’élèves qui se destinent principalement à travailler dans la communication, l’infographie ou le design (automobile, artisanat, haute-couture...), Mr Sagner a su adapter sa présentation en l’axant davantage sur la démarche logico-déductive utilisée dans toutes les branches scientifiques. Il a également montré comment les fonctions exponentielles et les pourcentages pouvaient permettre le calcul de la consommation d’énergie d’un téléphone ou d’une calculatrice.

Plongés dans le quotidien de l’ingénieur puisque la présentation était en anglais, langue de prédilection dans le monde de l’ingénierie et des sciences, les élèves très intéressés ont orienté les discussions tout au long de la présentation autour des nouvelles technologies et des fonctionnalités à venir ainsi que sur le métier d’ingénieur et ses différents domaines d’activités.

Une très belle première pour Mr Sagner qui a tenu à leur montrer que les parcours scolaires atypiques n’étaient pas forcément signe d’échec et qu’il fallait avant tout croire en ses possibilités. Un beau message d’espoir pour ses futurs bacheliers ...

Les Maths, ça sert... dans la vie quotidienne !

Le 17 avril, Mr Cavelier, directeur aux achats chez Thales Alenia Space est revenu au Lycée Auguste Renoir à Cagnes-sur-Mer et a rendu visite cette fois aux élèves de Première ES de la classe de Mr Pascal.

Sur la base de sa précédente intervention, Mr Cavelier a souhaité montrer aux élèves que les mathématiques sont partout et qu’ils aident à mieux comprendre les évènements ou phénomènes de la vie quotidienne énoncés bien souvent dans les médias.

Il a notamment traité des questions suivantes : comment fait-on pour convertir les proportions d’une recette de cuisine (règles de proportionnalité) ? Pourquoi baisser la vitesse de conduite sur l’autoroute permet de réguler les bouchons (distance de sécurité dans un espace disponible) ? Combien de départements représente un million d’hectares, surface touchée par la sécheresse actuellement en France (unités de mesure) ? Comment calcule-t-on les réductions lors des soldes (pourcentages) ?

Mr Pascal, leur professeur de mathématiques, a trouvé l’intervention très constructive pour ses élèves dont beaucoup se destinent à entrer dans une école de commerce et qui oublient trop souvent qu’ils auront des mathématiques dans leur cursus.

Les questions, quant à elles, n’ont pas porté sur l’économie ou les satellites (comme la fois précédente) mais sur l’utilité des tangentes ou encore sur les liens possibles en mathématiques et musique.

Observations par radar météorologique et modélisation numérique de l’atmosphère à Météo France

Le 26 avril, Mr Flouttard, ingénieur chez Météo France et ayant déjà quelques interventions à son actif, est allé à la rencontre des élèves de Première ES du Lycée Saint Sernin à Toulouse.

Durant une heure, Mr Flouttard a présenté tour à tour le fonctionnement d’un radar météorologique et son rôle dans l’observation des précipitations et du vent (explication de l’effet Doppler), les mécanismes de formation d’une tornade (par observations des cellules orageuses dites « supercellules ») et enfin la modélisation numérique des fluctuations atmosphériques.

En se basant sur différents exemples, les élèves ont été confrontés aux problématiques quotidiennes des prévisionnistes et ont pu se rendre compte de la complexité des processus de prévision et des risques d’erreur possibles.

A plusieurs reprises, Mme Palandjian, professeur de mathématique dans cette classe, a fait le lien entre la présentation et les notions mathématiques vues récemment en cours (suites, probabilités...). Les questions des élèves ont portées sur la méthode de prévision et l’interprétation des cartes et comme toujours Mr Flouttard a eu droit à la question portant … sur le temps qu’il fera ce weekend !

Ravis de cette intervention, Mme Palandjian et Mr Flouttard envisagent déjà une autre intervention l’année prochaine !

Estimation de la consommation électrique des particuliers français

Mr Chabault, secrétaire général d’EDF et vice-président de la Société Française de Statistiques, est allé à la rencontre des élèves de 3e professionnelle du lycée Chennevière-Malézieux en ce lundi 7 mai afin de leur montrer à quoi servent les maths, et plus spécifiquement les statistiques dans l’estimation de la consommation d’électricité des particuliers français.

Après avoir présenté les missions de la SFdS et du groupe EDF en France et dans le monde, Mr Chabault a expliqué quels sont les différents modes de production d’électricité en France associés à leur productivité : ainsi une tranche nucléaire produit 1 300 MW quand la plus grande éolienne en produit 1 MW.

Les élèves de la classe de Mr Ben-Réhouma ont ensuite découverts qui consomme le plus d’électricité en France. Près d’un tiers des consommateurs sont des particuliers, or c’est une catégorie que l’on connait peu et dont la consommation connait une grande variabilité. Quels critères influencent la consommation et comment peut-on la prévoir afin de répondre au mieux aux besoins ? Pour cela, on estime un échantillon d’utilisateurs et établit un plan de sondage en utilisant les statistiques ! Pour aller plus loin, Mr Chabault a conclut son propos en expliquant ce qu’était un intervalle de fluctuation dans une estimation.

En résumé, l’intervention de Mr Chabault a permis aux élèves de 3e de réviser plusieurs points de leur programme tels que les moyennes et quartiles, les unités de mesure et les puissances.

Estimation de probabilités par des proportions

Le 7 mai dernier, Mr Pasanisi, chef de projet R&D en management des risques industriels à EDF, est allé à la rencontre des élèves de Première (STI et S) du lycée Louis Armand (Paris 15e). Après une brève présentation de son parcours professionnel, Mr Pasanisi leur a posé le problème suivant : comment estime-t-on des probabilités d’occurrence de phénomènes rares et redoutés et que se passe-t-il si on prend une mauvaise décision ? Les élèves de la classe de Mme Lacaze ont ainsi pu appréhender à partir de deux exemples le lien complexe qui existe entre le calcul mathématique, rationnel et « brut » et les conséquences économiques et sociales de ces résultats. Mr Pasanisi a ensuite estimé une probabilité et introduit la notion de précision de l’estimation via l’intervalle de confiance qui influence la prise de décision dans son quotidien. Après cette partie démonstrative, les élèves ont été invités à se mettre par petits groupes et à calculer eux-mêmes la probabilité d’apparition d’une carte rouge dans un jeu de cartes contenant majoritairement des cartes noires en ayant un nombre limité de tirages possibles. Cette phase plus interactive leur a permis de se mettre en situation réelle.

Régulièrement sollicités par l’intervenant, les élèves mettaient en œuvre leurs connaissances pour résoudre les problèmes proposés, ce qu’ils ont fait avec brio en argumentant leurs réponses. Un public conquis et réceptif, soit une belle première pour Mr Pasanisi !

Système analogique et choix des composants électroniques

Au collège Les Bréguières à Cagnes-sur-Mer, les élèves de 4e de la classe de Mme Pujol ont accueilli, vendredi 11 mai, Mr Cantagrel, ingénieur test & validation et expert en design de cartes électroniques à Texas Instruments. Après une première présentation de son parcours scolaire et professionnel, Mr Cantagrel est entré au cœur de son sujet.

Au programme : fractions, puissances et équations au service de deux problématiques quotidiennes dans le métier de cet ingénieur : comment numérise-t-on un signal comme la voix et comment calcule-t-on la valeur d’une résistance pour éclairer une diode ?

Dans le premier cas, Mr Cantagrel a d’abord présenté comment s’organise l’architecture d’un téléphone mobile avant d’aborder les différences entre analogique et numérique. Les élèves ont pu découvrir comment le signal de la voix est converti en signal numérique lors d’une conversation téléphonique.

Dans le deuxième cas, la problématique reposait sur le choix de composants électroniques. Pour obtenir une fonction désirée, l’ingénieur doit mettre en œuvre des composants électroniques qu’il choisit en fonction de leurs caractéristiques propres. Dans ce contexte, les élèves devaient déterminés la valeur de résistance nécessaire à l’allumage d’une diode.

Durant les deux heures de présentation, les élèves ont eu tout loisir d’échanger avec Mr Cantagrel et d’assouvir leur curiosité sur les circuits d’études et le salaire de ce métier ainsi que sur des aspects beaucoup plus pratiques comme la marche à suivre lors d’une panne de téléphone portable.

Estimation de la consommation électrique des particuliers français

Quelques jours plus tard, le 11 mai 2012, Mr Chabault, secrétaire général d’EDF et vice-président de la Société Française de Statistiques, a rendu visite à d’autres 3e au collège Lucie Aubrac dans le 11e arrondissement de Paris.

Comment est produite l’électricité en France ? Combien d’ampoules peuvent être allumées grâce à la production d’une centrale ? D’une éolienne ? Comment consommons-nous et combien ? A partir de la même présentation (voir intervention du 07/05), Mr Chabault a traité tour à tour de ces questions et de l’importance d’estimer précisément la consommations des ménages français. En prenant l’exemple des sondages, il a montré comment se construit un échantillon représentatif et a expliqué le calcul pour y parvenir. Pour finir, il a introduit la notion d’intervalle de confiance, notion qui sera au programme l’année prochaine, de quoi prendre un peu d’avance...

Malgré l’heure matinale, les élèves de la classe de Mr Lemaire se sont montrés très actifs et ont régulièrement pris la parole pour répondre aux problèmes posés par l’intervenant. Certains ont souhaité en savoir davantage sur le métier de statisticien ainsi que sur le parcours d’études pour y parvenir. D’autres ont posé des questions sur les consommations records.

Mr Chabault a ensuite enchaîné auprès d’une seconde classe de 3e du même établissement. Si le fond reste similaire, Mr Chabault a cependant tenté d’en modifier la forme en modifiant ses exemples et son approche. Après avoir traité du débat entre le nucléaire et l’éolien entre France et Allemagne dans la première classe, il a cette fois expliqué devant les élèves de Mme Prouteau pourquoi la consommation électrique baissait durant les vacances et pourquoi les mardis et jeudis étaient les jours où l’on consommait le plus.

Jamais deux sans trois dit-on, c’est ainsi que Mr Chabault a réitéré une troisième et dernière fois sa présentation auprès des 3e de la classe de Mme Gérard. En expliquant que le métier de statisticien était le 3e aux USA, il a davantage développé en quoi consistait son métier et dans quels domaines un statisticien pouvait travailler. Afin de toujours mieux estimer les consommations électriques, Mr Chabault s’est attardé sur les nouveaux compteurs EDF appelés Linky qui permettent de mieux comprendre les consommations des ménages. Les questions ont cette fois porté sur le solaire et sur les avantages financiers de tels ou tels modes de production d’électricité.

Après plus de trois heures de présentation, Mr Chabault a réussi brillamment ce triplet sans perdre de son éloquence et en renouvelant constamment son propos, de quoi construire trois présentations très différentes et pleines d’anecdotes. Un grand tour de force !

Trigonométrie et Pythagore, à la découverte des écrans tactiles

A Cagnes-sur-Mer, les élèves de 3e du Collège Jules Verne avaient rendez-vous avec Mme Teboul-Ribière, ingénieure à Texas Instruments le 15 mai dernier.

A l’heure des grandes décisions d’orientation, l’intervenante est venue leur montrer très concrètement en quoi consistait son travail au quotidien en partant d’un problème concret : la rotation des écrans de smartphones ou de tablettes numériques, commet ça marche ?

A l’aide de quelques échantillons de matériel, Mme Teboul-Ribière a expliqué à la classe comment les maths servaient à comprendre ce qui se passe à l’intérieur de ces objets électroniques lorsqu’on les bascule : modélisation d’une ellipse avec calcul des longueurs grâce à Pythagore et calcul des angles à l’aide de la trigonométrie.

L’intervenante a ensuite répondu aux questions des élèves, visiblement très curieux du matériel apporté et a conclu sa présentation par son parcours professionnel et par les différents cursus qui mènent aux métiers d’ingénieur.

Mme Monruffet, professeur de mathématique de cette classe, espère qu’en rencontrant une femme ingénieure, ses élèves, et particulièrement les jeunes filles de sa classe, pourront prétendre à de véritables carrières en se projetant dans ces métiers choisis le plus souvent par les hommes.

L’Algorithmique en micro-électronique

Le 16 mai dernier, Mr Ferrier, ingénieur chez Texas Instruments, a rendu visite à des Première S du Lycée Thierry Maulnier à Nice. Son but ? Expliquer ce qu’est un algorithme et démontrer que l’on s’en sert aussi bien en microélectronique que dans la vie de tous les jours.

L’algorithmique, c’est à dire l’ensemble des règles qui régissent la conception des algorithmes, a des applications très concrètes en mathématiques mais aussi en informatique et électronique. En partant d’un exemple tout simple : le modèle de RESET, Mr Ferrier a décomposé toutes les étapes de construction d’un modèle algorithmique et l’a confronté à plusieurs cas de figures allant du plus basique au plus complexe.

En fin de présentation, les élèves de Mr Martinez sont revenus sur le parcours d’études de l’ingénieur et ont essentiellement posé des questions sur son métier (et son salaire…), de quoi aiguiser leur curiosité dans leur futurs choix d’orientation l’année prochaine.

Simulation statistique pour prise de décision

Le 18 mai dernier, Mr Bousquet, ingénieur-chercheur en R&D chez EDF est allé rendre visite aux élèves de Première S du Lycée Hélène Boucher (Paris 20). Pendant près de deux heures, Mr Bousquet a démontré comment les probabilités et les statistiques lui servaient quotidiennement dans son métier d’ingénieur en risque.

Après avoir présenté son parcours universitaire et professionnel, Mr Bousquet a expliqué comment les maths permettent d’estimer l’impact de la prédation et du réchauffement climatique sur la population de morues du Golfe du Saint-Laurent (Canada) ou encore comment on calcule la durée de vie de composants d’une centrale nucléaire. Au programme : statistiques et probabilités mais également loi de Bernoulli, loi binomiale et intervalle de fluctuation.

Les élèves de la classe de Mme Grosjean ont ensuite assisté à une simulation numérique en direct (estimation de la probabilité qu’un cours d’eau dépasse une digue de protection), de quoi apprécier les outils et méthodes de l’ingénieur dans sa vie quotidienne.

En recueillant les impressions des élèves après l’intervention, beaucoup ont été marqué par l’étendue des champs d’intervention possibles des statistiques, l’exemple concernant les morues les a visiblement marqué ! Plusieurs ont retenu de cette intervention que les maths servent dans la vie quotidienne, contrairement à ce qu’ils pouvaient penser, même si peu d’entre eux pensent se destiner au métier d’ingénieur. Objectifs atteints pour cette deuxième intervention !

Traitement du signal, quand les cosinus s'en mêlent

Mardi 22 mai, Mr Malleth, ingénieur application en support grands comptes à Texas Instruments, est allé à la rencontre des élèves de Seconde du Lycée Jacques Decour (Paris 9).

Il est rare qu’une intervention advienne plus à propos lorsque avant même de commencer sa présentation, un élève pose la question : à quoi servent les cosinus ? Or, c’est précisément sur cette question que porta l’intervention…

Après avoir présenté les origines et les missions de l’entreprise Texas Instruments, Mr Malleth est entré dans le cœur de son sujet en abordant le signal : qu’est-ce qu’un signal et comment le représente-t-on ? Les élèves de la classe de Mme Fay ont répondu aux sollicitations de l’ingénieur et ainsi réinvesti leurs connaissances en physique (période) et mathématiques (cosinus, sinus, équations et représentation graphique). Mr Malleth leur a ensuite expliqué comment la voix était traitée pour passer d’un signal analogique à un signal numérique, comme c’est le cas lors d’une conversation téléphonique. Il a également montré d’autres domaines d’application possibles du traitement du signal avant de conclure sur son parcours d’études.

Très concernés par les nouvelles technologies, les questions des élèves ont porté sur la reconnaissance vocale sur les portables mais également sur les différents moyens de modéliser et d’abstraire des problématiques grâce aux mathématiques. Tout ceci en moins d’une heure, une première très efficace !

La conception technique de dessins animés : quand Thalès et Pythagore s'en mêlent...

A quoi peuvent bien servir les théorèmes de Thalès et Pythagore ? Comment les maths interviennent dans la conception des dessins animés et comment perçoit-on le relief ? En seulement deux heures, c’est ce que Mr Charlet, directeur technique à Executive Toons Services a tenté d’expliciter auprès d’élèves du collège Jean Jaurès à Pantin le 29 mai dernier.

Avant d’évoquer quelles sont les contraintes physiques du relief, les élèves de 3e de la classe de Mme Katz ont d’abord révisé leurs connaissances en biologie et en physique sur le fonctionnement de l’oeil humain et sur les propriétés des ondes lumineuses, pré-requis indispensables pour mieux comprendre comment les animations en 3D sont conçues.

A l’aide tour à tour de démonstration mathématique au tableau et d’extraits de courts métrages, l’intervenant a mis l’accent sur son quotidien : comment les maths (notamment la trigonométrie et les équations de droites au programme de 3e), lui étaient indispensables dans son métier.

Simulation numérique : application à un problème de Compatibilité ElectroMagnétique (CEM) en aéronautique

Au lycée Corot à Savigny-sur-Orge, la classe de seconde de Mme Arbel a reçu la visite de Mr Béreux, ingénieur et responsable de l’activité électromagnétique à IMACS le 1er juin dernier. L’objectif de cette présentation : montrer sur un exemple simplifié la démarche de modélisation, d’analyse et de calcul scientifique appliqué à un problème industriel.

Le constat de départ est le suivant : en aéronautique, la proximité des câbles électriques provoque un courant parasite entre les câbles, c’est le phénomène de diaphonie. Afin d’y remédier, il est nécessaire de savoir prédire le niveau de ces courants parasites afin d’adopter des mesures de protection spécifiques.

Durant deux heures, les élèves ont donc révisé leur connaissances sur les dérivés, les équations différentielles et le schéma d’Euler et ont découvert leur utilité dans le quotidien d’un ingénieur. Mr Béreux leur a également introduit ce qu’était le phénomène d’induction avec un peu d’avance sur le programme.

Mme Arbel, professeur de mathématiques de la classe, a trouvé l’intervention de Mr. Béreux très claire, indiquant qu’il avait présenté son travail aux élèves en toute simplicité (les élèves l’ont d’ailleurs remerciés en fin de présentation), en présentant bien à propos le contexte de la problématique, puis en faisant le détail des calculs. Son collègue de physique, également présent durant l’intervention, est du même avis.

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