Les sciences du hasard

Organisation du travail

La statistique descriptive :
Pour illustrer cette partie, nous avons choisi de placer nos élèves dans le rôle d'enquêteurs.
Nous avons joué le rôle du client en leur demandant comment sont perçues maths et sciences physiques à Orléans.
Enquête d'autant plus difficile que le sujet est volontairement très ouvert...
Ils ont donc tous participé à l'élaboration d'un questionnaire commun puis on mené leur enquête auprès d'un échantillon représentatif du public orléanais.
Et enfin nous comptons sur eux pour faire une synthèse des informations aussi claire et fidèle que possible.

Découverte de l'itinéraire (30/09/04)
Introduction à l'itinéraire avec une présentation sous open-office.
Présentation aux élèves des différents objectifs et du planning de travail.
Mise en place d'un classeur contenant des fiches d'auto-évaluation et fiche navette permettant un suivi du travail séance après séance.
Formation des groupes de 4 enquêteurs.

Séances 1 et 2 (30/09/04 et 14/10/04)

Séances de travail collectif pour élaborer l'enquête.
Les premièrs groupes de questions commencent à apparaître :
les savants ; comment sont perçues les mathématiques ; comment sont perçues les sciences physiques ; maths et physique : complémentaires ou antagonistes ? ;
la place des femmes dans les sciences.

enquête

Séance 3 (18/10/04)
Le point sur l'enquête avec Mme Cherry (directrice d'un bureau d'enquête et de marketing).
Pendant une heure les élèves vont découvrir le point de vue d'une professionnelle.
De nouvelles pistes vont être explorées et l'enquête va se réorienter pour obtenir des résultats "exploitables".
Compte-rendu de l'intervention.

Séance 4 (21/10/04)
Choix définitif des questions.
Choix d'un public représentatif orléanais à partir des données de l'INSEE (âge, sexe).

Les vacances de Toussaint vont permettre aux élèves de réaliser l'enquête :
10 questionnaires remplis par élève au minimum.
Une aide pour devenir un bon enquêteur.

Séance 5 (04/11/04)

Collecte des résultats (Mise en activité). Chaque groupe va enregistrer les résultats obtenus dans un tableur-grapheur à l'aide d'un modèle.

collecte

Séance 6 (18/11/04) Les élèves ont rentré leurs résultats dans un tableur et ont commencé à préparer une présentation sous open-office pour pouvoir rendre compte de leurs résultats.

Séances 7 (25/11/04) , 8 (02/12/04) et 9 (09/12/04)
Mise au point des synthèses pour préparer l'oral. Passage des groupes devant la classe. Bilan de l'expérience.

Séance 10 (16/12/04)
Rédaction d'un article résumant l'aventure avec l'aide du professeur documentaliste dans le but de faire paraître la meilleure production dans le journal du collège. Conseils pour réussir un bon article.

Voir le sondage...

La statistique inférentielle :
c'est la partie où les statistiques vont être modélisées en vue d'étendre les informations des expériences pour conduire à des lois.
2 problèmes vont essentiellement se poser à ce niveau : la validité du modèle choisi et le contrôle des risques d'erreurs

Séances 11 et 12 (06/01/05 et 13/01/05) :

tableaux de nombres et tracés de graphiques

Caractérisation des situations de proportionnalité ; extrapolation de graphiques ; repérage des "points isolés" représentant potentiellement des erreurs de manipulation ; discussions sur les points étant proches de la droite.
Feuille d'activités.

EXPERIENCE 1

Séances 13, 14 et 15 ( 03/02, 07/03 et 10/03 ) :
Approche des deux grandeurs intensité et tension : notations, unités et branchements dans un circuit.
Appareils de mesure et calibres.
Réalisation de schémas de montage, puis mesures dans des circuits.

Séance 16 ( 17/03 ) :
Mesures et tracés des caractéristiques de différents dipôles électriques.
Distinguer les conducteurs ohmiques (situations de proportionnalité ) des non-conducteurs ohmiques grâce aux tracés et aux tableaux.

Séance 17 (31/03 ) :
Le point sur l'itinéraire avec les élèves. Qu'ont-ils retenu de ce que nous avons fait ? Les deux parties sont-elles suffisamment claires ?...Pas évident pour des élèves de quatrième de comprendre tout ça à raison d'une heure par semaine !!!
Tracés des résultats obtenus lors des manipulations : la tension en fonction de l'intensité à l'aide de nuages de points sous Excell.

Séance 18 (07/04 ) :
La loi de Ohm qui régit la variation de la tension en fonction de l'intensité pour les conducteurs ohmiques :
U =R I.

EXPERIENCE 2

VOIR L'EXPERIENCE

séances 18 et 19 (05/05 et 12/05) :
Bilan de la première expérience.
Présentation de la deuxième : déterminationde la longueur d'une molécule d'huile.
Voir la feuille donnée aux élèves : ici.
Rappels sur les calculs de volume d'un cylindre et petit cours sur la sphère et le volume de la boule. Voir le document.

séance 20 (19/05) :
Réalisation de l'expérience.
Pour chaque groupe de travail les résultats seront donnés avec leurs incertitudes.
Comparaison des différentes mesures et vérification de la validité de chacune.

séance 21 (26/05) :
Bilan de la première expérience.

experience

Fin de l'itinéraire

Bilan de l'année (02/06) : par les professeurs et par les élèves.

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