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Forum mathématiques vivantes, de l'école au monde

Une prochaine édition envisagée en 2017

La qualité des recherches mathématiques conduites en France et des collaborations internationales qui les soutiennent a été récemment distinguée. Ces distinctions contrastent avec les problèmes que rencontre l'enseignement des mathématiques, révélés en particulier par la crise de recrutement des enseignants. S'engager dans la résolution de ces problèmes suppose des décisions politiques (c'est l'ambition de la Stratégie Mathématiques annoncée le 4 décembre 2014 par le ministère) et une mobilisation des acteurs concernés. C'est le sens du "Forum mathématiques vivantes, de l'école au monde", qui avait été organisé, les 21 et 22 mars 2015, par la CFEM et de très nombreuses associations et qui a rebondi le 25 septembre 2015 à l'Institut français de l'éducation, ENS de Lyon.

Une deuxième édition du Forum Mathématiques Vivantes est annoncée en 2017, les 18 et 19 mars, à la suite de la Semaine des mathématiques  [lien http://www.education.gouv.fr/cid59384/la-semaine-des-mathematiques.html]. Les sites retenus pour cette manifestation sont Lille, Lyon et Rennes, les actions ont été inscrites au Plan National de Formation. La CFEM a contacté le MENESR qui avait apporté son soutien à la première édition de mars 2015 et a reçu une promesse de soutien à cette manifestation qui s’inscrit dans la Stratégie Mathématiques. Laurence Broze (Présidente de l’association femmes & mathématiques, Professeure à l’université Lille 3) et Etienne Ghys (directeur de recherche au CNRS, École normale supérieure de Lyon, et membre de l'Académie des sciences) ont accepté de présider le Comité scientifique.

Ressources vivantes pour les mathématiques vivantes, c'était le 25 septembre 2015 à Lyon

La journée a proposé une réflexion sur les ressources que l'on peut constituer à partir des différentes activités qui ont été menées lors du forum, des enregistrements et documents associés. Cette journée se situait dans le cadre de Plan National de Formation piloté par la DGESCO. Sous l'égide de l'Inspection générale de l'éducation nationale et de la CFEM, elle rassemblera un public désigné par les rectorats, dans la perspective du développement d'un portail de ressources à destination des enseignants de mathématiques.

La journée (programme) a commencé par un temps de présentation des activités proposées pendant le forum sur ses trois sites:

Cees présentations ont été suivies d'un temps de travail sur l'adaptation des ces activités dans le cadre de la classe.

Une conférence de Jana Trgalova et Luc Trouche a proposé ensuite un temps de réflexion sur les conditions de développement et de partage de ressources vivantes pour l'enseignement de mathématiques (diaporama à télécharger).

Enfin Robert Cabane (IGEN) a présenté le partenariat DGESCO-IGEN-ADIREM-IFÉ pour un développement de ressources d'accompagnement des nouveaux programmes de mathématiques, présentation suivie d'un temps d'atelier sur ces ressources thématiques La Ministre de l'éducation a visité l'un des ateliers de l'après-midi (notre photo, ci-dessous, extraite du blog de la Ministre).

NVB a l'ife

Un compte rendu plus complet de cette journée, incluant les ressources présentées et des vidéos des principaux moments, sera disponible sur cette page avant le 15 octobre.

A voir : le reportage vidéo réalisé par l'ENS sur la visite de la ministre, incluant une interview du président de la CFEM

Retour sur le forum mathématiques vivantes de mars 2015

Le comité scientifique

Composition : Michèle Artigue et Cédric Villani (co-présidents), Martin Andler (Animath), Pierre Arnoux (CFEM, org. Marseille), Ferdinando Arzarello (président ICMI), Pierre Audin (Palais de la Découverte et Maths en Jeans), Eric Barbazo (APMEP), Pierre Barrié (Académie de Paris), Anne Beaulieu (SMAI), Antoine Bodin (IREM de Marseille et Ecole de la Deuxième Chance), Laurence Broze (Femmes et Mathématiques), Xavier Buff (SMF), Bernard Egger (APMEP), Françoise Issard-Roch (SMAI), Jérôme Germoni (MMI, org. Lyon), Edwige Godlewski (CNFM et AMIES), Marthe-Aline Jutand (SFdS), Roger Mansuy (IHP), Pascal Massimino (Google), Christian Mercat (ADIREM, org. Lyon), Gilbert Monna (UPS), Nicolas Pelay (ARDM), Marie-José Pestel (CIJM), Isabelle Renault (Canopé), Sylviane Schwer (UPXIII, IREM Paris Nord et org. Paris), Aviva Szpirglas (SMF-CFEM, org. Paris), Luc Trouche (CFEM et IFé-ENS Lyon), Emmanuel Ullmo (IHES) et Karim Zayana (IGEN).

Cette initiative a été le point d’orgue de la quatrième semaine nationale des mathématiques, qui a eu lieu du 18 au 20 mars 2015, sur le thème « les mathématiques nous transportent ».  Le forum a pris la forme d'un réseau d'évènements, à Paris, Lyon et Marseille. PLM comme Pour Les Mathématiques, PLM, comme une invitation au voyage...

Le programme - Le dossier de presse - L'affiche

Le bilan tiré par Michèle Artigue et Cédric Villani

Déjà dix jours que le forum Mathématiques vivantes, de l’école au monde est terminé ! Dans le bulletin du mois de mars de la CFEM, à son approche, nous nous déclarions sereins autant qu’enthousiastes. Et nous avions bien raison car ce forum a été une belle réussite, comme le montrent ci-dessous les témoignages de Jerôme Germoni pour Lyon, Pierre Arnoux pour Marseille, et  Aviva Szpirglas pour Paris. Les mathématiques se sont montrées belles, vivantes et attirantes, dans une diversité de lieux, du Cent Quatre à Paris à l’Ombrière sur le vieux port de Marseille, en passant par le Palais Saint Jean et les rues du vieux Lyon. Sur tous les sites, des groupes d’élèves de collège et de lycée ont présenté avec enthousiasme des réalisations impressionnantes. Et la journée de formation, bien que programmée le dimanche, et à la fin d’une semaine des mathématiques qui avait mobilisé bien des énergies, a vu la participation de plus de 250 enseignants, chercheurs, formateurs et inspecteurs. Il n’y a eu finalement qu’une seule ombre au tableau, le fait que le programme proposé le samedi après midi  à Paris à la BnF n’ait attiré que peu de personnes. Donc ne boudons pas notre plaisir et notre satisfaction!

Ce que ce forum montre aussi, et ce n’est pas la moindre des leçons que nous pouvons en tirer, c’est la capacité de notre communauté à se mobiliser et travailler ensemble, sa capacité à exploiter les complémentarités existant en son sein, et à faire de la diversité un atout. Tout au long de la préparation de ce forum, elle nous a portés. Elle est précieuse. Cultivons-là!

Présider l’organisation scientifique de ce premier forum Mathématiques vivantes fut pour nous une belle et enrichissante expérience. Nous remercions chaleureusement tous ceux qui nous ont accompagnés dans cette aventure, à la CFEM, dans le comité scientifique et dans les comités d’organisation locaux, tous ceux aussi qui nous ont soutenus. Sans cette mobilisation de tous, nous n’aurions pu relever le défi.

Michèle Artigue et Cédric Villani, le 2 avril 2015

Le forum à Lyon

(contacts : Jérôme Germoni et Christian Mercat, programme complet à télécharger)

Le collectif de préparation, coordonné par la Maison des Mathématiques et de l'Informatique et l'IREM de Lyon, rassemblait l'APMEP, le Rectorat, l'Institut français de l'éducation...

PLM

À Lyon, les différents événements du forum coordonnés par la Maison des mathématiques et de l'informatique se sont déroulés dans des ambiances très différentes, entre le charme cossu du palais Saint-Jean et l'architecture moderne de l'École normale supérieure (photos à découvrir sur le compte Facebook de la MMI).

Le palais Saint-Jean, siège de l'Académie des sciences, belles-lettres et arts de Lyon, n'a pas désempli de 10 h à 16 h 30. Les plus joueurs – près d'une centaine de jeunes et de moins jeunes à toute heure – pouvaient manipuler les ateliers de l'exposition interactive MathαLyon et la ludothèque de l'association Plaisir Maths. C'était l'occasion de voir illustrés des théorèmes mathématiques non triviaux ou, au contraire, de convoquer un peu d'abstraction pour résoudre des problèmes qui ne semblent (presque) pas mathématiques. Dans le même esprit, entre 150 et 200 personnes ont participé au mini-rallye mathématique conçu en collaboration avec l'Association du rallye mathématique transalpin. Il menait d'énigme en énigme, au gré de quatre parcours de difficultés graduées dans le Vieux Lyon. Les vaillants finishers, parmi lesquels un groupe d'une école de la Duchère et un couple de septuagénaires, ont reçu des DVD des films Dimensions et Chaos d'Étienne Ghys, Jos Leys et Aurélien Alvarez. Signalons que les meilleures réponses aux parcours difficiles ont été données par deux post-docs espagnoles et que certains enfants auraient réclamé une nouvelle édition dès le lendemain matin, voire entrepris des généralisation des énigmes proposées.

FMV Lyon terMais bien sûr, les mathématiques vivantes ne se limitent pas au jeu. C'est ce qu'a constaté le public des six conférences consacrées au transport, pour lesquelles le grand salon de l'Académie a failli être trop petit. Au plus près du thème du forum, « les mathématiques nous transportent », Nicolas Ovtracht a montré comment la modélisation des transports urbains peut les rendre plus durables et Maguelonne Chandesris a expliqué quelques-uns des problèmes attaqués à la SNCF grâce aux mathématiques ; pour la circulation des trains, version miniaturisée, Jérôme Bastien a présenté un brevet de son invention pour construire des circuits qui se referment bien, fondée sur un astucieux mélange de combinatoire et de géométrie ; pour François Alouges, l'enjeu était de comprendre le transport du son pour le reconstruire en 3D ; Étienne Ghys a pris le thème comme prétexte pour montrer des mécanismes de Chebyshev qui sont autant de curiosités mathématiques à l’origine de bien des développements modernes, aussi bien en technologie qu’en mathématiques ; Anne-Laure Fougères a prouvé la richesse des débouchés des formations mathématiques en termes de métiers, dès la licence – rappelons que le Wall Street Journal place en tête du classement des meilleurs métiers celui de mathématicien ! Pendant ce temps, Vincent Borrelli et Marie Lhuissier présentaient l'incroyable exposition Surfaces – aux objets aussi esthétiques que paradoxaux. N'oublions pas les trésors de la bibliothèque de l'Académie qu'a fait découvrir Pierre Crépel aux plus curieux, tels que les croquis d'une éclipse du 18e siècle, ce qui collait à l'actualité astronomique, des manuscrits d'Ampère ou le seul cahier des charges conservé de l'Encyclopédie de D'Alembert et Diderot.

En parallèle, plusieurs compétitions étaient accueillies à l'ENS de Lyon : il s'agissait principalement de la demi-finale du championnat de la Fédération française de jeux mathématiques et logiques, qui permettait de se qualifier pour la finale internationale. Les meilleurs de chacune des sept catégories ont été récompensés par des calculatrices Casio après s'être fait expliquer et commenter les épreuves par Bodo Lass, du club de mathématiques discrètes. Quelques concurrents ont tenté de se qualifier pour le championnat mondial de sudoku.

Dimanche à l'Institut français de l'éducation, la journée a culminé avec une soixantaine de participants rassemblées pour réfléchir aux façons de rendre plus vivantes les mathématiques dans la classe. Pour commencer, Maguelonne Chandesris a présenté de nombreux problèmes mathématiques auxquels est confronté le service Innovation et recherche de la SNCF, par exemple : comment prévoir les pics et les creux de fréquentation ? comment estimer la fraude même sans connaître tous les fraudeurs ? comment concevoir des horaires qui évitent au mieux les effets boule de neige en cas de retard ? Elle a insisté sur la facilité d'accéder à des données ouvertes pour l'enseignement de la statistique. Puis se sont succédé plusieurs exposés réalisés par des collégiens dans le cadre d'ateliers Math.en.jeans, montrant leur implication dans la recherche, leur maîtrise de la présentation et, pour couronner le tout, un enthousiasme réjouissant. L'exploitation des rallyes dans la classe et les formations hybrides ont donné lieu à un exposé clair et brillant et à une table ronde qui montrait les promesses de ces nouvelles modalités de formation et certaines limites en termes de motivation du public visé.

Le forum à Marseille

(contact : Pierre Arnoux, programme complet à télécharger)

À Marseille, le comité de pilotage constitué d'une douzaine de personnes représentant autant d'institutions et d'organismes (*) a pris en charge l'organisation de ce Forum.

PLM2

Le forum a commencé dès le vendredi 20 mars par une journée Mathématiques Vivantes et Egalité des Chances, organisée à l'Ecole de la Deuxième Chance sur le modèle du Forum des Mathématiques qui se tient à Aix début janvier. Plusieurs centaines d'élèves, issus des quartiers nord comme des environs de Marseille, ont participé au forum, ainsi que de nombreux stagiaires de l'Ecole. L'association Maths pour Tous, qui organisait cette journée et celle du lendemain, avait monté une trentaine de stands; ceux-ci présentaient des travaux issus des stages d'initiation à la recherche Hippocampe (IREM d'Aix-Marseille), des ateliers MATh.en.JEANS et de Mathématiques sans frontière. Les stands étaient animés par des groupes de jeunes, en particulier des stagiaires de l'Ecole qui ont participé à des stages Hippocampe, mais aussi des élèves de lycée ou des étudiants de Maths en Jeans et leurs enseignants, Francis Loret (notre photo), Hubert Proal, Laurent Beddou et bien d'autres..

Le temps assez dégagé le matin nous a permis de bénéficier l'éclipse, les organisateurs ayant prévu une grande quantité de lunettes et des sténopés. Nous avons eu un bon soutien du monde scientifique et mathématique, avec la venue de nombreux universitaires (doyen de la faculté des sciences, CIRM, département et laboratoire de Mathématiques...), d'inspecteurs, et de la présidente du comité scientifique. Nous avons pu leur montrer une partie de ce qui a été réalisé par les élèves de l'académie, et qui a été récompensé par de nombreux prix.

FMV Marseille bis

Le même jour a démarré sur le Vieux-Port l'exposition « Mathématiques vivantes et visuelles », organisée par le CIRM et la Chaire Jean-Morlet dont le titulaire actuel est Herwig Hauser (l’un des principaux contributeurs d’Imaginary.org). La version française de la plateforme Imaginary.org a été lancée à cette occasion. Pendant 3 jours, enseignants-chercheurs et doctorants se sont succédés auprès des écoles et du grand public pour montrer la beauté des mathématiques.

La journée de samedi a été intense, avec d'une part la poursuite des activités à l'Ecole de la Deuxième Chance pour la finale de la Fédération des Jeux Mathématiques, et un concours spécial organisé pour les stagiaires de l'école, et d'autres part des activités au centre ville : l'inauguration officielle de l'exposition, et des conférences dans l'auditorium de l'Alcazar. D. Barbolosi a montré l'intérêt des mathématiques dans le milieu médical, G. Gesquière a montré les difficultés rencontrées pour reconstructruire en 3D les comètes imagées par ROSETTA et P. Ghendrih a mis en lumière l'importance des mathématiques dans un projet d'envergure qu'est ITER. La projection des premiers chapitres du film de J Leys, E. Ghys et A. Alvarez « Chaos » a permis de sensibiliser le grand public à la notion de chaos si présente dans les problèmes de fusion.

Le dimanche s'est tenue au CIRM une journée pour les enseignants, avec un public de 80 personnes. Isabelle Régner a fait une conférence passionnante sur la menace du stéréotype et son effet sur les résultats des élèves; elle a été suivie par une table ronde avec 4 intervenants internationaux qui ont expliqué comment ces questions d'innovation étaient traitées dans leur pays (Algérie, Belgique, Cote d'Ivoire, Tunisie). L'après-midi était consacrée aux démarches expérimentales en mathématiques, avec une conférence de Viviane Durand-Guerrier et une table ronde où 5 enseignants ont présenté leurs pratiques, et qui s'est prolongée par une discussion animée et de nombreux échanges entre les participants.

L'organisation du forum a été un effort concerté de toute la communauté mathématique marseillaise ; si la décision avait été prise en septembre, l'incertitude a plané longuement, puisque ce n'est que le 18 février que nous avons eu l'assurance de recevoir du ministère les subventions nécessaires. L’essentiel du travail a donc été fait en un mois, et de plus au moment des vacances de février, ce qui compliquait les choses pour communiquer avec les établissements et les enseignants. Cela a imposé aux organisateurs une charge importante pour organiser tout cela en un mois. Si on répète cette opération, il ne faut pas que cela se passe dans les mêmes conditions d'improvisation...

(*) L'Académie d'Aix-Marseille, l'APMEP, l'Association Maths Pour Tous, le CIRM, le département de mathématiques de l'université d'Aix-Marseille, l'E2C, la FRUMAM et l'I2M (CNRS), l'IREM, Mathématiques sans frontières, la SMAI et la la SMF.

Le forum à Paris

(contact : Aviva Szpirglas, programme complet à télécharger)

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A Paris, le forum, du 104 à la BnF, de la BnF à l’IHP, pour tous, pour les enseignants, avec les intermèdes nautique (transport en péniche du 104 à la BnF) et pédestre (Mathathlon), a tenu toutes ses promesses.

Au  104 samedi  s’est rassemblé un public nombreux et très divers (voir photo ci-dessous). La cérémonie d'ouverture a montré clairement l'ampleur du soutien dont bénéficiait le forum.

L’exposition Espaces imaginaires : motifs et mirages géométriques de P. Berger (U. Paris 13) accueillait les visiteurs. Elle présentait la perception qu’aurait une personne immergée dans des espaces soumis à des géométries différentes. Des ateliers de constructions de structures polyédriques, des jeux numériques géométriques ou logiques étaient proposés aux visiteurs de tous les âges. Ceux-ci ont également été mis à contribution par Science ouverte pour réaliser un énorme polyèdre de 5m de haut dans lequel C. Villani a accepté de se glisser le temps d’une photo. Dans 5 stands, des élèves présentaient leurs travaux réalisés dans des ateliers mathématiques : la conception d’une Roue à géométrie variable du collège J.Y. Cousteau de Bussy Saint-Georges, Le carré d'Eva, Puzzles et Triaments (MATh.en.JEANS) du collège C. Claudel (Paris 13e),  l’Histoire des transports et modélisation du collège L. et R. Aubrac (Paris 11e), Modélisation de déplacements : la dengue, le pollen du Lycée Parc-de-Vilgénis de Massy. L’association Femmes et mathématiques a présenté de nombreux documents (images, quiz, brochures) montrant la place des femmes en mathématiques (études, métiers, histoire).

FMV a ParisLe Mathatlon, de la place Jussieu à la BnF, a été un succès. La péniche était pleine de matheux et matheuses en herbe qui ont eu tout loisir pour apprécier les animations de Plaisir Maths et peaufiner leurs réponses au mini-Kangourou car, alea des transports, le bateau est resté prisonnier d’une écluse plus d'une heure.

Les vaillants navigateurs n’ont donc pas pu assister aux conférences de l’après midi organisées à la BnF. Les participants, hélas trop peu nombreux, ont entendu parler de mouvement de foules – d’abord de personnes (Mathématique et Mouvements de foule, superbe exposé de J. Venel, qui a plongé le public dans les angoisses des évacuations d’urgence et la découverte que les mathématiques là aussi pouvaient aider à comprendre ces situations) – puis de voitures (la conférence Sciences du numérique et Transports de A. C. Lamballe et J. M. Lasgouttes sur les questions de fluidité du trafic : on a pu comprendre ainsi pourquoi la baisse de la vitesse autorisée sur le périphérique a entrainé un trafic plus fluide aux heures de pointe).

Le témoignage d’O. Leomold sur le cycle de conférences "Un texte un Mathématicien," a conforté les organisateurs de ce forum dans l’idée que la vulgarisation des mathématiques est un vecteur important pour leur popularisation. O. Leomold, qui a accompagné plusieurs fois ses classes de lycée à la BnF, a raconté avec chaleur ce que ces conférences avaient changé dans le regard de ses élèves sur les mathématiques. Cependant C. Villani et J. Dhombres, qui ont eux mêmes participé comme conférenciers à ce cycle, ont insisté sur les écueils, les difficultés rencontrées, mais aussi ont fait partagé les joies et les satisfactions qu’ils ont éprouvées. F. Nida et M. Andler on tracé une rapide histoire de ce cycle qui entre (comme l’a souligné A. Clemares, service Histoire des sciences, sciences fondamentales) dans les missions de la BnF.

Zoom mathLe Zoom des métiers des maths et de l’informatique, un document fruit de la collaboration de l’ONISEP et de la SMAI, la SFdS, la SMF et la SIF, ainsi que F&M, a été illustré par K. Vinceneux et S. Da Velga, jeunes passionnés (et passionnants !), épanouis dans leur vie professionnelle en entreprise.

Dimanche 22 mars, la journée de formation à l'IHP a fait le plein, plus de 120 personnes d’Ile de France et des académies limitrophes via le PNF, toutes très satisfaites. Entre exposés et ateliers, elles n'ont pas chômé. De nombreuses pistes pour faire vivre les mathématiques en classe ont été proposées, entre Comment aller moins loin en partant de la brochure Mathématiques, l’explosion continue (P. Pansu et C. Asselain Missebard), les expériences menées en maternelle mais transposables au collège (R. Jamet), l’utilisation des graphes pour la reconnaissance d’images (J. Chaussard), les nombreux sites internet alléchants présentés par A. Alvarez qui a entrainé chacun dans son atelier aux démêlage de nœuds, MATh.en.JEANS (P. Duchet), les courbes elliptiques (D. Perrin) …

Les résultats de l’enquête menée par M. Artigue et N. Pelay sur les synergies entre maths périscolaires et la classe, en cours d’analyse, a pu conforter chacun dans sa volonté d’avancer pour que les mathématiques (re)deviennent vivantes pour tous et une partie de la culture de chacun. Pour finir, I. Gomez Chacón (Madrid) et J. Lamon (Bruxelles) ont présenté les initiatives qui vont dans le sens du Forum dans leur pays respectifs.

L'appel initial de Michèle Artigue et Cédric Villani

Villani-Artigue

Les mathématiques sont une science bien vivante, étendant aujourd’hui ses connexions à un nombre croissant de domaines. Cette vitalité contraste avec l’image qui est la leur dans la société, inséparable des difficultés que leur apprentissage a posées et continue de poser à beaucoup trop d’élèves. Le contraste est aujourd’hui particulièrement saisissant en France, un symptôme en étant la crise du recrutement des enseignants de mathématiques, et le réduire suppose une mobilisation de tous les acteurs concernés.

C’est dans ce contexte que la Commission française pour l’enseignement des mathématiques (CFEM) et ses composantes ont décidé d'organiser, en clôture de la semaine nationale des mathématiques, les 21 et 22 mars prochains, un forum intitulé "Mathématiques vivantes, de l’école au monde". Il s'agira dans ce forum, qui devrait prendre la forme d’un réseau d’événements, à Paris, Lyon et Marseille, notamment :

  • de mettre en évidence la richesse des mathématiques, leur caractère vivant, le caractère fécond de leurs interactions avec les autres sciences et la société ;
  • de réfléchir et échanger sur les moyens de mettre cette vitalité des mathématiques au service de l'enseignement ;
  • de rendre plus visibles les nombreuses actions qui, au sein de l'école et à sa périphérie, œuvrent en ce sens.

Nous avons accepté de co-présider le comité scientifique de ce forum et espérons que vous serez nombreux, au sein des diverses communautés que regroupe la CFEM mais aussi bien au-delà, à vous engager à nos côtés pour contribuer à sa réussite.

Page actualisée le 26 août 2016