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Exposés de la semaine des mathématiques

jeudi 6 juin 2013, par Xavier GAUCHARD.

Des élèves de maternelle, de primaire, de collège, de lycée professionnel, technologique et général ont présenté dans l’amphithéâtre de la Cité de la Mer le résultat de leur travail et de leur recherche.
Certaines réponses apportées ont suscité ensuite interrogations et questionnements, prolongeant la réflexion et permettant de prendre position sur le choix du modèle, bref de contribuer au développement de l’esprit critique.

LES MATHÉMATIQUES DE L’AQUARIUM ABYSSAL.
Pour comprendre le monde, l’homme cherche à le représenter par des objets mathématiques, mathématiques parce-que leurs propriétés sont connues et que l’on peut les étudier. C’est ce qu’ont fait des écoliers, des collégiens et des lycéens :
• observer les poissons et plus généralement la faune aquatique pour repérer des formes géométriques, des symétries et des nombres qui permettent de les représenter,
• observer l’aquarium abyssal pour repérer des objets mathématiques de l’espace permettant d’estimer son volume,
• observer l’aquarium et les poissons et utiliser les modèles mathématiques que l’on connaît pour répondre à la question : « mais combien sont-ils ? ».
Combien sont-ils ?

Cette dernière question intéresse au quotidien les scientifiques de la Cité de la mer qui doivent les nourrir et suivre les évolutions des populations de chaque espèce. Elle intéresse l’IFREMER qui observe le milieu marin de la côte au large, de la surface au plancher océanique pour mieux comprendre son fonctionnement et celui de la vie qu’il abrite afin de l’exploiter selon les règles du développement durable.

LES MATHÉMATIQUES DU REDOUTABLE ET DU TITANIC.
La visite de la Cité de la mer a suscité de nombreuses questions scientifiques auxquelles les élèves présentent leurs réponses basées sur une modélisation mathématique :
Comment se propulse un sous-marin ?
Comment le sous-marin flotte-t-il ?
Quel volume d’oxygène nécessaire pour la survie de l’équipage ?
Comment gère-t-on les stocks dans le Redoutable ?
Quel est la trajectoire d’un missile ?
Quels paramètres ont le plus influencé le naufrage du Titanic ?

LES MATHÉMATIQUES DE LA MER.
Toute question relative à la mer est partie d’observations du monde qui nous entoure. Les horaires des marées, qui ponctuent la circulation des cherbourgeois avec l’ouverture et la fermeture du pont tournant, émanent d’observations et d’une modélisation de celles-ci permettant de prévoir grâce à notre raisonnement ce qui se passera demain. C’est notre raisonnement, qui permet de définir un cap pour se retrouver où l’on souhaitait aller, en naviguant à vue ou en naviguant avec les cartes émanant des explorations des grands navigateurs. L’exploration d’endroit de la planète où nous ne pouvons pas accéder, comme les grandes profondeurs, nécessite d’estimer, de supposer, d’imaginer.
Tout voyage a une fin et pour amarrer son bateau au port, il faut connaître les nœuds marins et là encore un modèle mathématique nous apporte un éclairage sur cet outil du quotidien des marins. Au-delà de l’explication, les mathématiques sollicitent notre imagination et notre goût des belles choses pour continuer le voyage.

Ouverture du pont tournant en fonction des marées
Peut-on voir l’Angleterre depuis Cherbourg ?
Quel cap doit prendre un bateau pour naviguer vers l’Angleterre ?
Le nautile et le nombre d’or
Les nœuds : d’Alexandre le Grand à l’effet papillon.