L’Institut de Recherche pour l’Enseignement des Sciences (IRES) de Toulouse est un lieu de recherches, de rencontres, de mutualisation de ressources et de moyens à destination des enseignants, des élèves et des étudiants de l’enseignement primaire jusqu’à l’enseignement supérieur.
La mission principale de l’IRES est de concevoir et mettre en œuvre des projets de recherche-action-formation dans l’enseignement des sciences : réfléchir aux notions à enseigner, concevoir, développer, évaluer et mettre en œuvre de nouvelles pratiques pédagogiques.
Productions, actions récentes et à venir.
Le groupe numérique propose une version numérique des jeux du groupe Jeux Mathématiques de l’Ires de Toulouse ainsi que certaines créations originales du pour les cycles 3 et 4.
« De la corde de guitare à l’atome d’hydrogène »
Un article du groupe IRES « Smartphone instrument de mesure » publié dans le bulletin de l’union des professeurs de physique et de chimie.
Cliquer ici pour accéder à l’article
L’étude de l’acoustique est introduite très tôt dans l’enseignement puis progressivement de manière de plus en plus quantitative au lycée et dans le supérieur. Les concepts sous-jacents que nous proposons d’aborder de façon très pragmatique au moyen de divers instruments de musique et d’un smartphone permettent d’appréhender concrètement et graduellement les concepts fondamentaux des phénomènes ondulatoires. Lesquels permettent de rendre compte « simplement » du spectre de l’atome d’hydrogène.
Une publication du groupe « Lycée professionnel »
Des activités pour les élèves et leurs corrigés pour débuter avec le langage Python. On y apprend à se servir des fonctions (print, input) et de la condition (if…else) en élaborant des programmes de calculs (moyenne, somme,prix…).
Jean-Jacques DAHAN du groupe « Géométrie dynamique » a animé un atelier au cours des journées APMEP du Hâvre sur des constructions originales de fractales utilisant les macros de la géométrie dynamique. Les exemples présentés sont les triangles et carrés de Sierpinski, la courbe de Péano, le flocon et l’anti flocon de Von Koch, un pavage inspiré du flocon de Von Koch, l’arbre de Pythagore avec une variante, la courbe du C de Lévy et la courbe (ou dragon) de Heighway. On pourra comparer cette approche avec l’approche algorithmique proposée par Roger Cuppens dans son prochain ouvrage, « L’algorithmique d’Euclide à Pappert et Türing », à paraître prochainement.
On peut accéder à cette présentation à partir de la playlist (composée de 10 vidéos) PRESENTATION JJDAHAN JN APMEP 2024
Jean-Jacques DAHAN du groupe « Géométrie dynamique » a été invité à présenter les résultats de ses recherches sur les polygones semi-réguliers circonscrits à une ellipse donnée au cours du congrès ATCM 2024 qui aura lieu du 8 au 11 Décembre à Yogyakarta (Indonésie) à l’UNY (University Negiri Yogyakarta). Un résumé de cette présentation en Anglais est déjà accessible sur sa chaîne YouTube « jjdahan » sous forme d’une playlist de 5 vidéos intitulée ATCM 2024 JJDAHAN
Jean-Jacques DAHAN du groupe « Géométrie dynamique » a été invité à présenter pendant le congrès ATCM qui s’est tenu à Pattaya en Thaïlande en Décembre 2023 son travail sur la localisation des coniques tritangentes. On pourra découvrir cette présentation sur sa chaîne YouTube sous la forme d’une playlist de dix vidéos en anglais (d’une durée d’une heure environ) ici
On pourra aussi lire l’article associé à ce travail dans les actes de ce congrès accessibles à l’adresse : https://www.atcm.mathandtech.org/depuis l’onglet “electronic proceedings 2023”
On y découvrira comment une approche expérimentale médiée par la géométrie dynamique et en particulier comment une utilisation intensive des macro constructions permet d’une part de construire de manière purement géométrique toutes les coniques tangentes aux supports des trois côtés d’un triangle et d’autre part de les localiser en fonction de la position d’un de leur(s) foyer(s). Un supplément permet de construire les isoptiques des coniques.
Deux vidéos en français permettent :
Pour la première de faire un rappel sur les cercles inscrits et exinscrits d’un triangle avec en supplément des investigations permettant de découvrir deux de leurs propriétés (environ 3 minutes) ici
Pour la seconde, de faire un résumé des résultats qui ont été obtenus grâce au travail présenté à ATCM (environ 6 minutes) ici
Expériences de magnétostatique
La plupart des smartphones sont équipés de capteurs à effet Hall 3D. Ils permettent de mettre facilement en évidence les symétries singulières du champ magnétique et rendent possibles des positionnements précis et des mesures que l’on peut comparer à des modèles analytiques. Contrairement à la spire circulaire habituellement utilisée, le champ créé par une spire carrée possède une solution analytique dans tout l’espace ce qui permet la comparaison quantitative avec les mesures du smartphone.
Les expériences de magnétostatique, réalisées par les membres du groupe IRES « Smartphone instrument de mesure », sont simples à mettre en œuvre à l’échelle de toute une classe puisque désormais presque tous les étudiants ont un smartphone. Ces expériences ont fait l’objet d’un article publié dans le bulletin de l’union des professeurs de physique et de chimie :
Expériences quantitatives et symétries du champ magnétique
- Expérience historique d’Ørsted, champ au voisinage d’un fil
- Champ dans le plan d’une spire carrée
Expériences de physique sur un plateau tournant
Le smartphone, objet du quotidien présentant un indéniable attrait auprès des étudiants, peut être détourné de son usage habituel pour être utilisé comme instrument de mesure de grandeurs physiques variées.
Les expériences de physique sur un plateau tournant, auxquelles ont collaboré les membres du groupe IRES « Smartphone instrument de mesure », ont fait l’objet de plusieurs publications dans le bulletin de l’union des professeurs de physique et de chimie :
- Études quantitatives des accélérations d’inertie avec un smartphone :
- Bifurcation fourche et ralentissement critique
Article publié dans American Journal of Physics : https://pubs.aip.org/aapt/ajp/
Coriolis acceleration and critical slowing-down: a quantitative laboratory experiment.
- Measurement of the Coriolis acceleration for under-graduate students
- Pitchfork bifurcation and critical slowing down for graduate students
Après Éléments 0, Éléments 1 et Éléments 2 … voici Éléments 3 la nouvelle brochure du groupe Pédagogie Collège.
Depuis plusieurs années, le groupe s’intéresse aux conceptions d’apprentissage, aux travaux de Lev Vigotski, à l’enseignement de l’algèbre, des nombres, des grandeurs mesurables, de la proportionnalité.
Lexique d’adaptation de la méthode agile Scrum pour la conduite de projets NSI en lycée.
L’importance de la démarche de projet dans l’enseignement de l’informatique est explicitement mentionnée dans le B.O. de la spécialité NSI de première comme dans celui de terminale.
Afin d’aider l’enseignant.e en NSI à conduire les projets de ses élèves, ce lexique permet d’adapter au milieu scolaire lycéen la méthode agile SCRUM, méthode reconnue et couramment utilisée dans le milieu professionnel de l’informatique.
L’édition 2023 du Rallye Sciences Expérimentales des classes de 2de s’est déroulée du 16 au 20 janvier. Environ 40 classes de l’académie de 6 départements différents ont participé avec enthousiasme et énergie autour d’une épreuve commune de Physique-Chimie et de Sciences de la Vie et de la Terre. Apprendre et faire de la Science en s’amusant : c’est possible et en plus un vrai plaisir ! Félicitations à toutes et tous les élèves et toutes les enseignantes et tous les enseignants qui se sont mobilisés en cette période ! Les classes suivantes participeront à la superfinale qui aura lieu sur le Campus de l’Université le 02 juin 2023 :
| 2nd 6 | Lycée St Joseph | Laurent TROUVE | Toulouse (31) |
| 207 | Lycée Henri Matisse | Valérie TANGUY-LEGAC | Cugnaux (31) |
| 2nde | Lycée Pierre-Marie Theas | Marion GUALINO | Montauban (82) |
Nous tenons à remercier encore très chaleureusement tout.e.s les élèves et enseignant.es de l’intérêt que vous avez manifesté pour le Rallye Sciences Expérimentales 2023.
Faut-il croire ce que l’on voit ?
Jean-Jacques DAHAN responsable du groupe de géométrie dynamique de l’IRES de Toulouse a publié une playlist en cinq vidéos qui reprend la conférence donnée trois fois au lycée français Louis Pasteur de Lagos (aux élèves de sixième, cinquième, quatrième et seconde). Cette conférence a été spécialement conçue pour les élèves des niveaux précités à la demande de Mme Myriam BOULOC professeur de mathématiques de l’établissement.
Atelier au Journées nationales de l’APMEP
Titre: Se servir de la sphère dans un environnement de géométrie dynamique 3D
Résumé : Nous présenterons, essentiellement à l’aide de Cabri 3D des pistes d’activités à tous niveaux issues mon de travail de recherche à l’IRES de Toulouse et accessibles sur ma chaîne YouTube : entre autres, sphère et globe terrestre, projection stéréographique, introduction à la géométrie sphérique avec en prime le théorème de Girard
Oscillations d’un pendule constitué par un smartphone suspendu par deux fils.
Cette étude, qui a fait l’objet de deux articles, présente une analyse détaillée de résultats expérimentaux. Elle vient étayer et prolonger un « TP à la maison » donné à des étudiants de CPGE première année.
- Pendule à la maison avec un smartphone, article publié dans le Bulletin de l’Union des Physiciens.
- Quantitative analysis of a smartphone pendulum beyond linear approximation: a lockdown practical homework
Article publié dans American Journal of Physics: https://aapt.scitation.org/toc/ajp/90/5 - Réaliser un pendule avec un smartphone et exploiter les données grâce à un programme Python. Document TP
L’édition 2022 du Rallye Sciences Expérimentales des classes de 4ème et 2de s’est déroulée du 13 au 23 janvier. Environ 200 classes de l’académie de 8 départements différents ont participé avec enthousiasme et énergie autour d’une épreuve commune de Physique-Chimie et de Sciences de la Vie et de la Terre.
Apprendre et faire de la Science en s’amusant : c’est possible et en plus un vrai plaisir !
Félicitations à toutes et tous les élèves et toutes les enseignantes et tous les enseignants qui se sont mobilisés en cette période !
Les classes suivantes participeront à la superfinale qui aura lieu sur le Campus de l’Université le 03 juin 2022 :
Classes finalistes de 4ème : Collège Jeanne d’Arc de Rignac (12), Collège Romain Rolland de St-Jean (31), Collège Saint-Exupéry de Condom (32)
Classes finalistes de 2de : Lycée général et technologique Henri Matisse de Cugnaux (31), Lycée général et technologique Saint-Joseph (31), Lycée général Bellevue d’Albi (81)
XXIVe colloque de la commission inter-IREM Épistémologie et Histoire des mathématiques : les mathématiques et les sciences 19-21 mai 2022.
Inscription obligatoire ici
Colloque Sign’maths les 20 et 21 Mai 2022 à l’Université Toulouse III-Paul Sabatier organisé par le groupe Sign’maths de l’IRES de Toulouse.
L’objectif pour ces journées est de favoriser les échanges et la réflexion entre les professionnels de l’éducation, les chercheurs et le public autour des mathématiques et de leur traduction en Langue des Signes Française (LSF).
Téléchargez l’invitation et les modalités d’inscription ici.
Séquence sur la complexité et performances d’algorithmes une ressource pour la NSI du groupe Numérique.
(auteurs : Mathieu Palosse, David Raynal, Sandrine Sudres, Franck Silvestre)
Ateliers proposés par des groupes de l’IRES de Toulouse aux journées nationales de l’APMEP de Bourges.
« Construire des chaînes de Steiner » JJ DAHAN du groupe géométrie dynamique
Partager des documents avec ses élèves, évaluer ses élèves avec DocTools H. PIQUES, M. GIRONCE, C. GOMBERT du groupe numérique
Découvrir la programmation en bloc ou en python avec une carte Micro:bit B. ARTOLA, C. GOMBERT, H. LAFRANCE du groupe numérique
Jean-Jacques DAHAN responsable du groupe de géométrie dynamique de l’IRES de Toulouse donnera une conférence pour le 26ème Asian Technology Conférence in Mathématics, le 14 décembre à 17h (heure française). « Construire des chaînes de Steiner »
le programme complet ici , obtenir des invitations ici
Fête de la science « L’émotion de la découverte en mathématiques », le 5 octobre.
Une série de conférences sur la découverte en mathématiques à destination des scolaires, des étudiants et du grand public.
https://www.fetedelascience.fr/l-emotion-de-la-decouverte-en-mathematiques
Une ressource proposée par le groupe SIM (Smartphone Instrument de Mesure) :
Expériences autour du magnétisme.
Le magnétisme est abordé en liaison avec le rôle majeur qu’il a joué dans l’établissement de la théorie de la tectonique des plaques. Cette ressource présente, entre autres, une exploitation des données issues du magnétomètre d’un smartphone. Il s’agit d’une activité qui se rapproche des méthodes utilisées dans l’étude du paléomagnétisme au programme de l’enseignement de spécialité SVT de première.
Les résultats de la Superfinale du Rallye Sciences Expérimentales sont arrivés ! Les classes de CM1/CM2, 4ème et 2de sur le podium à la superfinale de l’édition 2021 sont respectivement : l’École élémentaire Alphonse Meillon de Cauterets (65), Le Collège Gaston Fébus de Lannemezan (65), Le Lycée Saint-Joseph de Toulouse (31)
Une dizaine de classes ont participé la Superfinale avec enthousiasme et énergie autour d’une épreuve commune de Physique-Chimie et de Sciences de la Vie et de la Terre. Félicitations à tou.te.s les élèves et tous les enseignant.e.s qui se sont mobilisées en cette période ! Nous espérons vous voir très nombreu.ses.x l’an prochain.
L’édition 2021 du Rallye Sciences Expérimentales des classes de CM1/CM2, 4ème et 2de s’est déroulée la semaine du 17 janvier. Environ 200 classes de l’académie se sont mobilisées avec enthousiasme et énergie autour d’une épreuve commune de Physique-Chimie et de Sciences de la Vie et de la Terre.
De l’autonomie, de l’organisation et du plaisir !!
Les élèves attendent maintenant les résultats pour savoir s’ils accèderont à la finale !
Algorithmique débranchée ( pdf )
Activités clés en main dont certaines utilisent des objets fabriqués en FabLab.
Une ressource du groupe numérique.
DocShare : outils de partage de documents numériques, présentation et mise en oeuvre en classe par le groupe numérique.
Programmation en Python de la carte micro:bit.
Lycée, cycle 4, SNT, AST
En attendant les journées nationales de l’APMEP à Bourges qui ont été reportées en 2021, retrouvez des ateliers, des stands et des conférences en ligne du 18 au 20 octobre.
Notamment, « La géométrie dynamique, une école de la citoyenneté. » un atelier proposé par le groupe géométrie dynamique de l’IRES de Toulouse.
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Mise à jour du site du groupe Enseignement interactif avec une série de fiches pédagogiques de partage d’expérience et notamment la contribution des tableaux blancs à la collaboration dans les groupes.
Le groupe numérique a créé des activités de programmation des cartes micro:bit.
Le groupe Smartphone Instrument de mesure vous propose une approche quantitative de la loi de Beer-Lambert avec un smartphone.
Les dernières productions du groupe Esprit critique, Science et médias.
- Effet Barnum VS Lyme
- Cartographie des controverses
- Conférence de Patrick Dupouey, professeur agrégé de philosophie, donnée à l’occasion de la formation « Former à une attitude critique »
- Identifier des ressources scientifiques fiables Covid19 en partenariat avec l’inspection de SVT
16 activités sur les fonctions et la géométrie dynamique réalisées par Monique GIRONCE du groupe numérique.
https://ires.univ-tlse3.fr/numerique/ressources/fonctions-et-geometrie-dynamique/
Le groupe numérique propose des activités et ressources, dans le cadre de la formation continue, de prise en main et d’utilisation en classe de BlocksCAD3D qui permet de travailler la programmation par bloc, la géométrie et ses transformations à travers la 3D.
Le groupe esprit critique science et média propose une activités pour la classe.
Le groupe esprit critique science et média propose de nouvelles activités pédagogiques pour la classe
Le groupe Lycée Professionnel a contribué au document ressource Mathématiques, Monde économique et Professionnel et parcours Avenir
Projet de diffusion de la culture mathématique
Projet interdisciplinaire
L’IRES de Toulouse est partenaire avec l’IREM de Montpellier , les associations Fermat Science et Les maths en scène d’un projet de diffusion de culture mathématique sur la région Occitanie Pyrénées-Méditerranée. Ce projet a été financé de 2017 à 2019 par la région Occitanie Pyrénées-Méditerranée et par des fonds FEDER.
Manifestations
Durant deux semaines, dont la semaine nationale des mathématiques, des classes (près de 3000 élèves) du CE2 aux classes de lycée sont accueillies à l’université Paul Sabatier. Les classes seront accueillies dans l’amphithéâtre Mathis à l’université Toulouse III – Paul Sabatier, du 02 mars au 13 mars 2020.
