D’une tempête tropicale à un projet interdisciplinaire
« Combiner les mathématiques avec des problématiques du monde réel par une démarche d’essai-erreur est très stimulant. Pourtant, bon nombre de collègues n’osent pas se lancer dans des projets de type STEM (science technologie ingénierie mathématiques) car ils ne se sentent pas à l’aise dans tous les domaines abordés. Mais c’est tout à fait normal d’apprendre sur le tas quand on commence ce genre de projets. Mon expérience m’a confortée dans le fait que rechercher une solution à un problème tangible avec ses élèves est très motivant ! »
Chaque année, l’ile de la Réunion doit faire face à de nombreuses tempêtes tropicales. C’est par le cas du cyclone Bejisa qui a endommagé le lycée Roland Garros en rendant inopérantes 3 salles de classes pendant 2 ans. Cette situation a poussé Alexandre Técher, enseignant de mathématiques au lycée Roland Garros à se lancer dans un projet STEM avec ses élèves.
La tempête avait endommagé le toit d’une partie du lycée ainsi que les installations électriques. « Comme nous sommes toujours à la recherche de projets en lien avec le monde réel, nous avions ici une situation qui se prêtait tout particulièrement à la mise en place d’un projet avec les élèves. »
“Nous avons demandé à nos élèves de rechercher une solution pour remettre en place le système électrique et rechercher le niveau optimal de luminosité que la salle de classe devrait avoir »
Coordination interdisciplinaire
Alexandre démarra le projet avec un collègue du département d’électrotechnique. « Nous avons combiné nos deux matières et divisé ce projet en 2 sous-projets. » Le premier s’adressait aux élèves via leur matière professionnelle (l’électrotechnique) avec un focus sur l’électrotechnique et le deuxième projet s’adressait aux élèves via leurs matières générales (Mathématiques, Sciences, Anglais) : un focus était donc fait sur les STEM.
Cela a amené les élèves à travailler en groupe avec une approche interdisciplinaire. Au fur et à mesure que le projet avançait, les élèves collaboraient de plus en plus ensemble et percevaient mieux les liens entre leurs différentes disciplines.
Mesurer l’intensité lumineuse
Apres que le toit fut reconstruit, le système électrique du être réparé. Les élèves en discipline électrotechnique ont pris en charge cette partie et se sont occupés des modifications du système électrique.
Les élèves en disciplines générales (mathématiques et sciences) se sont eux penchés sur la mesure de l’intensité lumineuse dans la salle de classe et comment définir l’intensité lumineuse idéale.
En faisant cela, les élèves ont travaillé les statistiques, la photométrie et les mesures de l’éclairement, qui sont toute parties prenantes du programme scolaire.
“J’ai vraiment été agréablement surpris par la manière dont nos élèves ont approché le problème. Ils en sont venus à faire un quadrillage sur le sol pour déterminer le niveau de luminosité sur chaque point du quadrillage »
Utilisation de la technologie
Tout d’abord, ils ont utilisé un crayon pour dessiner un quadrillage au sol. Puis, ils ont réalisé des mesures à l’aide d’un luxmètre et de leur TI-83 Premium CE. « Puis, nous avons utilisé le microcontrôleur TI-Innovator™ Hub et le robot TI-Innovator™ Rover. »
Les élèves ont créé un quadrillage virtuel avec le TI-Innovator™ Rover pour déterminer les coordonnées. Le TI-Innovator™ Hub a également mesuré la luminosité depuis le point de départ. Puis, ils ont utilisé les résultats donnés pour mesurer la corrélation entre l’axe des abscisses sur le sol et le niveau de luminosité.
Pour arriver à cela, ils ont travaillé sur les statistiques à deux variables puis automatisé le processus avec le TI-Innovator™ Rover.
“Vous pouvez voir comment les élèves progressent dans la pensée algorithmique. Pour démêler un problème complexe comme celui-ci, il est commode de le diviser en plusieurs sous projets. »
Cela demande aux élèves de travailler en équipe et d’améliorer leur raisonnement analytique. Les élèves ont vraiment apprécié ce projet et ont été impressionné de l’efficacité des mathématiques et de leur utilité dans tous les domaines.
Le résultat : une nouvelle salle de classe
Enseignants, élèves, chef d’établissement : le projet a séduit l’ensemble de l’établissement. « Bien que les élèves étaient sceptiques et peu motivés au départ, ils se sont vites pris au jeu.
Au lieu de rester assis sur leur chaise en écoutant un cours, ils ont pu être acteur de leur enseignement en se déplaçant entre les salles, prenant les mesures et faisant leurs calculs. »
De plus, les élèves ont eu pour mission de présenter leurs résultats à 3 autres établissements qui ont par la suite décidé de présenter un projet similaire. « Nous avons maintenant 3 salles de classe parfaitement éclairées, la luminance est idéale et les lampes LED choisies pour éclairer la salle plus durables. »
Alexandre, un dernier mot pour les enseignants qui songent à lancer un projet similaire ?
« N’ayez crainte, lancez-vous ! »