Que ce soit en Grande Section ou en Moyenne Section, la classe a été divisée en 3 groupes de 8 élèves, qui ont passé 20 minutes sur chacune des activités suivantes :
Jeux à deux joueurs (déplacement de pions sur le graphe)
Coloriage de graphes
Dessin de graphe (création)
pour un total d’une heure, chaque élève ayant donc eu l’occasion de tester les trois activités.
Pendant que les élèves de moyenne et grande sections jouaient sur des graphes « papier » dans leur salle de cours, les élèves de CP puis de CE1 ont décodé des messages binaires sur l’automate décodeur de Huffman.
Ici deux élèves de CP décodent un message binaire sous le regard bienveillant des élèves de l’Alefpa.
Certains messages binaires à décoder étaient écrits sur des bandes de papier :
Pour décoder un message binaire, on parcourt à pied l’automate. Cela amène à verbaliser :
et surtout cela aide à apprendre par engagement corporel total. Les élèves (et leurs enseignants semble-t-il) ont adoré l’animation, et se sont déplacés à plusieurs en même temps sur le graphe :
Il y en a même qui ont inventé leur propre variante de la marelle, sur ce graphe :
Deux critiques d’une enseignante :
un seul automate, c’est largement insuffisant pour une classe entière
45 minutes, c’est trop court pour une classe entière.
Durant l’année scolaire 2020-2021, des ressources seront mises au point par l’Alefpa : un descriptif du kit permettant à tous les enseignants désireux de tester l’activité, de reproduire le kit sans nécessiter la visite de l’Alefpa (et en plus, en plusieurs exemplaires par classe), et une fiche d’activités réalisables avec le kit.
Pour colorier un graphe, il faut un graphe, et des crayons de couleur.
Colorier un graphe, c’est colorier ses sommets (les cercles). La seule restriction est que l’on ne veut pas que deux sommets adjacents soient de la même couleur. Par exemple, ce coloriage de graphe comporte une erreur : les deux sommets rouges en haut à droite, sont adjacents :
Ici ce sont les sommets mauves qui sont adjacents :
Ici ce sont les deux sommets oranges (les deux sommets du haut sont dans des nuances de roses différentes et ne sont donc pas en erreur) :
Ici ce sont les sommets oranges (cela ne saute pas aux yeux qu’ils sont adjacents, car l’arête les joignant n’est pas rectiligne) :
Ici également ce sont les sommets oranges qui sont adjacents :
Ici c’est plus intéressant : en réalisant que les deux sommets mauves sont adjacents, une élève a commencé à recolorier l’un d’entre eux en rouge... pour ensuite se rendre compte qu’il est déjà adjacent à un sommet rouge :
Une mésaventure similaire est arrivée ici : en voyant que deux sommets cyans sont adjacents, une tentative a été faite, de colorier l’un d’entre eux en bleu, pour ensuite remarquer qu’il est déjà adjacent à un autre sommet bleu :
Le coloriage peut être mené à deux en même temps, du moment qu’on est bien synchronisés :
Le graphe de Herschel qui comporte 11 sommets, peut être colorié avec bien moins que 11 crayons :
Cependant, on peut faire encore mieux que ci-dessus : il y a un sommet adjacent à la fois à un sommet rouge et un sommet bleu, ce qui obligera à utiliser une troisième couleur pour ce sommet. On peut faire encore mieux !
E. qui colorie avec aisance, s’est vu lancer le défi de n’utiliser qu’un crayon bleu et un crayon rouge pour colorier ce graphe. Il a d’abord commencé par observer le graphe sans toucher aux crayons, puis a démarré tranquillement le coloriage :
On est tenté, à ce stade, de penser qu’il a déjà la solution. En tout cas, il semble avoir compris qu’il y a une solution. Cette impression qu’il sait ce qu’il fait, reste présente au cours du coloriage. Avant même le coloriage du dernier sommet, il semble évident que E. sait comment il va colorier le dernier sommet, et qu’il sait qu’il a réussi :
Il faut dire que E. a manifesté un vif intérêt pour les graphes en général, et il a dit avoir aimé les trois activités (création, coloriage et jeux). C’est la première fois qu’un élève de l’école maternelle réussit à colorier un graphe avec seulement deux crayons. Félicitations à E. pour cet exploit.
Ce dessin est décrit par sa créatrice comme celui de 3 graphes (connexes) et non un graphe ayant 3 composantes connexes. La notion de connexité semble attribuée de facto à tous les graphes, en GS.
Si on définit le verbe « jouer » comme une action effectuée sur le plateau de jeu (comme bouger un pion), alors un joueur passe l’essentiel de son temps à ne pas jouer : il attend que l’autre joueur ait joué son coup pour chercher quoi faire ensuite. Par exemple, au jeu des deux parkings :
pendant qu’un joueur réfléchit à ce qu’il va faire (et avec lequel de ses trois pions), normalement, l’autre joueur ne fait qu’attendre qu’il ait fini son mouvement, avant de commencer à réfléchir à son tour, à la riposte.
Mais pas en MS, où souvent les deux joueurs bougent les voitures dans tous les sens et simultanément. Ce qui mène à des protestations (« il fait que tricher ») et à une intéressante verbalisation (signification du verbe tricher, rappel de la règle du jeu par les élèves...).
Finalement, le jeu le plus facile à apprendre a été celui de Nim, parce que comme il n’y a qu’un seul pion, l’autre joueur est forcé d’attendre son tour, ne serait-ce que pour pouvoir prendre le pion :
Le graphe de Herschel (qu’il est possible de colorier en seulement 2 couleurs, comme l’a prouvé E. en GS -voir plus haut) a donné lieu à des erreurs de coloriage. Il faut dire qu’il comporte 11 sommets.
Ici deux sommets rouges sont adjacents :
Et ici ce sont deux sommets bleus qui sont adjacents :
Une bonne manière de colorier un graphe sans erreur, est d’utiliser un crayon par sommet (mais là on est loin du minimum). Avec le graphe de Goldner cela nécessite 11 crayons, alors on est tenté d’essayer avec moins de crayons. Malgré cela, il y a eu une erreur de coloriage :
En effet, le sommet à gauche est rose, comme celui du centre. Ou plutôt, était : la colorieuse a corrigé le tir en ajoutant du bleu, comme elle le montre :
La même technique a été utilisée sur le dodécaèdre ci-dessous, où le sommet du haut, initialement en rouge (alors qu’il est adjacent à un sommet rouge) a été repassé en noir :
En MS comme en GS, on considère que tout graphe est connexe, et les dessins ci-dessous ne sont pas considérés comme des graphes ayant plusieurs composantes connexes, mais comme des dessins de plusieurs graphes.
Les graphes à colorier sont disponibles dans cet article.
Pour en savoir plus, ne pas hésiter à consulter ce livre : Jeux et graphes 🤣.
[1] Ce qui met sur un pied d’égalité les élèves de GS et les étudiants de l’université : dans les deux cas, on comprend facilement l’énoncé du théorème des 4 couleurs, mais on est totalement incapable de comprendre la preuve de ce théorème.
[2] d’ailleurs créé par une ancienne élève de l’école Aristide Briand
[3] En GS, les plus rapides se sont vus proposer la variante suivante :
Les lecteurs attentifs des futurs programmes de la maternelle, qui rentreront en vigueur à la rentrée 2015, ont pu remarquer qu’ils reprennent les positions défendues par Rémi Brissiaud depuis des années sur la construction du nombre. Le site de la CFEM (Commission française pour l’enseignement des mathématiques) propose une page résumant le débat sur ce thème, avec deux contributions de ce chercheur.
Le thaMographe, médaille d’or au Concours Lépine européen 2013, est un instrument pratique, peu cher, performant, qui remplace à lui seul les quatre outils usuels de géométrie (compas, règle graduée, équerre, rapporteur). De nombreuses écoles l’on mis sur leur liste de fournitures scolaires. Le site d’accompagnement contient des tutoriels pour une utilisation du primaire au post-bac.
La Cellule de Géométrie (Haute École en Hainaut, Belgique) met à la disposition des professeurs des documents concernant l’enseignement de la géométrie de 5 à 18 ans. L’objectif est de permettre aux élèves de s’approprier progressivement et naturellement la démarche scientifique.
Un Quizz de Mathématiques GRATUIT ne nécessitant que des connaissances élémentaires.
Les objectifs principaux sont de mettre en valeur auprès du grand public la place occupée par les mathématiques dans notre vie de tous les jours, et d’aborder des aspects de la recherche en mathématiques ou liés aux mathématiques, tout en permettant aux participants de s’évaluer sur des questions de mathématiques simples.
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