Ateliers de fabrication et d’étude d’objets mathématiques, le cas des instruments à calculer.
English Title : Workshops for making and studying mathematical objects, the case of calculating instruments.
Auteur : Poisard Caroline
Résumé
Pour cette recherche en didactique des mathématiques, les observations se sont déroulées dans un centre d’animation scientifique et technique qui reçoit des scolaires du cycle 3 du primaire. Dans ce centre, l’enjeu est de fabriquer et d’étudier des objets scientifiques. Pour étudier le cas des mathématiques – c’est-à-dire la fabrication et l’étude d’objets mathématiques – le choix de l’auteur s’est porté sur les instruments à calculer (le boulier chinois, les bâtons à multiplier de Néper et de Genaille-Lucas, et la règle à calcul). Caroline Poisard montre que la fabrication des instruments avec les animateurs du centre est une phase importante où chaque enfant produit une œuvre matérielle. Aussi, elle propose l’étude des instruments avec les professeurs en posant directement aux enfants la question de leur fonctionnement. Elle analyse ce type d’activité comme situation de recherche qui nécessite la mobilisation de savoirs notionnels et de savoirs transversaux en mathématiques. Ainsi, l’étude des instruments permet de créer des œuvres du savoir. C’est de cette manière – en créant des oeuvres – qu’elle a construit le partenariat entre l’animation socioculturelle et l’institution scolaire. Les savoirs notionnels concernés ici sont la numération positionnelle, les algorithmes de calcul et en particulier la notion de retenue qui est indissociable de la numération positionnelle. En effet, la compréhension mathématique de la retenue a été une condition nécessaire pour mécaniser les instruments à calculer. Enfin, elle montre que définir la retenue est une question mathématique, riche de sens autant pour les élèves que pour la formation des enseignants. Abstract For this research in mathematics education, the observations took place in a centre which develops scientific and technological culture, and works with students finishing primary school. The objective of this centre is to make and study scientific objects. To study the case of mathematic s – that is to say the making and the studying of mathematical objects – we chose the calculating instruments (the Chinese abacus, the bones to multiply: Napier and Genaille-Lucas ones, and the slide rule). We show that the making of the instruments with the monitors of the Centre is an important phase as each child makes a material output. We also propose the studying of the instruments with teachers asking directly to children the question of the instructions for use. We analyze this kind of activity like a situation of research which necessitates the mobilization of notional knowledge (relative to a notion) and transversal knowledge in mathematics. So, the studying of instruments creates knowledge outputs. This way – by creating outputs – we built the partnership between the centre and school. Notional knowledge covers the place-value system, the algorithms for calculating and in particular the notion of carried-number that is undistingu ished from place-value system. In fact, the comprehension of the carried-number is a necessary condition to mechanize calculating instruments. Finally, we show that defining the carried-number is a mathematical question, rich in sense for both students and teachers training.
Notes
Une version texte intégral est en téléchargement sur le site https://hal.science/tel-00011850
Données de publication
Éditeur Université de Provence – Aix-Marseille I Marseille , 2005 Format A4, 369 p. Index Bibliogr. p. 155-161
Public visé chercheur, enseignant, formateur Niveau école élémentaire Âge 10, 11, 9
Type thèse Didactique des mathématiques, Marseille, 2005 Langue français Support papier
Classification
Mots-clés