Maths dans la nature

Cette page illustre l'IDD que nous allons animer en 2006/2007 avec Nelly Desgardin, professeure de sciences de la vie et de la terre, autour du thème de convergence "Environnement et développement durable".

Les idées...

Le projet s'articule autour de quelques thèmes de travail :

Les lapins de Fibonacci :
- étude du mode de reproduction des lapins (fécondation interne)
- problème ouvert en maths :
Un couple de lapins donne naissance chaque mois un nouveau couple, qui ne devient productif qu'après deux mois. Si on part d'un couple de lapin, combien de couples obtiendrons-nous dans 1 mois ? 2 mois ? ...5 mois ? 7 mois ?
Découverte des nombres de Fibonacci.
Utilisation du tableur

L'escargot et sa spirale :
- la respiration
- fabrication de la coquille
- construction de la spirale logarithmique à partir des rectangles de Fibonacci
Voir la fiche observation de la répartition des graines dans la fleur de tournesol, répartition des feuilles autour d'une branche,...

Jeux de logique à partir des clefs d'identification et de détermination :
- lecture d'une clef
- exemples simples
- répondre à des questions de logique à partir d'observation
- construction de réciproques à partir de la clef et validation logique
- réalisation d'un quizz à partir de Hot Potatoes
- construction d'ensembles emboîtés à partir d'une collection
- création d'une "fiche d'identité/enquête d'un animal" sous forme d'un diaporama

Symétries dans la nature
- réalisation d'un questionnaire à priori :
que trouve-t-on de "symétrique" ? Quelles symétries ?
- sortie en classe entière et recherches personnelles : herbiers, photos, croquis, dessins,...
- détermination à posteriori
- mise en ligne des observations faites

Organisation du travail

Présentation aux élèves (26/09/06)
Introduction à l'itinéraire avec une présentation sous open-office.
Présentation aux élèves des différents objectifs et du planning de travail.

1ère séance (03/10/06) : 2h avec Mme Desgardin
Les lapins en SVT : mode de reproduction (stratégies R et K,...),introduction des espèces en Australie, et effets sur le milieu...

2ème séance (10/10/06) : 2h avec Mme Hernando
Les lapins de Fibonacci : problème ouvert.
Réalisation par groupes de recherche d'affiches, présentations à la classe et débat mathématique.

3ème séance (17/10/06) : 2h avec Mme Desgardin
Fabrication de la coquille de l'escargot, respiration. Développement durable. Spirales dans la nature et nombres de Fibonacci.

4ème séance (24/10/06) : 2h avec Mme Hernando
Construction de la spirale logarithmique à partir des rectangles de Fibonacci.
Sens de rotation de la spirale et symétries axiales et centrales.

2ème séance (07/11/06) : 2h ensemble
Statistiques et développement durable : lecture et interprétation des graphiques sur l'introduction des gastéropodes aux Antilles et conséquences sur les espèces endémiques.

Les objectifs visés

Comment développer un regard scientifique sur le monde et les formes qui nous entourent ?...
Ce projet, liant SVT et mathématiques, part de l'observation et de l'étude de notre environnement.
Comment allier nos deux disciplines pour aiguiser notre regard et développer un esprit critique ?

Thème

Maths

SVT

Les lapins

problème ouvert : groupes de recherche, réalisation d'affiches, présentations et débats mathématiques

- mode de reproduction
- introduction de nouvelles espèces dans un milieu (Australie)

L'escargot

- partir d'un programme de construction pour réaliser une spirale logarithmique
- sens de rotation de la spirale et non conservation par symétries

- respiration et milieu

Clefs et ensembles emboîtés

- lien logique entre propriétés et réciproques
- tests de logique

- détermination / classification

Symétries et fractales dans la nature et le corps humain

- recherche d'axes et de centres de symétrie
- introduction aux fractales

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