Le blog-notes mathématique du coyote

 

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Editorial

Ce blog a pour sujet les mathématiques et leur enseignement au Lycée. Son but est triple.
Premièrement, ce blog est pour moi une manière idéale de classer les informations que je glâne au cours de mes voyages en Cybérie.
Deuxièmement, ces billets me semblent bien adaptés à la génération zapping de nos élèves. Ces textes courts, privilégiant le côté ludique des maths, pourront, je l'espère, les intéresser et leur donner l'envie d'en savoir plus ou, pourquoi pas, de créer leur propre blog...
Enfin, c'est un bon moyen de communiquer avec des collègues de toute la francophonie.


dimanche 20 janvier 2013

Pourquoi la Lune parait-elle plus grande à l'horizon ?

Cela fait des siècles et des siècles que l'on a remarqué que la Lune paraît plus grande à l'horizon. Pendant longtemps, personne n'a compris pourquoi. Cela a été l'objet de nombreux débats. L'explication contemporaine n'arrive toutefois pas à convaincre tout le monde.
Des chercheurs de l'université de Pennsylvanie pensent qu'il s'agit plutôt d'une contradiction dans la manière avec laquelle on compare les indices concernant les distances au sein de son modèle de monde perçu avec les indices de la vision binoculaire. L'illusion existe bel et bien : les photographies montrent une Lune de même taille sous tous les angles.
L'explication classique dit qu'il s'agit d'un contraste : près de l'horizon, la Lune se retrouve proche des objets qui ont la taille que nous connaissons bien : arbres, immeubles, etc. Par comparaison avec ces objets familiers, la Lune nous apparaît alors plus grande. Cette explication a un lien direct avec l'illusion célèbre d'Ebbinghaus : la largeur apparente d'un cercle dépend de la taille des cercles proches.
Il y aurait deux soucis avec cette théorie explicative. La première bizarrerie est que cela n'explique pas le degré d'expansion. Certains observateurs affirment que la Lune nous apparaît parfois jusqu'à deux fois plus grande à l'horizon (par rapport à une Lune perdue dans le ciel). L'illusion typique d'Ebbinghaus ne peut atteindre que 10 %... D'autre part, pourquoi l'effet disparaît-il justement dans les photographies et vidéos ? L'illusion d'Ebbinghaus fonctionne très bien avec les photos et vidéos !
Les auteurs de cette nouvelle théorie disent que le cerveau juge les distances de deux manières différentes. La première est la vision binoculaire (deux yeux pour le relief). Lorsque l'image qui apparaît pour chaque oeil est la même, l'objet doit être distant. Le deuxième effet provient de notre modèle du monde intégré. Nous percevons le ciel comme étant à une certaine distance finie et le Soleil, la Lune et les étoiles sont « devant » ce ciel.
Notre monde perçu par notre cerveau suggère que la Lune est plus proche que le ciel tandis que notre vision binoculaire suggère qu'elle ne l'est pas. L'hypothèse avancée est donc que le cerveau résolve cette contradiction en déformant les projections visuelles de la Lune et que cela résulte en un accroissement de la taille angulaire.
Cette distorsion est très dépendante de la distance perçue dans le ciel. C'est influencé par les indices de distance sur le sol qui vont « fabriquer » le ciel. Lorsque ces indices sont absents (la Lune est haute dans le ciel), la Lune et le ciel fondent en un seul « plafond ».

Pour aller plus loin: Joseph Antonides, Toshiro Kubota Binocular Disparity as an Explanation for the Moon Illusion arxiv:1301.2715

Source : Sur-la-Toile

mercredi 16 janvier 2013

Facteurs premiers


Source : Geek and Poke

mardi 15 janvier 2013

CHAOS - Une aventure mathématique

CHAOS est un film mathématique constitué de neuf chapitres de treize minutes chacun. Il s'agit d'un film tout public autour des systèmes dynamiques, de l'effet papillon et de la théorie du chaos. Tout comme DIMENSIONS, ce film est diffusé sous une licence Creative Commons et a été produit par Jos Leys, Étienne Ghys et Aurélien Alvarez.

lundi 14 janvier 2013

Les maths au secours des rhinos

Est-il possible d'élaborer un modèle mathématique pour sauver les rhinocéros, décimés jour après jour par le braconnage pour leur corne? C'est le pari que vont relever des mathématiciens du monde entier, réunis la semaine prochaine à Johannesburg.
Ces scientifiques devront répondre à une question simple: l'élevage intensif de rhinos dans des fermes et l'ouverture officielle d'un marché de la corne permettraient-ils: 1/ de faire chuter les prix suffisamment pour décourager le braconnage, 2/ de générer assez d'argent pour protéger et gérer les rhinos en liberté dans les parcs nationaux?
Cet exercice sera l'un des quatre sujets proposés du 14 au 18 janvier aux participants du séminaire MISGSA (Groupe d'études en mathématiques pour l'industrie), organisé chaque année par l'université WITS de Johannesburg.
Les autres sujets de ce millésime sont nettement plus "industriels", et portent sur des questions techniques de l'industrie du verre. Les mathématiciens qui plancheront sur les rhinos devront inclure dans leur modèle, entre autres, les données suivantes:

  • le nombre de rhinos en liberté en Afrique du Sud (environ 20.000)
  • l'augmentation exponentielle du braconnage (plus de 600 animaux tués en 2012)
  • le prix de la corne au marché noir (autour de 50.000 euros le kilo)
  • le coût des mesures de protection et de lutte contre le braconnage
A partir de là, des projections tenteront de dessiner un monde où la vente de corne de rhino serait légalisée.
"Si les experts peuvent déterminer la population minimale viable de rhinos en liberté, alors on pourra aussi déterminer si un commerce légalisé menacerait la population dite sauvage", explique l'Université dans le communiqué annonçant le séminaire.
Si le modèle démontre que la légalisation du commerce de corne peut tarir le marché noir et le braconnage, la deuxième étape consistera à calculer comment le revenu engendré par les rhinos d'élevage pourrait être utilisé pour protéger leurs congénères dans les parcs naturels.
Cet exercice mathématique démontre, s'il le fallait, que le massacre de ces pachydermes est devenu en Afrique du Sud une cause nationale, mobilisant la société civile, mais aussi le monde politique.
Le pays abrite près de 80% des rhinos vivant dans le monde, dont près de la moitié dans le célèbre parc Kruger.
Depuis la fin des années 2000, ils sont braconnés de façon de plus en plus intensive, pour alimenter le marché de la médecine asiatique traditionnelle, essentiellement au Vietnam. En 2012, 633 rhinos ont été abattus illégalement.
On prête à la corne de ces animaux toutes sortes de vertus curatives ou préventive, qui n'ont jamais été démontrées par la médecine.

Source : AFP

dimanche 13 janvier 2013

Fibonacci Magic Cards

On trouvera sur Blogdemaths un tour de magie mathématique qui impressionnera vos spectateurs. Vous pourrez leur faire croire que vous avez une mémoire prodigieuse. Mais il y a un truc...

vendredi 11 janvier 2013

Relation entre plomb et violence

Lorsque vous allez à la pompe à essence, si vous n'avez pas un diesel, vous prenez du « sans-plomb ». Mais vos parents ou grands-parents remplissaient, eux, le réservoir de leur voiture avec du super et qui contenait du plomb. General Motors avait en effet développé dans les années 20 (1920) un additif pour l’essence, afin d’éviter un phénomène que l’on appelle le « cliquetis ». Cet additif, nommé Tétraéthylplomb a été généralisé au monde entier rapidement.
Dans les années 70, les pots catalytiques étaient incompatibles avec l’essence au plomb. Les associations de lutte pour l’environnement ont aussi fait pression sur les gouvernements, car des études avaient montré que le plomb conduisait à des maladies congénitales. Ainsi, dans les années 80 est apparu le « sans-plomb » alors que le super était taxé plus lourdement. Aux États-Unis, le « super » a été interdit sur les routes en 1996. On le trouve encore dans les voitures de course, certains avions ou véhicules tout-terrain.
On pense instinctivement que la violence est culturelle. Les taux de crimes ont connu un pic durant les années 80 et 90 et ont baissé depuis les années 2000. Est-ce dû à l'évolution des moeurs, des conditions socio-économiques ? Pendant ce temps, on sait que de forts niveaux de plomb provoquent des problèmes à la naissance, à des déficiences de l'intelligence ou de l'audition. Depuis quelque temps, des chercheurs trouvent que cela provoque aussi de forts niveaux d'agressivité. Pour des toxicologues de l'université de Tulane, la combustion de pétrole dopé au plomb est derrière le pic de crimes violents durant les années 80 et 90. La forte réduction d'essence au plomb durant les années 80 a fait que les crimes violents ont baissé.
Dans les 6 villes américaines étudiées, Atlanta, Chicago, Indianapolis, Minneapolis, La Nouvelle-Orléans, et San Diego, à chaque point de pourcentage dans le nombre de tonnes de plomb relâchées dans l’atmosphère, on obtient un accroissement d’un demi-point (0.5 %) des taux de crime violent 22 ans plus tard.
Ainsi, pour un mètre cube de plus dans l’air, on voit un accroissement de 1.59 crime violent pour 100 000. Cela signifie des millions de plus de tir à armes à feu, de coups de couteaux et autres coups à mains nues. Les données sont théoriquement capables d’expliquer 90 % des augmentations et des chutes de taux de crime dans les villes étudiées et citées plus haut.
Cette relation entre le plomb dans l’air (ou absorbé autrement, dans les morceaux de peinture au plomb par les bébés toujours prêts à avaler n'importe quoi, par exemple…) est assez récente. Une étude réalisée par un chercheur de Pittsburgh en 1996 avait montré que les enfants qui avaient de forts niveaux de plomb étaient bien plus susceptibles de montrer un comportement agressif par rapport à ceux qui avaient des niveaux normaux. Une autre étude réalisée en 2000 avait montré que les jeunes délinquants qui avaient été arrêtés avaient de bien plus forts niveaux de plomb dans leurs os en moyenne par rapport aux non-délinquants.
Il n’y a pas si longtemps que cela, on a attribué à la sévère politique du maire de l’époque de New York, Rudy Giuliani (le « tolérance zéro » qui avait tant impressionné Sarkozy un peu plus tard) les résultats impressionnants de chute des crimes : 75 % de moins entre les années 90 et 2010 ! Le souci avec cette conclusion est que les taux de crimes ont baissé dans les autres villes de la même manière alors qu’il n’y avait pas de « Giuliani » : -70 % à Dallas, -74 % à Newark et -79 % à Los Angeles. Il n’y avait aucun « héros » de combat contre le crime dans ces villes, même si elles ont certainement renforcé leurs mesures.

Source : Sur-la-Toile

jeudi 10 janvier 2013

La chute d'eau d'Escher en mouvement!


Tout n'est qu'illusion... Voici l'explication :

mercredi 9 janvier 2013

Le risque d’être un artiste solo...

Les artistes qui chantent en solo et qui ont du succès sont deux fois plus susceptibles de mourir de manière prématurée par rapport à ceux qui font partie d’un groupe. L’étude a regardé la carrière de 1400 chanteurs Pop ou Rock américains ou européens. Le risque d’un chanteur européen solo de mourir trop tôt était de 1 sur 10 (âge moyen : 39 ans) et pour un américain, de 2 sur 10 (âge moyen 45 ans). La différence pourrait s’expliquer par les tournées plus longues en Amérique du Nord ainsi que des différences liées à la santé et à l’exposition aux drogues.
Il semblerait que faire partie d’un groupe permette de bénéficier d’un support protecteur. Notons aussi que l’origine ethnique joue : ceux qui ne sont pas d’origine caucasienne ont plus de chances de mourir prématurément. Les auteurs anglais de l’étude suggèrent qu’une carrière musicale peut être attirante pour ceux qui échappent à une enfance malheureuse, mais une fois la notoriété et la richesse atteinte, cette enfance peut conduire à une prédisposition à des comportements à risques…

Source : Sur-la-Toile

lundi 7 janvier 2013

Apprendre et réussir en mathématiques ne dépend pas de l'intelligence mais du travail et de la discipline

"Hugo est un crack aux échecs, pourtant son manque de confiance le met en échec en maths." Cette accroche publicitaire d'une entreprise de soutien scolaire très connue met le doigt là où ça fait mal. C'est pourtant un fait, il y a bien certains élèves pour lesquels progresser en maths relève de la gageure.
Dans les salles de classe ou de retour à la maison, qui n'a jamais entendu un élève, un camarade, son fils ou sa fille dire que "les maths c'est trop dur, je ne suis pas intelligent pour réussir"? Mais selon le chercheur en psychologie Kou Murayama, on aurait tort de croire que la fameuse bosse des maths est une réalité immuable.
Les résultats de sa dernière étude, parue dans la revue Child Development, sont d'ailleurs sans équivoque: la réussite en mathématiques ne dépend pas d'une quelconque forme d'intelligence, mais avant tout de la discipline et du travail de l'élève. De quoi laisser un peu d'espoir à tous ceux qui s'arrachent les cheveux à chaque exercice.

Stratégies d'apprentissage
Pour le comprendre, Kou Murayama a recueilli et analysé les résultats en mathématiques de 3500 élèves Allemands. Ces élèves, Kou les a suivis pendant cinq ans, de la 5ème (10 ans) à la 10ème (15 ans), ce qui correspondrait à peu près, en France, à une période quelque peu élargie du collège.
La mauvaise nouvelle, c'est que certains élèves sont bien plus intelligents que d'autres, et que les plus malins apprennent les mathématiques avec bien plus de facilité que les autres. Mais seulement pendant les premiers stages de l'apprentissage. Car la bonne nouvelle c'est que sur le long terme (ici, cinq années), cela ne fait aucune différence. Seuls le travail, la motivation et la discipline permettent de progresser.
Pour Kou Murayama, contacté par Le HuffPost, "les élèves ont tendance à penser qu'ils ne sont pas assez intelligents, mais je pense qu'il est important et plus productif de réfléchir aux stratégies d'apprentissage."
Ces stratégies d'apprentissage, ne sont évidemment pas uniquement l'apanage des élèves, mais bien des enseignants, et des parents. Et pour que les élèves se mettent au travail, encore faut-il les motiver.

Motivation intrinsèque
"Ce qui me paraît important", explique Kou, "c'est de développer la motivaton intrinsèque des élèves." Ce que Kou appelle la motivation intrinsèque, c'est l'envie de s'engager dans une tâche difficile par intérêt pour celle-ci mais aussi pour le plaisir et la satisfaction qui en découleront une fois qu'elle sera accomplie.
Cette forme de motivation s'oppose à la motivation extrinsèque. "La motivation extrinsèque", explique Kou, "est la plus simple à mettre en oeuvre." Par exemple, on peut motiver les élèves en exposant leur rang par rapport aux autres ou les gronder quand ils ne travaillent pas bien. Pour lui ce ne sont évidemment pas les bonnes solutions.
"Notre étude a montré que les élèves doivent être intrinsèquement motivée, alors évidemment c'est difficile parce que les mathématiques sont une matière abstraite," rappelle Kou. Mais ce n'est certainement pas mission impossible. "Enseignants et parents pourraient, par exemple, davantage expliquer et faire ressentir aux élèves en quoi les mathématiques jouent un rôle important dans leur quotidien. L'idée est que les élèves fassent le lien entre ce qu'ils apprennent, leur avenir et la réalité de leur vie", explique Kou.

Avoir confiance
"De la même manière, on s'est rendu compte qu'avoir confiance en ses compétences est un facteur important de réussite en mathématiques". D'où, d'après le chercheur, la nécessité de procéder étape par étape. Mais aussi, lorsque cela se passe bien, de féliciter les élèves, même si leur réussite est minime. "On s'est rendu compte que le sentiment de réussite est un facteur très important de motivation intrinsèque", explique Kou.
L'intéressé sait d'ailleurs de quoi il parle. "En tant que psychologue ayant travaillé sur la motivation, je m'attendais évidemment à ce type de découverte," raconte-t-il. "Et quand j'étais plus jeune, j'étais vraiment nul en maths, jusqu'à ce qu'au bout d'un moment les difficultés se tassent, sans doute parce que j'ai appris à apprendre les mathématiques", conclut-il.
Apprendre à apprendre les mathématiques serait une condition sine qua non de la réussite en mathématiques. C'est aussi sûr que 2 et 2 font 4.

Source : huffingtonpost.fr

samedi 5 janvier 2013

Petits contes mathématiques : les angles


Source : Universcience.tv

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