Depuis de nombreuses années, un nombre important d’acteurs se sont investis dans le développement d’activités de découverte des mathématiques. Le dynamisme en la matière est proportionnel à la passion des acteurs – souvent bénévoles – et la variété dans la nature des actions permet de multiplier les portes d’entrée dans le monde des mathématiques pour les jeunes et le grand public. Cette variété ne va pas à l’encontre d’une certaine cohérence puisque certaines activités préparent en amont ce qui sera approfondi en aval.
Nous présentons un bref panorama des actions mises en place par les acteurs qui se sont réunis autour du projet de consortium Cap’Maths
Accéder aux mathématiques
Conscients de l’image biaisée dont les mathématiques jouissent auprès des jeunes et du grand public, bon nombre d’acteurs ont mis en place des activités de découverte qui ne nécessitent pas un investissement important de la part du public. Il s’agit de grand «Â portails » d’accès aux mathématiques.
Activités de jeux mathématiques, de problèmes et de concours.
La découverte de la démarche analytique des mathématiques peut être réalisées sous forme de jeux, pratiqués seul ou à plusieurs. L’équipe Maths à modeler et le Comité international des jeux mathématiques (CIJM) proposent ainsi des activités de découverte de ces jeux dans les établissements scolaires et culturels ou à l’occasion des différentes «Â fêtes de la science ». Ces activités peuvent être présentées selon différentes modalités: ateliers, chasse au trésor…
Le CIJM organise annuellement le salon de la culture et des jeux mathématiques à Paris qui est l’occasion de rassembler tous les acteurs autour de cette thématique.
Ces jeux peuvent parfois prendre la forme de problèmes, parfois élémentaires, mais requérant de bonnes capacités analytiques et déductives. Les activités qui regroupent ces problèmes prennent la forme de concours ou de compétitions en temps limité.
Cette forme permet d’abolir les barrières géographiques puisqu’une partie de ces concours et compétitions peuvent être réalisées par correspondance (par internet), comme c’est le cas pour les qualifications du championnat des jeux mathématiques et logiques organisé par la Fédération française des jeux mathématiques. Par ailleurs, ces championnats permettent d’insuffler une dynamique locale autour de ces problèmes puisque les demi-finales sont organisées par région. Toutes ces compétitions, comme les tournois organisés lors du salon de la culture et des jeux mathématiques, ont une forte dimension internationale : ainsi le concours Kangourou sans frontière atteint-il 6 millions de participants de 46 pays.
Enfin, notons que certaines de ces activités ont un aspect transgénérationnel, impliquant les familles en même temps que les enfants. Elles peuvent également être à l’interface des disciplines, comme le Trophée Lewis Carroll qui allie mathématiques et français.
Editions, publication et production de documentaires
La diffusion de différents types de media permet de répandre la culture mathématique vers un large public et sur un vaste territoire. Elle prolonge sur une longue période les efforts consentis lors de la conception des documents. A cà´té de sa valeur intrinsèque documentaire, le media profite d’une force supplémentaire lorsqu’il est, comme c’est souvent le cas (salon des étudiants, interventions dans les écoles…), accompagné d’un contact et d’un échange avec un mathématicien.
Les documents permettent de corriger l’image que les mathématiques possèdent auprès du grand public en agissant sur plusieurs axes. Ainsi, les brochures « L’explosion des mathématiques » et « Zoom sur les métiers des mathématiques », largement diffusées (15000 exemplaires pour la première et 46000 exemplaires pour la seconde) illustrent la place que jouent les mathématiques dans les avancées technologiques actuelles et démystifie le métier de mathématicien.
En ce qui concerne le monde de l’édition papier, il faut noter que les différents événements annuels, les différents concours et les différentes expositions sont également l’occasion de publier des brochures qui peuvent être valorisée indépendamment des événements qui les ont fait naître.
La relative accessibilité de la technologie de l’image de synthèse a permis la réalisation de films qui illustrent pas à pas des concepts parfois avancés des mathématiques et de mettre en valeur la part essentielle de l’intuition dans l’activité mathématique. Les films « Dimensions » et « Mais o๠est donc passé le petit cà´té », réalisés sur la base du pur bénévolat et diffusés entièrement gratuitement, sont remarquables en la matière. Dimensions a eu un succès international considérable ; le DVD propose plusieurs langues : allemand, anglais, arabe, espagnol, français, italien, japonais et russe, et des sous-titres en allemand, anglais, arabe, bosniaque, chinois, espagnol, français, grec, hébreu, italien, japonais, néerlandais, portugais, russe, serbe (latin et cyrillique), slovène, tchèque, turc.
L’enregistrement vidéo de différentes conférences grands publics (comme le cycle de conférence « Un texte, un mathématicien » ou le cycle « Une question, un chercheur ») qui leur donne une deuxième vie ou la réalisation d’entretiens audiovisuels présentant des rencontres avec des mathématiciens (comme « La passeggiata, battement d’ailes au Jardin du Luxembourg ») sont diverses occasions de répondre à la question «Â Qu’est-ce que les mathématiques aujourd’hui? ».
Enfin, les mathématiciens ont bien entendu profité des nouvelles technologies de l’information pour assurer une visibilité à leur discipline. Au niveau institutionnel, la revue électronique « Images de maths » du CNRS-INSMI et le portail « Interstice » de l’INRIA proposent des actualités régulières rédigées par des professionnels. De nombreux sites internet très riches vivent également grà¢ce à la spontanéité de personnalités dont l’implication n’a d’égal que la passion.
Pratiquer avec un mathématicien
Quoi de plus efficace pour découvrir une discipline que de la pratiquer en situation de chercheur? Plusieurs acteurs proposent aux jeunes de partager une telle expérience, le temps d’un après-midi. Ainsi, les IREM proposent les Rallyes sur le territoire national et la Cité des géométries propose ses laboratoires dans la région du Nord. Il s’agit dans les deux cas de résoudre des problèmes «Â pour chercher » sans souci de sélection.
Conférences et rencontres
De nombreuses conférences permettent aux jeunes et au grand public de découvrir les différents aspects des mathématiques. La tradition est ancienne et l’expérience est grande. Plusieurs laboratoires de mathématiques proposent de telles conférences dans les établissements secondaires voisins. Elles peuvent également trouver leur place dans les cycles de formation des universités ouvertes, comme à Lyon. La SMF et Animath ont mis en place une action, les « Promenades mathématiques », avec un catalogue de conférences et de conférenciers et un mécanisme simple permettant l’organisation des conférences dans les établissements scolaires.
Des cycles de conférences par des mathématiciens de grande réputation sont l’occasion d’attirer l’attention du public sur l’excellence française en la matière. Comme exemple citons le cycle « Un texte un mathématicien » organisé par la BnF et la SMF, en partenariat avec France Culture, Tangente et Animath, ainsi que le cycle « Une question, un chercheur » organisé par la SMF pour les classes préparatoires et les licences. Il est également possible de profiter de la visibilité des grands événements mathématiques pour ponctuellement agir au niveau du grand public, comme ce fut le cas pour la journée grand public organisée pour la remise des prix de l’Institut Clay.
Des rencontres plus informelles sont l’occasion d’échanges. Ainsi, la Société française de Statistique organise les cafés de la statistique, lieu de débat autour du rà´le de cet outil dans la société. Les rencontres peuvent également cibler les jeunes. Par exemple, le projet «Â Les maths, ça sert! » porté par Animath avec le soutien de la fondation C.Genial, permet aux classes de collège et de lycée d’accueillir un utilisateur professionnel des mathématiques (de l’ingénieur au capitaine de navire) dans le but de faire découvrir que les mathématiques apprises à l’école sont d’un usage quotidien dans nombre de métiers.
D’autres événements de rencontres permettent d’agir spécifiquement sur un public victime de disparité sociale, géographique ou culturelle. Les journées «Â Filles et maths: une équation lumineuse », qui sont organisées par Animath et femmes et mathématiques, ont ainsi comme un des principaux temps forts des rencontres en tables rondes entre élèves et femmes engagées dans la vie professionnelle, comme ingénieures ou mathématiciennes.
Expositions et lieux dédiés
Qu’elles profitent d’un lieu dédié (comme pour l’espace Turing) ou qu’ils s’agissent de dispositifs ambulants, de nombreuses expositions permettent de multiplier les points d’accès à la culture mathématique. Au moins une vingtaine d’expositions sont recensées chez les acteurs qui se sont rassemblés autours de Cap’Maths. Elles sont réalisées et distribuées par la Cité des géométries, le CIJM, les CCSTI (Centre sciences, Scientipà´le-Savoirs-Sociétés…), ou des laboratoires et départements.
Approfondir la démarche mathématique.
Les activités déjà présentées permettent d’éveiller le public à la richesse des mathématiques. Mais les acteurs de l’animation mathématique ont également développé des activités qui permettent un approfondissement de la démarche mathématique et requiert un investissement important de la part des jeunes. Bien qu’elles participent toutes à l’amélioration de l’image des mathématiques auprès des jeunes, elles peuvent également servir d’autres objectifs : atténuer les disparités sociales et géographiques dans l’accès aux études supérieures (tutorats et universités d’été) ou canaliser les énergies des élèves aux talents déjà très affirmés.
Ateliers de recherche
De nombreuses associations et de nombreux départements proposent aux élèves, du primaire à la licence, de découvrir les activités de recherche en mathématique par un travail de longue haleine en collaboration avec un ou plusieurs chercheurs. C’est l’objet des ateliers Maths en jeans, coordonnés par l’association éponyme, des ateliers Maths à Modeler, des stages Hippocampe portés par les IREM et des labos de la Cité des géométries. Ces actions consistent à faire réfléchir les élèves en groupe, autour de situations-problèmes parfois issues de réelles thématiques de recherche. Les ateliers s’organisent en cycle de plusieurs séances hebdomadaires (parfois sur deux trimestres!). Les stages, quant à eux, concentrent le travail de recherche sur trois jours consécutifs, avec un encadrement constitué exclusivement d’universitaires. Les ateliers et les stages sont en général couronnés d’un événement de restitution. Dans le cas de Maths en jeans, les congrès rassemblent annuellement plus de 1200 élèves issus de la France et d’Europe; les élèves y font une présentation orale et participent à une séance de posters en présence de chercheurs extérieurs. Dans le cadre de Maths à modeler, les élèves présentent leurs travaux dans un séminaire. Dans le cas d’Hippocampe, c’est à l’issue du stage que les élèves présentent leurs résultats.
Certaines de ces actions ont un axe «Â égalité des chances ». Ainsi, des ateliers Maths à modeler et Maths en jeans et des stages Hippocampe sont organisés pour des classes de ZEP, des classes de la deuxième chance ou des unités pédagogiques d’intégration (pour élèves avec lourds handicaps psychologiques).
Ces actions sont complémentaires : un atelier Math en jeans peut par exemple développer au cours de l’année le thème abordé lors d’un stage Hippocampe.
Universités et stages d’été
L’année 2010 a vu naître des nouvelles initiatives à destination des jeunes lycéens des zones géographiquement difficiles. Il s’agit des universités d’été à Bobigny, Lille et Orléans (respectivement portées par les associations Science Ouverte et Animath, par l’Université Lille 1 et par le centre Galois ; un projet de stage résidentielle en Savoie intitulé Maths’les vacances sera porté par Polytechnique en juillet 2011). Le principe de ces universités d’été est commun : il s’agit de réunir des lycéens intéressés par les sciences mais qui n’y ont (culturellement ou socialement) pas un accès aisé pour leur proposer des mini-cours, des conférences, des ateliers, des visites de labos, des rencontres avec des professionnels… Si les mathématiques sont la porte d’entrée commune à ces différentes actions, c’est parce qu’il s’agit du langage commun de l’ensemble des sciences.
Dans le but de généraliser ces initiatives, l’Education Nationale, en partenariat avec la Fondation sciences mathématiques de Paris et Animath, ont développé un nouveau dispositif intitulé MathC2+. Il s’agit de rassembler autour d’un label les initiatives qui permettent aux élèves qui sont intéressés par les maths mais qui sont issus de milieux dans lequel la science n’est traditionnellement pas un premier choix de pratiquer les mathématiques pendant les vacances, hors du cadre scolaire.
En ce qui concerne l’encouragement des talents existants, ils existent également différents projets de stages et d’universités d’été. Ainsi, Animath organise annuellement deux stages de préparation aux problèmes des olympiades internationales (ces stages accueillent quelques élèves allemands et italiens). Les lauréats des concours Kangourou et Kangourou sans frontières se voient proposer un stage international «Â Séjour-Rencontre Kangourou sans frontières ». Par ailleurs, 2011 verra naître une école d’été International Mathematical Summer School qui suit le modèle existant depuis de nombreuses années à Dubna, en Russie.
Clubs et tutorats
Plusieurs projets de clubs ou de tutorats réguliers existent sur l’ensemble du territoire. Ces actions peuvent concerner un public de zones difficiles comme le tutorat Science ouverte – Animath dont l’objectif est de fournir aux lycéens des outils méthodologiques supplémentaires pour appréhender les études supérieures.
D’autres clubs proposent aux élèves aux talents déjà affirmés de venir découvrir de nouveaux aspects des mathématiques en s’amusant et, accessoirement, de préparer les différentes olympiades et compétitions (olympiades académiques, olympiades internationales…). De tels clubs existent à Lille, à Strasbourg, à Lyon, à Orsay, à Marseille… Ils sont portés par des doctorants ou des chercheurs volontaires.
En ce qui concerne la formation des futurs candidats aux concours de type olympiades, olympiades internationales, on peut également citer le tutorat par correspondance organisé par Animath pour les élèves de 3ème et 2nde, ainsi que la préparation à l’Olympiade internationale assurée par l’Olympiade française de mathématiques.
Concours de projets scientifiques
En 2009, l’université Paris-Sud 11 a créé une compétition internationale annuelle originale : l’International Tournament of Young Mathematicians. Les sujets, qui sont travaillés par équipe de lycéens, sont connus de nombreux mois à l’avance et sont présentés et débattus durant le tournoi. Ce tournoi a connu dès la première année un véritable succès, a eu lieu à nouveau à Orsay en 2010, et sera organisé à Minsk en Biélorussie en 2011. En avril 2011, un concours français sera organisé sur le même principe à Orsay, le Tournoi français des jeunes mathématiciens. Les lauréats de ce concours participeront au tournoi international à Minsk.
La participation de projets mathématiques dans les concours de projets scientifiques généralistes C’Génial et Faites de la science est quantitativement limitée, mais avec des projets de très grande qualité. Ainsi, le club de mathématiques du collège Albert Camus à Miramas a remporté deux fois le concours Faites de la science et a été lauréat du concours C’Génial en 2010. Il a été retenu pour représenter la France au concours européen Science on Stage, en avril 2011 et au concours Intel à Los Angeles en mai 2011. L’atelier des collèges « Le vieux Colombier » au Mans et « Le vieux chêne » à La Flèche (72) ont été primés au concours C’Génial en 2009. L’atelier Maths en Jeans du lycée climatique d’altitude de Briançon a également été primé plusieurs fois dans le concours Faites de la science.
La formation à la communication
L’animation des différentes activités présentées demande de mobiliser de nouvelles compétences sur lesquels il est utile de se former. Pour cela, les animateurs peuvent profiter des formations continues et des cycles de conférences des IREM (et de leur publication, comme le Journal L’Ouvert), des colloques organisés par la Cité des géométries, des valises pédagogiques mises à disposition par l’association Maths à modeler, par le CIJM, par la Cité des géométries…, des stages PAF…
L’excellence en la matière est récompensée par le prix d’Alembert décerné tout les deux ans par la SMF.
