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Calculs « à la main » nécessaires après le bac

03/10/2009 Tukikun 5 commentaires

C’est sans doute un thème récurrent dans les blogs, la baisse de niveau des étudiants, la génération dyslexique en maths : que de formules peu flatteuses pour l’enseignement des mathématiques actuel… Bien que j’aie connue la baisse drastique de niveau des mathématiques (jeunesse oblige), j’ai eu envie de venir apporter ma pierre à cette polémique maintes fois exposée, n’ayant pas la prétention d’innover, mais juste celle de redire encore et encore les surprises que l’on peut rencontrer lorsque l’on enseigne…

Je donne actuellement des « cours » — disons plutôt que j’entraîne sauvagement les étudiants au concours — dans une prépa privée pour les étudiants de PCEM 1 / PCEP 1  (i.e. étudiants de médecine et de pharmacie de première année). La formation étant exclusivement basée sur la rapidité, la connaissance du cours et l’application des méthodes (et non pas de la compréhension), je peux difficilement juger de leur capacité à comprendre les mathématiques. Par contre, je peux — et je ne m’en prive pas — tester leur capacité à calculer.

En effet, la calculatrice est interdite le jour du concours, sans doute pour éviter les fraudes (qui consisterait à la remplir de formules à appliquer à tous les exercices). En conséquence de quoi le concours déjà fort long se complique un peu d’avantage : non seulement il faut aller vite, mais il faut en plus faire un nombre non négligeable de calculs de tête.

En analyse, outre les dérivées de fonctions parfois assez corsées (du genre de l’évolution de la population bactérienne par le modèle de Verhulst : N(t) = \frac{N_C}{1+\left(\frac{N_C}{N_0}-1\right)e^{-\tau t}}, à dériver deux fois pour rechercher les points d’inflexion), il faut aussi calculer des incertitudes (comme l’incertitude sur la pression connaissant l’incertitude sur la température et le volume d’un gaz parfait), et tout cela… de tête. Et là, c’est terrible… les élèves se braquent pour diviser 2802 par 41, s’effraient devant les dérivées de la forme \frac uvu et v ne sont pas des simples fonctions polynomiales qui rendent les calculs faciles…

En biostatistique, il faut donner des intervalles de confiance de moyenne, il faut calculer des covariances de variables aléatoire, les VPP et VPN (valeurs prédictives positives et négatives d’un test diagnostic, i.e. respectivement la probabilité d’être malade sachant que le test est positif et la probabilité de ne pas être malade sachant que le test est négatif), et parfois même des formules compliquées, avec des \sqrt{n}, \sqrt{n-1} ou \sqrt{n-2}n est la taille de l’échantillon…

Je reconnais que ça fait beaucoup de calculs, et parfois vraiment pas évidents… Mais le recours à la calculatrice étant si immédiat, on en oublie la manière de calculer, on en oublie de regarder les ordres de grandeur (pour évincer une solution parfaitement fausse du premier coup d’oeil)… Je passais dans les rangs et je voyais des multiplications farfelues orner les brouillons… des multiplications pour 900\times 0,4 ou pour 250\times 0,5 ! Alors évidemment, après on me dit que mon sujet était trop long… c’est évident. Si même les petits calculs prennent du temps, que doivent donner les divisions de milliers par des dizaines…

Le non recours à la calculatrice est assez injustifié pour les calculs que les cours nécessitent de faire… il faut constamment redonner avant quelques valeurs arrondies pour qu’ils puissent traiter la question… mais pour les élèves que le calcul mental n’effraie pas, c’est excellent ! C’est excellent donc, pour une pincée d’étudiants… Eux qui pensaient se débarrasser des mathématiques, les voilà obligés de faire plein de petits calculs, et c’est ça plus que tout le reste, qui leur prend du temps et qui les handicape sérieusement…

Je dois avouer qu’ayant toujours aimé les maths (je me souviens de la découverte des équations du premier degré à résoudre de tête avec mon père en voiture alors que j’étais vraiment jeune), les calculs ne m’effraient pas. Je ne suis pas excellent, loin de là, mais j’aime assez ne pas recourir à la calculatrice lorsque je peux l’éviter… Mais je suis bien conscient que c’est loin d’être le cas pour la majorité des étudiants, même ceux en université de mathématiques…

Dans un tout autre registre, et peut-être plus grave encore (quoique l’âge plus jeune contrebalance…) : j’avais demandé à une élève de troisième qui venait de voir les identités remarquables de calculer (3+4)^2. Après avoir fait de longs calculs (en temps !), elle finit péniblement par trouver 49… Je lui explique alors que 3+4=7 et donc que (3+4)^2=7^2=49. Tu as compris ? Oui oui… Ok, calcule moi alors (1-1)^2. Réapparition immédiate de l’identité remarquable… J’attends deux, trois minutes. Finalement, elle reste bloqué avant de marquer la solution, et trace un zéro lent et hésitant… C’est faux hein ? Hé non… c’était bon… :-)

Jeunesse décadente va ! Enfin, j’vous aime bien quand même :-D Les étudiants que j’ai cette année sont très sympa ! Puis globalement, je ne suis pas à plaindre, je suis avec des étudiants quand même doués, et motivés…

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