Cap’Maths – résumé du projet

Introduction

Le projet Cap’Maths réunit l’ensemble des acteurs de la communauté mathématique française (sociétés savantes et organisations professionnelles d’enseignants, associations, organismes de recherche, acteurs de la culture scientifique…). La coordination de ce consortium est assurée par l’association Animath.

Notre démarche part du constat d’un contraste : d’un cà´té, de très riches expériences sont menées par de nombreux acteurs un peu partout en France en matière de culture mathématique, d’actions en direction des jeunes de tous niveaux, des plus motivés à  ceux qui ont les plus grosses difficultés, d’actions ciblées vers les jeunes filles ou dans les zones scolairement défavorisées. De l’autre, la perception des mathématiques dans le grand public est souvent négative ; le dynamisme des sciences mathématiques, ses nombreuses interactions avec les autres sciences, ses applications sont incompris.

Partout dans le monde, et peut-être en France plus qu’ailleurs, les mathématiques ont une place décisive dans la construction du parcours scolaire des jeunes. Dans leurs succès, mais aussi dans les difficultés auxquelles notre système éducatif est confronté, notamment en matière d’aggravation des inégalités sociales et géographiques. En France comme ailleurs, les mathématiques paraissent éloigner beaucoup de jeunes filles.

Mais aujourd’hui, comme on le sait, la capacité de la France à  assurer le renouvellement des cadres scientifiques : ingénieurs, chercheurs, professeurs… est en question.

Face à  ces réalités, nous estimons 1° qu’il est nécessaire de mobiliser nos forces pour inverser cette tendance; 2° que les expériences de promotion de la culture mathématique et d’activités mathématiques périscolaires peuvent être étendues, et engendrer ainsi un effet positif substantiel sur la réussite de tous.

Objectifs

Nos objectifs peuvent s’organiser autour de quatre axes principaux :

  • atténuer les disparités sociales et géographiques ;
  • inciter et aider les jeunes filles à  surmonter la barrière des préjugés pour se lancer dans des études à  forte composante mathématique ;
  • améliorer la perception générale des mathématiques par le grand public et notamment les jeunes scolarisés, en améliorant la compréhension de leur impact, de leur utilité et de leur vitalité ; 
  • augmenter globalement le flux d’étudiants effectuant des études longues dans un domaine scientifique, et en particulier dans les sciences à  forte composante mathématique.

Le consortium encouragera toutes formes d’activités susceptibles de contribuer à  la réalisation de ces objectifs, et en particulier les actions permettant de :

  • renforcer la diffusion de la culture mathématique, notamment par le contact avec le monde de la recherche, en faisant porter l’effort tout particulièrement vers les jeunes, afin de montrer à  tous que les mathématiques sont une discipline vivante, dont la recherche est florissante, de mettre en avant leurs interactions multiples avec toutes les sciences, leurs nombreuses applications et le rà´le important qu’elles jouent dans la vie des entreprises ;
  • accroître fortement l’impact de différents types d’animation en direction des jeunes : concours, clubs, ateliers, travaux sur projets scientifiques, stages pendant les vacances ;
    développer de telles actions dans les zones socialement ou géographiquement défavorisées ;
  • encourager la participation des filles à  toutes ces actions et, de plus, organiser des actions destinées à  elles seules : tutorats, marrainages, journées… Tout cela ayant pour but leur engagement dans les filières scientifiques et techniques au lycée et dans des études supérieures dans les domaines des sciences et techniques o๠elles sont sous représentées;
  • se doter des moyens d’une diffusion des initiatives les plus prometteuses (documents et films, sites web, forums…) et d’assurer à  l’ensemble des actions une forte visibilité.

Un effort particulier sera mené pour donner à  ces actions une dimension européenne et internationale.

Structuration

Appartenance et soutiens

Le projet est soutenu par un certain nombre d’entités, dont la section de mathématiques de l’Académie des sciences, l’INSMI-CNRS, l’INRIA (voir la liste complète).

La liste des membres fondateurs du consortium est consultable en ligne. Toute entité ayant un projet retenu par un comité de sélection devient ipso facto membre du consortium.

Gouvernance

Comité de parrainage

Il est composé de personnalités du monde scientifique et économique soutenant le projet.

Conseil d’orientation

Il fixe les grandes lignes de l’action du consortium. Sa composition proposée est : un représentant pour chaque entité : SFdS, SMAI, SMF, femmes et mathématiques, APMEP, UPS, ADIREM, Inspection générale de mathématiques, DGESCO, INSMI-CNRS, INRIA, CPU et deux personnalités désignées par l’Académie des sciences.

Structure opérationnelle

Comité de pilotage. Les membres du consortium se constituent en comité de pilotage. Si nécessaire, ce comité peut se doter d’un bureau. Le comité de pilotage discute des orientations, élabore les appels à  projets, et fait des propositions sur la composition des comités de sélection. Les projets eux-mêmes sont pris en charge par les associations locales ou nationales, les départements/laboratoires/instituts/centres de recherche locaux.

Les comités de sélection choisissent les projets retenus, répartissent les budgets et examinent les rapports d’activités ; ils sont désignés par le conseil d’orientation.

Gestion

La structure opérationnelle de gestion est l’association Animath qui assure la gestion, prépare, avec le comité de pilotage ou son bureau, le travail des comités de sélection, lève des fonds et assiste les structures locales dans la levée de fonds, prend en charge les aspects communs de la communication.

Fonctionnement

Pendant la durée prévue du consortium (2011-2016), des appels à  projets réguliers seront organisés afin de sélectionner et financer les meilleures initiatives.

Apprendre à animer: formations continuées, stages et colloques

Placer les jeunes en situation de recherche, présenter une exposition, organiser des compétitions de projets demandent de compétences propres. Certains acteurs proposent de les acquérir par des formations de différents types:

 formations continuées et cycles de conférences des IREM (comme le stage sur la recherche collaborative de l’IREM de Montpellier),

 stages des plans académiques de formation (deux journées «Â Des outils pour comprendre le monde: découvrir les mathématiques avec le CNRS  » par le LMRS en 2010…),

 colloques de la Cité des géométries ( «Â Qu’est-ce que la recherche en mathématiques aujourd’hui?  » en 2008, «Â Géométries et images numériques » et «Â Regards géométriques  » en 2010.

Par ailleurs, l’INRIA propose de former les professeurs à  l’encadrement des TPE/TIPE dans le domaine des sciences du numérique (journées de formation, liste de diffusion recherche-enseignant, guichet électronique…).

Enfin, les promenades (conférences) présentées dans les établissements scolaires ou lors des journées ou congrès de l’APMEP par exemple sont autant d’occasions pour les enseignants de découvrir de nouveaux aspects des mathématiques.

A titre illustratif, la suite de la fiche est consacrée à  l’organisation de colloques par la Cité des géométries.

Informations générales

Fréquence : Un colloque en 2008, deux colloques en 2010

Porteur principal : Cité des géométries.

Mesure de l’impact

A titre d’exemple, voici les données de participations aux colloques de la cité des géométries.

Colloque Année Jours Participants
Qu’est-ce que la recherche en mathématiques aijourd’hui? 2008 2 100
Géométries et images numériques 2010 1 86
Regards géométriques 2010 2 150

Les initiatives étant variées et l’organisation décentralisée, il est difficile d’évaluer l’impact des autres types de formations.

Prix d’Alembert

Ce prix vise à  encourager la diffusion de la connaissance des mathématiques vers un large public. Le prix d’Alembert, d’un montant de 2000 euros, récompense une personne ou un groupe étant parvenu, pas la réalisation d’un ouvrage, d’un film, d’une émission de radio ou de télévision, d’une exposition ou de tout autre moyen, à  intéresser le public aux développements des mathématiques et à  les relier aux préoccupations de nos contemporains. Le prix d’Alembert est décerné par la SMF.

Informations générales

Fréquence : le prix est décerné toutes les années paires.

Porteur principal : SMF.

Club de mathématiques discrètes de Lyon

Ce club s’adresse essentiellement aux collégiens et lycéens de la région Rhà´ne-Alpes. Il s’agit de pratiquer les mathématiques comme un loisir en proposant des problèmes de mathématiques élémentaires mais ingénieux.

Le but principal n’est pas de préparer un concours, mais de faire des mathématiques jolies, élégantes, amusantes, efficaces, profondes, importantes et passionnantes.

Informations générales

Fréquence : une vingtaine de séances d’une journée par an.

Porteur principal : Animath

Partenaires scientifique : ENS Lyon, Institut Camille Jordan

Mathematical Olympiads Club

Ce club réunit des lycéens de la seconde à  la terminale de la région Ile-de-France. L’objectif est de présenter aux élèves des problèmes de mathématiques élémentaires dont la solution est ingénieuse afin de développer leur intuition, leur créativité et leur assiduité dans la résolution de problèmes.

Comme pour le club de mathématiques discrètes de Lyon, le but principal n’est pas de préparer un concours, mais de faire des mathématiques jolies, élégantes, amusantes, efficaces, profondes, importantes et passionnantes.

Les lycéens sont encadrés pendant quatre heures par séance par un doctorant ou un chercheur.

Informations générales

Fréquence : entre 30 et 40 séances par an.

Porteur principal : Animath, université Paris-sud 11.

International : L’animation est assurée par des doctorants étrangers. Une partie des élèves participent à  l’école d’été Brigantina en Biélorussie.

Mesure de l’impact

Le club se réunit annuellement entre 20 et 30 fois le samedi à  Orsay.

Une dizaine d’élèves participent en moyenne à  chaque séance. Ce nombre est resté stable depuis 2008.

Stage de préparation olympique

Il s’agit de proposer aux potentiels candidats français deux stages annuels résidents de préparation au concours des olympiades internationales de mathématiques. Le processus d’identification des candidats fait partie du dispositif. Des séances de cours, de travaux dirigés et de tests sont encadrés par des chercheurs souvent anciens olympiens.

Informations générales

Fréquence : Un stage de 7 jours se déroule pendant les vacances d’été pour les élèves de la troisième à  la première. Un stage «Â junior  » de 4 jours (mis en place en 2009).

Porteur principal : Animath.

Partenaires : OFM

Mesure de l’impact

Stage d’été: 40 inscrits en 2008, 2009, 2010. Stage «Â junior  »: 12 inscrits en 2009, 24 inscrits en 2010. Les stages se déroulent en Ile-de-France mais drainent des élèves de tout le pays (et même certains étrangers).

Tutorat olympique par correspondance

Un système de tutorat par correspondance permet de préparer les très jeunes candidats (de troisième et de seconde) en amont des stages de préparation olympique. Chaque tuteur (en général un normalien ou un jeune doctorant) envoie et corrige régulièrement (6 à  12 fois par an) un problème à  son élève.

Par la suite, les stages résidentiels peuvent prendre le relais.

Informations générales

Fréquence : Six à  douze problèmes par an et par élève.

Porteur principal : Animath.

Partenaires scientifiques et pédagogique : Ecole normale supérieure de Paris.

Budget global type : Annuellement, le temps bénévole pour l’animation représente entre 3000 et 5000 euros.

Mesure de l’impact

Chaque année, entre 15 et 20 élèves profitent du tutorat olympique par correspondance. La formule permet de toucher toutes les régions françaises.

Université d’été Science ouverte à Paris 13

En juin 2010, 24 élèves de la Seine-Saint-Denis entrant en Première S se sont réunis à  l’Université Paris 13 pour une université d’été de 12 jours dont la porte d’entrée était les mathématiques qui sert de langage à  l’ensemble des sciences. Les activités se sont réparties entre conférences, rencontres avec les professionnels, ateliers et visites. Les participants ont pu profiter d’un suivi à  long terme sur l’année académique au travers du tutorat Animath – Science Ouverte notamment (mais aussi au travers de stages thématiques en avril, du club CNRS etc.)

Vu son succès, cette initiative a été reconduite en avril 2011 et en juin 2011 pour deux stages qui ont été labelisés MathC2+.

Informations générales

Fréquence : session de 12 jours en juin (période scolaire chà´mée).

Porteur principal : Science Ouverte

Partenaires scientifiques et pédagogiques : Animath, Université Paris 13, écoles doctorales de la région Parisienne, Département de mathématiques du Palais de la Découverte, CNRS (délégation Ile-de-France Ouest et Nord), Paris-Montagne, Math en jeans.

Mesure de l’impact

En 2010, les 24 élèves (dont 54% de filles et 66% de boursiers) sont issus de familles à  revenus modestes du département de Seine-Saint-Denis. Vingt d’entre eux profitent d’une activité de suivi. Le stage s’est déroulé sur le campus de Bobigny, avec des visites extérieures (polytechnique, palais de la découverte…). En 2011, pour un même type de public, les stages on rassemblé 20 élèves en avril et 27 élèves en juin.

Ateliers MATh.en.JEANS

Les ateliers MATh.enJEANS consistent à  immerger les élèves dans la recherche mathématique en train de se faire, en les plaçant en position d’apprentis chercheurs. Pour se faire, chaque semaine à  partir du mois de septembre, des élèves volontaires et des enseignants de deux établissements scolaires jumelés travaillent en parallèle sur des sujets de recherche mathématique proposés par un chercheur.

Plusieurs fois dans l’année, les élèves, les enseignants et le chercheur impliqués dans l’atelier se rencontrent à  l’occasion de séminaires, partagent leurs idées, leurs hésitations, leurs méthodes de travail.
L’atelier est couronné par une participation au congrès annuel (voir la fiche «Â Congrès MATh.en.JEANS  »).

Informations générales

Fréquence : Les élèves des ateliers MATh.en.JEANS se réunissent une à  deux heures par semaine, de début septembre à  fin mars.

Porteur principal : L’association MATh.en.JEANS.

Partenaires scientifiques et pédagogiques : CNRS – INSMI, l’association Science Ouverte, les laboratoires et départements d’o๠sont issus les chercheurs, les établissements scolaires.

International : Vu son succès, la formule s’est propagée à  l’internationale. Ainsi, par exemple, durant l’année académique 2010 – 2011, 16 ateliers se sont déroulés à  l’étranger.

Mesure de l’impact

Ateliers « Maths à modeler »

Des moniteurs de l’école doctorale de Grenoble assistés par des chercheurs de l’équipe Maths à  modeler (2 moniteurs pas séance) animent en classe 6 à  8 séances hebdomadaires d’une heure autour de situations de recherche de l’équipe. L’objectif est d’introduire la démarche de recherche en mathématique auprès des élèves, avec ses doutes, ses rebondissements, ses réussites et ses échecs. Cette activité contribue donc à  l’amélioration de la perception de la discipline auprès des jeunes.

A l’issue de ces séances, comme dans toute parcourt de recherche, les élèves restituent leur démarche et leurs résultats dans un séminaire «Â Maths à  modeler  » qui est organisé dans les locaux de l’université et rassemble au moins deux classes différentes.

Informations générales

Fréquence : Cycle de 6 à  8 séances hebdomadaires d’une heure.

Porteur principal : Maths à  modeler.

Partenaires scientifiques : Ecole doctorale de Grenoble, Université Joseph Fourrier, CNRS-INSMI.

Mesure de l’impact

Chaque année, une dizaine de classes (300 élèves) de la région de Grenoble ou de Savoie sont concernés par cette action.

Ateliers « Maths à  modeler » in situ

Résumé de l’opération

Dans le cadre d’un atelier «Â Maths en Jeans  », des élèves du Collège et lycée pour tous de Grenoble (CLEPT), viennent une demi-journée par semaine dans les locaux de l’université pour effectuer un travail de recherche encadré par un chercheur de l’équipe «Â Maths à  modeler  ». Les élèves participent alors au congrès «Â Maths en Jeans  ».

Informations générales

Fréquence : Une séance hebdomadaire d’une demi-journée de novembre à  mars.

Porteur principal : Maths à  Modeler
Partenaires scientifiques et pédagogique: CLEPT, Institut Fourier, CNRS.

Ateliers « Maths à  modeler » chez Grafiti

Résumé de l’opération

Cette activité concerne dix élèves de l’Unité Pédagogique d’Intégration du collège des îles de Mars à  Pont de Claix. Trois chercheurs et deux encadrants du collèges encadrent 10 élèves ayant des handicaps psychologiques graves autour d’une activité de découverte de la recherche mathématique.

Informations générales

Fréquence : Dix séances hebdomadaires en fin d’année scolaire.

Porteur principal : Maths à  Modeler

Partenaires scientifiques et pédagogique: Collège des îles de Mars, Institut Fourier, CNRS – INSMI.

Mesure de l’impact

Il s’agit d’une activité destinée à  une dizaine d’élèves avec de lourds handicaps psychologiques. Elle nécessite un importante interaction avec l’équipe pédagogique du collège.