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Des mathématiques sportives pour de meilleures performances en classe
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Depuis quelques années, il m’est arrivé plusieurs fois d’échanger avec mes collègues d’EPS car ceux-ci rencontraient de plus en plus de difficultés avec nos élèves pour les aider à interpréter leurs résultats : temps de course, vitesse régulière, lecture de tableaux etc. Depuis deux ans, j’ai pris l’habitude de travailler avec Anne-Marie Moisan, une collègue d’EPS au niveau 6e et comme je suis toujours à la recherche de travaux pratiques en mathématiques, nous avons fait le pas de nous lancer dans un projet plus important intitulé : Maths sportives . Notre objectif était de donner un sens aux concepts mathématiques enseignés en montrant leur utilisation dans des situations rencontrées par les élèves.
J’ai proposé à plusieurs reprises des exercices de mathématiques ayant comme support des disciplines sportives :
- Exercices sur feuille : introduire des notions de géométrie avec l’alignement des amers marins et utiliser le critère de divisibilité par 4 avec les années bissextiles et années des JO
- Exercices au TBI : faire deviner les unités de mesure et les performances de deux champions olympiques des JO de Pékin en ne donnant que les épreuves et les résultats sans les mesures : L’heptathlon et le décathlon

- Exercices interactifs : comparer des nombres décimaux avec les caractéristiques d’ une boule de pétanque de compétition, calculer le périmètre maximal et minimal d’un terrain de football réglementaire.

Nous avons mis au point avec Anne-Marie Moisan des activités mathématiques analysant les données personnelles des élèves relevées en cours d’EPS :
- La course de vitesse : comprendre le tableau de performances, créer la courbe de ses propres performances sur le tableur, calculer sa note finale


- Le cross : prévoir la distance à courir le jour J à partir de différents relevés pris au cours des séances de préparation au cross. Annexe 4
- La dernière activité importante de l’année sera la découverte du nombre Pi : comme les deux années passées, l’activité débutera en salle de sport avec plusieurs objets circulaires : cerceau, ballons et balles etc.

N’oublions pas la géométrie qui peut elle aussi puiser des exemples dans le domaine sportif.
- Les élèves groupés par deux ont relevé les dimensions nécessaires puis réalisé les plans des terrains de sport du collège.
- Quelques élèves ont réalisé des plans d’accessoires pour le sport qui par la suite ont servi de supports pour des notions de mathématiques : division, aire et périmètre.

- Compréhension d’un programme de construction : logo des JO
- Utilisation de TracenPoche, logiciel de géométrie dynamique.

La drôle de raquette d'Hugo et Léa

Cette activité que j’ai menée pour la première fois a soulevé beaucoup de questions chez les élèves. Désireux de dessiner l’accessoire sportif qu’ils avaient choisi, plusieurs d’entre eux ne prenaient pas la peine de vérifier si les objets mathématiques qu’ils construisaient restaient bien liés entre eux : point sur une droite, angle droit, parallélisme etc. Mais la volonté de réussir les a énormément motivés.
Au cours du mois de janvier, les élèves ont participé à la création d’un jeu interactif intitulé "Des maths où ?" abordant cinq thèmes en collaboration avec quatre établissements français : Les mathématiques et la ville, les voyages, la maison, le sport et notre planète Terre. Ce jeu du genre Trivial Pursuit est pratiquement terminé et les élèves pourront y jouer très prochainement.

Bilan par Anne Ruhlmann

La vie quotidienne fourmille de situations nécessitant des notions de mathématiques même pour les élèves mais à priori les mathématiques et le sport sont deux domaines TRES éloignés dans leur esprit. Or voici que les maths sont présentes, et à forte dose, même dans cette discipline ! Combattons les clichés encore très présents dans beaucoup d’esprits : la tête et les jambes, l’intellectuel et le sportif....
Les nombres sont indispensables dans la compétition sportive : ils permettent de comparer des performances (temps, longueur, hauteur) donc de classer les sportifs de haut niveau comme les élèves. Parfois, les performances sont transformées en points, qui additionnés, donnent le classement (décathlon par ex) : on a une véritable démarche d’abstraction. L’interprétation des tableaux devient indispensable pour suivre une compétition ou pour connaître sa note. La création de son propre graphique est d’une part très motivante mais d’autre part, elle interdit de copier celui du voisin, l’élève doit absolument se mettre au travail pour réaliser ce qui lui est demandé.
Le sport se déroulant dans l’espace, la géométrie est sous-jacente à cette activité. Les relevés de terrain et les dessins à une échelle donnée utilisent les nombres et la proportionnalité, certaines formes sont accessibles à la géométrie dynamique.
Les exemples étant suffisamment variés tant dans le domaine sportif qu’en cours d’EPS, cela nous a permis de mettre en œuvre des outils, des démarches et des méthodes mathématiques variées. J’espère avoir réussi à montrer la présence et l’impérieux besoin des mathématiques là où on les attendrait le moins ! J’ai constaté que ce projet a redonné de l’intérêt à certains élèves et les a donc remis à l’étude ce qui est un résultat non négligeable.

Bilan par Anne-Marie Moisan

L’EPS, au collège, par la pratique des activités physiques et sportives, vise à former un citoyen, lucide, cultivé, autonome physiquement et socialement éduqué. Elle cherche aussi à développer des compétences propres à l’EPS, ainsi que des compétences méthodologiques permettant à l’élève l’appropriation d’outils et de savoirs nécessaires aux pratiques et aux apprentissages. Ces compétences représentent un ensemble structuré de connaissances, de capacités et d’attitudes, permettant à l’élève de se montrer efficace dans un champ d’activité donné et de réagir, de façon adaptée aux problèmes qu’il rencontre.
Ainsi en course de vitesse, il doit réaliser et stabiliser une performance dans le temps et l’espace en utilisant au mieux son potentiel. Il doit y intégrer des données personnelles (chronomètres /temps réalisés) lui permettant de s’évaluer et de rentrer dans une démarche de projet. En travaillant sur la lecture d’un barème utilisé en cours d’EPS (référence à l’évaluation de performance), l’élève s’approprie un outil qui va donner du sens à son apprentissage moteur.
En course de durée, il s’agit pour l’élève de travailler sur des situations lui permettant de réguler son allure pour respecter un contrat-temps et un contrat-distance afin de faire le choix le plus adapté à ses compétences dans les courses proposées. Les différentes questions posées sur la course de durée ont permis aux élèves de réfléchir sur les données relevées en cours d’EPS (calcul de son temps moyen sur un tour ; projection de la performance réalisable sur le temps de course imposé). Ces connaissances se sont construites en s’appuyant sur des notions mathématiques : calcul de durée et de proportionnalité.
L’élève est devenu vraiment acteur dans l’appropriation de son savoir, car il a fait des liens entre différents domaines disciplinaires et il a ancré son savoir dans sa pratique motrice. Ces échanges interdisciplinaires sont d’une richesse incomparable car il sont les éléments indispensables d’une bonne appropriation du savoir. Ils font véritablement entrer l’élève dans une démarche de projet, car toute connaissance se formalise en s’ancrant dans le réel.
Très motivant pour l’élève de collège, ce genre de coopération interdisciplinaire confirme bien que l’EPS participe activement à l’acquisition des compétences citées dans le socle commun.


Anne Ruhlmann
&
Anne-Marie Moisan


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