Journées Nationales de l'APMEP
SurpreNantes mathématiques, entre terre et mer
NANTES - 21 au 24 octobre 2017

Conférence inaugurale (samedi)

Samedi après-midi

Construction de représentations positives : les polynômes, les femmes et l'Afrique
Par Marie-Françoise Roy

Marie-Françoise Roy, première présidente de Femmes & Mathématiques, ex-présidente de la SMF, ex-convenor d'European Women in Mathematics, professeure émérite à Rennes, travaille sur les algorithmes en géométrie algébrique réelle. Présidente du nouveau Comité pour les Femmes en Mathématiques de l'Union Mathématique Internationale, elle coordonne Gender gap in Mathematical and Natural sciences : how to measure it ? how to reduce it ?, un projet qui regroupe six unions scientifiques et l'UNESCO.
Cet exposé combinera des développements mathématiques concernant les polynômes positifs et la construction de représentations algébriques certifiant leur positivité, liés à l'histoire de la géométrie algébrique réelle, et l'évocation de mes engagements pour les femmes et l'Afrique, en mathématiques et au-delà. Représentations positives en construction pour des communautés longtemps discriminées et ignorées...

308 places


Conférence de clôture (mardi)

Mardi matin

Les fractales en trois dimensions
Par Jos Leys

Jos Leys est Ingénieur retraité après une carrière dans l’industrie chimique. Depuis de nombreuses années, ses multiples illustrations pour des magazines et des livres sont les témoins de son immense travail dans le développement de la visualisation des mathématiques. Il a participé à la réalisation, avec Etienne Ghys (ENS Lyon) et Aurélien Alvarez (Université d’Orléans) de deux films long-métrage : Dimensions et Chaos. Plus récemment, il a créé plus de 300 animations pour un nouveau site web sur la topologie algébrique (http://analysis-situs.math.cnrs.fr/). Vous trouverez de nombreux articles et de magnifiques animations sur son site : www.josleys.com
Les fractales dans le plan, comme l’ensemble de Mandelbrot, peuvent engendrer de très belles images, mais si on ajoute une troisième dimension, on entre dans un tout autre monde. Il n’y a pas très longtemps, on a découvert des fractales 3D qu’on a nommées Mandelbulb et Mandelbox. Il en existe encore d’autres, comme les fractales hybrides, ou encore les objets basés sur les groupes kleinéens. Dans l’exposé j’en montrerai beaucoup de beaux exemples, avec une petite introduction aux techniques de programmation nécessaires pour les créer.

379 places


Conférences en parallèle - plage 1

Dimanche matin

1 - Dans l’étonnante famille Boole, il y a le père, mais aussi la mère et les cinq filles
Par Anne Boye

Anne Boyé est historienne des mathématiques. Elle poursuit ses recherches d’une part au centre François Viète de l’université de Nantes, d’autre part au sein de la commission inter IREM d’épistémologie et histoire des mathématiques. Elle est aussi membre active de l’association Femmes et Mathématiques. Elle s’interroge ainsi sur le rôle que peut avoir l’histoire des mathématiques et de leur enseignement dans l’éducation mathématique, ainsi que dans la lutte contre les discriminations de tous genres et particulièrement les stéréotypes garçons-filles.
Le père George Boole, « l’oiseau de nuit en plein jour » c’est la logique, l’algèbre « booléenne ». Mais la mère Mary, pédagogue exceptionnelle pour les mathématiques, Alicia, une des filles, qui pensait de façon surprenante la quatrième dimension, dans cette Angleterre victorienne où les femmes ne pouvaient que très difficilement bénéficier d’un enseignement supérieur, qui s’en souvient ? D’une façon étonnamment moderne, Mary prône en mathématiques le travail de groupe, l’expérimentation, la manipulation d’objets et d’instruments dès le plus jeune âge ; Alicia construit des maquettes pour mieux appréhender les polytopes, ces solides de la quatrième dimension. En suivant les parcours et les travaux de ces deux femmes surprenantes, nous nous interrogerons sur le rôle du sentiment et de l’imagination dans l’éducation mathématique.

13 places

2 - Promenade en altitude continentale et maritime
Par Marc Robert

Professeur dans les collèges, les lycées et les IUT, Marc Robert a été formateur académique à la MAFPEN, conférencier au CRDP de Nantes et collaborateur aux mesures de l'IGN. Il est actuellement collaborateur à la maintenance du sismomètre de l'IPGP qui sera prochainement, en Mars 2018, envoyé sur la planète Mars par une fusée américaine et qui arrivera in situ en octobre 2018.
Il est surprenant de voir que pour maitriser les mesures altimétriques autant Continentales que Maritimes, il faille se préoccuper de la Géométrie de l'Espace-temps avec ses Tenseurs métriques, du Condensat de Bose-Einstein dans les horloges atomiques avec leur synchronisation dans le cadre Quantique, de la Météorologie Atmosphérique et Océanique avec ses Cyclones et Vortex, des Périodes glacières et interglaciaire en corrélation avec le niveau des Mers, de la Tectoniques des plaques avec l'histoire géologique de la Terre, de la Modélisation Algorithmique avec la Nouvelle Statistique des Big-Data. Je vous propose une promenade parmi ces notions récentes à l'image de cette explosion des connaissances scientifiques liées à la précision des mesures et qui bousculent la réunion des délégués internationaux du Pavillon de Breteuil à Sèvre qui veulent mesurer le Kilo, l'ampère, le Kelvin, la Mole en seconde.

4 places

3 - L'informatique arrive à l'école : pourquoi ? comment ?
Par Colin De La Higuera

Colin de la Higuera est professeur en informatique à l'Université de Nantes. Ses travaux de recherche concernent l'apprentissage automatique et en particulier l'inférence grammaticale. Il a été le président fondateur de la Société informatique de France (SIF) et, en 2015, il a contribué à lancer le projet Class'Code, dont le but est de former au code et à la pensée informatique enseignants et éducateurs en France. Aujourd'hui, il promeut l'usage des ressources éducatives libres, en particulier dans le contexte de la formation des enseignants.
En l'espace de 5 ans l'informatique est passée du statut de matière absente des programmes à celui d'une discipline à enseigner de 8 à 18 ans. La position des informaticiens est que cette introduction dans les programmes permet effectivement de donner aux jeunes les clés du monde numérique. Durant cet échange nous ferons un panorama de l'enseignement de l'informatique en France et dans le monde, regarderons ce qui se passe effectivement en analysant les liens avec les autres matières, dont, bien entendu, les mathématiques.

24 places

4 - Modélisation mathématique et zombies
Par Marianne Bessemoulin

Marianne Bessemoulin est chargée de recherches au CNRS depuis 2013, affectée au Laboratoire de Mathématiques Jean Leray de l’Université de Nantes. Elle s’intéresse à l’analyse de schémas numériques pour des équations aux dérivées partielles modélisant essentiellement des problèmes issus de la physique et de la biologie. Elle s’implique par ailleurs dans plusieurs actions de diffusion des mathématiques : fête de la science, conférences dans des lycées, CHantiers Arts Technologie et Sciences.
La modélisation efficace de phénomènes de propagation d’épidémies est cruciale afin de mettre en place des politiques de santé publique appropriées. En partant d’un phénomène facilement compréhensible, une invasion zombie, je décrirai quelques principes de modélisation et d’analyse mathématique des modèles obtenus. Nous verrons également comment mettre en place des méthodes numériques pertinentes afin de calculer des solutions approchées de ces modèles.

83 places


Conférences en parallèle - plage 2

Dimanche après-midi

1 - Neurosciences
Par Eric Gaspar

Eric Gaspar est professeur de mathématiques au Lycée Champollion de Lattes (34). Créateur et formateur du programme de neuroéducation Neurosup, il est notamment l'auteur de « Explose ton score au collège ! Le cerveau et ses astuces ... Réussir c'est facile » (Belin 2015). Il multiplie les interventions et les conférences afin de sensibiliser les acteurs du monde de l'éducation aux connaissances sur le fonctionnement du cerveau afin de développer des méthodes permettant aux élèves de mieux réussir, plus facilement et avec plus de plaisir. Son travail est reconnu institutionnellement par l'inscription au Plan Académique de Formation de l'académie de Montpellier du programme Neurosup. Il mène actuellement une collaboration avec le revue Cerveau et Psycho. Vous trouverez de plus amples informations sur le site : http://www.neurosup.fr
Grâce aux avancées en neurosciences, nous pourrons voir notamment que le cerveau efface autant qu'il enregistre. Le cerveau se base sur des exemples pour se créer des règles (et non le contraire). Nous donnerons des explications et des méthodes pour l'éviter. Les erreurs récurrentes ne s'effacent pas du cerveau mais cohabitent avec la vérité. On peut alors les « inhiber ». Enfin, notre cerveau est Bayésien et raisonne en mode prédictif. Le savoir permet d'aider les élèves à démarrer un raisonnement.

Complet

2 - Mathématiques du hasard et de l'évolution
Par Sylvie Meleard

Sylvie Méléard est une ancienne élève de l'ENS de Fontenay-aux-Roses, agrégée de mathématiques et docteur en mathématiques appliquées (Paris 6). Maître de Conférence à l'Université du Maine puis à l'UPMC, professeur à Paris Ouest-Nanterre, puis depuis 2006 à l'Ecole polytechnique, elle a été présidente du département de Mathématiques appliquées de l'Ecole polytechnique de 2010 à 2014. Elle est actuellement administrateur de l'Ecole. Par ailleurs, elle dirige l'équipe de recherche PEIPS (Population evolution ad interacting particle systems) et coordonne une chaire (mécénat recherche avec une entreprise) entre l'Ecole polytechnique, le Muséum national d'Histoire naturelle et l'entreprise Veolia, sur le thème « Modélisation mathématique et biodiversité ». Son domaine de recherche concerne principalement les processus aléatoires pour la modélisation en écologie et évolution.
Lorsque l'on évoque Darwin et la théorie de l'évolution, on ne pense pas forcément aux mathématiques. Pourtant celles-ci aident à comprendre les mécanismes de la sélection naturelle et elles peuvent apporter un point de vue objectif dans la modélisation de la biodiversité. Après une introduction historique aux idées de Darwin sur l'évolution des espèces, nous montrerons l'impact de sa théorie sur la modélisation mathématique des dynamiques de population ou de la génétique des populations. Nous développerons quelques exemples d'objets mathématiques, tels les processus de branchement, qui permettent de prédire le futur d'une population (son extinction, sa diversité...) ou au contraire d'en connaître le passé génétique (l'ancêtre commun d'un groupe d'individus par exemple). L'introduction du hasard dans la modélisation des questions liées à la biodiversité et à l'évolution est fondamentale. Elle permet de prendre en compte les variabilités individuelles et de mieux comprendre l'impact des facteurs écologiques et génétiques. Nous insisterons également sur l'importance des paramètres d'échelles, en particulier des échelles de temps. Ces idées seront illustrées par des exemples issus de travaux récents développés entre mathématiciens et biologistes, dont les enjeux vont de questions environnementales à des problématiques médicales.

80 places

3 - One maths show
Par François Sauvageot

François Sauvageot est mathématicien, mais surtout passeur de sciences populaires. Vous avez pu le découvrir dans le film d'Olivier Peyon « Comment j'ai détesté les maths ». Engagé depuis près de 20 ans dans des actions auprès du grand public, il se passionne actuellement pour les interactions entre maths et danse au sein de l'association « Résonance - Art et Science » qu'il a créée. Plus d’informations sur http://www.mathom.fr/sauvageot.
La formule est simple : le public choisit des mots, selon ses goûts, qui serviront de support à ce spectacle d'improvisations mathématiques. En proposant de croiser son regard de mathématicien avec celui du public, François ouvre un chemin au cœur des mathématiques. Il se prête avec simplicité à un échange de savoirs et à une discussion autour de thèmes d'actualité, philosophiques ou décalés, ludique ou sérieuse. Pour entamer l'échange il évoquera le voyage à Nantes et ses curiosités.

37 places

4 - Les défis du calcul intensif
Par Thierry Coupez

Thierry Coupez suit un parcours universitaire en mathématiques à l’université Pierre et Marie Curie. Il poursuit par une thèse à l’Ecole des Mine de Paris et une Habilitation à diriger des recherches de L’Université de Nice Sophia Antipolis. Il est Professeur à MinesParisTech et à l’Ecole Centrale de Nantes. Il est aujourd’hui Directeur de l’Institut de Calcul Intensi, qu’il a créé à l’Ecole Centrale de Nantes. Il a été Directeur adjoint du CEMEF de MINES ParisTech, responsable de formation doctorale et a dirigé l’équipe Calcul Intensif en Mécanique. Il est l’auteur de plus de 80 articles à comité de lecture, a dirigé 43 thèses, a donné 60 conférences invitées et visité plusieurs départements de mathématiques à l’étranger.
Calculer est devenu progressivement une façon de représenter le monde et la démonstration de l’efficacité des mathématiques. Depuis toujours, l’humanité perfectionne ses moyens de calcul pour tenter de répondre à la complexité des situations qu’elle veut maîtriser. La simulation numérique est au centre de la recherche au même niveau que l’expérimentation et la théorie. C’est désormais un outil incontournable de l’industrie. Les calculateurs les plus puissants peuvent réaliser des millions de milliards d’opérations par seconde. La puissance de calcul disponible est un indicateur du développement d’une nation et les mathématiques numériques, au cœur des algorithmes à l’œuvre sur ces supercalculateurs sont ses marques d’excellence. Le calcul est devenu massivement parallèle, concession technologique à l’accroissement exponentiel de la puissance des ordinateurs. Ceci modifie profondément la façon de mener des calculs mais permet de profiter des nouvelles technologies de leur évolution continue dont nombre des retombées sont souvent inattendues.

18 places

5 - De l'Erdre à la Loire, le chemin des ingénieurs-mathématiciens
Par Jean-Pierre Gouret

Jean-Pierre est membre de l’association La Méridienne. Cette association est née à Nantes le 31 Août 2005 à l’initiative de l’astrophotographe et historien des sciences de l’université de Nantes Olivier Sauzereau. Elle a pour but d’étudier, de préserver et de faire connaître le patrimoine scientifique de Nantes et de l’Estuaire.
Le long d'un parcours à pied en six étapes, nous évoquerons l'œuvre de plusieurs ingénieurs dont les travaux ont largement influencé « La Forme d'une ville », en l’occurrence la ville de Nantes, pour reprendre le titre de l'ouvrage de Julien Gracq, mais aussi pour rendre l'estuaire de la Loire navigable. Départ du Lycée Livet à 15h45. Retour à 18h00.

1 place


Conférences du lundi

Lundi 8h30 - 10h

L1-01 - La théorie du "débat scientifique en classe ou en amphi"
Par Marc Legrand

Cherchant à mettre en pratique ce qui lui avait permis de passer du stade de mauvais élève en maths à chercheur en maths (pour comprendre les mathématiques il faut chercher à les faire comprendre), Marc Legrand a expérimenté pendant une quarantaine d’années avec des collègues du secondaire et du supérieur une forme de « débat scientifique en classe ou en amphi » qui permet à beaucoup d’élèves de « faire véritablement des mathématiques en cours de mathématiques ». A la retraite depuis une dizaine d’années il cherche dans un groupe de l’IREM de Grenoble à théoriser ces pratiques afin de pouvoir les partager avec les collègues qui le souhaitent.
Dans cette conférence j’essayerai de présenter les principes épistémologiques, cognitifs, socioculturels et éthiques qui fondent la théorie du « débat scientifique en classe », c’est-à-dire qui permettent de comprendre pourquoi une classe ou un amphi ordinaire peut, si on s’inspire de ces principes, progressivement se transformer en authentique communauté intellectuelle qui va alors enfin pouvoir faire véritablement des mathématiques en cours de mathématiques.

190 places

Lundi 10h30 - 12h

L2-01 - Continuité plutôt que rupture dans l´enseignement des mathématiques de l´école primaire au collège
Par Joël Briand

Joël Briand est maître de Conférences honoraire en mathématiques, il a été formateur à l´IUFM (ESPE) de Bordeaux jusqu´en 2010. Il a travaillé au laboratoire E3D (Epistémologie et Didactique Des Disciplines) à l’Université de Bordeaux. Ce laboratoire est composé d’une équipe de didactiques de plusieurs disciplines qui développe des recherches sur l’enseignement et l’apprentissage des savoirs scolaires, en prenant en compte les aspects épistémologiques et didactiques de ces savoirs. Auteur d´une thèse explorant, entre autres, la part du non enseigné dans la construction du nombre, il fût également responsable de la COPIRELEM (Commission Permanente des IREM sur l´Enseignement Élémentaire). Il a aussi participé à la formation des I.E.N. à l´E.S.E.N.
Dans l’enseignement des mathématiques à l’école primaire, on distingue au moins deux préoccupations : la première est "quels savoirs faire acquérir", la seconde est "quelle(s) façon(s) de les enseigner". Les programmes 2016 de l’école primaire permettent enfin de concilier ces deux préoccupations que ce soit par une construction conjointe de la numération et des opérations, par l´introduction des nombres décimaux comme une réponse à un problème de mesurage, ou par la géométrie instrumentée qui pose les bases de la géométrie du collège. Autant de pistes sur lesquelles les professeurs de collège devraient pouvoir s´appuyer. Je proposerai une exploration de ces pistes à l´aide d´exemples précis.

190 places

Lundi 14h - 15h30

L3-01 - Au-delà de la géométrie grecque : l’invention de courbes étonnantes
Par Evelyne Barbin

Évelyne Barbin est professeur émérite d’histoire des sciences à l’université de Nantes, membre du Laboratoire de Mathématiques Jean Leray et de l’IREM. Elle a été responsable de la CII-IREM Épistémologie, organisant 18 colloques et 6 universités d’été, et chair du Groupe International HPM de 2008 à 2012. Elle a publié environ 140 articles et 30 ouvrages collectifs sur l’histoire et l’enseignement des mathématiques.
Les Grecs ont étudié essentiellement les coniques, leurs aires et tangentes, à l’aide de démonstrations géométriques. Mais, au 17e siècle, les mathématiciens inventent de nouvelles courbes et des problèmes qui nécessitent des méthodes allant au-delà de la géométrie et utilisant l’infini. Certaines courbes, comme la cycloïde ou la chaînette, ont été l’objet de défis et de rivalités, d’applications étonnantes sur terre comme sur mer.

190 places

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