D1. Littératie statistique :
Traiter, analyser et utiliser des données pour formuler des arguments persuasifs et prendre des décisions éclairées dans divers contextes de la vie quotidienne.
SITUATION D’APPRENTISSAGE 1 : LA POLITIQUE DU LAVAGE DES MAINS
Durée totale : De 3 à 5 jours
Collecter des données et représenter une situation de la vie quotidienne, dans ce cas-ci, le temps requis pour se laver les mains pour tout le groupe-classe.
Attentes et contenus d'apprentissage |
---|
Apprentissage socioémotionnel en mathématiques et les processus mathématiques A1. Mettre en application, au mieux de ses capacités, diverses habiletés socioémotionnelles pour appuyer son utilisation des processus mathématiques et son apprentissage lié aux attentes et aux contenus d’apprentissage des cinq autres domaines d’étude du programme-cadre de mathématiques. Dans cette leçon, l’élève apprend, au mieux de ses capacités, à développer la conscience de soi et un sentiment d’identité personnelle et à penser de façon critique et créative en appliquant les processus mathématiques de réflexion (montrer qu’elle ou il prend le temps de réfléchir, tient compte des expériences antérieures et fait le suivi de ses réflexions pour aider à clarifier sa compréhension à mesure qu’elle ou il résout des problèmes) et de représentation (sélectionner et créer diverses représentations d’idées mathématiques et les appliquer à la résolution de problèmes) afin de se voir comme étant capable d’apprendre les mathématiques et de s’approprier son apprentissage, dans le cadre du développement de son sens de l’identité et de l’appartenance, et pouvoir établir des liens entre les mathématiques et des situations de la vie quotidienne pour être capable de former des opinions réfléchies et de prendre des décisions éclairées. Nombres B2. Utiliser ses connaissances des nombres et des opérations pour résoudre des problèmes mathématiques de la vie quotidienne. B2.1 Utiliser les propriétés et la priorité des opérations et les relations entre les opérations pour résoudre des problèmes comportant des nombres naturels, des nombres décimaux, des fractions, des rapports, des taux et des pourcentages, y compris des problèmes à plusieurs étapes ou à plusieurs opérations. Algèbre C2. Démontrer sa compréhension des variables, des expressions, des égalités et des inégalités, et mettre en application cette compréhension dans divers contextes. C2.3 Résoudre des équations qui comprennent des termes multiples, des nombres naturels et des nombres décimaux dans divers contextes, et vérifier les solutions. C4. Mettre en application le processus de modélisation mathématique pour représenter et analyser des situations de la vie quotidienne, ainsi que pour faire des prédictions et fournir des renseignements à leur sujet. Données D1. Traiter, analyser et utiliser des données pour formuler des arguments persuasifs et prendre des décisions éclairées dans divers contextes de la vie quotidienne. D1.2 Collecter des données qualitatives et des données quantitatives discrètes et continues pour répondre à des questions d’intérêt, et organiser les ensembles de données de façon appropriée, y compris en utilisant des pourcentages. |
Résultats d’apprentissage |
Critères de réussite |
Apprentissages antérieurs |
---|---|---|
Les élèves apprendront à utiliser des outils et des processus mathématiques pour créer un modèle mathématique qui représente une situation réelle. Les élèves apprendront à écrire des équations et à les résoudre. Les élèves apprendront à collecter et à organiser des données quantitatives discrètes et continues pour répondre aux questions d’intérêt et organiser les ensembles de données de façon convenable. |
|
Dans le passé, les élèves devraient :
|
Ressources et matériel
- Montrez-moi les faits scientifiques! (annexe 1)
- Schéma de la modélisation mathématique (annexe 2)
- chronomètre ou autre outil pour mesurer le temps tel qu’un téléphone ou un chronomètre en ligne
- Webinaire 3 – Modélisation mathématique sur le site Web ontariomath.support
De petits groupes pourraient être formés à l’avance. Les élèves pourraient se rencontrer dans des salles de réunion en utilisant les outils de conférence qu’autorise le conseil scolaire. Les élèves pourraient y collaborer pour formuler des questions et émettre des suppositions. Elles et ils pourraient utiliser un tableau blanc virtuel pour soutenir leurs discussions, comme des diapositives partagées, Google Jamboard, Microsoft Whiteboard ou Padlet, selon les outils qu’approuve le conseil scolaire (outil de consignation). Elles et ils pourraient ainsi consigner leur travail pour le rendre accessible aux autres élèves ainsi qu’à l’enseignante ou à l’enseignant. Si les élèves doivent faire une collecte de données, par exemple, en chronométrant une personne qui se lave les mains, elles et ils pourraient le faire à domicile avec des membres de leur famille.
Veuillez déposer à l’avance des copies de l’annexe 1 et de l’annexe 2 dans votre environnement d’apprentissage virtuel, comme Microsoft Teams, Google Classroom ou D2L.
Activités d’apprentissage et d’enseignement
Comprendre le problème
Rôle des élèves |
Rôle du personnel enseignant |
---|---|
Formuler des questions au sujet de la situation, auxquelles il faut répondre. Pouvoir formuler des questions en groupe-classe ou en groupes de trois ou de quatre, puis échanger, un groupe à la fois, jusqu’à ce que le personnel enseignant ait saisi toutes les questions.
|
Présenter la situation suivante : À la fin des années 1980 est sorti un film sur un élève du secondaire qui avait une incroyable habileté à sécher des cours et à s’en tirer. En vue de vivre une dernière aventure avant d’obtenir son diplôme, il se déclare malade, « emprunte » une Ferrari et se lance dans une aventure d’une journée dans les rues de Chicago. Sur sa route, le directeur de son école, Rooney, est déterminé à le surprendre en pleine action. (résumé de Google) Expliquer aux élèves qu’à son époque, c’était un film très populaire. Leur poser la question suivante : Pourquoi ce film était-il si populaire? Les inviter à faire part aux autres de leurs idées. Expliquer aux élèves que, bien que le personnage ait séché ses cours, il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les élèves s’absenteraient de l’école. Demander aux élèves de communiquer certaines raisons pour lesquelles elles et ils pourraient s’absenter de l’école et noter leurs idées au tableau. Demander aux élèves d’estimer le pourcentage d’absences liées aux maladies contagieuses courantes et leur expliquer que l’incidence de ces types de maladies peut être réduite grâce à un nettoyage des mains fréquent et adéquat. Remettre aux élèves une copie de l’annexe 1 Montrez-moi les faits scientifiques! et leur laisser le temps de la lire. Expliquer aux élèves que les écoles cherchent toujours à améliorer la santé et l’apprentissage des élèves. La prévention de la propagation de maladies, comme le rhume et la grippe, gardera les enfants et leur famille en meilleure santé et améliorera les résultats d’apprentissage, puisque les absences seront réduites. Expliquer aux élèves qu’un conseil scolaire envisage de rendre obligatoire le lavage des mains plusieurs fois par jour. Afin de mieux comprendre la répercussion de cette politique, il souhaite déterminer le pourcentage du temps d’enseignement perdu en raison de cet horaire. Prêter attention aux questions des élèves et écouter les suppositions et les idées erronées quant à cette situation. |
Occasion de différencier La tâche pourrait être simplifiée en demandant aux élèves de créer un modèle mathématique qui prédit le temps nécessaire à un groupe-classe pour se laver les mains. Occasions d’évaluer (observation et conversation)
|
Analyser la situation
Rôle des élèves |
Rôle du personnel enseignant |
---|---|
Réduire la liste des questions initiale avec l’appui du personnel enseignant ( l’outil de consignation pourrait être utilisé pour réduire la liste des questions initiale). Réfléchir aux renseignements dont elles et ils disposent et à ceux dont elles et ils auraient besoin pour répondre aux questions qui restent. Déterminer les questions qui ont une composante mathématique avec l’appui de l’enseignante ou de l’enseignant. |
Aider les élèves à réduire la liste des questions.
Aider les élèves à réduire la liste des questions afin qu’il n’en reste que quelques-unes.
Aider les élèves à reconnaître les nombreuses façons dont les mathématiques peuvent être utilisées afin qu’elles et ils comprennent mieux la situation.
|
Créer un modèle mathématique
Rôle des élèves |
Rôle du personnel enseignant |
---|---|
Utiliser des outils mathématiques pour élaborer un plan visant à minimiser les dérangements en salle de classe, tout en laissant suffisamment de temps à chaque élève pour se laver les mains. Enregistrer toutes les suppositions. Consigner tous les nouveaux renseignements recueillis ainsi que la façon dont elles et ils ont obtenu ces informations. Justifier mathématiquement toutes les estimations et les valeurs numériques données, recherchées ou calculées dans leur plan. Les modèles mathématiques des élèves seront utiles pour planifier un minimum de dérangements en salle de classe et en prévoir la durée. |
Rechercher toute conception erronée. Le personnel enseignant décidera si certaines des conceptions reviennent assez souvent pour attirer l’attention de tout le groupe-classe, ou si celles-ci peuvent être abordées individuellement ou en groupe-classe. Cibler les élèves qui ont vraiment besoin de revoir les composantes « comprendre le problème » ou « analyser la situation ». (Les élèves ont-elles et ont-ils du mal à élaborer un plan parce qu’il y a quelque chose dans la situation qu’elles et ils ne comprennent pas pleinement? Ont-elles et ont-ils fait une supposition inutile qui les empêche de créer un modèle mathématique?) Décider du moment opportun où les groupes communiqueront leurs progrès.
Poser des questions aux élèves pour les aider à réfléchir à leurs forces et à leurs émotions.
L’utilisation de plusieurs salles virtuelles, dans l’outil de vidéoconférence, est à privilégier pour que les élèves puissent communiquer leur progrès. |
Occasions de différencier
Occasions d’évaluer (observation et conversation)
|
Analyser et évaluer le modèle mathématique
Rôle des élèves |
Rôle du personnel enseignant |
---|---|
Utiliser leur modèle mathématique pour prédire le nombre de minutes qu’il faudra au groupe-classe pour se laver les mains. Rédiger la réponse sur un papillon adhésif et mettre en ordre croissant tous les papillons adhésifs en les collant sur le tableau (un membre par équipe). Décrire leurs modèles mathématiques au groupe-classe, y compris les suppositions formulées. Prendre part à la simulation du processus de se laver les mains. Discuter, en groupe-classe, de la différence entre leurs calculs et le résultat expérientiel. Évaluer la précision de leur modèle mathématique.
Modifier, au besoin, le modèle en tenant compte des nouvelles informations. Réfléchir et se préparer à justifier et à présenter leur opinion sur la politique du conseil scolaire en fonction des informations que fournit leur modèle mathématique. |
Demander aux élèves d’utiliser leur modèle mathématique pour déterminer le nombre de minutes qu’elles et ils croient que cela prendra au groupe-classe pour se laver les mains. Animer une discussion sur les raisons pour lesquelles les prédictions pourraient différer. Demander aux élèves de présenter leurs modèles mathématiques. Amener les élèves à observer les ressemblances et les différences entre les divers modèles mathématiques et les suppositions émises. Guider les élèves pendant une pause afin qu’elles et ils se lavent les mains, chronométrer l’expérience et leur faire part de leur temps. Aider les élèves à préparer leur présentation.
|
Occasions d’évaluer (production)
|
Consolidation de l’apprentissage
Rôle des élèves |
Rôle du personnel enseignant |
---|---|
Expliquer leur modèle mathématique et présenter leurs opinions sur la politique du conseil scolaire en fonction des renseignements que fournit leur modèle mathématique. Relever les points communs des présentations avec le soutien du personnel enseignant. Réfléchir au processus de modélisation mathématique et apporter leurs idées au développement d’un schéma du processus de modélisation mathématique en salle de classe avec le soutien du personnel enseignant. L’utilisation de l’outil de vidéoconférence est à privilégier pour que les groupes puissent expliquer leur modèle mathématique. |
Noter et résumer toutes les mathématiques développées au cours des parties précédentes de la leçon, y compris les réflexions de l’élève sur le processus de modélisation mathématique. Présenter aux élèves le schéma de la modélisation mathématique (Ministère de l’Éducation de l’Ontario) et leur demander en quoi il représente le processus qu’elles et ils ont entrepris. Approfondir les réflexions des élèves sur le processus mathématique en leur posant des questions telles que les suivantes :
Permettre aux élèves d’ajouter au schéma leurs propres idées, questions et rappels. |
Pour consolider davantage – Prochaines étapes
Les élèves peuvent avoir la possibilité de réviser leurs modèles mathématiques une fois que tout le groupe-classe a terminé ses présentations et que les commentaires ont été échangés.
Si c’est possible, le personnel enseignant permettra aux élèves de répéter le processus « prédire et vérifier » avec d’autres groupes-classes de l’école.
- Les élèves collectent les données requises pour faire une prédiction à l’aide de leur modèle mathématique; par exemple, le nombre d’élèves dans le groupe-classe ou la distance jusqu’aux toilettes.
- Les élèves utilisent les données pour faire des prédictions basées sur leur modèle mathématique.
- Les élèves (individuellement, en petits groupes ou en groupe-classe) observent les autres se laver les mains, notent leurs observations et chronomètrent l’expérience.
- Les élèves partagent des données, au besoin.
- Les élèves comparent le temps prévu avec le temps réel.
- En groupes, les élèves discutent de l’exactitude de leurs modèles mathématiques. Il importe de les encourager à continuer à modifier leurs modèles mathématiques en fonction des nouveaux renseignements.
Source : AFEMO (Plan de leçon et d’évaluation – La politique de lavage des mains – Google Documents).
SITUATION D’APPRENTISSAGE 2 : LES FORÊTS EN CRISE
Durée totale : Plusieurs jours
Le processus de modélisation mathématique et nos forêts.
Attentes et contenus d'apprentissage |
---|
Apprentissage socioémotionnel en mathématiques et processus mathématiques A1. Tout le long de cette année d’études, afin de développer une identité positive en tant qu’apprenante ou apprenant des mathématiques, et de favoriser son bien-être ainsi que sa capacité d’apprendre, d’améliorer sa résilience et de s’épanouir, l’élève doit pouvoir mettre en application, au mieux de ses capacités, diverses habiletés socioémotionnelles pour appuyer son utilisation des processus mathématiques et son apprentissage lié aux attentes et aux contenus d’apprentissage des cinq autres domaines d’étude du programme-cadre de mathématiques. Dans cette leçon, au mieux de ses capacités, l’élève apprend à faire preuve de motivation positive et de persévérance et à penser de façon critique et créative en appliquant les processus mathématiques de raisonnement et de justification (développer et appliquer des habiletés de raisonnement pour justifier son raisonnement, formuler et étudier des conjectures ainsi que bâtir et défendre des arguments), de réflexion (montrer qu’elle ou il prend le temps de réfléchir, tient compte des expériences antérieures et fait le suivi de ses réflexions pour aider à clarifier sa compréhension à mesure qu’elle ou il résout des problèmes, par exemple, en comparant et en ajustant les stratégies utilisées, en expliquant la raison pour laquelle elle ou il pense que ses résultats sont raisonnables, en consignant ses pensées dans un journal de mathématiques) et de représentation (sélectionner et créer diverses représentations d’idées mathématiques, comme des représentations comprenant des modèles concrets, des schémas, des nombres, des variables et des diagrammes, et les appliquer à la résolution de problèmes afin de reconnaître, que mettre à l’essai des approches différentes pour résoudre des problèmes et tirer des leçons de ses erreurs, constitue une partie importante du processus d’apprentissage, et est facilité par un sentiment d’optimisme et d’espoir) pour établir des liens entre les mathématiques et des situations de la vie quotidienne et être capable de formuler des opinions réfléchies et de prendre des décisions éclairées. Géographie – Exploitation des ressources naturelles et durabilité environnementale B1. Utiliser le processus d’enquête pour explorer l’impact de l’exploitation des ressources naturelles à travers le monde ainsi que l’utilisation qui en est faite. B1.1 Formuler des questions qui orienteront son enquête sur l’impact de l’exploitation des ressources naturelles à travers le monde ainsi que l’utilisation qui en est faite. B2. Analyser les moyens de relever des défis liés à l’exploitation des ressources naturelles à travers le monde pour en assurer la durabilité. B2.1 Établir des rapprochements entre l’accessibilité, les méthodes d’exploitation et l’utilisation des ressources naturelles. Algèbre C4. Mettre en application le processus de modélisation mathématique pour représenter et analyser des situations de la vie quotidienne, ainsi que pour faire des prédictions et fournir des renseignements à leur sujet. Données D1. Traiter, analyser et utiliser des données pour formuler des arguments persuasifs et prendre des décisions éclairées dans divers contextes de la vie quotidienne. D1.2 Collecter des données qualitatives et des données quantitatives discrètes et continues pour répondre à des questions d’intérêt, et organiser les ensembles de données de façon appropriée, y compris en utilisant des pourcentages. |
Résultats d’apprentissage | Critères de réussite | Apprentissages antérieurs |
---|---|---|
Les élèves apprendront à appliquer le processus de modélisation mathématique pour analyser des données et prendre des décisions. Les élèves apprendront à créer un modèle mathématique qui les aide à prédire le moment où il n’y aura plus assez de ressources pour répondre aux besoins des citoyennes et des citoyens en ce qui a trait aux produits forestiers. |
il importe de communiquer les critères de réussite (Google Classroom, D2L) aux élèves en apprentissage virtuel et hybride afin qu’elles et ils puissent s’y référer et évaluer leur progrès. |
Dans le cadre des apprentissages en géographie, 7e année, les élèves apprennent et comprennent les diverses façons dont les êtres humains extraient et utilisent les ressources naturelles, et les conséquences politiques, sociales et environnementales qui peuvent survenir. |
Ressources et matériel
- ordinateurs portables (afin d’effectuer des recherches en ligne)
- Données statistiques sur les forêts – Ressources naturelles Canada
Il faut s’assurer de communiquer les ressources mentionnées aux élèves en apprentissage virtuel et hybride en les publiant sur la plateforme d’apprentissage virtuelle.
Activités d’apprentissage et d’enseignement
Comprendre la situation
Rôle des élèves |
Rôle du personnel enseignant |
---|---|
Dans le cadre de leur apprentissage en géographie sur les ressources naturelles, leurs extractions et leurs utilisations, le personnel enseignant présente le problème suivant :
Former des groupes hétérogènes et réfléchir à ce dont elles et ils ont besoin pour résoudre ce problème. Faire une mise en commun avec les réponses de toutes et de tous les élèves en vue de dresser une liste plus exhaustive. Voici quelques réponses possibles :
|
Circuler dans la salle de classe, écouter les discussions des élèves et intervenir, au besoin, afin de corriger des compréhensions erronées du problème. Poser aux élèves les questions ci-dessous pour faciliter la discussion :
|
Occasions de différencier
Occasions d’évaluer Évaluation au service de l’apprentissage – Observation et conversation
|
Analyser la situation
Rôle des élèves |
Rôle du personnel enseignant |
---|---|
Retourner en petits groupes. En se référant à la liste des questions qu’a dressée le groupe-classe :
Effectuer la recherche et recueillir les données importantes pour répondre aux questions désignées comme les plus importantes (plusieurs périodes devraient être allouées aux élèves, que ce soit en géographie ou en mathématiques). Travailler en équipes afin de revoir les données une fois que la recherche est terminée. |
Circuler, dans la salle de classe, écouter les discussions et aider les élèves à déterminer les questions qui pourront les aider à résoudre le problème. Poser aux élèves les questions suivantes :
Aider les élèves à trouver la façon la plus efficace de trouver les données pertinentes et importantes. Poser aux les élèves questions suivantes :
Circuler parmi les élèves, faire des conférences en petits groupes et faire des vérifications fréquentes pendant la recherche afin de s’assurer qu’elles et ils effectuent des recherches utiles et pertinentes qui respectent le sujet à l’étude. Observer les groupes et guider leurs réflexions sur leurs données, puis les aider à déterminer les données les plus utiles pour leur modèle mathématique. Aider les élèves à distinguer les données utiles des données inutiles (les élèves peuvent ensuite éliminer les données inutiles afin d’améliorer l’efficacité du modèle mathématique). Poser les questions suivantes :
Poser aux élèves les questions de consolidation suivantes :
|
Occasions de différencier
De petits groupes pourraient être formés à n’importe quel moment pendant la leçon. Les élèves pourraient se rencontrer dans des salles de réunion en utilisant les outils de conférence qu’autorise le conseil scolaire. Dans les salles de rencontre, elles et ils pourraient collaborer en utilisant un tableau blanc virtuel pour soutenir leurs discussions, comme des diapositives partagées, Google Jamboard, Microsoft Whiteboard ou Padlet, selon les outils qu’approuve le conseil scolaire (outils de consignation). Visiter les salles de rencontre pour écouter les idées fausses qui peuvent surgir. Cela aiderait les élèves à consigner leur travail pour le communiquer clairement aux autres. Il est à noter que ces mesures pourraient également être utilisées pour évaluer les élèves. Occasion d’évaluer (observation et conversation) Évaluer l’habileté des élèves à réfléchir à la pertinence et à l’utilité des données trouvées. Une ou un élève qui travaille de la maison pourrait bénéficier de la création d’un dossier ou d’un journal de mathématiques dans lequel elle ou il consignerait ce qu’elle ou il a fait en utilisant des mots, des croquis, des photographies, des captures d’écran et des nombres qui l’aideraient à décrire sa pensée. |
Créer un modèle mathématique
Rôle des élèves |
Rôle du personnel enseignant |
---|---|
Travailler en petits groupes pour créer un modèle mathématique en utilisant les données trouvées. Ce modèle servira à déterminer le moment où la demande pour les produits forestiers sera bien plus grande que l’offre. Décider de la représentation graphique à utiliser. Voici quelques suggestions :
|
Circuler parmi les élèves, les observer et les guider en leur posant les questions suivantes :
Guider les groupes qui semblent avoir encore de la difficulté à comprendre ou à créer un modèle mathématique. Écouter les échanges entre les élèves, corriger les fausses compréhensions et donner des éclaircissements ou des approfondissements, au besoin. |
Analyser et évaluer le modèle mathématique
Rôle des élèves |
Rôle du personnel enseignant |
---|---|
Faire une autoévaluation de leurs suppositions et de leurs modèles mathématiques en petits groupes ou individuellement dans leur journal de mathématiques. Elles et ils peuvent, entre autres, être guidées et guidés par les questions suivantes :
Échanger leurs réflexions et contribuer à la connaissance collective; par exemple, le personnel enseignant peut demander aux différents groupes de donner l’année ou le moment qu’a prédit leur modèle mathématique afin de discuter des suppositions présentées. Discuter de l’effet des suppositions vraisemblables, telles que l’augmentation de la fréquence des feux de forêt et l’augmentation de la population, sur l’année ou le moment où la demande sera plus grande que l’offre. |
Circuler parmi les élèves, les observer et les guider dans le processus de réflexion. Le personnel enseignant peut les aider en leur posant les questions suivantes :
|
Occasions de différencier
Occasion d’évaluer
|
Consolidation de l’apprentissage
Rôle des élèves |
Rôle du personnel enseignant |
---|---|
Présenter leur modèle mathématique et expliquer la façon dont l’utilisation des mathématiques peut les aider à trouver une réponse possible à leur problème. Puisque ces modèles mathématiques sont destinés à générer des données prédictives, elles et ils peuvent les tester. Le personnel enseignant peut mener une discussion sur l’effet des événements sur l’actualité, qui peut les mener à modifier leur modèle; par exemple, si le gouvernement du Canada met en place une taxe sur les produits forestiers ou s’il y a une grande augmentation de la fréquence des feux de forêt, le modèle mathématique devrait être ajusté. Déterminer le modèle mathématique qui représente le mieux la réalité, et ce, en groupe-classe. Réfléchir au processus de l’apprentissage mathématique, à la raison pour laquelle il faut créer des modèles mathématiques et à ce qu’elles et ils ont appris, comme mathématiciennes et mathématiciens, sur le problème de la déforestation (en petits groupes ou en groupe-classe). |
Aider les élèves à voir les points communs entre les divers modèles mathématiques créés en salle de classe. Il est possible de leur poser les questions ci-dessous pour les guider :
Aider les élèves à réfléchir à la création de modèles mathématiques en leur posant les questions suivantes :
|
Occasion d’évaluer (évaluation de l’apprentissage) Comprendre la raison d’être du processus de création de modèles mathématiques, y compris l’effet des hypothèses et l’efficacité des modèles. Le tout a été discuté dans les journaux de mathématiques et les discussions en salle de classe. |
Pour consolider davantage – Prochaines étapes
- Donner aux élèves la chance de réviser leur modèle mathématique après qu’aient été présentés tous les modèles.
- Inviter les élèves à réutiliser leur modèle mathématique afin d’évaluer un autre enjeu lié aux ressources naturelles.
Source : adapté de AFEMO (Plan de leçon et d’évaluation – Forêts en crise – Google Documents).