Texas Instruments souhaite remercier les personnes suivantes qui ont fait partie de
l’équipe de développement et d’évaluation de ce document.
Cathy Cromar
Stephen Davies
Pamela Patton Giles
enseignante, Cottonwood Heights Elementary School, Salt Lake City, Utah
enseignant, Oquirrh Elementary School, West Jordan, Utah
spécialiste en mathématiques pour le primaire, Jordan School District, Sandy,
Utah
Gary Hanson
Pamela Weber Harris
Rita Janes
Ellen Johnston
Jane Martain
Linda K. McNay
Melissa Nast
Louise Nutzman
Aletha Paskett
Claudia Schmitt
Karen Wilcox
Remarque importante au sujet du contenu de ce document :
Texas Instruments décline toute responsabilité, implicite ou explicite, y compris et sans s’y limiter les critères implicites de
qualité loyale et marchande et d’adaptation à une application particulière, concernant tout programme ou documentation et
ces informations sont fournies uniquement “en l’état”. Texas Instruments n’est en aucun cas passible devant quiconque de
dommages et intérêts pour un dommage prouvé par le demandeur, ni de dommages et intérêts collatéraux, accessoires ou
indirects pour des motifs liés à l’achat ou à l’utilisation de ces documentations écrites, et la seule et unique responsabilité de
Texas Instruments, quelle que soit la forme de l’action intentée, ne saura excéder le prix d’achat de ce livre. En outre, Texas
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par des tiers.
Les enseignants sont, par la présente, autorisés à reproduire ou à photocopier dans les quantités nécessaires à leur classe,
atelier ou séminaire les pages ou feuilles de ce livre qui portent l’avis de droits d’auteur de Texas. Ces pages peuvent être
reproduites par les enseignants qui les utiliseront pour leurs classes, ateliers ou séminaires à condition que cet avis
apparaisse sur chaque exemplaire. Ces reproductions ne peuvent être vendues et leur distribution ultérieure est
expressément interdite. Sauf dans le cas de l’autorisation susmentionnée, toute reproduction ou transmission de ce livre,
ou une partie de ce livre, sous quelque forme que ce soit ou par tout moyen électronique ou mécanique, y compris les
systèmes de stockage et de récupération d’informations, est soumise à l’autorisation écrite préalable de Texas Instruments
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l’adresse suivante : Texas Instruments Incorporated, 7800 Banner Drive, M/S 3918, Dallas, TX 75251, à l’attention de :
Manager, Business Services.
Remarque : L’utilisation d’une calculatrice autre que la TI-73 peut donner des résultats différents de ceux présentés dans
ce document.
Ce guide est composé de 12 activités conçues pour être animées par un
enseignant. Elles ont pour but de développer des concepts mathématiques à
travers l’utilisation pédagogique de la TI-73.
Préparation
Chaque activité est indépendante des autres et inclut :
♦ Les concepts mathématiques principaux abordés par l’activité : Sens du
nombre ; Régularités, Relations et fonctions ; Mesure et Géométrie ou
Probabilités et statistiques
♦ Les éléments nécessaires pour réaliser l’activité
♦ Une présentation générale de l’objectif mathématique de l’activité
♦ Une procédure détaillée, comprenant en particulier les séquences de
touches pas à pas pour la TI-73
La plupart des activités incluent aussi :
♦ Une feuille d’activité de l’élève, si nécessaire
♦ Un modèle pour l’enseignant, si nécessaire
♦ Une section pour compléter ce qui a été vu lors de l’activité
♦ Une section pour évaluer les connaissances acquises lors de l’activité
♦ Une section pour aller plus loin et approfondir les concepts abordés
pendant l’activité
Symbolisme utilisé
♦ Les crochets [ ] qui délimitent un symbole
de touche indiquent que la touche est une
fonction secondaire (marquée en jaune)
sur la TI-73.
♦ Les caractères en gras correspondent à un
affichage ou à un format propre à la
calculatrice.
Exemple- l
Exemple
Done
Commander le matériel nécessaire
Pour commander ou pour obtenir des informations supplémentaires sur les
calculatrices TI, appelez notre numéro gratuit :
Les élèves vont acquérir des notions sur les
fractions équivalentes en partageant leurs
biscuits préférés.
Préparation
Avant de commencer, vous devez, vous ou vos élèves,
procéder à quelques tâches préliminaires :
♦ Pour chaque élève, découper un disque de 7cm (2¾
pieds) de diamètre qui représentera un biscuit.
Sens du nombre
♦
fractions équivalentes
♦
conversion de fractions en nombres décimaux
Matériel nécessaire
♦
disques de 7cm (2¾ pieds) pour représenter
les biscuits
♦
copies de disques divisés en secteurs
(fournies)
♦
formes en papier de couleur pour
représenter les grains de chocolat, les
noisettes, les raisins, etc. (en option )
♦
tubes ou bâtons de colle
♦
paires de ciseaux
♦
feutres ou crayons
♦
TI-73
♦ Découper les disques partagés en secteurs
circulaires (fournis plus loin) et en coller un au dos
de chaque disque représentant un “biscuit”.
(Certains élèves auront donc un disque partagé en
moitiés, d’autres en tiers, d’autres encore en quarts,
etc.)
♦ Découper des formes de papier de couleur pour
simuler les raisins, les noisettes, etc. et les coller
sur le dessus des biscuits. Vous pouvez aussi
demander à vos élèves de dessiner directement
leurs ingrédients favoris sur leurs biscuits.
Activité
Demandez aux élèves de suivre les étapes suivantes :
1. Une fois les biscuits achevés, retournez-les et
découpez-les en portions selon les secteurs
pré-collés au dos.
2. Sur une feuille de brouillon, dessinez le diagramme
du disque qui représente le biscuit et la découpe
effectuée pour indiquer les portions (les secteurs).
3. Permettez aux élèves d’échanger leurs portions de
biscuits pendant un temps limité. Dites leur d’échanger
des portions de tailles équivalentes : ils devront donc
apprendre à reconnaître quelles portions sont égales à
quelles autres.
ExempleUn ½ biscuit peut être échangé avec
deux ¼ de biscuit.
À la fin de la période d’échange, chaque élève doit
toujours être en possession d’un biscuit complet, mais
composé maintenant d’une variété d’ingrédients.
4. Discutez des résultats avec vos élèves.
Demandez-leur :
Pourquoi certains d’entre vous ont un biscuit
complet et d’autres non ?
Pour ces derniers, à quels échanges devraient-ils
procéder pour obtenir à la fin un biscuit complet ?
Sens du nombre
5. Utilisez la TI-73 pour vérifier la validité des échanges
de portions de biscuits et pour compter ou additionner
des fractions (portions) de biscuits pour obtenir un
biscuit complet.
Exemple 1Si un élève a échangé ¼ pour
3
/12,
il devrait entrer :
Y = Q " - t # # # pour
=
b # pour Done b
[ = Y Z b
3
Exemple 2Si un élève a échangé ¼, ½ et
/12,
il devrait entrer
Y = Q " \ Y = Z "
\ [ = Y Z b
Si le nombre
➪
droite de l’écran, cela
signifie que les 2 fractions
sont équivalentes. Si un
s’affiche, elles ne sont pas
équivalentes.
droite de l’écran, cela
signifie que la somme des
portions équivaut à un
biscuit entier.
1
s’affiche à
Page 8
3
I
I
Sens du nombre
En conclusion
♦ Demandez aux élèves d’établir la liste des fractions
qu’ils pensent équivalentes.
♦ Demandez aux élèves d’entrer les fractions
équivalentes dans la TI-73 et de convertir chacune en
notation décimale à l’aide de > (fonction
fraction-to-decimal
pour lesquelles des fractions équivalentes ont aussi
des valeurs décimales identiques.
ExempleAppuyez sur Y= Q>b.
). Discutez avec eux des raisons
L’affichage montre
.25
comme
équivalent décimal de ¼.
Puis entrez [=YZ
> b.
L’affichage montre de nouveau
comme équivalent décimal.
Activité 1 : La farandole des biscuits
.25
♦ Demandez maintenant aux élèves de dessiner un
diagramme de leur biscuit final à côté des diagrammes
précédents. Faites leur identifier les nouvelles portions
par des fractions et les valeurs décimales
correspondantes.
Autres applications
♦ À l’attention des élèves plus âgés : Changez les
nombres décimaux en pourcentage et demandez de
dessiner un diagramme circulaire illustrant les trois
notations— fractions, nombres décimaux et
pourcentage.
♦ À l’attention de tous les élèves : Découpez leurs
portions de biscuits en deux, identifiez ces nouvelles
portions par des fractions et relancez une nouvelle
période d’échange.
Étudiez ce qu’il s’est passé :
Ont-ils réalisé des échanges équivalents ?
Est-ce plus facile ou plus difficile cette fois-ci ?
Peut-on vérifier sur la TI-73 que les résultats
correspondent bien pour chacun à un biscuit entier ?
Les élèves utilisent 4 nombres, n’importe quelles
opérations et des parenthèses pour écrire des
expressions mathématiques qui doivent être égales à
des nombres compris entre 1 et 9.
Préparation
Si vous n’avez pas utilisé vos TI-73 avant cette activité
pour générer des nombres aléatoires, vous, ainsi que vos
élèves, devrez stocker une valeur initiale entière dans
de chaque calculatrice.
À chaque exécution de
séquence de nombres aléatoires pour une valeur initiale
donnée. Par défaut (paramètres de la TI-73 définis en
usine), la valeur initiale de
une séquence de nombres aléatoires différente, stockez
n’importe quel nombre non nul dans
rand
, la TI-73 génère la même
rand
est égale à 0. Pour générer
rand
.
Sens du nombre
♦
priorité des opérations
♦
calcul mental
♦
calcul de base
Matériel nécessaire
♦
feuille d’activité de l’élève (fournie)
♦
transparent représentant la feuille
d’activité
♦
rand
³
TI-73
Si vous ne donnez aucune
➪
valeur particulière comme
valeur initiale,
utiliser sa propre valeur en
cours. S’il n’en contient
aucune, la calculatrice
emploiera la valeur par
défaut
.
0
rand
va
1. Entrez la valeur initiale souhaitée. Demandez aux
élèves d’utiliser des valeurs initiales différentes. (Dans
l’exemple ci-contre, c’est la valeur
2. Appuyez maintenant sur X 1 " "
1 " "
1
b b.
1
qui est utilisée.)
1
b
(Pour plus d’informations sur les valeurs initiales,
consultez la section “Menu 1 Probabilité” dans le
chapitre Mathématiques du Guide de laTI-73 .)
Si vous souhaitez revenir à
➪
la valeur initiale par défaut,
stockez
effectuez une
-initialisation de la
calculatrice aux valeurs par
défaut.
1. Montrez à vos élèves comment simuler des lancers de
dés sur la TI-73 afin d’obtenir 4 nombres. Notez les
4 nombres.
a. Allez à l’écran d’accueil.
- l
b. Sélectionnez
affichez-le à l’écran d’accueil.
1 " " J
c. Entrez le nombre de dés à lancer simultanément.
QEb
Vous devez maintenant disposer de 4 nombres.
dice
à partir du menu
MATH PRB
Sens du nombre
et
d. Notez ces 4 nombres sur le transparent.
2. Demandez aux élèves d’employer une seule fois
chacun des quatre nombres, avec n’importe quelles
opérations (et des parenthèses si nécessaire), pour
formuler une expression dont la valeur est égale à 1.
3. Notez l’une de ces expressions sur le transparent.
Demandez si quelqu’un a trouvé une expression
différente et notez-la sur le transparent, si c’est le cas.
4. Répétez cette procédure pour trouver une expression
égale à 2.
5. Poursuivez la démonstration jusqu’à ce que les élèves
aient compris ce qu’il faut faire.
Les élèves peuvent utiliser la TI-73 pour trouver
l’expression ou vérifier sa valeur.
ExempleSi les 4 nombres sont
{4 3 4 5}
et
si l’expression est 1 = (5 - 3) - (4/4),
entrez alors
1. Demandez à chaque élève ou groupe d’élèves de
simuler le lancer de dés sur la TI-73 pour obtenir
4 nombres.
2. Expliquez aux élèves qu’ils doivent utiliser les
4 nombres avec n’importe quelles opérations, et des
parenthèses si nécessaire, pour écrire 9 expressions
dont les valeurs sont respectivement comprises entre
1 à 9.
3. Demandez aux élèves de vérifier leur travail sur la
TI-73 et de noter chaque expression sur leur propre
feuille d’activité.
En conclusion
♦ Les élèves peuvent échanger leurs résultats et les
vérifier entre eux.
Activité 2 : Jeu de dés
♦ Demandez aux élèves : Sera-t-il toujours possible de
trouver une expression de 4 nombres qui soit égale à
un nombre compris entre 1 et 9 ? (non)
♦ Travaillez sur les exemples que les élèves considèrent
comme impossibles à résoudre.
Suggestions d’évaluation
♦ Demandez aux élèves d’écrire dans leur journal de
bord un résumé sur les règles de priorité des
opérations. (Consultez la section “Système de
résolution d’équation (EOSé)” de l’Annexe B du
Guide de laTI-73 .)
♦ Demandez aux élèves de réfléchir à un exemple de
4 nombres qui rendrait cette activité difficile, voire
impossible à réaliser et d’en expliquer la raison.
Autres applications
♦ Calculez la probabilité d’obtenir un lancer de dés
“malchanceux” tel que quatre 1.
♦ Selon le niveau des élèves, étendez le champ
d’application de l’activité aux puissances, racines,
factorielles, etc.
♦ Lors d’un cours, utilisez les 4 chiffres de l’année en
cours pour développer des expressions égales aux
nombres compris entre 1 et 100. Affichez le travail des
élèves au tableau de la classe.
Les élèves découvrent le rapport entre leur taille et la
longueur de leur intestin. Cette activité constitue une
bonne introduction à l’utilisation de listes pour trouver
la moyenne et à l’exécution d’opérations sur des listes.
Préparation
♦ Demandez aux élèves : Quelle est la longueur de votre
intestin grêle ?
♦ Une fois la longueur de l’intestin mesurée en pieds ou
en mètres, couper un bout de ficelle correspondant à
cette longueur.
Sens du nombre
♦
rapports
♦
moyenne
♦
estimation
♦
mesure
Matériel nécessaire
♦
rubans à mesurer ou règles pour
mesurer la taille des élèves
♦
pelote de ficelle
♦
ciseaux
♦
papier-cache adhésif
♦
TI-73
♦ Collez une longue bande de papier-cache adhésif sur le
sol pour représenter l’axe horizontal puis réalisez un
diagramme à bandes verticales à l’aide des bouts de
ficelle fournis par les élèves.
Activité — Partie A
Dans cette partie, les élèves déterminent la longueur
moyenne de leurs intestins grêles. Les élèves doivent
suivre les étapes suivantes :
Vous pouvez réaliser cette
➪
partie dans le hall de l’école
ou dans un endroit où vous
disposez d’un vaste espace
libre au sol.
c. Saisissez les longueurs des ficelles en commençant
1
par la première ligne de
1
s’affiche si
L
est encore en surbrillance.) Appuyez
L
. (Un message d’erreur
sur b après chaque item de la liste.
1
3. Déterminez la moyenne de
L
.
a. Revenez à l’écran d’accueil.
- l
b. Affichez le menu - v
mean
.
MATH
et sélectionnez
Sens du nombre
- v " " [
1
c. Calculez la moyenne de
L
.
- vYEb
4. Informez les élèves que la longueur moyenne de
l’intestin grêle est de 6m (20 pieds.). Posez les
questions suivantes :
Est-ce que la moyenne trouvée est voisine de 6m
(20 pieds) ?
Qui a fait l’estimation la plus rapprochée ?
Qui a fait l’estimation la plus éloignée ?
Citez des objets qui mesurent 6m (20 pieds) de long.
Si toutes les ficelles étaient reliées entre elles, quelle
serait la longueur totale des ficelles ?
5. Déterminez la somme.
a. Revenez à l’écran d’accueil.
- l
b. Affichez le menu - v
sum
.
MATH
et sélectionnez
Trouvez, dans votre
➪
environnement, des objets
de 6 mètres de long
(20 pieds) qui soient
familiers aux élèves.
La longueur moyenne de l’intestin grêle d’une autruche est
de 1372cm (45 pieds). Trois autruches ont pour taille
314cm (10 pieds 3 pouces), 308cm (10 pieds 1 pouce) et
299cm (9 pieds 8 pouces). Les élèves devront déterminer
le rapport entre la taille moyenne des autruches et la
longueur moyenne de leur intestin.
Autres applications
Recherchez la longueur de l’intestin de différents
animaux. Comparez le rapport entre leur taille et celle de
leur intestin avec les rapports déterminés ci-dessus.
Longueur de l’intestin des herbivores = 4 fois la taille du
corps ou 12 fois la
longueur du torse.
Longueur de l’intestin des carnivores = 1 fois la taille du
corps ou 6 fois la
longueur du torse
Sens du nombre
Combien faudrait-il d’élèves de taille moyenne pour
égaler la longueur de l’intestin d’une belette ?
Combien faudrait-il de professeurs pour atteindre la
longueur de l’intestin ?
Les élèves étudient des situations réelles et
découvrent des régularités en réalisant des
représentations concrètes ainsi que des tables de
valeurs. Par la suite, les élèves décrivent et généralisent
ces régularités verbalement, symboliquement et
graphiquement.
Préparation
Présentez le problème ci-dessous aux élèves.
Un ingénieur a conçu la charpente des murs d’un
nouveau stade à partir de poutres d’acier de longueurs
égales disposées selon une structure rectangulaire tel
qu’illustrée ci-dessous. L’ingénieur sait qu’un mur doit
avoir une longueur de 57. Combien de poutres d’acier
seront nécessaires à la construction de ce mur ?
Régularités et relations
♦
recherche de régularités
♦
représentation graphique
♦
valeur d’une expression
♦
expressions mathématiques
équivalentes
Matériel nécessaire
♦
papier quadrillé
♦
cure-dents
♦
TI-73
longueur 1
longueur 2
longueur 3
(Vue de face)
La longueur de chaque mur se mesure en comptant le
nombre de poutres le long du pied du mur.
Demandez aux élèves de suivre les étapes suivantes :
1. Réalisez la maquette d’un mur en utilisant des
cure-dents pour représenter les poutres et ce jusqu’à
une longueur 6.
2. Une fois chaque longueur de mur réalisée, notez le
nombre total de poutres qui le compose dans une table
de valeurs.
Exemple
longueur
du mur (X)
nombre de
poutres (Y)
Régularités et relations
22
3. Observez la régularité qui se dégage dans la table de
valeurs et la représentation concrète des murs et
estimez combien de poutres seront nécessaires pour
construire les murs d’une longueur 7 et d’une
longueur 10.
4. Notez les réponses dans la table de valeurs et discutez,
en petits groupes, sur la façon dont ces valeurs ont été
déterminées.
5. Les élèves travaillant en petits groupes, demandez-leur
de décrire par une phrase la régularité qu’ils
découvrent dans la table de valeurs.
Posez la question suivante : cette régularité a-t-elle un
lien avec les représentations concrètes des murs ?
6. Maintenant, les élèves vont déterminer combien de
poutres sont nécessaires pour obtenir un mur d’une
longueur 57.
Discutez avec eux de leur façon de faire pour trouver
la solution.
(Certains élèves ont pu trouver la solution en
remarquant qu’il suffisait d’ajouter 3 au nombre
précédent de la colonne de droite, en commençant à la
valeur 4.)
7. Montrez aux élèves comment la TI-73 permet de
trouver la solution de la même manière. Pour ce faire,
il est possible d’utiliser la touche @ ou la touche
b.
a. En utilisant la touche @ :
(1) Affichez l’écran Set Constant.
- † (au-dessus de la touche @)
(2) En C1, saisissez la constante.
Activité 4 : Les murs du stade
\[.
(3) Retournez à l’écran d’accueil.
- l
(4) Sur l’écran d’accueil, commencez votre
séquence à la valeur 4.
4 @@@ et ainsi de suite
b. En utilisant la touche b :
Sur l’écran d’accueil, commencez votre séquence.
4 b\[bbb et ainsi de suite
(Il est possible de discuter de l’inefficacité de cette
8. À l’aide de la TI-73, amenez les élèves vers des
solutions alternatives en mettant en évidence une
relation entre X et Y à partir de la table de valeurs.
a. Demandez aux élèves d’observer les nombres de la
table de valeurs et de décrire la règle qui associe la
longueur du mur au nombre de poutres. Par
exemple, Que devient le nombre de poutreslorsque la longueur du mur change ? Les élèves
discuteront de ces règles en petits groupes puis
avec la classe entière.
b. Écrivez les règles au tableau ou sur un grand papier
afin que tout le monde puisse les voir. Il se peut que
des élèves suggèrent les règles suivantes :
• Le nombre total de poutres est égal à 3 fois la
longueur du mur plus 1.
• Le nombre total de poutres est égal à 4 plus
3 fois la longueur du mur diminué de un.
Régularités et relations
• Le nombre total de poutres est égal à deux fois
la longueur du mur plus la longueur du mur
plus 1.
9. Demandez aux élèves d’écrire les règles
symboliquement (mathématiquement) en désignant
par L la longueur du mur et B le nombre total de
poutres.
Notez les équations de telle sorte que toute la classe
puisse les voir. Elles sont associées aux règles établies
plus haut.
• Le nombre total de poutres est égal à trois fois la
longueur du mur plus 1.
B vaut 3 fois L plus 1.
B = 3L + 1
• Le nombre total de poutres est égal à 4 plus 3 fois
19. Saisissez la seconde équation Y = 4 + 3(X - 1) dans
puis faites-en une représentation graphique.
2
& # pour
Y
Q\[DITYE*
Posez la questions suivante : Voyez-vous deux droites ?
Pourquoi non ?
20. Modifiez le style de représentation graphique de
2
& # pour
Y
! de telle sorte que le curseur clignote
au sommet de la petite diagonale en haut à gauche.
b
Notez que la diagonale s’est transformée en trait plus
épais.
21. Pour voir le graphique de la seconde droite au-dessus
de la première appuyez sur *.
Posez la question suivante : Que dire de la
représentation graphique de la seconde équation
comparé à la première ? (Il s’agit de la même droite)
Activité 4 : Les murs du stade
2
Y
,
2
Y
.
22. Expliquez que l’écran graphique fournit une autre
façon de déterminer que les deux équations ont pour
représentation graphique une seule et même droite.
23. Affichez l’écran graphique et mettez en fonction le
mode ). (Parcours du graphique avec le curseur)
* )
L’équation
Y1=3X+1
, visible en haut de l’écran, est
l’équation associée au graphique affiché.
24. Appuyez sur $.
Notez que c’est maintenant
Y2=4+3(X-1)
qui est
l’équation visible en haut de l’écran.
Appuyez à nouveau sur $ à quelques reprises.
Montrez aux élèves que lorsque le curseur se déplace
d’un graphique à l’autre, les valeurs de Y restent les
mêmes ce qui prouve que les équations ont pour
représentation graphique une seule et même droite.
25. Observez la table de valeurs associée à cette équation.
- i
Posez la question suivante : Que remarquez-vous à
2
Y
propos des valeurs en
?
26. Repétez la procédure pour la troisième équation en la
3
saisissant en
Y
et en visualisant la table de valeurs.
En conclusion
♦ Proposez cette réflexion aux élèves : En vous basant
sur les observations des représentations graphiques
des équations, quelles conclusions pourriez-vous
tirer au sujet des équations ? Les élèves rendront
compte de leurs conclusions. Ceci pourra conduire à
une discussion sur les expressions équivalentes et sur
la réduction d’expressions.
♦ Les élèves remplaceront X = 57 dans les équations
pour trouver une valeur de Y. Ceci permettra
également de montrer l’équivalence des équations.
Régularités et relations
Suggestions d’évaluation
Les élèves répèteront l’activité précédente dans la
situation suivante.
L’architecte a conçu l’armature du toit de façon
différente. Elle est constituée de poutres d’acier de
longueurs égales assemblées en forme de triangles
équilatéraux tel qu’illustré ci-dessous.
longueur 1
longueur 2
longueur 3
Notez qu’il y a toujours une poutre de plus au pied de
l’armature qu’en son sommet.
♦ Posez le problème suivant, et demandez aux élèves de
répondre aux questions.
Un groupe d’élèves d’une chorale de jazz veut assister
à une compétition internationale. Ils doivent gagner
de l’argent afin de payer les frais. Chaque élève
décide d’étudier un projet et de présenter ses
conclusions lors de la prochaine réunion du groupe.
Un des élèves a décidé de vendre des barres aux
céréales. Le bénéfice estimé pour chaque barre
vendue est de 0,65 $. Combien d’argent ce projet
permet-il d’accumuler réellement pour le voyage ?
♦ Les élèves présenteront leurs solutions oralement avec
documents à l’appui dont un projet écrit, des tables de
valeurs et des graphiques.
1. Demandez aux élèves : Regardez la rangée des
nombres de cubes. Y a-t-il une régularité ?
(Le premier nombre est 3 puis il augmente de 1 à
chaque tour.)
2. Avec votre classe, montrez comment saisir la
régularité dans la TI-73.
a. Expliquez que le scénario commence avec une tour
à un étage qui nécessite 3 cubes. C’est pour cela
que la première saisie est 3.
[b
b. Demandez aux élèves : Combien de cubes seront
nécessaires pour construire une tour à deux
étages ? (Souvenez-vous qu’il s’agit de savoir
comment passer des trois cubes de la tour à un
étage aux quatre cubes de la tour à deux étages.)
Régularités et fonctions
c. Appuyez sur \Y.
Demandez à la classe ce que signifie
Ans
.
(Expliquez que le simple fait d’appuyer sur \
indique à la TI-73 qu’elle a besoin de deux nombres
pour les additionner, ainsi elle prend la réponse
(dans ce cas,
dessus et l’appelle
3
) qui se trouve dans la ligne au-
Ans
.)
d. Appuyez sur b.
Expliquez que le nombre de cubes dans la tour d’un
étage constitue la première saisie et la première
donnée affichée sur l’écran (3). Le nombre de
cubes de la tour de deux étages constitue la donnée
suivante (4).
e. Appuyez à nouveau sur b.
Demandez à la classe d’expliquer ce qui s’est
produit.
(Comme vous n’avez pas entré de nouvelle
commande, la TI-73 a répété la commande
précédente mais cette fois,
dernière réponse, c’est-à-dire
la touche b pour trouver combien de cubes
sont nécessaires pour construire une tour de dix
étages ?
3. Laissez les élèves réaliser cette séquence sur la TI-73.
[b\Yb
4. Les élèves travaillant par deux, utiliseront leur TI-73
pour répondre aux questions suivantes :
Combien de cubes sont nécessaires pour construire
une tour de 27 étages ? (29)
Combien de cubes sont nécessaires pour construire
une tour de 53 étages ? (55)
Une tour de ___étages est constituée de 27 cubes ? (25)
Une tour de ___étages est constituée de 53 cubes ? (51)
Activité — Partie B
Activité 5 : Les tours jumelles
Les élèves compteront à
➪
voix haute pendant que
vous appuierez sept fois de
plus sur la touche
b
25
.
1. Les jumeaux construisent maintenant les tours
ci-dessous. Les élèves les construisent eux aussi.
Tour à 1 étageTour à 1 étage
Tour à 2 étagesTour à 2 étages
Tour à 3 étagesTour à 3 étages
2. Demandez aux élèves comment ils pourraient saisir ce
scénario dans la TI-73.
Zb\Zb
3. Les élèves répondront aux questions suivantes.
Combien de cubes sont nécessaires pour construire
une tour de 8 étages ?
Une tour de ____étages est constituée de 28 cubes.
Combien de cubes sont nécessaires pour construire
une tour de 53 étages ?
Une tour de ____étages est constituée de 27 cubes.
Jusqu’à maintenant, les élèves ont compté le nombre de
fois où ils ont appuyé sur la touche b. Afin de voir
plus simplement à quel terme de la séquence ils sont
rendus, il est possible de créer un compteur qui fera ce
décompte pour eux.
3. Expliquez aux élèves que le procédé qu’ils ont utilisé
pour trouver les termes successifs d’une séquence de
nombres est appelé récurrence. Le mot récurrence
signifie que chaque terme est construit à partir du
terme qui le précède. Ce procédé de récurrence permet
aux élèves de résoudre des problèmes réels plus
complexes.
En conclusion
Discutez de la puissance de
pouvez résoudre toutes les situations étudiées en faisant
des listes à partir de chaque séquence, terme après terme.
Grâce aux progrès technologiques, il est possible de
générer les termes d’une suite plus rapidement et de
résoudre ainsi des problèmes réels plus difficiles.
Ans
avec vos élèves. Vous
Suggestions d’évaluation
Activité 5 : Les tours jumelles
1 étage
2 étages
ou
3 étages
1 étage
2 étages
3 étages
♦ Les élèves écriront les modèles de récurrence qu’ils
utiliseraient pour déterminer les nombres de cubes
nécessaires à la construction de chaque tour.
♦ Demandez aux élèves :
Combien de cubes seront nécessaires dans les cas
suivants : 1 étage, 8 étages, 150 étages, 99 étages ?
Si vous utilisez les nombres de cubes suivants,
combien d’étages auront chaque tour : 56, 110, 221 ?
♦ Proposez aux élèves une situation comme celle de la
question précédente. Puis présentez leur l’écran
ci-contre. Demandez aux élèves d’interpréter ce qui est
affiché à l’écran.
♦ Travaillant en petits groupes, les élèves proposeront
leurs propres situations qui peuvent être résolues par
récurrence. Ils décriront ces situations par écrit puis
les échangeront avec un autre groupe.
♦ Présentez aux élèves l’écran ci-contre. Demandez-leur
de créer au moins une situation qui s’adapte à ce
modèle de récurrence.
Autres applications
Utilisez les représentations concrètes suivantes pour faire
travailler les élèves avec des fractions et des nombres
décimaux.
Régularités et fonctions
1.
2.
On double !On double !
Une ancienne légende raconte l’histoire d’un roi qui
avait promis à un de ses sujets de le payer selon son
désir. L’homme répondit qu’il ne désirait rien de plus
que ce qui suit : 1 grain de blé sur la première case d’un
échiquier, 2 grains sur la case suivante, 4 grains sur la
suivante et ainsi de suite en doublant le nombre de
grains de blé sur chaque case successive.
Demandez aux élèves : De combien de grains de blé
auriez-vous besoin pour remplir les cases de la première
rangée ? (8 cases)
De combien de grains de blé auriez-vous besoin pour
remplir la moitié de l’échiquier ? (32 cases)
De combien de grains de blé auriez-vous besoin pour
payer l’homme complètement ? (64 cases)
Les élèves apprennent à exprimer une régularité par un
modèle mathématique et à écrire des règles simples en
découvrant une situation hypothétique au sujet des
martiens.
Préparation
♦ Répartissez les élèves de la classe en petits groupes et
distribuez 5 grosses guimauves à chaque élève.
♦ Distribuez à chaque groupe une corbeille de cure-dents
et un plat de petites guimauves.
Modèles mathématiques
♦
expression d’une régularité
(modélisation)
♦
écriture de règles simples
Matériel nécessaire
♦
grosses guimauves (têtes)
♦
petites guimauves (extrémités des
antennes)
♦
cure-dents (antennes)
♦
papier et crayon
♦
TI-73
³
♦ Présentez la situation ci-dessous aux élèves.
Une découverte a eu lieu récemment à la surface de la
planète Mars. L’engin Rover a trouvé une tablette
recouverte d’inscriptions. Après une longue période
de déchiffrage, les scientifiques ont pu déterminer
que la tablette décrivait l’apparence physique d’un
martien. Apparemment, les martiens possèdent
chacun deux antennes. La tablette indiquait aussi
qu’à la suite d’un refroidissement du climat , les
martiens ont eu besoin de manchons pour chacune
de leurs deux antennes.
♦ Demandez aux élèves : Si chaque martien a deux
antennes, de combien de manchons la population des
martiens a-t-elle besoin ?
Demandez aux élèves de suivre les étapes suivantes :
1. Représentez une tête de martien à l’aide de la
guimauve en y piquant 2 cure-dents en guise
d’antennes à l’extrémité desquels seront fixées deux
petites guimauves.
2. En commençant avec une seule tête de martien,
construisez une table de valeurs pour représenter le
nombre de têtes et le nombre d’antennes. Un exemple
de table de valeurs est donné ci-dessous.
# Têtes de
martiens
# Antennes
Modèle s mathématiques
3. Observez si les élèves parviennent à trouver une règle
(modèle mathématique) à partir des 5 têtes de
martiens. Demandez : Et si nous devions compter les
antennes de toutes la classe ? Y-a-t’il une façon plus
rapide de les compter ?
Les élèves peuvent utiliser la touche @ pour
essayer leur méthode rapide.
ExempleSi les élèves décident que la méthode
consiste à ajouter 2 antennes à chaque
fois, ils devront donc saisir :
- † (au-dessus de la touche @)
\ Z - l
Y @ Z @ (et continuer de saisir
le nombre de têtes de martiens et
d’appuyer sur @ jusqu’à ce qu’ils
arrivent à 5)
Vérifiez si cela correspond bien à leurs tables de
valeurs. Les élèves découvriront qu’il y a deux fois plus
d’antennes que de têtes de martiens.
trouvé des preuves de l’existence d’autres groupes qui
avaient un nombre d’antennes différent.
13. Laissez les élèves répéter les activités ci-dessus en
utilisant d’autres nombres d’antennes par martien.
Observez s’ils sont capables d’en tirer une règle dans
chaque cas.
Laissez-les saisir leurs règles dans l’ÉditeurY= (&) et
utiliser la table de valeurs comme précédemment.
En conclusion
Les élèves dessineront leurs martiens avec un nombre
d’antennes différent et montreront comment ils s’adaptent
à leur environnement. Ils y joindront une description et
une règle dans chaque cas.
Modèle s mathématiques
Autres applications
♦ Rédigez d’autres problèmes concernant d’autres
adaptations dont les martiens auraient pu avoir besoin,
comme des bras, des orteils, des yeux supplémentaires
etc.
♦ Trouvez les règles dans chacun des problèmes et
étudiez-les à l’aide d’une table de valeurs pour
différentes tailles de groupes de martiens.
Demandez aux élèves de suivre les étapes suivantes :
1. Sur le transparent de l’image du dauphin, graduez les
axes des x et des y avec des nombres entiers.
Demandez à vos élèves de faire de même.
2. Animez une discussion sur le choix de points repères
pouvant délimiter le contour du dauphin en vue de les
relier points par points avec des segments de droite.
Selon le niveau de vos élèves, ces points peuvent avoir
des coordonnées entières, décimales ou sous forme de
fractions.
3. Demandez à vos élèves de travailler par deux pour
achever le repérage du contour. Demandez-leur :
Comment serait-il possible d’obtenir une meilleure
approximation des lignes courbes ? (sélectionner des
points plus rapprochés, utiliser des valeurs décimales
ou fractionnaires pour les coordonnées)
Selon le niveau de vos
➪
élèves, le dauphin peut se
trouver exclusivement
dans le premier quadrant
ou recouvrir plusieurs
quadrants.
Géométrie
4. Sur le transparent, identifiez les points repères par
ordre alphabétique et dans le sens des aiguilles d’une
montre, en suivant le contour du dauphin. Demandez
au élèves de faire de même.
5. Notez les coordonnées de chaque point sur une feuille
de papier.
6. En utilisant la TI-73, entrez les abscisses x du contour
du dauphin dans
1
L
et les ordonnées y dans
2
L
.
a. Affichez l’Éditeur de liste.
3
1
b. Effacez
$ pour sélectionner
L
, si nécessaire.
1
L
: b
1
c. À partir de la première ligne de
1
abscisses x. (Si
L
est toujours en surbrillance, vous
L
, entrez les
obtenez un message d’erreur.) Appuyez sur b
après chaque élément de la liste.
Rappelez-vous que pour
➪
obtenir un contour fermé, il
est nécessaire que le
dernier point soit identique
au premier point.
Il est primordial que les
➪
élèves entrent les couples
de nombres dans l’ordre
approprié, car l’ordre de
saisie sera l’ordre dans
lequel les points seront
tracés. Vous devez aussi
vous assurer que les deux
1
2
L
listes
même taille lorsque la
saisie est terminée.
d. Suivez maintenant la même procédure pour entrer
2
les ordonnées y dans
EXAS
NSTRUMENTS
NCORPORATED
L
.
Page 42
I
I
Géométrie
7. Définissez un graphique en ligne brisée (xyLine).
a. Accédez au menu
STAT PLOTS
.
- e (au-dessus de la touche &)
b. Sélectionnez
Plot 1
.
b
c. Après avoir placé le curseur clignotant sur On,
sélectionnez-le.
b
d. Déplacez le curseur sur
Type
et sélectionnez le
graphique de type ligne brisée (xyLine) (première
ligne, deuxième symbole à partir de la gauche :
Ó).
# " b
e. Passez à
Xlist
et sélectionnez
1
.
L
Activité 7 : Le dauphin
37
# - vb
f.Passez à
Ylist
et sélectionnez
2
.
L
# - v#b
g. Déplacez-vous sur
Mark
et sélectionnez le point
comme repère pour le graphique en ligne brisée.
# " " b
h. Configurez la fenêtre d’affichage pour qu’elle
corresponde au quadrillage que vous utilisez.
'
Les valeurs par défaut de l’écran ci-contre sont les
valeurs standard par défaut ((
6:Zstandard
Pour plus d’informations, consultez la section
“Définition du format de fenêtre” et “Définition des
paramètres de la fenêtre” du Chapitre
Représentation graphique des fonctions du Guide de laTI-73 .
i.Activez la grille pour le quadrillage.
- g # " b
j.Vérifiez aussi que les axes sont activés.
- g##b
.
Vos élèves devraient savoir
➪
comment configurer la
fenêtre d’affichage
WINDOW, mais vous pouvez
utiliser
pour que la calculatrice
vous donne les valeurs
).
WINDOW appropriées.
Si un élève est confronté à
➪
une erreur du type « dim
mismatch error », cela
signifie que les 2 listes
correspondantes n’ont pas
le même nombre
d’éléments. Il sera
peut -être aussi nécessaire
de vérifier l’Éditeur
Y= (
effacer ou désactiver toutes
fonctions éventuelles.
Vous pouvez éventuellement transférer les données
sur la calculatrice qui se branche à l’écran de
visualisation placé sur le rétro-projecteur.
Si vous souhaitez désactiver le quadrillage, appuyez
sur - g#b.
En conclusion
Demandez aux élèves de comparer entre eux les résultats
de leurs travaux. Faites les discuter sur les raisons pour
lesquelles certains graphiques sont identiques ou plus ou
moins ressemblants au modèle.
Suggestions d’évaluation
♦ Demandez : Que représentent les nombres des listes
2
L
et
?
Géométrie
Les élèves peuvent appuyer
➪
sur ) puis sur " pour
visualiser les coordonnées
de chaque point de leur
dessin.
1
L
♦ Demandez aux élèves de rédiger dans leur journal de
bord un résumé de ce qu’ils ont appris lors de cette
activité.
Autres applications
♦ Demandez aux élèves de réaliser leur propre dessin et
d’ajouter sous forme de légendes les coordonnées de
points repères. Ils devront tracer ces dessins sur la
calculatrice.
♦ Demandez aux élèves de modifier l’aspect du dauphin
sans changer les données des listes.
♦ Demandez aux élèves d’étudier ce qui se passe s’ils
inversent les coordonnées x et y. (il est possible de
modifier les affectations de
configuration
Stat Plot
Xlist
et de
.)
♦ Si des élèves souhaitent enregistrer leur dessin pour
une utilisation ultérieure, ils doivent suivre les étapes
suivantes :
Les élèves recueillent des données à partir d’un robinet
qui goutte. Puis, en utilisant la TI-73, ils vont présenter
ces données sur l’écran d’accueil. Ils visualisent ensuite
ces données à partir d’une table de valeurs, d’un
graphique et de la touche ) .
Activité — Partie A
Demandez aux élèves de suivre les étapes suivantes :
1. Réglez le robinet pour obtenir un écoulement goutte à
goutte et placez un récipient pour recueillir l’eau.
2. Notez sur la feuille d’activité de l’élève l’heure exacte
de début de la collecte des données.
3. Recueillez les données pendant 10 minutes.
4. Au cours de cette période, comptez et notez le nombre
de gouttes par période de 2 minutes.
Mesure et géométrie
♦
taux de variation
♦
volume
♦
graphiques associés aux équations
Matériel nécessaire
♦
feuilles d’activité de l’élève (fournies)
♦
un évier avec un robinet ou un gros
récipient percé d’un petit trou
♦
une montre qui indique les secondes
♦
un récipient pour recueillir l’eau
♦
des tasses à mesurer ou des
cylindres gradués
♦
TI-73
Si vous ne disposez pas
➪
d’un robinet, un grand
récipient peut convenir s’il
est percé d’un petit trou
(bouteille plastique,
réservoir, etc.) . Laissez le
récipient fermé avec son
couvercle pour obtenir un
petit écoulement et non un
jet.
5. Utilisez la TI-73 pour calculer le nombre de gouttes par
minute.
a. Allez à l’écran d’accueil.
- l
b. Entrez le nombre de gouttes tombées en 2 minutes
et divisez-le par 2.
Nombre de gouttes FZb
6. Mesurez le volume d’eau recueillie au cours des
10 minutes.
(Compter pendant dix minutes est trop long. Compter
pendant seulement 2 minutes permet d’obtenir une
moyenne valable pour 1 minute. Compter pendant 3 ou
4 minutes pourrait donner une moyenne plus précise
par minute mais s’avérerait certainement trop long
pour vos élèves.)
Pourriez-vous calculer le volume de chaque goutte ?
(volume d’eau / nombre de gouttes)
Quel volume d’eau pourrait être recueilli en 1 heure ?
En 1 jour ?
Que faut-il modifier pour augmenter le volume d’eau
recueilli ? (la durée)
Quelle est la variable indépendante de ce problème ?
(le nombre d’heures)
8. Utilisez les questions précédentes pour encourager les
élèves à trouver avec votre aide la formule qui décrit
cette situation. Puisque la quantité d’eau qu’on peut
recueillir change avec la durée en heures de la collecte,
il doit être possible d’écrire l’équation correspondante.
Mesure et géométrie
Une table de valeurs peut
➪
aider les élèves à
comprendre ce hangement.
Le volume d’eau est égal à la quantité d’eau recueillie
en 1 heure multipliée par le nombre d’heures.
Y
(quantité d’eau recueillie en 1 heure) ¦ X
=
9. Entrez l’équation dans l’Éditeur Y= (&).
ExempleSi le résultat de vos calculs indiquent
deux tasses d’eau par heure, l’équation
devient Y = 2X (ZI). (Voir l’écran
ci-contre.)
10. Pour visualiser ce graphique, configurez une fenêtre
d’affichage appropriée.
'
Entrez les nombres tels que présentés sur l’écran
ci-contre. Utilisez # pour passer au paramètre suivant.
(Pour plus d’informations sur la fenêtre d’affichage,
consultez les sections, “Définition du format de
fenêtre” et “Définition des paramètres de la fenêtre” du
Chapitre Représentation graphique des fonctions du
Guide de la TI-73 .)
La TI-73 affiche le symbole
➪
de la multiplication sous la
forme d’un astérisque ¦ .
5. Faites maintenant l’hypothèse avec vos élèves que la
fuite est 2 fois moins importante. Utilisez la même
procédure que précédemment pour définir une droite
manuellement (
Manual-Fit
) à partir de deux points sur
le graphique et collez l’expression dans l’Éditeur Y=.
Autres applications
Si nous supposons qu’il existe environ 55 millions de
foyers en Amérique du nord et que chacun possède un
robinet qui fuit, quel est le volume d’eau gaspillé chaque
jour ? chaque année ?
Traduisez votre description littérale en une
phrase mathématique (une équation).
EXAS
NSTRUMENTS
NCORPORATED
__________________________
✏
Page 52
I
I
1.
2.
3.
4.
Mesure et géométrie
Activité — Partie B
Si le robinet fuyait deux fois plus rapidement,
quel volume atteindrait-on au bout d’une heure ?
Après 2 heures ?
Écrivez les coordonnées de ces données.
Prédisez à quoi ressemblerait le graphique
associé à cette équation en le comparant au
graphique précédent. Dessinez-le directement
sur l’écran ci-contre.
Utilisez
obtenus au n°1 et obtenir la droite passant par
ces deux points.
Manual-Fit
pour placer les points
Activité 8 : Goutte à goutte
47
Nom __________________________
✏
__________________________
✏
__________________________
✏
__________________________
Collez cette équation dans l’Éditeur Y= et
visualisez le graphique.
Ce graphique correspond-il à vos prévisions ?
Suivez un raisonnement similaire et réfléchissez
à l’hypothèse où la fuite est deux fois moins rapide.
Les élèves recueillent les données et étudient les
variables susceptibles de provoquer une modification de
la distance que parcourt une voiture miniature sur le sol
après avoir été lâchée sur un plan incliné.
Préparation
♦ Demandez aux élèves :
Avez-vous déjà fabriqué un plan incliné pour votre
bicyclette ?
Mesure
♦
longueur
♦
moyenne
♦
collecte de données
♦
représentation graphique
Matériel nécessaire
♦
règle
♦
mètre ou ruban à mesurer
♦
plan incliné (carton ou bois) - dont la
longueur doit être divisible par 6
♦
voiture miniature
♦
feuille d’activité de l’élève (fournie)
♦
TI-73
³
Quelle a été la meilleure inclinaison ?
Qu’arriverait-il si le plan incliné était vertical ?
Qu’arriverait-il si le plan incliné était horizontal ?
♦ Indiquez aux élèves qu’ils vont devoir chercher
comment la hauteur du plan incliné va affecter la
distance parcourue par une voiture miniature lâchée
du haut de ce dernier.
♦ Formez des petits groupes, les membres de ces
groupes auront les responsabilités suivantes :
• Un élève tient une règle perpendiculairement au
sol.
• Un ou deux élèves tiennent le plan incliné, une de
ses extrémités touchant le sol, l’autre la règle.
• Un élève lâche la voiture du haut du plan incliné.
• Un élève mesurera la distance que la voiture
parcourt entre l’extrémité du plan incliné qui
touche le sol et l’endroit où elle s’arrête.
Demandez aux élèves de suivre les étapes suivantes :
1. Mesurez les plans inclinés avec l’ensemble de la classe.
Les élèves doivent tous obtenir la même longueur.
2. Divisez la longueur par 6 afin que les élèves disposent
de 5 hauteurs différentes pour tester leurs plans
inclinés. (Si le plan incliné mesure 24cm, par exemple,
les hauteurs seront de 4, 8, 12, 16 et 20cm. Le zéro
correspondra à l’horizontale, et 24cm à la verticale. Si
vous préférez utiliser les pouces, pour un plan incliné
de 12 pouces, les hauteurs seront de 2, 4, 6, 8 et
10 pouces.)
3. Faites des prévisions sur la hauteur du plan incliné qui
verra la voiture effectuer la distance la plus longue.
4. Faites un essai pour chaque hauteur et notez le
résultat sur la feuille d’activité de l’élève.
Mesure
5. Demandez aux élèves : Quelle est la hauteur pour
laquelle la voiture a parcouru la plus longue
distance ? La plus courte distance ?
Déterminez les distances pour l’ensemble des groupes.
6. Représentez un graphique au tableau à l’aide des
réponses que les élèves fourniront aux questions
suivantes :
Quelle est la hauteur la plus faible pour le plan
incliné ? (zéro)
Quelle est la hauteur la plus grande pour le plan
incliné ? (Plan incliné en position verticale)
Quelles sont les hauteurs intermédiaires ? Disposez
ces valeurs sur l’axe vertical du graphique. Quelle
devra être la légende de l’axe vertical ou axe des y ?
(Hauteur du plan incliné)
Quelle est la distance la plus courte parcourue par la
voiture ?
Quelle est la distance la plus longue parcourue par la
voiture ?
Comment disposer les graduations entre les deux
bornes ? (À intervalles égaux.). Ceci sur l’axehorizontal du graphique. Quelle devra être la légende
de l’axe horizontal ou axe des x ? (Distance parcourue
7. En utilisant les données du groupe, tracez un diagramme
à bandes horizontales sur la feuille d’activité de l’élève.
8. En utilisant maintenant la TI-73, tracez un diagramme
à bandes horizontales et comparez-le à celui qui se
trouve sur la feuille d’activité de l’élève.
a. Saisissez les hauteurs du plan incliné en partant de
0 jusqu’à la verticale dans
1
L
(1) Affichez l’Éditeur de liste.
3
1
(2) Effacez
$ pour mettre
L
, si nécessaire.
1
L
en surbrillance.
: b
(3) Saisissez chaque hauteur du plan incliné.
Appuyez sur b après chaque saisie.
b. Suivez maintenant la même procédure pour saisir
dans
2
L
les données représentant la distance
parcourue par la voiture.
L’écran ci-contre présente un exemple des données
de l’élève sous forme de liste.
c. Tracez maintenant le diagramme à bandes
horizontales.
(1) Affichez le menu STAT PLOTS.
- e (au dessus de la touche & )
(2) Sélectionnez Plot 1.
b
(3) Après avoir placé le curseur clignotant sur
sélectionnez-le.
b
(4) Déplacez le curseur vers Type et sélectionnez le
diagramme à bandes (première rangée, dernière
icône à partir de la gauche Ð).
# " " " b
(5) Continuez à préparer le reste de l’écran de votre
9. Avant d’afficher le graphique, préparez la fenêtre de
visualisation de chaque TI-73 (').
Xmin
•
•
sera égal à 0.
Xmax
sera égal à la hauteur du plan incliné plus 5
(afin de pouvoir visualiser la totalité du graphique).
Ymin
•
•
sera égal à 0.
Ymax
sera égal à la plus longue distance parcourue
par une voiture plus 5.
Pour plus d’informations, consultez les sections
“Définition du format de la fenêtre” et “Définition des
paramètres de fenêtre” du chapitre Représentation
graphique des fonctions du Guide de la TI-73 ..
10. Affichez le graphique et visualisez les données. Les
élèves compareront ce graphique à celui qu’ils ont
tracé sur leurs feuilles d’activité.
* )
$ et # pour visualiser les données
En conclusion
Les valeurs de
➪
présentées ici ne le
Ymax
sont qu’à titre d’ exemple.
Xmax
Mesure
et
♦ Combinez les données de la classe et calculez la
moyenne pour chaque hauteur du plan incliné à l’aide
d’une calculatrice qui se branche à l’écran de
visualisation placé sur le rétroprojecteur. Faites ce
calcul sur l’écran d’accueil de la TI-73 en utilisant des
méthodes traditionnelles.
♦ Affichez le graphique sur la calculatrice qui se branche
à l’écran de visualisation placé sur le rétroprojecteur et
comparez le graphique de la classe aux graphiques des
différents groupes.
Suggestions d’évaluation
Discutez les points suivants avec les élèves :
Quelle ressemblance existe-t-il entre les graphiques ?
Notez-vous des différences ? D’où viennent ces différences ?
Le fait que le plan incliné soit plus ou moins long
influe-t-il sur les données ?
Le fait que la voiture soit plus ou moins grande
influe-t-il sur les données et de quelle façon ?
Autres applications
Testez les effets de la variation de la longueur du plan
incliné, de la taille ou du poids de la voiture, de la nature
du sol.
Les élèves examinent les résultats d’un jeu de pile ou
face avec 5 pièces de monnaie. Ils comparent leurs
prévisions à la réalité.
Préparation
♦ Si avant cette activité, vous n’avez pas utilisé vos TI-73
pour générer des nombres aléatoires, vous devrez
rand
stocker une valeur initiale entière dans
TI-73.
À chaque exécution de
rand
, la TI-73 génère la même
séquence de nombres aléatoires pour une valeur
initiale donnée. Par défaut (paramètres de la TI-73
définis en usine), la valeur initiale de
0
. Pour générer une séquence de nombres aléatoires
rand
différente, stockez n’importe quel nombre non nul
rand
dans
.
de chaque
est égale à
Probabilités
♦
priorité des opérations
♦
calcul mental
♦
calcul de base
Matériel nécessaire
♦
feuilles d’activités de l’élève
(fournies)
♦
³
TI-73
Si vous ne donnez aucune
➪
valeur particulière comme
valeur initiale,
utiliser sa propre valeur en
cours. S’il n’en contient
aucune, la calculatrice
utilisera la valeur par
défaut
.
0
rand
va
1. Entrez la valeur initiale souhaitée. Demandez aux
élèves d’utiliser des valeurs initiales différentes.
(Dans l’exemple ci-contre, c’est la valeur
1
qui est
utilisée.)
1
2. Appuyez maintenant sur X 1 " "
1 " "
1
b b.
b
(Pour plus d’informations sur les valeurs initiales,
consultez la section “Menu 1 Probabilité” dans le
chapitre Mathématiques du Guide de laTI-73 .)
♦ Discutez avec les élèves de situations ou d’événements
qui ont des probabilités égales, tels que le jeu de pile
ou face avec une pièce de monnaie.
Si vous souhaitez revenir à
➪
la valeur initiale par défaut,
stockez
effectuez une
-initialisation de la
calculatrice aux valeurs par
défaut.
Lors d’un lancer unique de 5 pièces, quel résultat a le
plus de chances de se produire, 0 ou 5?
Sur 50 essais, combien de fois à votre avis
obtiendrait-on un résultat égal à 5 points ?
11. Notez les résultats des groupes dans le tableau prévu à
cet effet (“Données par petits groupes”).
Pour calculer la probabilité, utilisez :
fréquence d’un résultat particulier / nombre total
d’essais
12. Faites la somme de la colonne probabilité puis discutez
avec les élèves des raisons pour lesquelles la somme est
égale à 1.
13. Convertissez la probabilité exprimée sous forme
fractionnaire en nombre décimal en utilisant la touche
>. Notez le résultat dans la colonne nombre décimal
prévue dans le tableau “Données par petits groupes”.
Activité 10 : Pile ou Face !
Les élèves doivent noter
➪
les probabilités sous forme
de fractions non
simplifiées mais aussi sous
forme fractionnaire
réduite . Vérifiez que le
nombre total d’essais est
bien égal à 50 en
effectuant la somme de la
colonne de fréquences.
57
14. Posez les questions suivantes aux élèves :
Pouvez-vous comparer les probabilités de votre
groupe avec celles du groupe voisin ?
Certains résultats s’avèrent-ils plus probables que
d’autres ?
D’autres résultats sont-ils moins probables ?
15. Recueillez les données de la classe puis demandez aux
élèves de les noter dans le tableau “Données de la
classe”.
16. Entrez les données de la classe dans la TI-73 en
utilisant des listes. Utilisez
1
L
pour les points et
2
L
pour
les fréquences.
a. Affichez l’Éditeur de liste.
3
b. Effacez
$ pour mettre en surbrillance
1
L
, si nécessaire.
1
L
: b
1
c. À partir de la première ligne de
L
, entrez les points
possibles tel qu’illustré sur l’écran ci-contre. (Vous
1
obtiendrez un message d’erreur si
L
est toujours
en surbrillance.) Appuyez sur b après chaque
élément de la liste.
Les élèves travaillant par
➪
deux, demandez à l’élève A
de marquer les fréquences
des points à chaque essai
et à l’élève B de mémoriser
le nombre total de
fréquences, soit
mentalement, soit en
utilisant la TI-73.
17. Construisez maintenant un histogramme.
a. Accédez au menu
STAT PLOTS
- e (au-dessus de la touche &)
b. Vérifiez que les autres graphiques statistiques sont
désactivés.
Q b
c. Sélectionnez
Plot 1
.
- eb
d. Sélectionnez
On
, en y positionnant le curseur
clignotant.
b
e. Passez à
Type
et sélectionnez l’histogramme
(seconde ligne, second symbole à partir de la
gauche, Ò).
# " " " " " b
Probabilités
.
f.Déplacez-vous sur
Xlist
1
. Si
n’est pas déjà activée,
L
faites-le.
# - vb
g. Passez à
Freq
. Si
2
n’est pas déjà activée, faites-le.
L
# - vZ
Votre écran doit maintenant ressembler à l’écran
ci-contre.
h. Configurez la fenêtre d’affichage.
'
Entrez les valeurs telles qu’illustrées sur l’écran
ci-contre. Utilisez # pour passer au paramètre
suivant. Modifiez
aux données de la classe. Donnez à
-50
pour que s’affichent à la fois les valeurs et le
Ymax
pour adapter le graphique
Ymin
graphique lors de la visualisation des données
).
la valeur
Notez que
➪
déterminé par la TI-73,
selon les valeurs entrées
pour
Xmin
représente la largeur d’une
bande de l’histogramme.
Lors de cet exercice, quels ont été les résultats les
moins probables ?
Quels ont été les plus probables ?
Comparez ces résultats à ceux de vos pairs. Sont-ils
identiques ? Si ce n’est pas le cas, pourquoi existe-t-il
une différence? (taille de l’échantillon)
En conclusion de la Partie A
♦ Demandez aux élèves : Lors d’un même essai, quels
sont les scores à chances égales (avec les mêmes
probabilités) ?
♦ Demandez aux élèves de faire la liste des essais dont le
résultat est une somme égale à 1.
(F P P P P P F P P P P P F P P P P P F P
P P P P F)
Activité 10 : Pile ou Face !
59
♦ Demandez maintenant aux élèves de faire la liste des
essais dont le résultat est une somme égale à 4 et de
vérifier qu’ils ont la même chance de se produire que
les précédents.
(F F F F P F F F P F F F P F F F P F F F
P F F F F)
Suggestions d’évaluation pour la partie A
Demandez aux élèves de noter dans leur journal de bord
comment ils ont déterminé les résultats les plus probables
et les moins probables.
Activité — Partie B (pour des classes plus
avancées)
Demandez aux élèves de suivre les étapes suivantes :
1. Discutez des différences entre les probabilités
obtenues (probabilités expérimentales) et celles qui
auraient du être obtenues (probabilités théoriques).
2. Utilisez le diagramme en arbre de la feuille d’activité
de l’élève pour trouver les probabilités théoriques et
notez-les sur cette feuille d’activité.
3. Comparez les probabilités expérimentales obtenues
par le groupe avec celles, théoriques, du diagramme en
arbre.
3
a. Allez à
L
et calculez les probabilités obtenues par
le groupe en divisant chaque élément de
2
nombre total d’essais (somme de
3 "$ pour mettre en surbrillance
L
).
3
L
l’écran ci-contre).
- v Z F - v " " J
- v Z E b
4
b. Entrez dans
L
les fréquences calculées à partir du
diagramme en arbre. (Voir l’écran ci-contre.)
4
" vers la première ligne de
L
Entrez les fréquences calculées à partir du
diagramme en arbre. Appuyez sur b après
chaque élément de la liste.
5
c. Puis, dans
en divisant les fréquences de
L
, calculez les probabilités théoriques
4
L
par la somme de
qui doit être égale à 32.
5
" $ pour mettre en surbrillance
L
- v Q F - v " " J
- v Q E b
2
L
par le
(voir
Probabilités
Le calcul de la fréquence de
➪
4
L
,
chaque point à partir du
diagramme en arbre a
donné les fréquences de la
4
L
liste
.
3
4. Comparez les probabilités expérimentales de
5
celles, théoriques, de
L
. (Voir l’écran ci-contre.)
L
avec
En conclusion de la Partie B
Demandez aux élèves de noter dans leur journal de bord
la différence entre les probabilités expérimentales et les
probabilités théoriques.
Suggestions d’évaluation pour la Partie B
Demandez aux élèves : Supposez que vous ne jouiez
maintenant qu’avec 4 pièces de monnaie. Combien de
“face” ont le plus de chances d’être obtenus ? Expliquez
votre réponse.
talon jusqu’aux orteils, de façon à ce que chacun
prenne les mesures de la même façon. Demandez :
Quelle unité devrons-nous utiliser pour la mesure ?
(pouces)
Que faire si le nombre de pouces n’est pas un entier ?
L’enregistrerons-nous sous la forme d’un nombre
décimal ou d’une fraction ? (Dans ce cas, il sera
probablement plus facile d’utiliser une fraction.)
Devrons-nous mesurer les deux pieds ou un seul ?Devrons-nous mesurer avec ou sans la chaussure ?
Activité
Demandez aux élèves de suivre les étapes suivantes :
1. Chaque élève mesurera les pieds de 20 personnes, ou
le nombre de personnes fixé par la classe ? Les élèves
doivent décider combien d’adultes et combien
d’enfants il faudra mesurer. Ils devront utiliser la
feuille d’activité fournie pour organiser leurs données.
Probabilités et statistiques
2. Une fois les données recueillies par les élèves
demandez :
Qu’est-ce qu’une moyenne ?Comment saurons-nous si la taille moyenne d’un
pied dans notre étude est de 12 pouces ou d’un pied ?
(Additionnez les mesures et divisez le total par le
nombre de pieds mesurés.)
Comment additionner les parties fractionnaires ?
(Si vous le voulez, il est possible de les convertir en
nombres décimaux à l’aide de la TI-73. Voir l’exemple
présenté à la prochaine étape.)
3. Trouvez les moyennes à partir des données.
a. Allez à l’écran d’accueil.
- l
b. Convertissez les fractions en nombres décimaux à
l’aide de la touche > de la TI-73.
Exemple Pour convertir 12¼ pouces en nombre
c. À partir de l’écran d’accueil, trouvez la moyenne en
utilisant les méthodes traditionnelles.
EXAS
NSTRUMENTS
NCORPORATED
Page 72
I
I
Probabilités et statistiques
Activité 11 : Un pied est un pied - N’est-ce pas ?
4. Saisissez maintenant les données sous forme de liste
1
L
(
) et déterminez la moyenne.
a. Affichez l’Éditeur de liste.
3
1
b. Si nécessaire, effacez
$ pour mettre en surbrillance
L
.
1
L
: b
1
c. En commençant à la première ligne de
L
chaque longueur. (Vous obtiendrez un message
1
d’erreur si
L
est encore en surbrillance.) N’oubliez
pas d’appuyer sur b après chaque saisie.
d. Trouvez la moyenne arithmétique des données
1
L
de
.
(1) Revenez à l’écran d’accueil.
- l
, saisissez
67
(2) Affichez le menu - v
sélectionnez
mean
.
- v " " [ (insère
MATH
mean(
et
vers l’écran
d’accueil)
(3) Calculez la moyenne.
1
- v b (sélectionne
L
)
Eb
5. Demandez aux élèves d’analyser leurs données :
1
La moyenne obtenue à partir de
L
est-elle identique
à celle obtenue sur l’écran d’accueil ?
Avez-vous tous trouvé la même taille moyenne d’un
pied en conclusion de votre enquête ? Fournissez une
explication.
Nos résultats auraient-ils été plus précis si nous
avions combiné les données de toute la classe ?
Comment pouvons-nous combiner les données ?
Devrons-nous combiner toutes les longueurs puis
trouver la moyenne, ou pouvons-nous combiner
toutes les moyennes pour trouver leur moyenne ?
Obtiendrons-nous le même résultat dans les deux
méthodes ?
6. Combinez les données de la classe soit en utilisant les
longueurs de pied individuelles et en calculant leur
moyenne, soit en faisant la moyenne des moyennes.
(Les élèves devront utiliser les deux méthodes afin de
constater si elles conduisent aux mêmes résultats).
7. Maintenant, saisissez les données combinées dans une
liste (
Dans cette activité tirée du monde réel, les élèves
doivent réaliser une étude de consommation basée sur
des comparaisons d’achat de produits courants puis
partager leur analyse avec le reste de la classe.
Préparation
♦ Expliquez aux élèves qu’ils doivent trouver au moins
5 marques différentes d’un même produit. Il faut
ensuite qu’ils relèvent les prix du produit choisi pour
chaque marque (il n’est pas nécessaire de les acheter).
Probabilités et statistiques
♦
mesures des tendances centrales
(moyenne, médiane, mode)
♦
mesure de dispersion (étendue,
quartiles)
♦
graphiques (boîte à moustaches,
pictogramme, diagramme à bandes,
diagramme circulaire)
♦
tables de valeurs
Matériel nécessaire
♦
feuilles d’activité de l’élève (fournies)
♦
TI-73
Assurez-vous que les 5 prix
➪
donnés par les élèves ne
sont pas identiques.
Exemple
Marques Prix
Marque A
Marque B
Marque C
Marque D
Marque E
$1.89
$2.25
$1.89
$1.86
$1.97
♦ Laissez deux ou trois jours aux élèves, le temps qu’ils
puissent rechercher un produit intéressant pour faire
leur étude.
Demandez aux élèves de suivre les étapes suivantes :
1. Demandez aux élèves de noter sur les feuilles
d’activité fournies les prix minimum et maximum du
produit sélectionné, le mode, la moyenne, la médiane
et l’étendue des prix.
a. Tout d’abord, entrez les prix dans la Liste 1
la TI-73 et définissez la notation décimale à 2
(centièmes).
(1) Affichez l’Éditeur de liste.
3
(2) Effacez
$ pour sélectionner
: b
(3) À partir de la première ligne de
chaque prix. (Vous obtiendrez un message
d’erreur si
Appuyez sur b après chaque prix.
1,
si nécessaire.
L
1
L
1
est toujours en surbrillance.)
L
1
, saisissez
L
Probabilités et statistiques
1
(
) sur
L
(4) Définissez maintenant la notation décimale à 2
(centièmes).
. # " " " b
(5) Revenez à l’écran d’accueil.
- l
b. Trouvez maintenant le prix minimum.
(1) Accédez au menu - v
sélectionnez
min
.
MATH
et
- v " "
b (pour copier
min(
dans l’écran d’accueil)
(2) Calculez le prix minimum.
- vb (sélectionne
1
)
L
Eb
c. De la même manière (voir l’étape b), trouvez le prix
5. Déplacez le curseur sur le graphique ) pour
visualiser les données.
)
! et " pour visualisez les données
6. Demandez aux élèves de dessiner leurs graphiques sur
papier et d’y ajouter les légendes nécessaires. (Si vous
disposez d’un
TI-73 TI-GRAPH LINKé, ils pourront
l’imprimer en couleur.)
7. Proposez aux élèves d’effectuer un sondage auprès de
50 personnes (élèves, enseignants et autres adultes)
pour connaître quelles marques ils achètent
réellement. Ils devront noter les réponses dans le
tableau réservé à cet effet sur la feuille d’activité.
Les élèves doivent réaliser ce sondage auprès de
personnes souhaitant vraiment acheter le produit.
Proposez-leur de demander à ces personnes pourquoi
elles achètent telle ou telle marque et d’intégrer les
réponses dans leur analyse.
Probabilités et statistiques
Comparez astucieusement
➪
les valeurs des données
,
Xmin
median
graphique avec leurs
valeurs équivalentes que
vous avez calculées.
et
Xmax
du
Exemple de résultats du sondage
Type de produit :
Marque
1. Marque A
2. Marque B
3. Marque C
4. Marque D
5. Marque E
Prix
$1.89
$2.25
$1.89
$1.86
$1.98
Nombre de réponses favorables
lllll lllll lllll ll
lllll lllll lllll lllll
lllll
lll
llll
8. Demandez aux élèves d’indiquer dans le tableau de la
feuille d’activité le nom du produit, la fréquence et les
résultats de ce sondage, en notation fractionnaire,
décimale et en pourcentage.
Exemple de tableau
Marque
Marque A
Marque B
Fréquence
Fraction
17/50
21/50
Décimale
0.34
0.42
Vous pouvez utiliser =
➪
pour entrer les fractions
(numérateur =
dénominateur "
pour la conversion en
nombre décimal.
h. Continuez à définir le graphique. Votre écran doit
ressembler à celui représenté ci-contre. Appuyez
sur b pour
11. Visualisez le pictogramme.
Data List
Vert
puis sélectionnez l’icône $.
3
. Si
n’est pas déjà
L
Probabilités et statistiques
indique à la TI-73 la
Scale
➪
valeur ou la quantité
représentée par chaque
icône. L’affichage est limité
à 7 icônes au maximum.
Choisissez une échelle
basée sur le plus grand
nombre de votre liste de
données, ou sélectionnez
simplement (
7.
pour que la
7:ZoomStat
-73 s’en charge à votre
place. Le plus grand nombre
divisé par l’échelle choisie
doit être inférieur ou égal à
7. Par exemple, si le plus
grand nombre est égal à 21,
choisissez alors une échelle
égale à 3 parce que
21/3
*
12. Déplacez maintenant le curseur sur le graphique )
pour visualisez les données.
)
! et " pour visualiser les données
13. Demandez aux élèves de dessiner leurs graphiques sur
papier et d’y ajouter une légende. (Si vous disposez
d’un TI-73
TI-GRAPH LINKé, ils pourront l’imprimer en
couleur.)
14. Réalisez un diagramme à bandes verticales sur la TI-73
représentant les fréquences du sondage.
a. Accédez au menu
STAT PLOTS
.
- e (au-dessus de la touche &)
b. Vérifiez que les autres graphiques sont désactivés.
21. Demandez aux élèves de dessiner leurs graphiques sur
papier et d’y ajouter une légende (ou utilisez un
TI-73
TI-GRAPH LINKé, pour l’imprimer en couleur).
22. Demandez aux élèves de rédiger leur analyse. Par
exemple, vous pourriez leur demander de réfléchir
sur :
Pensez-vous que l’emballage, la publicité, la
livraison, etc... ont un quelconque rapport avec les
différences de prix pour un même produit ?
Pourquoi ?
Comment une marque peut-elle justifier des prix
plus élevés qu’une autre ?
Comment une marque peut-elle justifier des prix
moins élevés qu’une autre ?
Quelles raisons les personnes interrogées ont-elles
invoquées pour justifier leur choix ?
Probabilités et statistiques
En conclusion
♦ Demandez aux élèves de réaliser un dossier avec une
belle couverture qui reprenne les dessins, les
publicités ou les emballages de leurs produits.
Proposez leur d’y classer les feuilles d’activité de
l’élève et leurs graphiques.
♦ Demandez aux élèves de présenter oralement à la
classe un rapport du sondage.
Suggestions d’évaluation
Recueillez les rapports et notez la qualité des
présentations.
1. Choisissez un produit distribué au minimum sous 5 marques différentes. Notez le
type de produit, les différentes marques et le prix du produit pour chaque
marque.
Type de produit :Type de produit :
MarqueMarque
PrixPrix
79
$
2. Fournissez les informations suivantes, en donnant les détails de chaque calcul.
3. Notez ci-dessous les résultats de votre sondage mené auprès de 50 personnes
(élèves, enseignants et autres adultes). Essayez de réaliser ce sondage auprès de
personnes achetant vraiment le produit. Demandez-leur ce qui justifie leur choix
et intégrez leurs réponses dans votre analyse.
Type de produit :
Marque
Prix
Nombre de réponses favorables
$
4. Notez le nom de chaque article, la fréquence et les résultats du sondage en
notation fractionnaire, décimale et en pourcentage.