QCM : Expérimentation et résolution de problèmes (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Au cours de la vérification d’un pavage, on observe un nœud où se rejoignent deux polygones et où les angles totalisent 360°. Quelle condition n’est pas satisfaite ?

Il faut au moins trois polygones autour du nœud.
Il faut au plus trois types de polygones autour du nœud.
Il faut que les polygones aient des côtés de longueurs différentes.
Il faut exactement quatre polygones autour du nœud.

Il faut au moins trois polygones autour du nœud.

Explication

Un nœud de pavage doit réunir au moins trois polygones, en plus de satisfaire la somme angulaire de 360°. L’exigence d’exactement quatre polygones confond un minimum avec une valeur fixe; la limite de trois concerne les types de polygones, et des côtés de longueurs différentes contredisent la congruence des côtés.

2. Un pavage semi-régulier d’ordre 3 est décrit par le type (x,y,z)(x,y,z), avec z=5z=5. Quelle relation doit vérifier ce type ?

x=yx=y
y=zy=z
x=y=zx=y=z
x=zx=z

$$x=y$$

Explication

Pour un pavage semi-régulier d’ordre 3, si la troisième valeur zz est impaire, les deux premières doivent être égales. La relation x=zx=z ou y=zy=z applique la règle aux mauvaises variables; x=y=zx=y=z ajoute une condition qui n’est pas donnée.

3. Combien de pavages archimédiens, aussi appelés pavages 1-réguliers, existe-t-il ?

Onze
Six
Trois
Dix

Onze

Explication

Il existe 11 pavages archimédiens, également nommés pavages 1-réguliers. Six correspond à une limite de polygones autour d’un nœud, et trois à une limite de types de polygones; dix est une valeur erronée.

4. Quelle articulation constitue la science expérimentale selon Bkouche (1982) ?

L’articulation de l’empirique et du rationnel.
L’articulation de l’expérience et de la reproduction.
L’articulation de la déduction et de la mémorisation.
L’articulation de l’observation et de la transmission.

L’articulation de l’empirique et du rationnel.

Explication

Bkouche (1982) caractérise la science expérimentale par l’articulation de l’empirique et du rationnel. L’observation seule néglige le rationnel, la déduction seule évacue l’empirique, et transmission ou reproduction décrivent des formes d’enseignement plutôt que cette constitution scientifique.

5. Une classe multiplie les manipulations d’objets familiers en s’appuyant sur des méthodes et connaissances fiables. Quel effet cette démarche peut-elle favoriser dans la construction des savoirs mathématiques ?

La vérification de résultats établis sans contribution à leur conceptualisation.
L’élaboration de nouveaux objets conceptuels, de propriétés, de résultats et de preuves.
La reproduction de résultats connus sans élaboration conceptuelle nouvelle.
Le remplacement des objets conceptuels par des objets concrets familiers.

L’élaboration de nouveaux objets conceptuels, de propriétés, de résultats et de preuves.

Explication

La multiplication d’expériences appuyées sur des objets, méthodes et connaissances naturalisés favorise la production d’objets conceptuels, de propriétés, de résultats et de preuves, et contribue à la conceptualisation. La simple répétition, le remplacement des concepts par le concret et la vérification sans élaboration réduisent à tort le rôle de cette démarche.

6. Une élève teste plusieurs assemblages de polygones, observe les résultats, formule une conjecture et tente de la démontrer. Un contre-exemple apparaît. Quelle suite s’inscrit dans la démarche expérimentale décrite par Perrin ?

Formuler une nouvelle conjecture, puis tenter de la prouver
Répéter les essais sans reformuler la conjecture
Énoncer la conjecture comme résultat démontré
Écarter le contre-exemple et conserver la conjecture

Formuler une nouvelle conjecture, puis tenter de la prouver

Explication

La démarche peut reprendre après un contre-exemple par la formulation de nouvelles conjectures et de nouvelles tentatives de preuve. Répéter les essais sans reformuler omet cette étape, tenir la conjecture pour démontrée confond conjecture et preuve, et écarter le contre-exemple néglige la contre-expérience.

7. Dans une recherche mathématique, une expérience est menée, puis ses résultats sont interprétés et confrontés à une théorie. Quelle caractérisation rend compte du rôle de l’expérimentation dans cette démarche ?

Une collecte empirique indépendante de toute élaboration théorique
Une démonstration formelle qui remplace l’expérience et l’observation
Un processus empirique-théorique articulé à la formulation et à la validation
Une vérification théorique séparée de la formulation des conjectures

Un processus empirique-théorique articulé à la formulation et à la validation

Explication

L’expérimentation est un processus dialectique empirique-théorique qui prend sens par ses liens avec la formulation et la validation. La collecte empirique isolée écarte l’articulation théorique, la vérification séparée rompt les liens avec la formulation, et la démonstration formelle ne remplace pas le processus expérimental.

8. Dans une recherche sur les pavages, une représentation est d’abord une intuition visuelle, puis elle sert d’indice pour orienter les essais et devient finalement un appui dans l’argumentation. Quelle évolution du signe cette situation illustre-t-elle ?

De l’intuition ou icône vers l’indice, puis le symbole-argument
De l’indice vers l’intuition ou icône, puis le symbole-argument
De l’intuition ou icône vers le symbole-argument, puis l’indice
Du symbole-argument vers l’indice, puis l’intuition ou icône

De l’intuition ou icône vers l’indice, puis le symbole-argument

Explication

Dans la recherche sur les pavages, le signe peut évoluer de l’intuition ou de l’icône vers l’indice, puis vers le symbole-argument. Commencer par l’indice inverse le début de cette évolution, placer le symbole-argument avant l’indice en inverse les étapes, et commencer par le symbole-argument inverse tout le parcours.

9. Une équipe étudie des pavages archimédiens et dégage une condition qui doit être satisfaite, sans garantir à elle seule qu’un pavage existe. Quelle démarche découle de ce résultat ?

Conclure qu’un pavage existe dès que la condition est formulée
Renoncer aux exemples et tenir la condition pour suffisante
Conclure que tout cas satisfaisant la condition donne un pavage
Rechercher des exemples pour examiner la condition nécessaire

Rechercher des exemples pour examiner la condition nécessaire

Explication

Une condition nécessaire mais non suffisante ne garantit pas à elle seule l’existence d’un pavage; la recherche d’exemples permet d’examiner les cas concernés. La traiter comme suffisante confond les deux types de condition, déduire l’existence de sa formulation confond condition et preuve, et écarter les exemples ne suit pas la démarche indiquée.

10. Une enseignante prépare une séance de résolution de problèmes. Quel enchaînement respecte les cinq étapes de la démarche ?

Expliciter les attendus, présenter le problème, chercher en groupe, mettre en commun et valider, institutionnaliser
Présenter le problème, expliciter les attendus, chercher seul puis en groupe, mettre en commun et valider, institutionnaliser
Expliciter les attendus, présenter le problème, institutionnaliser, chercher seul puis en groupe, mettre en commun et valider
Expliciter les attendus, présenter le problème, chercher seul puis en groupe, mettre en commun et valider, institutionnaliser

Expliciter les attendus, présenter le problème, chercher seul puis en groupe, mettre en commun et valider, institutionnaliser

Explication

La séance suit cinq étapes : expliciter les attendus, présenter le problème, chercher seul puis en groupe, mettre en commun pour débattre et valider, puis institutionnaliser. Placer l’institutionnalisation avant la recherche anticipe la synthèse, inverser les deux premières étapes brouille la progression, et commencer directement par la recherche en groupe omet la phase individuelle.

11. Pendant la mise en commun d’une séance, quelle organisation des rôles favorise le débat et la validation des démarches ?

Les élèves décrivent, rapprochent, débattent et valident, tandis que l’enseignant orchestre les échanges
L’enseignant conduit les échanges et valide les démarches, tandis que les élèves écoutent les conclusions
L’enseignant décrit et rapproche les démarches, tandis que les élèves annoncent les réponses obtenues
Les élèves annoncent leurs réponses, tandis que l’enseignant choisit seul la démarche à retenir

Les élèves décrivent, rapprochent, débattent et valident, tandis que l’enseignant orchestre les échanges

Explication

Lors de la mise en commun, les élèves prennent part à la description, au rapprochement, au débat et à la validation, et l’enseignant orchestre ces échanges. Faire de l’enseignant le seul débatteur retire leur rôle actif aux élèves, annoncer les réponses néglige l’examen des démarches, et une validation sans débat écarte l’échange collectif.

12. Deux élèves ont obtenu la même réponse à un problème, mais l’un a compté par unités et l’autre a utilisé un schéma. Sur quoi la mise en commun doit-elle porter en priorité ?

Le classement des élèves selon leur rapidité de résolution
La vérification que leurs réponses finales sont identiques
La formulation et la comparaison de leurs démarches
La sélection de la réponse la plus proche du résultat attendu

La formulation et la comparaison de leurs démarches

Explication

La mise en commun met davantage l’accent sur la formulation des procédures, c’est-à-dire les démarches, que sur les résultats obtenus. Vérifier l’identité des réponses confond procédures et résultats, classer selon la rapidité change l’objet du débat, et choisir une réponse finale néglige l’analyse des démarches.

13. Une élève a commencé une démarche pertinente sans parvenir au résultat final. Quelle place cette démarche peut-elle avoir lors de la mise en commun ?

Elle doit être écartée, car seule une démarche achevée peut être discutée
Elle peut être mentionnée, mais ne présente pas d’intérêt pour les échanges
Elle peut être examinée et se révéler particulièrement intéressante
Elle doit être remplacée par la démarche aboutie d’un autre élève

Elle peut être examinée et se révéler particulièrement intéressante

Explication

Les procédures inabouties ont leur place dans la mise en commun et peuvent même être plus intéressantes que les procédures abouties. Les écarter parce qu’elles sont inachevées confond achèvement et intérêt, tandis que les considérer sans valeur élimine leur potentiel pour l’examen collectif.

14. Quelle organisation caractérise le contrôle continu du semestre ?

Deux évaluations individuelles sur table de 30 minutes, réparties sur le semestre
Trois évaluations individuelles sur table de 45 minutes, réparties sur le semestre
Trois évaluations individuelles sur table de 30 minutes, réparties sur le semestre
Trois évaluations collectives sur table de 30 minutes, réparties sur le semestre

Trois évaluations individuelles sur table de 30 minutes, réparties sur le semestre

Explication

Le contrôle continu comprend trois évaluations individuelles sur table de 30 minutes, réparties sur le semestre. Deux évaluations confond le nombre, 45 minutes confond la durée et les évaluations collectives confondent le format individuel.

15. Quels thèmes relèvent du semestre 1 ?

Numération, nombres en maternelle, solides et espace, patterns, fractions et décimaux, problèmes ouverts
Numération, nombres en maternelle, figures planes et espace, patterns, fractions et décimaux, problèmes ouverts
Numération, nombres en maternelle, solides et espace, calcul mental, fractions et décimaux, problèmes ouverts
Numération, nombres en maternelle, solides et espace, patterns, fractions et décimaux, opérations posées

Numération, nombres en maternelle, solides et espace, patterns, fractions et décimaux, problèmes ouverts

Explication

Le semestre 1 rassemble la numération, les nombres en maternelle, la géométrie des solides et la structuration de l’espace, les patterns, les fractions et décimaux, ainsi que les problèmes ouverts. Les figures planes substituent un autre contenu géométrique, le calcul mental remplace les patterns et les opérations posées remplacent les problèmes ouverts.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 42 flashcards sur Expérimentation et résolution de problèmes.

Quelle somme forment les angles autour d’un nœud d’un pavage ?

360°.

Combien de polygones au minimum entourent un nœud d’un pavage ?

Trois polygones.

Dans un pavage semi-régulier d’ordre 3 de type (x, y, z), quelle condition impose un z impair ?

x = y.

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