Population modèle

Coordonnées du collège Collège affecté : Collège François Mitterrand Ville : NOISY-LE-GRAND Classe : 3ème

Coordonnées de la structure Nom de la structure : F93

Coordonnées de la personne ressource Identité : Madame Camille Balaudé

1. Articulation avec un processus de création :

Le parcours a un lien avec la création / le projet scientifique en cours ou à venir

Projets en cours ou à venir de l'intervenant.e menant le parcours

• Le parcours étant interdisciplinaire, l'intervention se fera en binôme avec une mathématicienne et une démographe. Emily Tanimura est docteure en Mathématiques appliquées, auteure d’une thèse intitulée « Structure et dynamique des réseaux sociaux : un essai de modélisation mathématique ». Elle est maîtresse de conférences en Mathématiques appliquées et application des mathématiques à l’Université Paris 1-Panthéon Sorbonne, chercheuse au Centre d’Économie de la Sorbonne (CNRS-Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne-IRD) qui promeut depuis longtemps l’interdisciplinarité entre mathématiques, informatique, économie et sciences sociales. Les recherches d’Emily Tanimura, qui portent sur la théorie des jeux et sur les réseaux sociaux, appartiennent au champ de la modélisation mathématique. Barbara Polo Martin est post-doctorante auprès du laboratoire Economix, unité mixte de recherche placée sous la double tutelle du CNRS et de l’Université Paris Nanterre, qui regroupe des chercheurs en économie, géographie, sociologie et démographie. Elle partage son temps entre Paris et Barcelone où elle travaille actuellement comme enseignante auprès du Département de géographie humaine. Ses recherches portent principalement sur l’évolution de la population du Bassin méditerranéen depuis 1880.

Articulation du parcours avec ces projets

• Emily Tanimura souhaite faire du parcours un véritable atelier d’apprentissage de la modélisation mathématique. Elle compte s’appuyer à la fois sur ses expériences en tant que chercheure, mais également travailler avec les élèves sur des cas issus de travaux interdisciplinaires, notamment avec des chercheurs en sciences humaines et en sciences sociales, avant de les guider dans une première tentative d’élaboration d’un cahier des charges réaliste pour créer leur propre modèle. De par ses recherches en géographie humaine, en démographie historique et en cartographie, Barbara Polo Martin est appelée à manier de nombreuses données démographiques qu’elle traite dans une perspective historique. Elle s’intéresse dans ce cadre à l’étude de modèles démographiques prédictifs anciens et à l’analyse de leur fiabilité au regard de l’évolution constatée des populations. Ses recherches sont donc au cœur de la question de l’analyse des modèles mathématiques et de leur usage par les démographes, à l’heure actuelle mais aussi depuis 150 ans.

2. Construction du parcours (pendant le temps scolaire et avec une classe donnée)

Résumé en 4 lignes du parcours (thématique, contenu et objectifs du projet)

• Quel est l’intérêt des modèles mathématiques en matière d’étude de la population : comment décrire les populations humaines, mais aussi prévoir et analyser des évolutions à la lumière des grands enjeux de notre époque ? Il s’agit ici de plonger dans la diversité des sujets et des méthodes, de comprendre l’intérêt de ces modèles, mais aussi d’en questionner la fiabilité.

Accompagnement des enseignant.es

Co-construction du parcours avec les équipes pédagogiques : méthodologie (préparation, groupe de travail, présentation des intervenant.es, ressources mises à disposition des professeur.e.s)

• La co-construction du parcours “Population modèle”avec l'équipe éducative, les intervenants et la chargée de projets F93 se fera en amont mais aussi tout au long des séances. Ils se rencontreront avant le début du parcours pour préciser un déroulé en fonction des thèmes / des spécificités du travail des intervenants, des attentes pédagogiques des enseignants et des attendus du projet. Cette rencontre sera également l’occasion d’approfondir la réflexion sur les supports les plus pertinents à utiliser lors des séances pour permettre aux élèves de s’approprier les enjeux du projet. L’ensemble sera ensuite adapté au fur et à mesure du parcours lors des points réguliers qui seront faits à l’issue de chaque étape. Enfin, l’ensemble des supports, mais aussi des suggestions faites par chacun pour enrichir le parcours, sera disponible dans un padlet créé par le chargé de projets pour faciliter la communication avec les enseignants et les intervenants.

L’intervenant.e a t-il.elle déjà mené un parcours CAC ou AGORA lors des éditions précédentes ? Si oui, précisez dans quel collège, la ville et ce qui motive le renouvellement de sa candidature.

• Oui, Emily Tanimura a déjà mené un parcours CAC avec F93 en 2018 au collège international à Noisy-le-Grand . Ce nouveau projet traitant également des modèles mathématiques, sa spécialité, nous lui avons proposé cette nouvelle collaboration.

L'atelier construit et encadré par l'artiste / le scientifique se déroule sur une durée d'environ 20 heures

Les ateliers (environ 20h) doivent être détaillés et le nombre d’heures, pour chacun d’eux, indiqué

• Enquêtes démographiques Pour commencer, l’intervenant démographe présente à la classe certaines données (sur la famille, le couple, l’habitat, la santé, la mobilité…) qu’il utilise dans son travail d’observation des populations, de leur évolution et de leurs comportements. Le groupe découvre les méthodes de recueil de ces informations collectées dans le cadre de grandes enquêtes menées auprès de larges franges de la population. En décortiquant l’un de ces questionnaires, le groupe découvre avec l’intervenant les questions posées, interroge les catégories choisies, échange sur la manière dont les démographes mènent leurs recherches. À l’issue de cette phase, la classe sélectionne quinze questions qu’elle juge les plus pertinentes pour décrire les personnes de leur environnement proche. Les élèves soumettent alors ce questionnaire à quelques personnes de leur entourage. Les données recueillies, après avoir reçues un traitement mathématique simple, sont mises en perspective avec celles disponibles à l’échelle du pays. La nécessité de faire appel à des outils mathématiques pour analyser ces informations se fait jour. Modèles prédictifs Prenant la suite du démographe, l’intervenant mathématicien montre comment les mathématiques sont sollicitées par les sciences sociales pour analyser des données massives et élaborer des modèles utilisés par exemple en matière de prédiction et d’adaptation des politiques publiques liées à la santé, à l’éducation, à l’urbanisme… Des modèles prédictifs simples (modèle de transition démographique linéaire, modèle de Malthus…) sont présentés aux élèves qui identifient leur type, déterminent leurs paramètres et les comparent à des situations réelles. Ils appréhendent ainsi leurs qualités et leurs performances : précision, fiabilité, capacité à synthétiser un phénomène… À partir d’une situation concrète qui leur est proposée par l’intervenant, par exemple prévoir leur parcours d’études, ils essaient ensuite de réfléchir à l’ensemble des paramètres à prendre en compte et d’ébaucher leur propre modèle pour prédire le futur.

Les sorties développent et mettent en perspective l'univers artistique / culturel de l'artiste / du scientifique et sa pratique

Les sorties (environ 10 heures) sont en lien direct avec le projet et permettent d’enrichir le contenu. Elles développent et mettent en perspective l’univers professionnel de l’intervenant.e et sa pratique.

• Le parcours “Population modèle” sera ponctué par deux sorties qui proposeront une ouverture sur les grands sujets traités dans le cadre du projet. Dans un premier temps, la classe sera accueillie au sein de l’Institut National d’Études Démographiques (INED) au sein du nouveau Campus Condorcet dédié aux sciences humaines et sociales à Aubervilliers. Les élèves y rencontreront des sociologues et des démographes qui travaillent au sein d’équipes de recherche différentes et qui leur expliqueront la façon dont l’Institut est organisé et quelles sont ses missions. Ils découvriront ainsi un institut chargé d’étudier les populations de la France et des pays étrangers, qui par une approche ouverte de la démographie, il mobilise un large éventail de disciplines comme l’économie, l’histoire, la géographie, la sociologie, l’anthropologie, la biologie, l’épidémiologie. La classe se rendra ensuite à la Cité des Sciences et de l’Industrie pour une visite de l’exposition permanente “Mathématiques” parcourant trois millénaires d'histoire des mathématiques. Dans la continuité de l’approche développée pendant le projet, celle-ci permettra à la classe de mieux appréhender une discipline souvent vue comme abstraite qui est ici rendue concrète grâce à un choix d'objets palpables et manipulables. Les élèves s’arrêteront surtout dans la deuxième partie du parcours intitulé “Complexité et prédiction” qui traite des usages contemporains des mathématiques dans les différents domaines de la science, sciences humaines comprises. Enfin, ils assisteront à la projection du film “L’esprit des mathématiques” qui aborde, dans sa séquence centrale, la question de la modélisation.

L'analyse critique permet d'expliciter la démarche de l'artiste / du scientifique et le sens du projet

Les temps de réflexion / débats sont animés par les intervenant.e.s et les enseignant.e.s. Ils permettent aux élèves de développer leurs connaissances et d’approfondir une thématique. Ils offrent un espace de débat et de réflexivité sur le projet en cours. Des intervenant.e.s ponctuel.le.s peuvent également animer certaines séances.

• Lors d’une séance de 2h en fin de première phase (cf atelier), les élèves, l’enseignant, l’intervenant et la chargée de projet F93 se réunissent autour du travail accompli avant de se pencher sur l’importance des modèles mathématiques pour développer les prédictions démographiques indispensables à l’organisation des sociétés. C’est l’occasion pour les élèves et l’intervenante de faire un point sur leur rôle et leur utilité dans notre quotidien et sur la place considérable qu’elles ont prise. C’est également l’occasion pour le démographe d’aborder la question de la complémentarité de son intervention et de celle du mathématicien et de faire la démonstration de la nécessaire collaboration entre sciences fondamentales et sciences sociales.

La restitution, temps de cloture du projet

Un temps de restitution/valorisation et un temps de clôture/bilan du parcours permettent de mettre en partage le travail mené et d'encourager la réflexivité.

• A l’issue du parcours, les classes inscrites se réunissent dans l’un des amphithéâtres de la Maison Poincaré pour mettre en commun leur expérience de modélisation démographique, elles confrontent leurs résultats et, surtout, les chemins qu’elles ont emprunté pour tenter de proposer des modèles pertinents.

Le parcours entre dans le cadre de la démarche "130 pays, 130 collèges"

• NON

Implication active des collégien.nes dans le processus (dimensions participative et inclusive)

Dimensions participative et inclusive (contenu du parcours et méthodologie)

• Le parcours « Population modèle » est pensé sur le mode participatif puisqu’il implique un engagement actif des élèves à chacune de ses étapes. L’interaction dynamique entre les intervenants et la classe sera largement privilégiée. Les élèves auront de nombreuses occasions de s’exprimer à partir de leurs vécus et de leurs expériences : dans la première phase du projet, ils et elles réfléchiront par exemple au rôle que prennent les réseaux sociaux et les technologies numériques dans la collecte de nouvelles données étudiées par les démographes. Dans la deuxième phase du projet, des mises en situation dans la classe permettront aux élèves de se mobiliser pour mieux comprendre le fonctionnement des modèles mathématiques et des utilisations qui en sont faites.

Prise en compte de l’égalité Femmes-Hommes au sein du parcours (sous quelle forme, avec quels outils… ?)

La thématique de l'égalité femmes-hommes est-elle abordée au sein du parcours? De quelle(s) façon(s) la méthodologie de travail permet-elle de prendre en compte les enjeux de l'égalité femmes-hommes ?

• Bien que le contenu de l’atelier ne porte pas explicitement sur les questions d’égalité de genre, les intervenants, les enseignants et la chargée de projets veilleront à rappeler l’importance de l’égal accès des hommes et des femmes aux carrières scientifiques, notamment dans le domaine des mathématiques où de nombreuses inégalités de parcours sont encore observées. De manière périphérique au parcours, les élèves pourront aborder avec les intervenants rencontrés la question des études démographiques qui portent sur les inégalités de genre et qui connaissent actuellement un développement prolifique, comme dans d’autres sciences sociales.

Auriez-vous des besoins en formation/sensibilisation sur la thématique « Egalité Femmes-Hommes » ?.

• NON

Intégration de mesures liées à la transition écologique

Avez-vous mis en place, dans votre structure ou dans la mise en œuvre de vos projets des mesures spécifiques liées à la transition écologique ? Et comptez-vous mettre en place des mesures spécifiques dans le cadre du parcours déposé ?.

• F93 a mis en place depuis plusieurs années un certain nombre de mesures spécifiques liées à la transition écologique. L’équipe est invitée à réguler sa consommation en énergie en limitant le chauffage des bureaux à 19°C (et en limitant l’usage de la climatisation aux situations exceptionnelles de grandes chaleurs l’été). Les lumières et les ordinateurs sont par ailleurs systématiquement éteints quand ils ne sont pas utilisés. Le tri des déchets a par ailleurs été mis en place. Une sensibilisation aux bonnes pratiques numériques a également été menée afin de ne pas stocker ou envoyer de documents trop lourds. Les déplacements de l’équipe se font la grande majorité du temps en transports en commun, sauf quand ce n’est pas possible pour des raisons logistiques et/ou de planning. Dans le cadre des projets que nous menons, dans la mesure du possible, les sorties proposées aux classes s’effectuent en transports en commun, et l’utilisation de l’ENT et des supports numériques sont privilégiés à l’impression de documents papier quand cela n’est pas un frein pour l’apprentissage des élèves. Lors des restitutions, nous privilégions également le réemploi de matériaux que nous avons déjà utilisés et qui sont en réserve ou que nous trouvons dans les stocks des établissements. Enfin, nous intégrons dans notre programmation des projets consacrés à la transition écologique, que ce soit leur thème principal (deux cette année) ou l’une de leurs thématiques secondaires.

Auriez-vous des besoins en formation/sensibilisation sur la thématique « transition écologique » ?.

• NON

Implication active de la famille dans le parcours

Les parents sont conviés à un temps de présentation et / ou aux temps forts du parcours (sorties, restitution…).

• Lors de la réunion parents-professeurs du premier trimestre une présentation du projet, conçue par F93, est mise en place afin de présenter aux parents le thème du projet, l’intervenant, les sorties qui seront menées par leurs enfants et les conditions de la restitution finale.

Le parcours propose des modalités innovantes visant à favoriser l’implication et la participation des familles.

• Le parcours comporte un volet « enquête de terrain » propice à la tenue d’entretiens menés et enregistrés par les élèves dans leur environnement familial, c’est l’occasion pour les jeunes d’échanger avec leurs parents sur ce qu’ils font pendant l’atelier et de partager leur découverte de la démographie. Ce matériau réuni, il fait l’objet d’une analyse de la part de la classe et est intégré aux données disponibles pour créer une population cible. A l’issue de l’atelier, les parents sont également conviés à participer à la restitution.

3. Co-construction du parcours

Liens avec les différentes entrées du projet d'établissement et notamment de son volet culturel ou de son volet lié à la citoyenneté. Les axes du projet d’établissement auxquels il est fait référence sont explicités et le parcours a pour ambition de s'ouvrir à l'ensemble de l'établissement (rencontres avec d'autres classes, liens avec d'autres projets, chantiers d'étape ...).

• Le projet “ Population modèle ” est cohérent avec le projet d’établissement du collège François Mitterrand de Noisy-le-Grand et répond à différents axes : - « ouvrir le collège sur l'extérieur, en faisant appel à des partenaires extérieurs ». En effet, les chercheurs que la classe rencontrera en séance ou lors des sorties appartiennent à des structures différentes et s’intéressent à des champs d’études complémentaires. Ces rencontres permettront aux élèves de s’interroger sur notre relation à l’intelligence artificielle, mais aussi plus largement au progrès technique et scientifique, des débats citoyens qui sont amenés à se multiplier au cours des prochaines années. - « développer l'investissement personnel des élèves au sein d'un projet collectif ». Ici encore, le projet mettra les élèves en situation en proposant à la classe de former une véritable équipe de recherche travaillant sur un projet commun. Le parcours sera ainsi l’occasion pour la classe de se constituer en véritable groupe au sein duquel il faudra parler, écouter, argumenter, s’entendre, avec l’objectif de produire un travail commun qui sera ensuite présenté au reste de la communauté éducative et scientifique.

L’Espace Numérique de Travail du collège, est-il utilisé pour faciliter l’organisation du projet et/ou comme support de communication et de valorisation ?

• Le parcours « Population modèle » reposera sur l’usage de l’Espace Numérique de Travail du collège François Mitterrand à différents moments clés. Durant la première phase, les élèves y compileront le vocabulaire et les méthodologies spécialisés expliqués par l’intervenant démographe dans le cadre de la présentation de ses recherches et travaux. Ainsi ils et elles pourront s’y référer dès que nécessaire pour travailler sur des bases solides. De même, les élèves enregistreront sur l’ENT les données issues de l’enquête qu’ils mèneront dans leur entourage afin qu’elles soient disponibles pour être analysées. Dans la seconde phase du parcours, l’ENT accueillera les différentes étapes du décorticage des modèles mathématiques proposés aux élèves afin de faciliter leur comparaison. A chaque début de séance, les élèves pourront alors retrouver tout l’historique de leur exploration.

Les enseignant.es souhaitent-ils.elles s’investir dans les médias départementaux pour rendre compte des expériences et productions des élèves ?

• OUI

Liens du parcours avec les enseignements, les objectifs pédagogiques (par discipline)

• Le projet « Population modèle » s’inscrit dans la continuité d’une entrée du programme de mathématiques en cycle 4 par la thématique « Organisation et gestion de données, fonctions ». Au sein du projet, les élèves vont : - interpréter, représenter et traiter des données (recueillir des données, les organiser, lire des données sous forme de données brutes, de tableau, de graphique, calculer des effectifs, des fréquences) - comprendre et utiliser des notions élémentaires de probabilités Il permettra également aux élèves de travailler plusieurs compétences au sein du programme de mathématique : - Modéliser : traduire en langage mathématique une situation réelle à l’aide d’équations, de fonctions, d’outils statistiques ; valider ou invalider un modèle, comparer une situation à un modèle connu ; Domaine 1 et 5 du socle - Raisonner : Mener collectivement une investigation en sachant prendre en compte le point d’autrui ; démontrer : utiliser un raisonnement logique et des règles établies (propriétés, théorèmes, formules) pour parvenir à une conclusion. Domaine 2, 3, 4 du socle