L’année 2024 est l’année des Jeux Olympiques. Les élèves du club Artchimath du lycée Jules Supervielle d’Oloron Ste Marie 64) ont conçu des ateliers clé en main sur la géométrie du ballon et les solides de Platon pour le grand public et le public scolaire (dès le cycle 3) avec l’aide précieuse des élèves de troisième SEGPA du collège Dereme et de leurs enseignants.
L’ensemble des ressources (fichiers d’activités et matériel) pour animer ces ateliers est disponible gratuitement à l’UPPA.
Le projet de ce club est soutenu par:
- la mairie d’Oloron Sainte Marie,
- l’équipe du Centre Culturel et Patrimonial de la Villa Bedat d’Oloron,
- la DAAC dans le cadre du dispositif des Ateliers Scientifiques et Techniques,
- l’Université de Pau et des Pays de l’Adour en particulier Jean Vallès, chercheur référent du projet qui est venu au lycée et organisé un atelier avec des doctorantes à l’UPPA ; l’équipe du label Science Avec et Pour la Société (SAPS) qui a soutenu financièrement l’achat du matériel et nous offre de nombreuses opportunités pour animer ces ateliers à un plus large public,
- l’équipe administrative et les agents de l’établissement.
Etienne Ghys, mathématicien et grand médiateur scientifique, Robert Ferreol, enseignant retraité et auteur du site Maths Curve , l’équipe de conception des ballons Kipsta de Lille ont été des soutiens précieux sur ce projet.
Nous remercions chaleureusement Romain Agier, professeur de sciences Physiques et Chimie au lycée J.Supervielle qui nous a aidé à construire de nombreuses pièces en imprimante 3D.
Descriptif des ateliers
La maquette géante d’un ballon
Atelier conçu pour 12 personnes avec au moins 2 adultes, d’une durée d’1h , en extérieur sans vent ni pluie ou en intérieur (compter une salle de 6 mètres de hauteur)
La maquette du ballon (presque 5 m de hauteur !) est un icosaèdre tronqué 20 hexagones, 12 pentagones, baguettes. Il faut une heure pour construire ce solide, le mieux étant de construire en avance les 20 hexagones. Vous disposerez de l’ensemble des baguettes avec des baguettes supplémentaires en cas de casse et d’un livret vous décrivant pas à pas la construction (livret conçu et mis à disposition par Anne Claire Muller , avec l’aide de François Gaudel, membre de l’association Animath) . Les baguettes s’assemblent avec des attaches plastiques (serflex) que vous devrez acheter. Il faut au minimum 12 personnes pour le construire.
Le matériel a été préparé par les troisième SEGPA du collège Derème sous la responsabilité de leur enseignant David Acédo et leur professeur d’atelier Jean-Luc Avesque . Les 4eme SEGPA ont donné un coup de main. Les sixièmes SEGPA ont été associés à la première construction de l’icosaèdre.
Ce solide donne aussi l’occasion de parler de l’approximation de la sphère, du maillage, de certaines molécules et de faire nombreuses activités (cf article Polyèdres géants).
Les ateliers de géométrie du ballon et des solides de Platon
Ces ateliers sont conçus pour recevoir un groupe de 15-16 personnes qui peuvent être répartis en 4 ou 5 équipes , d’une durée de 40 min à 1h, en extérieur sans vent ni pluie ou en intérieur (prévoir un espace de 25 m² ) . On a prévu un ou deux animateurs par groupe pour valider les réponses et aider certaines constructions
Chaque équipe construit et étudie un des 5 solides de Platon puis doit identifier le solide de Platon ou solide de Platon tronqué que l’on peut associer à des ballons , à noter que l’on peut répartir le groupe de 16 personnes en 4 équipes en proposant à une équipe d’étudier le cube et le tétraèdre, faciles à construire.
Chaque équipe dispose d’une fiche les guidant dans leur étude et peut se faire aider de l’animateur.
- activité 1 : construction du solide à l’aide de baguette d’une mètre de long.
- activité 2 : vérifier la relation d’Euler en comptant le nombre de faces, de sommets et d’arêtes.
- activité 3 : avec de la ficelle, identifier le solide de Platon tronqué parmi ceux proposés.
- activité 4 : identifier le solide de Platon ou solide de Platon tronqué que l’on peut associer à un ballon de football.
- activité 5 : identifier le solide dual d’un solide de Platon
Avec ces livrets, on fournit les solutions.
Quelques lignes du projet du club
En début d’année, les élèves ont choisi de travailler sur les ballons après avoir des extraits de la conférence d’Etienne Ghys (lien vers la vidéo) . Pour les aider, ils ont travaillé à l’université avec Jean Vallès, chercheur en géométrie de l’UPPA, Joyce Ghantous doctorante en mathématique, et Sarah Perez, docteure en mathématique et ancienne élève du lycée Supervielle.
Ils ont ainsi découvert des géométries non euclidiennes et des éléments de topologie, ils ont étudié des indicateurs de sphéricité et des ensembles de symétries de solides et bien sûr toute une série de ballons. Pour les aider, ils ont échangés des courriers avec Etienne Ghys, Robert Ferreol et les ingénieurs produits de Kipsta.
C’est à partir de leurs travaux que les panneaux et activités que leur professeure, Mme Sjollema, a créé les panneaux et les activités. Ils se les sont appropriées et ont apporté quelques corrections avec l’aide des troisième SEGPA et leurs enseignants pour pouvoir les animer à leur tour.
A la fin de leur étude, les élèves ont présentés deux vidéos de leurs recherches au concours VideodiMath
Les élèves du club Artchimath : Crippa Romane (2nde), Raynault Elise (1ere), Maldonnado Hugo (2nde), Soulas Raphaël (2nde), Mayo Valéria (2nde), Crocquefer Gabriel (2nde), Guezou Rémi (1ere), Dorjmijir Munkhtsel (1ere), Moynault Ellyna (2nde) , Lacor Juan (2nde) , Ekmekdjian Fantin (Terminale), Dufourcq Lilian (Terminale).
Contacts
Vous êtes enseignants, médiateurs, membre d’une association ?
Vous souhaitez animer l’un de ces ateliers ou tous pour vos classes ou le grand public ou vous souhaitez avoir de plus amples informations sur ces ateliers ? N’hésitez pas à me contacter par mail : christelle.sjollema@ac-bordeaux.fr
