Comment marier maths et SVT au collège ? Emilie Ramirez, professeur de mathématiques et Valériane Faure, enseignante de SVT au collège Waldeck-Rousseau de Firminy (42) unissent leurs efforts dans une démarche visant à comprendre le phénomène du brouillard qui est « récurrent dans notre ville qui se trouve sous influence de la Loire ». En maths et en SVT, à l’aide d’un médiateur scientifique, les collégiens ont notamment étudié les outils nécessaires à l’élaboration d’un bulletin météo. Les relevés effectués au collège ont servi de support au cours de mathématiques.

Quels sont les objectifs de votre projet autour du brouillard à Firminy ?

Il est déjà possible de commencer par un constat : dans l’esprit collectif, les mathématiques sont souvent présentées et justifiées comme étant au service des autres disciplines. Il ne faut pas se fourvoyer, ici, l’idée était bien de montrer que l’on pouvait partir des mathématiques. Les mathématiques peuvent être au cœur d’un projet et cette fois-ci les autres disciplines sont au service de cela.

L’idée de travailler sur la météo est tout d’abord partie d’un intérêt personnel. En regardant une prévision, je me suis simplement demandé comment était calculé l’indice de confiance. J’ai donc pris contact pour la première fois en 2018 avec Julien Malaval et Thomas Perrotin, administrateurs de la page facebook Météo42, en partenariat avec la radio locale. Ils avaient l’habitude d’ajouter à leurs prévisions quotidiennes, des petits articles de vulgarisation, avec des illustrations, des supports graphiques, des cartes, des animations, le tout dans une visée pédagogique. Depuis, j’ai eu l’occasion d’échanger avec eux à plusieurs reprises.

Comment s’articule-t-il entre les deux disciplines ?

En mathématiques, nous devons travailler dans le cycle 4 sur l’organisation et la gestion de données. Les élèves doivent maîtriser les notions d’effectifs, de fréquences, de moyenne, de médiane, d’étendue. Ils doivent également être capables de recueillir et d’organiser des données sous forme de tableau, de graphique, que ce soit à la main ou grâce à un tableur-grapheur. A cela s’ajoute une préparation à la certification PIX.

J’ai voulu réunir tout ceci dans un même et unique chapitre en choisissant un fil conducteur, un thème qui me passionne : la météo. Plutôt que de traiter une multitude d’exemples provenant de situations abstraites ou inventées, j’ai choisi de me concentrer uniquement sur ce thème. J’ai voulu ainsi engager les élèves dans une démarche de recherche de données, de recueil d’informations, en choisissant un thème accessible et présent tous les jours dans notre quotidien.

Les élèves ont travaillé à partir des données publiques fournies par la station météo de Saint-Etienne Bouthéon. J’ai également sollicité Julien Malaval afin d’avoir des ressources et un avis éclairé. Les articles partagés étant tellement explicites et accessibles, qu’il me semblait évident de lui proposer de venir présenter son travail à nos élèves de collège.

J’ai donc pu commencer l’année scolaire en sachant déjà que nous aurions la chance d’accueillir un professionnel qui viendrait nous parler de météo. J’ai voulu à la rentrée proposer cette intervention à un niveau d’élèves complet, initialement je l’avais pensé pour les troisièmes, mais j’ai finalement ciblé le niveau cinquième afin d’y inviter la SVT, puisque la météo est un des thèmes du programme annuel.Les élèves ont adoré l’idée et se sont plongés avec intérêt dans ce projet.

Que font vos élèves en classe ?

En mathématiques, nous avons travaillé en demi-groupe sur huit semaines. Nous avons extrait des données depuis différentes ressources internet et nous les avons organisées de façon à leur donner une interprétation possible. Nous avons pu par exemple confronter l’impression générale ressentie par rapport à notre été 2021, avec les relevés à notre disposition. « Avons-nous réellement eu un été humide et décevant ? ».

Les élèves ont eu comme objectif, d’acquérir suffisamment de notions et de vocabulaire de façon à avoir des échanges clairs et constructifs lors de l’intervention bilan. Les collégiens ont travaillé sur une tâche finale : la compréhension du phénomène de brouillard, phénomène récurrent dans notre ville qui se trouve sous influence de la Loire. Ce thème était l’un de ceux suggérés dans les dossiers pédagogiques « météo à l’école » disponibles sur le site infoclimat.

En SVT, dans les programmes, les élèves doivent connaître les bases de la météorologie, les mouvements des masses d'airs, les zones climatiques et différencier la météorologie et climatologie. Ils doivent également être en mesure d’effectuer quelques relevés en extérieur. Les séances étaient au nombre de 3 (1h30 par séance).

La première sur les bases de la météorologie et l'acquisition du vocabulaire. La seconde sur la création des bulletins de météo. Et la dernière sur les différences entre la météo et climat. Lors de la prise de mesure, les élèves ont aussi noté la météo visible à ce moment-là.

Nous avons par la suite travaillé à la création d’un petit livret, à compléter en deux étapes. Tout d’abord en SVT afin d’avoir les notions de cours, et d’effectuer des relevés dans la cour. Ces relevés ont servi de support en mathématiques afin de schématiser ce phénomène et de comprendre sa création, son apparition mais également sa prévision.

Quelle est cette intervention d’un spécialiste de la météo ? Pour quel apport ?

Pour finir, les élèves ont eu la chance d’avoir la venue de Julien Malaval. Il travaille actuellement au parc Vulcania. Il est chargé de mission scientifique et animateur scientifique. Il est passionné par la météorologie, l’astronomie et le volcanisme.

Nous avions pu voir ensemble le contenu de la présentation, de façon à bien situer les compétences et les connaissances des élèves en classe de cinquième. J’y ai ajouté quelques demandes particulières provenant des questions que les élèves avaient formulées au fur et à mesure de notre avancement. Les élèves ont pu voir et comprendre le fonctionnement d’une station météo, ils ont su reconnaître les différents appareils professionnels utilisés. Ils ont eu une présentation sur la conception d’une prévision météo. D’où proviennent les mesures ? De mesures au sol, de satellites, des appareils embarqués dans les avions, de ballon météo…. Comment est découpé le globe ? Pourquoi y a-t-il des imprécisions ? Quel modèle est utilisé ? Que représente un indice de confiance ? De quand datent les relevés ? Quels évolutions voit-on ?

Un temps d’échange libre à la fin de la présentation a permis aux élèves de poser toutes les questions qu’ils avaient préparées. Selon les classes, certains ont dévié sur le volcanisme ou sur l’astronomie.

Des projets futurs à mener autour de la météo ?

Dans les projets à venir, nous souhaiterions pouvoir bien évidemment réitérer ce moment de présentation et d’échanges avec les élèves. J’aurais aimé pouvoir choisir un niveau plus avancé que celui des cinquièmes, de façon à aller plus loin dans les analyses, dans les échanges avec les élèves.

Sinon, concernant la collaboration avec Julien Malaval, je souhaiterais pouvoir mettre en place un travail sur le thème de l’astronomie, sujet qui me passionne également et sur lequel je travaille déjà de manière ponctuelle en mathématiques. J’aimerais pouvoir concrétiser ceci par un projet construit selon le même modèle que celui que l’on vient de faire.

Propos recueillis par Julien Cabioch

Page Météo 42

Site infoclimat

Dans le Café

Météogyre : redonner le goût des sciences aux lycéens

Christophe Benistant : Eduquer au risque avec une station météo