A4 : Les fonctions |
Équipe académique Marhématiques |
Le but de cet atelier était de s段nterroger sur la pertinence des exercices proposés sur les fonctions et sur les activités d段ntroduction de cette notion.
Dans un premier temps, à partir d置n problème posé au DNB 2006 (pdf, 29 Ko) nous nous sommes interrogés sur la pertinence des l弛util fonction :
-� l弾xercice ne met en fait en jeu que des comparaisons nécessitant uniquement des inéquations ;
-��tout le symbolisme y est inutile ;
-��se pose le problème de la variable discrète.
Dans le nouveau programme de 3e applicable à la rentrée 2008 apparaissent des nouveautés sur les fonctions. Trois entrées sont préconisées pour introduire les fonctions : un tableau de valeurs, une expression littérale et un graphique.
ォ L置n des objectifs est de faire émerger progressivement, sur des exemples, la notion de fonction en tant que processus faisant correspondre, à un nombre, un autre nombre. Les exemples mettant en jeu des fonctions sont issus de situations concrètes ou de thèmes interdisciplinaires. Les fonctions linéaires et affines apparaissent alors comme des exemples particuliers de tels processus. L置tilisation des expressions ォ est fonction de サ ou ォ varie en fonction de サ, amorcée dans les classes précédentes, est poursuivie et est associée à l段ntroduction de la notation f(x). L置sage du tableur grapheur contribue aussi à la mise en place du concept, dans ses aspects numériques comme dans ses aspects graphiques. サ
Ce travail doit bien s�r être préparé en amont (pdf, 41 Ko) par exemple au travers de la lecture graphique, de programmes de calcul, et l置tilisation du tableur.
Ensuite nous nous sommesintéressés aux situations qui permettent de rencontrer des fonctions non affines. Les programmes précisent que ォ les activités prennent appui sur des situations simples issues, entre autres, de la géométrie (variation d誕ires, de volumes), de la physique ou de problèmes de la vie courante. サ
Par exemple, en 4e, nous sommes conduits à faire varier des grandeurs pour en étudier d誕utres. Un exemple d誕ctivité possible, inspirée d置n énoncé assez couramment rencontré dans les manuels est� le rectangle qui bouge (énoncé ; fichiers Cabri et Géoplan compressés).
L弛util informatique présente l誕vantage de faire bouger un point et de constater l弾ffet de ce déplacement sur le reste de la figure, sur les mesures de longueurs, de périmètres et d誕ires.
Cette activité donne aussi aux élèves l弛ccasion de faire de nombreuses conjectures dans le domaine numérique et de les vérifier, de les justifier en utilisant de nouveaux moyens (expressions littérales, tableaux, représentations graphiques). Cette situation est assez riche pour donner l弛ccasion de rencontrer une fonction linéaire croissante, une fonction affine non-linéaire décroissante, et une fonction polynôme de degré 2 présentant un maximum.
D誕utres situations peuvent être exploitées avec profit : rectangles de même aire, rectangles de même périmètre, aire d置n cône ou d置n cylindre en fonction du rayon, cosinus, degrés Fー et Cー, réservoir qui se vide�
Enfin nous avons examiné quand et comment la notion de fonction intervient dans les autres disciplines scientifiques, en particulier en physique-chimie.