Égalités

Bonjour à tous,

J'ai donné aux élèves de 5ème l'exercice suivant :
L'égalité suivante est-elle vraie : 8 * 10 - 5 = 8 * 5.
Certains écrivent :
8 * 10 - 5 = 8 * 5
80 - 5 = 40
75 = 40
Donc l'égalité est fausse.

Comment corriger un tel écrit ?
On peut barrer les égalités successives qui sont écrites, mais quel commentaire indiquer ?
"Tu ne peux pas écrire des égalités qui ne sont pas vraies" ? Pourtant, certaines sont écrites puisque c'est l'exercice.

Et comment l'expliquer aux élèves ?
"Moi j'écris des égalités fausses, car je suis le professeur, mais vous, vous ne devez écrire que des égalités vraies".

Merci, par avance, pour vos avis constructifs.

Réponses

  • Bonjour Arturo.
    "Moi j'écris des égalités fausses, car je suis le professeur, mais vous, vous ne devez écrire que des égalités vraies".

    Pourquoi le professeur aurait-il des droits d'écriture refusés aux élèves ? En fait le défaut de présentation vient du manque de commentaires ; suivons la ligne que tu as exposée :

    Supposons que l'on ait $8 * 10 - 5 = 8 * 5$, on en déduit (par priorité de la multiplication) $80 - 5 = 40$ soit $75 = 40$ ce qui est faux, donc l'égalité de départ ne saurait être vraie.

    Bien entendu que l'élève peut être amené à écrire des égalités "fausses" comme hypothèse.

    Bruno
  • Bonjour Arturo.

    Voici ma solution :

    * D'une part, $8 \times 10 - 5 = 80 - 5 = 75$.

    * D'autre part, $8 \times 5 = 40$.

    * J'en déduis que l'affirmation donnée plus haut est fausse.


    Cette solution a été écrite entièrement avec des phrases vraies. Mes élèves ont les mêmes prérogatives que leur professeur de mathématiques.
    En particulier, une fois au tableau, ils peuvent interroger des élèves, voire les faire passer au tableau (très très rare).

    e.v.
    Personne n'a raison contre un enfant qui pleure.


  • Donc tu laisserais les lignes de calculs sans les barrer et n'indiquerais aucun commentaire à l'élève alors ?
  • Je ne sais pas ce qu'en pensent les logiciens mais j'ai envie de dire que, par définition, une égalité est vraie. Sinon, c'est une inégalité. Du coup, j'écrirais comme énoncé : les expressions 8x10-5 et 8x5 sont-elles égales ?

    Ecrire cette égalité fausse, ça risque de donner de mauvaises rédactions pour la réciproque et surtout pour la contraposée du théorème de Pythagore.
  • Heu ... une inégalité n'est pas une égalité fausse.

    Et si on ne marque jamais de phrases fausses, on fausse la compréhension des maths. D'ailleurs on ne se prive pas d'écrire $a^n+b^n=c^n$ pour le théorème de XWiles, alors même qu'il dit que cette égalité n'est jamais vraie :-)
  • @kioups

    Soit $f : A \to B$ une application. Voici la définition de « $f$ est injective » :
    $$
    \forall x, y \in A, ( f(x)=f(y) \Rightarrow x=y ).
    $$
    L'égalité est-elle toujours vraie !?

    @Arturo

    En dehors du fait que c'est très maladroit, le problème est essentiellement que la structure logique n'est pas explicitée. On pourrait très bien écrire : supposons $8*10-5=8*5$ ; on a alors $80-5=40$ puis $75=45$ ; or $75 \neq 45$ donc $8*10-5 \neq 8*5$.

    Tu peux aussi leur faire méditer le raisonnement suivant (quelqu'un sera peut-être plus inspiré) : supposons $1=-1$ ; alors $1*1 = (-1)*(-1)$ et donc $1=1$.

    Ou pas :-).
  • Arturo : a écrit:
    Donc tu laisserais les lignes de calculs sans les barrer et n'indiquerais aucun commentaire à l'élève alors ?

    Si c'est à moi que tu t'adresses, oui je laisserai les lignes sans les barrer. Par contre, bien entendu je mettrais des commentaires.

    Bruno
  • Je suis tout à fait d'accord avec ta rédaction ev, et c'est ainsi que de manière générale mon demontre une égalité.

    Je rejoins gerard0 sur la remarque de kioups.

    Du coup, je ne sais pas trop quoi lui écrire... :-S
    autere chose, plutôt que d'écrire la question : "L'égalité suivante est-elle vraie : 8 * 10 - 5 = 8 * 5 ?", me conseillez-vous d'écrire : "L'égalité suivante est-elle vraie : 8 * 10 - 5 ?= 8 * 5." ? où le ?= signifie que j'écris le symbole d'églité surmonté d'un point d'interrogation pour faire comprendre aux élèves que l'égalité écrite n'est pas forcément correcte et de ne pas, du coup, écrire une succession d'égalité "fausse".
  • kioups : a écrit:
    Je ne sais pas ce qu'en pensent les logiciens mais j'ai envie de dire que, par définition, une égalité est vraie. Sinon, c'est une inégalité. Du coup, j'écrirais comme énoncé : les expressions 8x10-5 et 8x5 sont-elles égales ?

    Une égalité est une formule du type $t_1 = t_2$ où $t_1$ et $t_2$ sont deux termes, ici $8 * 10 - 5$ et $8 * 5$, une égalité n'est a priori ni vraie ni fausse et une égalité est formule.

    Bruno
  • Oui, c'était à toi, Bruno :)
    Le smessages se sont succedés, c'est pour cela que je ne l'avais pas précisé, je ne savais pas qu'ev avait répondu entre temps.

    Et qu'écrirais-tu alors ?
  • Et qu'écrirais-tu alors ?
    Là je n'ai pas de réponse, le commentaire dépend de chacun, personnellement, je mettrais que cette suite d'écriture n'est pas un raisonnement et que l'élève se doit de convaincre le lecteur par son argumentation. Je mettrais ce que j'ai écrit et surtout ne changerais pas le raisonnement de l'élève puisque celui-ci est aisément améliorable. J'ajouterais peut-être une seconde solution comme celle d'ev, histoire de montrer qu'il n'y a pas pas unicité de la forme de raisonnement.

    Bruno
  • Certains écrivent :
    8 * 10 - 5 = 8 * 5
    80 - 5 = 40
    75 = 40
    Donc l'égalité est fausse.

    Comment corriger un tel écrit ?

    Si tu n'es pas avare de ton temps, tu écris en touge comme suit:

    si 8 * 10 - 5 = 8 * 5
    alors 80 - 5 = 40
    alors 75 = 40


    Donc l'égalité est fausse

    Et tu retires 1/3 des points.

    Par ailleurs
    L'égalité suivante est-elle vraie : 8 * 10 - 5 = 8 * 5.
    est mièvre.

    Ecris plutôt:
    Est-il vrai que 8 * 10 - 5 = 8 * 5?
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Et ne fais rien de plus. La réponse de l'élève est très bien (il a oublié les "si..alors", c'est tout!)
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Tout à fait d'accord avec toi Christophe.

    Bruno
  • Le plus difficile n'est pas de mettre juste ou faux, c'est de faire faire à l'élève une réflexion sur ce qu'il a écrit. Un raisonnement. Et comme on le voit sur les forums, beaucoup d'élèves écrivent des formules mathématiques sans compréhension de ce qu'il écrivent. Quand il ne se refusent pas à écrire une phrase en français sous prétexte que "c'est des maths".

    Donc c'est peut-être l'occasion de lui faire dire ce qu'il avait en tête en écrivant cela. Attention ! pas "pourquoi écrivais-tu cela ? " qui amènera une tentative de dire "ce qu'il faut dire", mais "à quoi pensais-tu en écrivant cela ?".

    Cordialement.
  • « ?= »

    Un symbole non mathématique dans une expression mathématique ne va pas aider les choses !
  • Il n'existe pas à ma connaissance de symbole non-mathématique. S'il introduit clairement dans son cours que $\overset{?}{=}$ (ou $?=$) est un pur symbole méthodologique indiquant que l'on est en train de vérifier la véracité d'une égalité, je ne vois personnellement pas où est le problème. Après, je suis d'accord que l'on peut discuter dans quelle mesure il est rigoureux de le faire,... mais cela permettra à l'étudiant, je trouve, de montrer rapidement qu'il sait que l'égalité n'est pas nécessairement vraie sans devoir écrire "si (...) si (...) alors (...)".
    Cela dit, je ne suis pas professeur et ne connaît ni le programme auquel vous êtes contraints, ni les dégâts pédagogiques que peut avoir ce genre de symbolisme exotique.
  • @MoebiusCorzer : peux-tu donner une définition mathématique de l'objet dont tu parles !?
  • Je comprends mieux le sens de ton expression "symbole non-mathématique". Je ne m'y connais pas suffisamment en logique pour être rigoureux dans la définition d'un symbole aussi exotique, ni utiliser des termes exacts en ce but, mais je le définirais de la manière suivante, intuitivement:
    $A\overset{?}{=}B$ est un raccourci symbolique pour indiquer "Supposons que $A=B$. Si l'on obtient une tautologie, alors $A\overset{?}{=}B$ est équivalent à $A=B$. Si l'on obtient une contradiction, il est équivalent à $A\neq B$."

    Peut-être qu'il n'y a rien de possible à définir rigoureusement en ce sens, auquel cas je m'incline et c'est un symbole non-mathématique, mais comme dirait mon professeur d'Analyse -je paraphrase-, "les mathématiques consistent à démontrer des propositions sur base de la logique avec des notations qui n'en ont aucune". Cela mis à part, car il s'agit évidemment plus d'un constat critique que d'autre chose, je ne vois pas où il peut être problématique d'utiliser un symbole non-mathématique lorsque celui-ci n'est sujet à aucune ambiguïté et qui, en l'occurrence, indique juste que tu développes les deux membres de "l'éventuellement fausse égalité" de manière simultanée et afin d'en faciliter la comparaison.

    Bien entendu, vu la difficulté que j'éprouve à le définir rigoureusement, je reconnais qu'il n'est pas approprié de l'utiliser, d'autant qu'il est assez simple de commencer en disant "Supposons que $A=B$." et d'obtenir " (...) Alors tout".
  • $A \stackrel ? = B$ ne peux être autre chose qu'un connecteur binaire à deux variables. On connaît les 16 connecteurs binaires à deux variables, il me semble difficile d'en ajouter un nouveau.

    Bruno
  • C'est souvent une manière d'écrire la question "est-ce que c'est égal" lors d'une présentation à l'oral.
    Rien d'officiel, cela va sans dire, mais parfois pratique j'imagine lorsque le temps est compté...
    La rigueur étant de mise, il faut se méfier de ces symboles, qui ne sont en fait que des "commodités".
  • Bonjour.
    C'est une bonne occasion pour leur apprendre un peu de vocabulaire :

    Si $8\cdot 10 - 5 = 8\cdot 5$
    alors $75 = 40$
    ce qui est faux.
    Donc $8\cdot 10 - 5 \neq 8\cdot 5$
  • Même si d'après moi le raisonnement par l'absurde n'est pas tellement au programme même si certains doivent le comprendre comme "ben oui c'est logique".
  • Chez les très jeunes, il est naturel et ici c'est plutôt une contraposée. Par ailleurs, il ne faut pas oublier de rappeler (en plus des mots "si..alors" à mettre) les priorités des parenthèses à ceux qui ont répondu que les deux nombres sont égaux.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Bonsoir,

    Avec de moins en moins de doutes au fil des années, je validerais, dans un contexte de "présomption d'innocence", un raisonnement par équivalences.
    Je suis choqué par le message de kioups.
    Et je militerais volontiers, si on ouvrait le sujet, pour qu'au collège, le théorème de Pythagore soit formulé (éventuellement comme conclusion de la leçon) par une équivalence, avec toutes les manières de rédiger que cela autoriserait.
  • Je me suis certainement mal exprimé (d'ailleurs, je ne suis absolument pas convaincu par ce que j'ai écrit, d'où les "j'ai envie de dire", "j'écrirais") mais c'est un coup à se retrouver avec plein de rédactions foireuses pour la contraposée de Pythagore...

    Si un tel exercice a déjà été corrigé en classe, pourquoi pas...
  • « c'est un coup à se retrouver avec plein de rédactions foireuses pour la contraposée de Pythagore... »

    Peux-tu développer ?

    « Si un tel exercice a déjà été corrigé en classe, pourquoi pas... »

    Et sinon ? Si on n'interroge les élèves que sur des exercices types, c'est clair que c'est pas gagné ! Je sais bien que ce sont plus ou moins les instructions mais tout de même...
  • On voit beaucoup de 7²=5²+5² pour prouver que le triangle n'est pas rectangle. S'il y a un "Supposons que" (comme tu l'as écrit) ou un "si" comme l'on écrit Christophe ou Soland, il n'y a pas de souci ! Mais c'est extrêmement rare...

    Je ne parle pas d'exercice-type, je dis juste que pour résoudre un tel exercice, c'est bien, en amont, d'avoir déjà rencontré des démonstrations de ce type.
  • Si la structure logique de la preuve est défaillante c'est un problème. Si on affirme un truc faux c'est bien sûr un problème. Mais le problème n'est pas avec l'écriture d'une égalité fausse.

    À te lire on croirait qu'on ne peut plus rien supposer ! Si tel était le cas on serait bien embêté !!
  • Affirmer quelque chose de faux, ça me gêne. Le supposer, beaucoup moins.
  • Je ne vois pas où tu veux en venir. Tout le monde est d'accord pour dire qu'il manque l'articulation logique (et en particulier le « si » ou le « supposons »). Le problème n'est pas dans l'écriture de l'égalité fausse elle-même. Vraiment je ne vois pas où tu veux en venir.
  • Je ne suis pas d'accord avec arturo dans la rédaction de son exercice. S'il veut faire un raisonnement par l'absurde, pourquoi pas mais il faut l'avoir travaillé en classe. Ce n'est pas vraiment au programme du collège.
  • @kioups

    Il a reproduit une chose écrite par certains élèves...
  • Et qu'attend-il comme réponse ? On a un raisonnement par l'absurde mal rédigé. Pas forcément étonnant étant donné la question.
  • Par exemple la solution proposée par ev. Je ne sais pas. En tout cas la question est mathématiquement parfaitement claire et tout à fait à la portée de collégien ! Je ne vois toujours pas ce qui te gêne ! La question porte sur la maîtrise des priorités des opérations (et peut-être aussi sur les capacités à faire des calculs élémentaires).
  • Oui, elle est claire mais je la trouve dangereuse pour des collégiens. Eux ne vont pas faire de suppositions ou de démonstrations par l'absurde. Soit ils raisonnent comme ev et tant mieux (c'est personnellement ce que j'attends pour la contraposée de Pythagore). Soit ils raisonnent comme "certains" l'ont fait et on arrive à des rédactions très imparfaites.

    Donc soit un travail sur la rédaction et éventuellement le raisonnement par l'absurde ont été faits en classe, soit on s'expose à ce genre de problèmes. Comme je l'ai dit, je n'aurai certainement pas écrit l'exercice sous cette forme.
  • Tu cherches à éviter les exercices permettant aux élèves de faire des erreurs et donc de progresser ?
  • En 5ème, je trouve ça bien tôt pour parler de démonstration par l'absurde. Mais si j'avais donné un exercice de ce type, ça aurait d'abord été en classe avant de le faire en évaluation. A moins que ce ne soit pas une évaluation mais je ne comprends pas alors le souci d'arturo.

    Je n'hésite pas à confronter mes élèves à des difficultés ou des nouveautés en évaluation mais les difficultés, c'est pour eux, pas pour ma correction.
  • Merci pour ta patience, je pense avoir compris ton point de vue, même si je ne partage pas ta conclusion.
  • @kioups le raisonnement par l'absurde ne pose aucun problème probablement dès la primaire. C'est de qualifier les raisonnements qui sont plus difficiles à un enfant, pas de les faire (ie il ne dira pas "là, je raisonne par l'absurde"). J'ai rarement rencontré des enfants intuitionnistes. Les erreurs les plus répandues sont plutôt dans l'utilisation de logiques tacites trop fortes que trop faibles.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
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