Groupe des responsables en mathématique au secondaire 1 CHAMPS ARITHMÉTIQUE ◘ Sens du nombre et des opérations et Opérations sur des nombres TABLEAU COMPARATIF DES CONTENUS DES PROGRAMMES DE MATHÉMATIQUE* 3e CYCLE PRIMAIRE CONCEPTS et PROCESSUS ◙ NOMBRES NATURELS INFÉRIEURS À 1er CYCLE SECONDAIRE CONCEPTS et PROCESSUS ◙ NOMBRES NATURELS 1 000 000* ► Propriétés des opérations(3) : commutativité associativité distributivité ► Priorités des opérations : ( ) x ÷ + ► Puissance, exposant* (multiplication répétée, exposant supérieur à 0) ► Relation d’égalité ► Approximation ► Multiplication : un nombre à 3 chiffres par un nombre à 2 chiffres* (calcul écrit) ► Division : un nombre à 4 chiffres par un nombre à 2 chiffres dont le reste s’écrit en notation décimale sans dépasser les centièmes* (calcul écrit) ► Calcul mental : processus personnel ► Décomposition en facteurs premiers ► Caractères de divisibilité (par 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10) ► Table de multiplication de 0 à 10 ► Opération inverses ► ► Notation exponentielle Carré, racine carrée COMMENTAIRES L’utilisation de la calculatrice est au programme du primaire (p. 142) et du secondaire (p. 238) Exemple de décomposition d’un nombre naturel vu au primaire : 4376 = 4 x 1000 + 3 x 100 + 7 x 10 + 6 x 1 ► Caractères de divisibilité : ajout de 12 et 25 aux caractères du primaire * limite du programme du primaire Note : Ce tableau ne présente pas l’ensemble des contenus des programmes. Il s’agit d’une sélection de divers éléments choisis en fonction de leur nouveauté, de différences marquées ou d’aspects de continuité. Source : Michel Enright, Marie-Claude Veilleux, CSD; adapté par le comité de la réforme du GRMS 2 CHAMPS ARITHMÉTIQUE 3e CYCLE PRIMAIRE 1er CYCLE SECONDAIRE CONCEPTS et PROCESSUS CONCEPTS et PROCESSUS ◙ NOMBRES RATIONNELS (NOTATION ◙ NOMBRES RATIONNELS DÉCIMALE ET FRACTIONNAIRE) ► Décimaux jusqu’à l’ordre des millièmes (0,001)* ► Représentations variées ► Ordre ► Comparaison ► Décomposition ► Expression équivalente ► Fraction équivalente ► Pourcentage ► Approximation des nombres décimaux ► Multiplication (notation décimale) : Le produit ne dépasse pas la position des centièmes.* ► Division (notation décimale) : Division par un nombre naturel plus petit que onze (11).* ► Addition, soustraction (notation fractionnaire) : Dont le dénominateur de l’un est un multiple de l’autre* (à l’aide de matériel concret et de schémas). ► Multiplication (notation fractionnaire) : Par un nombre naturel* (à l’aide de matériel concret et de schémas). * limite du programme du primaire ► Idem primaire + ► Notation exponentielle (exposant entier) ► Priorités des opérations ► Relation d’égalité ► Approximation ► Opération : +, -, ×,÷ COMMENTAIRES Note : Le sens de ces nombres se développe à l’aide de matériel concret et de schémas. Au primaire, la transformation de la notation fractionnaire en pourcentage se fait avec des fractions dont le dénominateur est un diviseur de 100. Le sens du nombre se développe aussi par une pratique régulière du calcul mental. Dans le programme du primaire, on parle d’approximation. Une approximation est "une grandeur que l’on accepte comme suffisamment voisine d’une grandeur connue ou inconnue. " 1 "L’estimation et l’arrondissement sont des moyens d’obtenir une approximation." 2 1-2 : Lexique mathématique enseignement secondaire 3 3e CYCLE PRIMAIRE CONCEPTS et PROCESSUS CHAMPS ARITHMÉTIQUE ◙ NOMBRES ENTIERS ► ► ► ► ► 1er CYCLE SECONDAIRE CONCEPTS et PROCESSUS ◙ NOMBRES ENTIERS ►Idem primaire + ► Opérations : +, -, ×,÷, exponentiation ► Priorités des opérations ( ) × ÷+- Lecture* Écriture* Comparaison* Ordre* Représentation* ◙ COMMENTAIRES Les opérations sur les nombres entiers négatifs ne sont pas au programme du primaire. RAISONNEMENT PROPORTIONNEL ► ► ► Rapport et taux Proportion Variation directe ou inverse L’élève doit être capable de reconnaître une situation de proportionnalité, notamment à l’aide du contexte, d’une table de valeurs ou d’un graphique. * limite du programme du primaire Italique : ajout par rapport aux programmes 068-116, 068-216. 4 3e CYCLE PRIMAIRE CONCEPTS et PROCESSUS CHAMPS 1er CYCLE SECONDAIRE CONCEPTS et PROCESSUS ALGÈBRE ◘ Sens des expressions algébriques et opérations algébriques ► ► ► ► ► Relation d’égalité Relation d’équivalence Recherche de termes manquants Priorités des opérations : ( ) × ÷ + Régularité ◙ ALGÈBRE ► ► ► ► Expression algébrique Égalité, équation, inconnue Équation du 1er degré à une inconnue de la forme ax + b = cx + d Résolution d’équations du premier degré à une inconnue COMMENTAIRES "Au primaire, par ses diverses activités mathématiques, l’élève a été initié, à son insu, à des préalables à l’algèbre".1 L’étude des suites telle que présentée dans le programme 068-116 fait partie des éléments de méthodes menant à la construction d’une expression algébrique. Les repères culturels (p. 255) offrent de nombreuses suggestions pour aider à contextualiser l’algèbre. 1: Programme de formation en mathématique : 1er cycle secondaire. Août 2003 5 CHAMPS PROBABILITÉ 3e CYCLE PRIMAIRE CONCEPTS et PROCESSUS ◙ EXPÉRIENCE ALÉATOIRE, HASARD 1er CYCLE SECONDAIRE CONCEPTS et PROCESSUS ◙ EXPÉRIENCE ALÉATOIRE ► Prédiction qualitative* ► ► Expérimentation ► ► ► Simulation ► Comparaison avec probabilité théorique connue À une ou plusieurs étapes (avec ou sans remise, avec ou sans ordre) Résultats d’une expérience Calcul de probabilité d’un événement ► Probabilité théorique et probabilité fréquentielle ► Événements : certains, impossibles, possibles, probables.* ► Événements : Idem primaire + élémentaires, complémentaires, compatibles, incompatibles dépendants, indépendants ► Dénombrement à l’aide d’un tableau et d’un diagramme en arbre ► Dénombrement COMMENTAIRES Au primaire, l’élève se familiarise à l’univers des possibles. La probabilité fréquentielle (ou expérimentale) d’un évènement est le rapport entre le nombre de fois que cet évènement se réalise et le nombre de fois que l’expérience a été réalisée. * limite du programme du primaire 6 CHAMPS STATISTIQUES 3e CYCLE PRIMAIRE CONCEPTS et PROCESSUS ◙ ENQUÊTE ◙ ► Collecte de données ► Traitement de données : ► représentation des données à l’aide ♦ d’un tableau8 ♦ d’un diagramme à bandes8 ♦ d’un diagramme à lignes brisée9 ► 1er CYCLE SECONDAIRE CONCEPTS et PROCESSUS interprétation de données à partir ♦ d’un tableau8 ♦ d’un diagramme à bandes8 ♦ d’un diagramme à lignes brisée9 ♦ d’un diagramme circulaire*10 ► moyenne arithmétique COMMENTAIRES RELEVÉ STATISTIQUE : ► ► ► ► Réalisation d’un sondage ou d’un recensement ►Organisation des données ►Construction de représentations graphiques : Idem primaire + diagramme circulaire Population, échantillon Données Tableau Lecture de représentations graphiques ► ► Moyenne arithmétique Étendue ► 8 À partir du premier cycle du primaire 9 À partir du 2e cycle 10 Diagramme circulaire : Au primaire, les élèves ne font qu’interpréter un diagramme circulaire. Ils n’ont pas à en construire. * limite du programme du primaire 7 CHAMPS GÉOMÉTRIE ET MESURE 3e CYCLE PRIMAIRE 1er CYCLE SECONDAIRE CONCEPTS et PROCESSUS CONCEPTS et PROCESSUS Au secondaire, le plan cartésien est introduit à l’étude du raisonnement proportionnel. ◙ ESPACE ► Repérage sur un axe et dans le plan cartésien ► Exploration des 4 quadrants dans le plan cartésien ◙ SOLIDES ◙ SOLIDES ► Description, développement et classification de prismes et de pyramides*1 ► Idem primaire ► Reconnaissance du développement de polyèdres convexes ► Expérimentation de la relation d’Euler* A+2 = C+S par manipulation, dessin, etc… ► Aire latérale ou totale de prismes droits, de cylindres droits, de pyramides droites. Aire latérale ou totale de solides décomposables en prismes droits, en cylindres droits ou en pyramides droites. ◙ FIGURES PLANES ► Triangles : Description, classification et mesure d’angles avec un rapporteur2 COMMENTAIRES ► 1 À l’étude au 2e cycle du primaire 2 Les quadrilatères ont été étudiés au 2e cycle du primaire 3 Les termes utilisés au primaire sont : longueur et largeur ◙ FIGURES PLANES ► ► Triangle : Idem primaire + calcul d’aire de polygones décomposables en triangles et en quadrilatères Bissectrice, médiatrice, médiane, hauteur, base3 * limite du programme du primaire 8 CHAMPS 3e CYCLE PRIMAIRE CONCEPTS et PROCESSUS ◙ FIGURES PLANES (suite) ► Cercle : Étude qualitative du cercle* (rayon, circonférence, angle au centre) ► Description* de polygones convexes et non-convexes4 ► Frises et dallages : Réflexion5 et translation 1er CYCLE SECONDAIRE CONCEPTS et PROCESSUS ◙ FIGURES PLANES (suite) ► ► ► Cercle, disque, secteur, rayon, diamètre, corde, arc Mesure d’arc, d’angles, de circonférence et de l’aire Étude et mesure de polygones réguliers convexes ► Constructions géométriques ► Transformations géométriques ► Transformations géométriques : Translation, réflexion, rotation, homothétie Figures isométriques et semblables Angles : alternes-internes, alternesexternes, correspondants ► Figures isométriques6 ► ► COMMENTAIRES 4 À l’étude au 2e cycle du primaire 5 L’étude de la réflexion débute au 2e cycle 6 À l’étude au 1er cycle du primaire 7 À l’étude à partir du 2e cycle Les homothéties de rapport négatif ne sont pas au programme. Les processus liés aux transformations et aux constructions géométriques servent à construire des concepts et à dégager des invariants et des propriétés afin de les réinvestir dans différents contextes et de développer le sens spatial. Elles peuvent être réalisées à l’aide d’instruments de géométrie ou de logiciels appropriés dans le plan euclidien. Les transformations dans le plan cartésien ne sont pas retenues au premier cycle du secondaire. 9 3e CYCLE PRIMAIRE ◙ MESURES ► longueurs (km, m, dm, cm, mm)* ► périmètre7 ► angles (degré) ► surface (m2, dm2 , cm2 ) ► volume (m3, dm3, cm3) ► capacité (L, mL) ► masse (kg, g) ► temps * limite du programme du primaire 1er CYCLE SECONDAIRE ◙ MESURES ► ► ► ► ► ► ► angle et arc en degré longueur périmètre, circonférence aire, aire latérale, aire totale choix de l’unité de mesure pour les longueurs ou les aires relations entre les unités de longueur du SI relations entre les unités d’aire du SI G:\USAGERS\menright\GRMS\TABLEAU COMPARATIF VERSION 1 OCT 8x11 .doc 10 TABLEAU COMPARATIF DES ÉNONCÉS DE GÉOMÉTRIE EUCLIDIENNE Énoncés proposés dans le programme de formation 1. Dans tout triangle isocèle, les angles opposés aux côtés isométriques sont isométriques. 2. L’axe de symétrie d’un triangle isocèle supporte une médiane, une médiatrice, une bissectrice et une hauteur de ce triangle. 3. Les côtés opposés d’un parallélogramme sont isométriques. 4. Les diagonales d’un parallélogramme se coupent en leur milieu. 5. Les angles opposés d’un parallélogramme sont isométriques. 6. Les diagonales d’un rectangle sont isométriques 7. Les diagonales d’un losange sont perpendiculaires. 8. Si deux droites sont parallèles à une troisième, alors elles sont aussi parallèles entre elles. 9. Si deux droites sont perpendiculaires à une troisième, alors elles sont parallèles. 10. Si deux droites sont parallèles, toute perpendiculaire à l’une d’elle est perpendiculaire à l’autre. 11. Trois points non alignés déterminent un et un seul cercle. 12. Toutes les médiatrices des cordes d’un cercle se rencontrent au centre de ce cercle. 13. Tous les diamètres d’un cercle sont isométriques. 14. Dans un cercle, la mesure d’un rayon est égale à la demi-mesure du diamètre. 15. Dans un cercle, le rapport de la circonférence au diamètre est une constante que l’on note π. 16. Des angles adjacents dont les côtés extérieurs sont en ligne droite sont supplémentaires. 17. Les angles opposés par le sommet sont isométriques. 18. Dans un cercle, l’angle au centre a la même mesure en degrés que celle de l’arc compris entre ses côtés. 19. Si une droite coupe deux droites parallèles, alors les angles alternes-internes, alternes-externes et correspondants sont respectivement isométriques. 20. Dans le cas d’une droite coupant deux droites, si deux angles correspondants (ou alternes-internes ou encore alternes-externes) sont isométriques, alors ils sont formés par des droites parallèles coupées par une sécante. 21. Si une droite coupe deux droites parallèles, alors les paires d’angles internes situées du même côté de la sécante sont supplémentaires. 22. Dans un cercle, le rapport des mesures de deux angles au centre est égal au rapport des mesures des arcs interceptés entre leurs côtés. 23. Dans un disque, le rapport des aires de deux secteurs est égal au rapport des mesures des angles au centre. 24. La somme des mesures des angles intérieurs d’un triangle est de 180º. 25. La mesure d’un angle extérieur d’un triangle est égale à la somme des mesures des angles intérieurs qui ne lui sont pas adjacents. 26. Les éléments homologues de figures planes ou de solides isométriques ont la même mesure. 27. Les angles homologues des figures planes ou des solides semblables sont isométriques et les mesures des côtés homologues sont proportionnelles. 28. Dans des figures planes semblables, le rapport entre les aires est égal au carré du rapport de similitude. Énoncés des programmes 068068-116 # 7 Nouveau (voir 068-116 # 12) 068-116 # 14 068-116 # 15 068-116 # 13 068-116 # 16 068-116 # 17 Nouveau Nouveau Nouveau 068-216 # 4 068-216 # 5 068-216 # 6 068-216 # 7 068-216 # 9 068-116 # 1 068-116 # 2 068-216 # 10 Nouveau (voir 068-416 # 1) Nouveau (voir 068-416 # 2) Nouveau 068-216 # 11 Nouveau 068-116 # 3 Nouveau Nouveau Nouveau Nouveau 11