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Atelier #203

*Pour accéder au diaporama : monurl.ca/grms2021rougenoire

Rouge ou noire?�Recours à un simulateur pour aller �de la pure chance vers une réflexion stratégique

Marianne Homier (Université de Sherbrooke)

Mathieu Thibault (Université du Québec en Outaouais)

Vincent Martin (Université de Sherbrooke)

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  • Mise en contexte
  • Rouge ou noire?
  • À vous de jouer!
  • Analyse du jeu
  • Pourquoi utiliser ce jeu en classe?
  • La stratégie est-elle vraiment avantageuse?
  • Simulation des cas de figure
  • Conclusion

Plan de l’atelier

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Mise en contexte

Revue Envol #177

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�(Homier, Martin et Héroux, 2021)

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Mise en contexte

Portrait général

de l’analyse de 1315

tâches probabilistes

(primaire et secondaire)

(Thibault et al., 2021)

Atelier #305

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Mise en contexte

Une tâche a attiré notre attention

  • Permet d’ouvrir sur une articulation des trois approches
  • Proposée dans un cahier d’apprentissage du primaire

Des concepts et processus du secondaire qui peuvent être abordés dans la tâche (Gouvernement du Québec, 2006)

  • Reconnaitre que des évènements sont dépendants
  • Interpréter des probabilités et prendre conséquemment des décisions appropriées

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Rouge ou noire?

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Rouge ou noire?

Pour jouer, tu auras besoin d’un paquet de 52 cartes.

  • Forme une équipe avec un ou une élève de ta classe.
  • Mélange les cartes et dispose-les au centre de la table.
  • À tour de rôle, chaque élève nomme la couleur de carte qu’elle ou il croit qu’elle ou il tirera.
  • L’élève prend la carte sur le dessus du paquet.
  • Si la carte est de la même couleur que sa prédiction, l’élève la garde, sinon la carte est déposée à côté du paquet, face ouverte.
  • Le gagnant ou la gagnante est l’élève qui a le plus de cartes en main lorsque toutes les cartes ont été tirées.

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À vous de jouer!

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À vous de jouer!

Deux volontaires?

  • À tour de rôle, tentez de « prédire » �la prochaine couleur
  • Jeu de cartes en ligne
    • 52 cartes
    • Tirages sans remise
  • Comptage des points en ligne

Personnes observatrices

  • Vous pouvez aussi faire l’exercice de �tenter de « prédire »

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Explicitation des raisonnements

Parole aux deux volontaires

  • Qu’est-ce qui a guidé vos choix?
  • Avez-vous organisé les résultats?
  • Vos raisonnements ont-ils évolué au courant de la partie?
  • Comment joueriez-vous la prochaine fois?

Parole aux personnes observatrices

  • Qu’avez-vous remarqué ou appris?
  • Auriez-vous parfois (ou souvent) prédit un résultat différent?

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Trois questions qui suivent le jeu

  • Le jeu « Rouge ou noire? » est-il un jeu de hasard?
  • Lorsqu’on réussit à prédire la couleur de la carte tirée, était-ce dû au hasard ou à une habileté quelconque?
  • Le fait de tirer la carte avec la main droite ou la main gauche peut-il influencer le résultat du tirage?

D’autres questions?

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Différents raisonnements ou �conceptions probabilistes

  • Contrôle du joueur
  • Pure chance
  • Couleur préférée
  • Récence (positive ou négative)
  • ...

En vous basant sur votre expérience, d’autres raisonnements �ou conceptions vous viennent en tête?

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Analyse du jeu

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Quel est donc le « truc »?

Stratégie �de comptage �des cartes

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Vers une prise de décision...

Prenons l’exemple du 24e tirage :

  • 10 cartes rouges ont été tirées
  • 14 cartes noires ont été tirées
  • Donc...

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Variantes de la stratégie

  1. Calculer la relation partie-tout entre le nombre de cartes d’une couleur déjà vues et le nombre de cartes déjà tournées
    • Au 24e tirage, le rapport serait de 10r/24, signifiant que moins de la moitié des cartes tirées étaient rouges
  2. Calculer le rapport entre les cartes rouges et les cartes noires déjà vues
    • Au 24e tirage, le rapport serait de 10r :14n, signifiant que moins de cartes rouges ont été tirées que de cartes noires

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  • Calculer la relation partie-tout entre le nombre de cartes d’une couleur déjà vues et le nombre de cartes déjà tournées
    • Au 24e tirage, le rapport serait de 10r/24, signifiant que moins de la moitié des cartes tirées étaient rouges

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Variantes de la stratégie

3. Attribuer une valeur à chaque couleur et calculer la valeur du paquet tiré (p. ex. +1 aux cartes noires et -1 aux cartes rouges)

    • Au 24e tirage, la valeur du paquet de cartes tirées serait de +4 (-10+14), signifiant que plus de cartes noires ont été tirées

4. Déplacer un point sur une droite numérique à chaque tour

    • Au 24e tirage, le point serait du côté noir, signifiant que plus de cartes noires ont été tirées

3. Attribuer une valeur à chaque couleur et calculer la valeur du paquet tiré (p. ex. +1 aux cartes noires et -1 aux cartes rouges)

    • Au 24e tirage, la valeur du paquet de cartes tirées serait de +4 (-10+14), signifiant que plus de cartes noires ont été tirées

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Vers une prise de décision...

Peu importe la variante, la stratégie nous amène à prendre la décision de prédire une carte rouge au prochain tour.

  • Sans garantir un résultat gagnant, cela permet de voir sa prédiction se réaliser avec une probabilité un peu plus élevée que 50 %.
  • Afin de ne pas « vendre le punch » à �nos adversaires, nous avons tout intérêt �à garder notre stratégie secrète.

Je choisis rouge!

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Pourquoi utiliser ce jeu en classe?

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Le faible niveau de directivité de la tâche

Latitude offerte aux élèves qui détonne des tendances observées lors de l’analyse des tâches probabilistes

  • Ne demande pas explicitement de calculer la probabilité
  • Ne demande pas de compiler ou d’organiser les résultats
  • Pourrait amener les élèves à mobiliser leur capacité à raisonner et à se représenter mentalement une situation
  • Latitude qui donne (presque) l’impression de ne pas faire des mathématiques

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L’articulation des trois approches probabilistes

Pour gagner, il faut constamment :

  1. prendre en considération les résultats �obtenus par les tirages effectués;
  2. calculer la probabilité associée �à un des résultats possibles (tirer �une carte rouge ou une carte noire)
  3. raffiner la prédiction en fonction de �la probabilité calculée

...ce qui ouvre la porte à une articulation des trois approches probabilistes (Homier, Martin et Thibault, 2021)

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Exercer un jugement critique

Discussions à saveur sociale

  • Jeux de hasard et d’argent
  • Ouverture vers l’espérance mathématique

Compétences transversales �(Gouvernement du Québec, 2006)

  • Sélectionner des sources pertinentes
  • Faire une analyse critique de l’information disponible

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La stratégie est-elle �vraiment avantageuse?

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La stratégie est-elle vraiment avantageuse?

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À quel point est-elle avantageuse?

Quatre cas de figure à comparer :

* Aucun joueur n’a recours à la stratégie ;

* Seulement le premier joueur a recours à la stratégie ;

* Seulement le deuxième joueur a recours à la stratégie ;

* Les deux joueurs ont recours à la stratégie.

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Quel cas de figure devient plus avantageux? Pour quel joueur? �Quelle serait la fréquence de gain?

Cas de figure

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Gagnant

1er joueur

?

?

?

?

2e joueur

?

?

?

?

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Simulation des cas de figure

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Simulation des cas de figure

Utiliser Scratch �pour réaliser �un grand �nombre

d’essais

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Simulation des cas de figure

  • Déterminer les fréquences de gain associées �à chaque cas �de figure.
  • Quel cas de figure offre �la meilleure probabilité �de gagner?

pour les curieux

cas de figure

Fréquences de gain associées �à chaque cas de figure �(10 000 essais)

Studio Scratch : monurl.ca/rougeounoire

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Fréquences approximatives �obtenues par le simulateur

Cas de figure

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Gagnant

1er joueur

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2e joueur

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Nulle

​

​

​

​

Cas de figure

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Gagnant

1er joueur

45%

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​

2e joueur

45%

​

​

​

Nulle

10%

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​

Cas de figure

​

Gagnant

1er joueur

45%

65%

​

​

2e joueur

45%

25%

​

​

Nulle

10%

10%

​

​

Cas de figure

​

Gagnant

1er joueur

45%

65%

20%

​

2e joueur

45%

25%

70%

​

Nulle

10%

10%

10%

​

Cas de figure

​

Gagnant

1er joueur

45%

65%

20%

40%

2e joueur

45%

25%

70%

50%

Nulle

10%

10%

10%

10%

Cas de figure

​

Gagnant

1er joueur

45%

65%

20%

40%

2e joueur

45%

25%

70%

50%

Nulle

10%

10%

10%

10%

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Conclusion

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Pistes futures

Il aurait été intéressant de calculer les probabilités théoriques associées...

Le pourriez-vous?

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En guise de rétroaction

  • Des réflexions sur la pertinence ou �la faisabilité de ce type d’activité?
  • D’autres jeux/tâches à proposer?

Si vous jouez �en classe... �Faites-nous signe!

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Rouge ou noire?

Recours à un simulateur pour aller de la pure chance �vers une réflexion stratégique

Marianne Homier : Marianne.Homier@USherbrooke.ca

Mathieu Thibault : Mathieu.Thibault@uqo.ca

Vincent Martin : Vincent.Martin@USherbrooke.ca

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Merci de votre intérêt!

Il nous fera plaisir de poursuivre les échanges avec vous.

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Références bibliographiques

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Gouvernement du Québec. (2006). Programme de formation de l’école québécoise. Enseignement secondaire, premier cycle. Ministère de l’Éducation.

Homier, M., Martin, V. et Héroux, S. (2021). Rouge ou noire ? De la pure chance vers une réflexion stratégique. Revue Envol, 177, 22-29. https://www.researchgate.net/publication/351103972

Homier, M., Martin, V. et Thibault, M. (2021). Les approches probabilistes : la complémentarité d’un trio. Vivre le primaire, 34(1), 12-15. https://www.researchgate.net/publication/350601040

Martin, V., Thibault, M. et Homier, M. (2021). Analyse des tâches probabilistes proposées dans des ressources didactiques au primaire et au secondaire [communication orale]. Colloque du Groupe de didactique des mathématiques du Québec.

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Résumé de la communication

Notre atelier met de l’avant une tâche probabiliste centrée sur le jeu « Rouge ou noire? », qui se joue avec un paquet de cartes à jouer ordinaire, dans lequel il suffit de prédire avec succès la couleur de la prochaine carte pour la remporter. Malgré une apparente simplicité, ce jeu nous semble avoir un excellent potentiel pour l’enseignement-apprentissage des probabilités au premier cycle du secondaire et nous espérons vous donner envie de l’essayer dans votre classe. Après avoir présenté l’origine de cette tâche, nous vous inviterons à jouer quelques parties… et nous parions que des stratégies gagnantes émergeront. Pourtant, ce n’est que du hasard, non?!

Ensemble, nous mènerons une réflexion autour de ces différentes stratégies, qui ouvrent la porte à de riches discussions en classe. Nous reprendrons alors l’analyse du jeu « Rouge ou noire? », qui a été présentée dans un récent numéro de la revue Envol. Puis, à l’aide du langage de programmation Scratch (il n’est pas nécessaire d’avoir des connaissances avancées en programmation), nous exploiterons le potentiel d’un simulateur pour faire la lumière sur les fréquences de gain associées aux diverses stratégies. Les résultats d’un grand nombre d’essais nous permettront ainsi d’inférer la stratégie ayant une probabilité optimale. Votre intuition sera-t-elle juste? Notre intuition nous dit que vous aurez du plaisir à expérimenter ce jeu avec nous, puis avec vos élèves.

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Assemblée générale annuelle

Lundi 1er novembre 2021 à 19h

Le lien pour la rencontre sera envoyé par courriel aux membres du GRMS.

Ordre du jour

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  1. Ouverture de l’assemblée ;
  2. Nomination d’une présidente ou d’un président d’élections ;
  3. Adoption de l’ordre du jour ;
  4. Adoption du procès-verbal de l’assemblée générale tenue virtuellement le 2 décembre 2020 ;
  5. Suivis au procès-verbal ;
  6. Rapport du conseil d’administration ;
  7. Rapport de la trésorerie ;
  • Modifications aux règlements généraux ;
  • Prix du GRMS ;
  • Élections ;
  • Résolutions venant de la salle ;
  • Autres points ;
  • Dates et lieu de la prochaine session de perfectionnement ;
  • Levée de l’assemblée ;

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​

Guy Gervais

Président du GRMS

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Pour évaluer les ateliers auxquels vous avez assisté durant le congrès, merci de cliquer sur le lien ci-dessous: