Âge de l’esprit

11 novembre 2010

[…] C’est en termes d’obstacles qu’il faut poser le problème de la connaissance scientifique. Et il ne s’agit pas de considérer des obstacles externes, comme la complexité et la fugacité des phénomènes, ni d’incriminer la faiblesse des sens et de l’esprit humain: c’est dans l’acte même de connaître, intimement, qu’apparaissent, par une sorte de nécessité fonctionnelle, des lenteurs et des troubles. […] En fait, on connaît contre une connaissance antérieure, en détruisant des connaissances mal faites, en surmontant ce qui, dans l’esprit même, fait obstacle à la spiritualisation. […] Il est alors impossible de faire d’un seul coup table rase des connaissances usuelles. […] Quand il se présente à la culture scientifique, l’esprit n’est jamais jeune. Il est même très vieux, car il a l’âge de ses préjugés.

Gaston Bachelard, La formation de l’esprit scientifique (1938)

 

Lu dans Un modèle pour comprendre l’apprendre: le modèle allostérique de F. Pellaud, R-E Eastes et A. Giordan.

Plus ici: http://www.unige.ch/fapse/SSE/teachers/giordan/LDES/index.html

 


Hey guy, lâche le clavier et viens dialoguer dans la rue !

25 mai 2010

Le 30 mai à partir de 15h, une poignée de jeunes scientifiques se réunira à Beaubourg en plein centre de Paris pour discuter librement d’idées scientifiques avec les passants. Pas de doute qu’une telle proposition devrait en intéresser plus d’uns…

Parmi tous les sujets possibles (et Dieu sait combien il y en a), le big bang, l’évolution des génomes, les implications biologiques de la cooptation ainsi que la théorie du soi et du non-soi seront vraisemblablement sur toutes lèvres en ce dimanche après-midi. Mais bien sûr, tout le monde est libre de nous rejoindre et d’échanger ses propres idées scientifiques !

En effet, depuis 1872, un célèbre décret en droit anglais établit que la liberté d’expression ne doit pas être limité à « l’inoffensif » mais aussi étendu « à celui qui irrite, au querelleur, à l’excentrique, à l’hérétique et au provocateur, tant que son discours ne vise pas à provoquer la violence ». Au final, un certain lieu de Hyde Park dans cette belle ville de Londres est maintenant bien connu sous le nom de Speakers’ Corner.

Dans cet esprit, nous proposons ici d’inaugurer le premier Scientific Corner, en plein centre de Paris. Quel que soit le niveau de connaissance de chacun, nous accueillerons tout le monde avec grand plaisir, tant est qu’il soit inspiré par la phrase suivante: « c’est par l’intuition que l’on trouve et par la logique que l’on découvre, Henri Poncaré.

* * *

On May the 30th, starting at 15:00, a few young scientists will gather at Beaubourg in the centre of Paris to freely discuss scientific ideas with anyone passing by. No doubt that curious minds should be attracted by such an offer…

Among all possible subjects (and God knows how many there are), the big bang, the evolution of genomes, the biological implications of coopetition and the theory of self and non-self to name a few, are likely to be hot topics this Sunday. But of course, feel free to join and exchange your own scientific ideas!

Indeed, since 1872, a ruling famously established in English case law that freedom of speech could not be limited to the inoffensive but extended also to « the irritating, the contentious, the eccentric, the heretical, the unwelcome, and the provocative, as long as such speech did not tend to provoke violence ». As a result, a specific location of Hyde Park in this great city of London is now well-known to be THE Speakers’ Corner.

In such a spirit, we here propose to inaugurate the first Scientific Corner, in the centre of Paris. Whatever the degree of knowledge one is supposed to have, we will welcome with great pleasure anyone inspired by this sentence: « it is by intuition that we discover and by logic that we prove », Henri Poincaré.


Acharné

25 mai 2010

« Enseigner, ce n’est pas remplir des cruches, c’est allumer un brasier. »

Aristophane


De la taille des classes à l’engagement éducatif

25 avril 2010

Questions sensibles: la France manque-t-elle de profs ? Les classes sont-elles surchargées ? Est-ce grave de ne pas renouveler le départ d’un fonctionnaire sur deux au Ministère de l’Education Nationale (MEN) ?

  • Quelle est l’évolution du nombre d’élèves par classe au primaire en France ?

  • Quelle est la distribution du nombre d’élèves par classe au collège en France ? Différences public-privé ?

  • Quelle est la distribution du nombre d’élèves par classe au lycée (général+technologique) en France ? Différences public-privé ?

D’après ces données tirées du rapport « Repères et références statistiques 2009 » du MEN, les classes sont plus chargées dans le privé en CP-CM2 et au collège, mais c’est l’inverse au lycée. Ainsi, dans un contexte de restriction budgétaire, il semblerait qu’il n’y ait pas vraiment de problème concernant la taille des classes en France, sauf au lycée o`u un bon paquet de classes publiques ont au minimum 30 élèves.

Mais tout cela repose sur l’hypothèse selon laquelle de faibles effectifs permettent d’améliorer le niveau des élèves. Sur ce sujet difficile, je ne peux que vous rediriger sur cette introduction de Jean-Richard Cytermann à un séminaire de l’EHESS sur ce sujet. On y apprend que ce n’est pas en dépensant plus, notamment en formant et embauchant plus de profs, qu’on améliore le niveau des élèves, sachant qu’on ne peut pas non plus associer un prof à chaque élève…

Cependant, on se dit intuitivement que ce type d’effort (plus de profs), même s’il ne peut pas être réalisé partout, devrait être entrepris pour les établissements dits « prioritaires ». En effet une étude fouillée de Piketty et Valdenaire montre que « des politiques réalistes de ciblage des moyens peuvent avoir un effet considérable sur la réduction des inégalités scolaires ». Mais ils montrent aussi que ce ciblage, s’il a beaucoup d’impact au niveau du primaire, n’en a que peu au niveau du collège, voire très peu au niveau du lycée: « ces politiques gagneraient probablement à se concentrer sur les plus jeunes élèves ».

Les auteurs précisent: « Il est sans doute illusoire de prétendre utiliser de telles politiques pour corriger les inégalités accumulées à l’âge de l’adolescence, âge pour lequel d’autres types de politiques sont probablement plus adaptés (comme par exemple des dispositifs d’admission préférentielle dans les filières sélectives du supérieur pour les élèves issus de lycées défavorisés). En revanche, pour ce qui est du primaire, et dans une certaine mesure du collège, nos résultats indiquent que la relative modestie des politiques de ciblage des moyens en faveur des écoles et collèges défavorisées actuellement en vigueur en France peut difficilement se justifier par l’idée selon laquelle de telles politiques ne marchent pas. D’après nos estimations, il est tout à fait possible de réduire substantiellement l’inégalité des chances scolaires en France au niveau du primaire et du collège, pour peu qu’on le souhaite. »

Ainsi, pour résumer, il faudrait accentuer les efforts sur les zones prioritaires en diminuant encore la taille des classes du primaire. D’après les chiffres du premier tableau de ce billet, les écoles publiques ont déjà de l’avance sur les écoles privées. Mais on pourrait (devrait) aller plus loin puisque c’est le moyen le plus efficace de réduire les inégalités de « chances scolaires » sur le long terme.

Les questions qui se posent maintenant sont les suivantes: comment inciter plus de professeurs des écoles à enseigner dans ces zones ? Via des primes ? Via une plus grande liberté d’action ? Via une mise à disposition de moyens accrus par rapport aux autres établissements ? D’ailleurs, comment se répartissent dans les ZEP les professeurs des écoles en fonction de leur ancienneté ? Comment les jeunes professeurs jugent-ils leur formation en IUFM ?

A ce sujet, une note d’information très intéressante du MEN d’octobre 2001 intitulé « Devenir professeur des écoles » apporte beaucoup de réponses:

  • 25% de ceux qui sont peu ou très peu satisfaits de leur première affectation à la sortie de l’IUFM sont en ZEP ou en zone rurale;
  • 43 % des enseignants jugent les élèves indisciplinés en ZEP contre 23% hors ZEP, 59% les jugent de niveau faibles contre 16% hors, 81% parlent d’hétérogénéité en ZEP contre 57% hors;
  • la moitié des enseignants s’estiment dans l’incapacité d’enseigner en ZEP

Ce sont donc des efforts redoublés qu’il faut fournir pour donner à tous une « chance scolaire ». Et ces efforts-là, je ne suis pas sûr que ce soit en réclamant plus d’argent et de postes qu’on les fournit… Au contraire, on a besoin d’engagement, d’idées, de motivation, d’entraide ! Ce n’est pas le ministère qui y peut quoi que ce soit: pour l’instant l’administration a réussi le pari  d’amener 80% d’une classe d’âge au bac. C’était un objectif voulu par la société, on y est arrivé. Maintenant, pour atteindre l’équité scolaire, c’est à chaque citoyen de s’impliquer.

Les initiatives existent, entre les profs qui font découvrir la science à coup d’expériences (association « La main à la pâte« ), les grand-parents qui vont dans les écoles pour donner le goût de la lecture (association « Lire et faire lire« ), les doctorants qui font découvrir le monde de la recherche (association « Paris Montagne« ), … Et vous, à la rentrée prochaine, est-ce que vous allez toquer à la porte de l’école à côté de chez vous et dire « me voilà, je veux faire une activité avec l’une de vos classes ? »


Utiliser latex pour expliquer la programmation dynamique

24 avril 2010

Vous voulez faire découvrir la programmation dynamique à des lycéens ? Rien de mieux qu’une petite présentation… En bon geek, vous allez la faire en latex. Mais pour ça, il va falloir connaître quelques ficelles, surtout quand on veut pouvoir représenter la façon dont on remplit la matrice, pas à pas:

Pour que ce soit lisible, j’ai mis le code ici, sur gist.github. Une fois que vous l’avez récupérer, lancez la commande « pdflatex », vous obtiendrez un document comme ça: dynamic_programming.
\documentclass{beamer}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{amsmath}
\usepackage{verbatim}
\usepackage{url}</code>

\setbeamertemplate{navigation symbols}{}

\setbeamertemplate{footline}[page number]

\title{About optimal sequence alignment}
\subtitle{A short glimpse into bioinformatics}

\begin{document}

\begin{frame}
\titlepage
\end{frame}

\begin{frame}
\frametitle{Pairwise sequence alignment}
Assumptions:
\begin{itemize}
\item sequences $S_1$ and $S_2$ are homologous, they share a common ancestor;
\item differences between them are due to only two kinds of events, substitutions and insertion-deletions.
\end{itemize}

Strategy:
\begin{itemize}
\item choose a scoring matrix (reward for match, penalty for mismatch and gap);
\item compute the editing distance (number of matches, mismatches and gaps) to go from one sequence to the other;
\item keep the alignment with the highest score.
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}
\frametitle{Needleman-Wunsch algorithm}
\begin{itemize}
\item Aim: find the optimal global alignment of sequences $S_1$ and $S_2$
\item Recursion rule:
\begin{align}
D(i,j) = max
\begin{cases}
D(i-1,j-1) + score( S_1[i], S_2[j] )\\
D(i-1,j) + gap\\
D(i,j-1) + gap
\end{cases}
\end{align}
\item Scoring scheme: identity=0 transition=-2 transversion=-5 gap=-10
\item Sequences: $S_1$=TTGT $S_2$=CTAGG
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}
\frametitle{Fill the matrix}
\begin{tabular}{l|cccccccccccc}
&amp; &amp; &amp; C &amp; &amp; T &amp; &amp; A &amp; &amp; G &amp; &amp; G \\ \hline
&amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; \\
&amp; \visible{0} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-10} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-20} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-30} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-40} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-50} \\
&amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \\
T &amp; \visible{-10} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-2} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-10} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-20} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-30} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-40} \\
&amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \\
T &amp; \visible{-20} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-12} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-2} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-12} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-22} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-32} &amp; \\
&amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \\
G &amp; \visible{-30} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-22} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-12} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-4} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-12} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-22} &amp; \\
&amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \visible{$\searrow$} &amp; \visible{$\downarrow$} &amp; \\
T &amp; \visible{-40} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-32} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-22} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-14} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-9} &amp; \visible{$\rightarrow$} &amp; \visible{-17} &amp;
\end{tabular}
\end{frame}

\begin{frame}
\frametitle{Traceback}
\begin{tabular}{l|cccccccccccc}
&amp; &amp; &amp; C &amp; &amp; T &amp; &amp; A &amp; &amp; G &amp; &amp; G \\ \hline
&amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; &amp; \\
&amp; \color{red}{0} &amp; $\rightarrow$ &amp; -10 &amp; $\rightarrow$ &amp; -20 &amp; $\rightarrow$ &amp; -30 &amp; $\rightarrow$ &amp; -40 &amp; $\rightarrow$ &amp; -50 \\
&amp; $\downarrow$ &amp; \color{red}{$\searrow$} &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; \\
T &amp; -10 &amp; $\rightarrow$ &amp; \color{red}{-2} &amp; $\rightarrow$ &amp; -10 &amp; $\rightarrow$ &amp; -20 &amp; $\rightarrow$ &amp; -30 &amp; $\rightarrow$ &amp; -40 \\
&amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; \color{red}{$\searrow$} &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; \\
T &amp; -20 &amp; $\rightarrow$ &amp; -12 &amp; $\rightarrow$ &amp; \color{red}{-2} &amp; \color{red}{$\rightarrow$} &amp; \color{red}{-12} &amp; $\rightarrow$ &amp; -22 &amp; $\rightarrow$ &amp; -32 &amp; \\
&amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; \color{red}{$\searrow$} &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; \\
G &amp; -30 &amp; $\rightarrow$ &amp; -22 &amp; $\rightarrow$ &amp; -12 &amp; $\rightarrow$ &amp; -4 &amp; $\rightarrow$ &amp; \color{red}{-12} &amp; $\rightarrow$ &amp; -22 &amp; \\
&amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; $\searrow$ &amp; $\downarrow$ &amp; \color{red}{$\searrow$} &amp; $\downarrow$ &amp; \\
T &amp; -40 &amp; $\rightarrow$ &amp; -32 &amp; $\rightarrow$ &amp; -22 &amp; $\rightarrow$ &amp; -14 &amp; $\rightarrow$ &amp; -9 &amp; $\rightarrow$ &amp; \color{red}{-17} &amp;
\end{tabular}
\end{frame}

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Output}
Plot the optimal alignment:
\begin{verbatim}
CTAGG
*| |*
TT-GT
\end{verbatim}

Score: -17

Complexity in time: $O(nm)$

Complexity in memory: $O(nm)$
\end{frame}

\begin{frame}
\frametitle{Acknowledgments}
Bellman; Levenstein; Needleman and Wunsch; Sankoff and Sellers; Hirschberg; Smith and Waterman; Gotoh; Ukkonen, Myers and Fickett; and many others...

\vspace{1cm}
Want to know more? start reading!
\url{http://lectures.molgen.mpg.de/online_lectures.html}
\end{frame}

\end{document}


Pédagogie

2 janvier 2009

L’art de la pédagogie est fait d’humilité et non de fatuité: le but de tout enseignement n’est pas que le professeur, par un discours inutilement compliqué et pédant, paraisse intelligent, mais que ses élèves en aient vaincu les moindres difficultés et en ressortent grandis.

Emile Gabauriaud-Pagès, L’art d’enseigner aux autres (1919)


Feuilles de route

25 décembre 2008

L’enseignement et la recherche ne se confondent pas […] avec l’apprentissage d’un métier. C’est leur grandeur et leur misère que d’être soit un refuge, soit une mission.

Claude Lévi-Strauss, Tristes tropiques (1955)

Un soir de décembre, sortant du labo à la nuit tombée et longeant la route comme attiré par le ronronnement du RER au loin, cette phrase a soudain pris tout son sens…


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