Au cours du « voyage en numération maya », l’équipe de l’IREM de Grenoble souhaite offrir au débutant les bases d’une construction conceptuelle du nombre fondée sur le comptage. Elle cherche à montrer que le nombre est le résultat d’une génération et que le système de numération en est un principe d’organisation, qui permet de ne mobiliser que quelques symboles pour le désigner. Pour cela, nous plongeons dans l’Amérique précolombienne avec les numérations parlée et écrite de l’ancien peuple Maya.

Le groupe de l’IREM de la Réunion parcourt l’histoire « de l’abaque à jetons au calcul posé » en proposant l’exploitation en classe de l’abaque à jetons pour manipuler les nombres dans les opérations élémentaire d’addition ou de soustraction. Le travail repose principalement sur les nombres entiers mais peut aisément s’étendre aux nombres décimaux comme cela est proposé dans les prolongements. Le principe de ces abaques est de poser des jetons, en nombre aussi grand que l’on veut, sur une table à calculer marquée de lignes ou de colonnes. Ce chapitre est l’occasion de revenir sur le principe même de la numération décimale à partir de la (très) longue histoire des abaques (du Moyen Âge à la Renaissance, au moins) et sur les origines des techniques opératoires de calcul posé.

Avec « la mécanisation du calcul », les séances d’enseignement de l’IREM de Brest portent sur la numération décimale positionnelle et le calcul de l’addition, de la soustraction, de la multiplication et de la division des entiers naturels, par le biais d’instruments mécaniques qui ont partiellement automatisées ces opérations. Dès le début du xviie siècle avec notamment la Pascaline, le calcul va progressivement se mécaniser jusqu’au xxe siècle. Ce chapitre nous fait entrer dans les problématiques technologiques du calcul mathématique pour mieux appréhender l’idée de révolution industrielle et de progrès scientifique.

« Les rapports de nombres » sont le cœur des réflexions du groupe de l’IREM de Paris Nord, menées à travers la pensée pythagoricienne de l’Antiquité grecque jusqu’au Moyen Âge notamment avec Boèce et même jusqu’au xviie siècle. Ainsi, la différence essentielle entre un nombre et ses diverses représentations est précisément mise en lumière. Par exemple, une fraction n’est qu’une représentation, parmi d’autres, d’un nombre qualifié de rationnel. Les activités proposées permettent également de travailler, entre autres, sur la notion de classification (pratique scientifique importante) ou encore sur le vocabulaire lié aux caractères cardinal et ordinal des entiers.

« Doubler le carré avec Platon » est l’enjeu proposé par le groupe de l’IREM de Paris. Les élèves sont amenés à lire un extrait du Ménon – dialogue rédigé par Platon – illustrant un des problèmes les plus célèbres de l’Antiquité grecque : celui de construire un carré d’aire double d’un carré donné. La motivation des auteurs est ambitieuse. C’est en effet l’occasion de se confronter à la fois à un texte délicat du patrimoine littéraire et philosophique et à un problème géométrique intéressant pour le cycle 3 par le questionnement qu’il provoque sur la notion d’aire.