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Intervalles de confiance en première ?

Posté par
borneo
14-05-12 à 10:21

Bonjour les profs

ça fait plusieurs fois que je vois des exercices de statistiques faisant intervenir les intervalles de confiance proposés au niveau première.

Un exemple : Loi binomiale - Exercice de Premiere

Les programmes ont changé ?

Posté par
ipie11
re : Intervalles de confiance en première ? 14-05-12 à 15:16

bonjour borneo
oui les programmes ont changé:
en seconde , depuis l'an dernier, on donne le résultat:
Lorsqu'on prélève un échantillon de taille n dans une population où la fréquence d'un caractère est p, alors, sous certaines conditions ( n \geqslant 25 et  p\in [0.2~;~0.8] ), la probabilité que cet échantillon fournisse une fréquence f appartenant à l'intervalle  I=\left[ p -\dfrac{1}{\sqrt n}~;~p +\dfrac{1}{\sqrt n}\right]  est égale à 0.95

I est appelé  intervalle de fluctuation  de la fréquence f au seuil de 95%

en première à partir de cette année, on précise:
On répète n fois un épreuve de bernoulli de paramètre p. La variable aléatoire N comptant le nombre de succès suit la loi binomiale \mathcal{B}(n;p).

Soit a le plus petit entier tel que  p([N \leqslant a]) > 2.5 \%

Soit b le plus petit entier tel que  p([N \leqslant b]) \geqslant 97.5 \%

L'intervalle de fluctuation au seuil de 95% de la fréquence de réalisation du succès est \left[\dfrac{a}{n};~\dfrac{b}{n}\right]

Posté par
borneo
re : Intervalles de confiance en première ? 14-05-12 à 17:35

Eh bien... les bras m'en tombent.

Qu'est-ce qu'on leur a retiré du programme ?

Posté par
carpediem
re : Intervalles de confiance en première ? 14-05-12 à 20:04

salut

apprendre à penser ....

Posté par
Pierre_D
re : Intervalles de confiance en première ? 15-05-12 à 13:29

C'est un peu curieux d'apprendre en première la définition générale du terme "intervalle de confiance symétrique au niveau 95%" (valable pour toute distribution), et en seconde une expression approchée dans le cas de la loi binomiale ...

NB : normalement, l'expression "seuil de ..." explicite un risque accepté, c'est-à-dire le complémentaire à 1 d'un niveau de confiance (risque = 1 - niveau de confiance) ; il est gênant de trouver dans beaucoup d'énoncés du secondaire, et contrairement à toutes les pratiques du supérieur, les mots "intervalle de confiance au seuil de 95%" alors qu'il s'agit d'intervalle de confiance au niveau 95%.
On pourrait faire le même genre de remarque à d'autres propos, notamment la notion de fonction ou modèle linéaire, qui est de la forme y=ax+b dans le monde entier y compris le supérieur français, mais de la forme y=ax dans le secondaire français.
Et je ne parle pas de l'obstination confondante à parler, jusqu'à un stade avancé, de proportion exclusivement en termes de pourcentage, ce qui complique les calculs et est source de confusion et de nombreuses erreurs.

Posté par
jamo Moderateur
re : Intervalles de confiance en première ? 15-05-12 à 19:22

Moi j'ai toujours trouvé que la notion de "risque", de "niveau de confiance" n'est pas facile à comprendre.

J'ai le souvenir de ces fameux tests d'hypothèses, avec les risques de 1ère et de 2nde espèce ... pas toujours facile à traduire en termes simples !

Posté par
Pierre_D
re : Intervalles de confiance en première ? 15-05-12 à 22:36

C'est vrai, c'est d'un niveau d'abstraction un peu difficile pour le secondaire.
Mais c'est le problème des statistiques , qui doivent avoir un pied ancré dans le bon sens et le concret, un autre dans l'abstraction conceptuelle, et le troisième dans de la mathémathique parfois ardue !

Posté par
ipie11
re : Intervalles de confiance en première ? 16-05-12 à 11:51

bonjour

Citation :
Qu'est-ce qu'on leur a retiré du programme ?

1 heure de cours par semaine
les barycentres
les limites de fonctions et les asymptotes aux courbes

et on leur a ajouté:
la loi binomiale et l'échantillonnage,
les algorithmes, la programmation sur tableur, calculatrices, scilab, ...
l'utilisation de logiciels de calcul formel: au choix Xcas, maxima, etc.

Posté par
carpediem
re : Intervalles de confiance en première ? 16-05-12 à 19:49

je dirais même la géométrie en générale ....

en particulier l'espace et aussi

le plan non repèré car pratiquement ils ne travaillent que dans des plans repérés pour avoir des coordonnées pour avoir des formules pour avoir du calcul à faire sur machine pour avoir une machine ...

la géométrie quelle richesse pour développer sa réflexion ....

Posté par
carpediem
re : Intervalles de confiance en première ? 16-05-12 à 19:50

...et je plussoie aux propos de Pierre_D ....

Posté par
ipie11
re : Intervalles de confiance en première ? 17-05-12 à 09:49

n'ayant jamais étudié les statistiques et probabilités en fac, je "découvre" ces notions
Dans les documents d'accompagnement de programme, on parle de
- intervalle de fluctuation au seuil de 95% lorsque la proportion p du caractère étudié de la population est connue
- intervalle de confiance au niveau de confiance 95% lorsque la proportion p est inconnue

Devrait-on dans les deux cas parler de niveau de confiance ?

Posté par
Pierre_D
re : Intervalles de confiance en première ? 17-05-12 à 19:08

Oui, Ipie, dans les deux cas il y a 95 chances sur 100 que :
- la proportion p, constatée sur un échantillon pris au hasard dans la population où cette proportion est connue, soit comprise dans l'intervalle de fluctuation autour de ,
- la vraie proportion , estimée par p constatée sur un échantillon pris au hasard dans la population où cette proportion est inconnue, soit comprise dans l'intervalle de confiance autour de p.

Posté par
borneo
re : Intervalles de confiance en première ? 17-05-12 à 20:53

Je trouve aussi qu'on va imposer à tous les élèves des notions qui ne vont servir qu'à certains.

J'ai vu ces notions au moment de mes études scientifiques, et je me souviens avoir trouvé ça compliqué et guère passionnant. Je les ai retrouvées quand mon fils en a eu besoin, au niveau BTS.

Au niveau statistiques post-bac, il y a des choses que je n'ai toujours pas comprises... et que je fais mécaniquement. Je pense que c'est ce que vont aussi faire nos lycéens.

Franchement, imposer ça à des élèves de seconde... ça frise la maltraitance.

Posté par
verdurin
re : Intervalles de confiance en première ? 18-05-12 à 22:48

Citation :
Oui, Ipie, dans les deux cas il y a 95 chances sur 100 que :
- la proportion p, constatée sur un échantillon pris au hasard dans la population où cette proportion est connue, soit comprise dans l'intervalle de fluctuation autour de ,

je suis d'accord.
Citation :
- la vraie proportion, estimée par p constatée sur un échantillon pris au hasard dans la population où cette proportion est inconnue, soit comprise dans l'intervalle de confiance autour de p.

je ne suis pas d'accord.
Il faudrait préciser dans quel univers on se trouve pour toutes les probabilités que tu énonces.

Posté par
Pierre_D
re : Intervalles de confiance en première ? 20-05-12 à 23:58

Le programme de 1ère évolue effectivement très vite, si l'on en croit le sujet-496273 surbooking

Posté par
borneo
re : Intervalles de confiance en première ? 21-05-12 à 09:12

Je redoute un peu ces changements de programme...

Quand les probas sont arrivées en 3e, eh bien les élèves de 3e se sont retrouvés avec les exercices de 1e ou de terminale. Bilan : finalement plus de difficultés qu'avant.

Quand les algorithmes sont arrivés au programme, c'était pire : personne pour aider les élèves, ou presque. Des profs qui donnent des exercices sans expliquer le fonctionnement d'un logiciel, des élèves largués.

J'ai l'impression que les réformes se contentent de faire du copier coller, sans tenir compte du niveau des élèves et de leur compétences, ni de celles des enseignants.

Posté par
jamo Moderateur
re : Intervalles de confiance en première ? 21-05-12 à 10:01

Citation :
Quand les probas sont arrivées en 3e, eh bien les élèves de 3e se sont retrouvés avec les exercices de 1e ou de terminale. Bilan : finalement plus de difficultés qu'avant.


Là, je ne suis pas d'accord, le niveau des exercices de 3ème en probabilités est faible et n'a rien à voir avec ce qu'on demande en lycée.
C'est vraiment le strict minimum, on ne parle même pas d'union et d'intersection, ce sont des probabilités élémentaires.
Ce que doit savoir faire un élève de 3ème en probas : "5 boules rouges et 3 boules noires, quelle est la probabilité de tirer une boule rouge ?"
Voilà, ça s'arrête là.

De plus, c'est sans doute un des chapitres le plus apprécié et le plus réussi par les élèves de 3ème, car c'est simple et intuitif, et un peu ludique.

Posté par
borneo
re : Intervalles de confiance en première ? 21-05-12 à 13:46

Ce sont sans doute des exceptions, mais j'ai déjà retrouvé des exercices déjà corrigés "autrefois" en 1e ou terminale qui étaient donnés en seconde.

Par ailleurs, ce qui coince le plus, en probabilités, c'est la lecture (compréhension) de l'énoncé. Les élèves de terminale avaient déjà bien du mal avec le vocabulaire spécifique. Une fois mis en "français courant", ça va mieux. Si on garde le même jargon pour des élèves de collège, ça rend les énoncés très obscurs. Il m'arrive de leur faire dessiner l'expérience, et là, tout à coup, ça s'éclaircit.

Posté par
borneo
re : Intervalles de confiance en première ? 21-05-12 à 14:33

Quelques exemples d'exercices donnés en 3e (là où j'ai aidé)

arbre des probabilité

cube en bois

probabilité

probabilité

D'anciens exercices de première.... en fait.

Posté par
jamo Moderateur
re : Intervalles de confiance en première ? 21-05-12 à 17:58

Citation :
Par ailleurs, ce qui coince le plus, en probabilités, c'est la lecture (compréhension) de l'énoncé.


Oui, la non-maitrise de la langue française est le problème numéro 1 dans toutes les disciplines !

Ca se ressent vraiment dans certaines classes, face à certains groupes, ils ne comprennent pas ce qu'on dit, il faut s'efforcer de faire des phrases simples et courtes, ne pas parler trop vite ... cela devient inquiétant !



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