EPI-Cross, EPS/maths/SVT

Au collège Jean Moulin de la Queue en Brie (94) les enseignants organisent un EPI-Cross depuis 2 ans. Voici le détail de ce projet, moins banal qu’il ne pourrait en avoir l’air au premier abord…

1. Une idée, une envie, un projet collectif

Un EPI, c’est comme un projet de vie : ça part toujours d’une question.

Dans notre collège, les collègues de sport étaient dans la problématique suivante : Comment aider les élèves de troisième à préparer au mieux leur cross, qui a lieu traditionnellement le mercredi précédant les vacances de Toussaint ?

Avec trois besoins à travailler pour répondre à cette problématique :

  • Un entraînement sportif adapté aux compétences individuelles de chaque élève, c’est-à-dire à sa VMA (vitesse maximale aérobie).
  • Les calculs de la VMA, de distances, de durées, les conversions de ces trois grandeurs, et le calcul du pourcentage de la VMA (un coureur ne peut pas courir à 100 % de sa VMA sur la totalité du parcours du cross).
  • L’aspect nutritionnel (repas de la veille, petit déjeuner le jour du cross, boissons et aliments durant la course).

D’où l’apport nécessaire de trois disciplines : l’EPS, les mathématiques et la SVT, l’EPI était né !

Dans chaque classe de troisième, les trois professeurs de chacune des disciplines ci-dessus ont réfléchi à l’écriture d’un projet commun (en s’appuyant sur le travail de Mme Audrain, qui a rédigé des documents à destination à la fois des élèves et des professeurs), exploitable ensuite par l’élève pour non seulement préparer son cross, mais aussi pour présenter éventuellement cet EPI à l’oral du brevet (rappel : le contrôle continu est noté sur 400 points, les épreuves ponctuelles sur 300, dont 100 pour l’oral et 200 pour l’écrit).

Je vous propose de découvrir cet EPI en ricochant de questions en questions …

Question 1 (pour tous ceux qui ne sont pas adeptes de la course à pied!) : Qu’est-ce que la VMA ?

La consommation de dioxygène varie en fonction de l’intensité de l’effort. Cette consommation ne peut pas augmenter à l’infini. Pour chaque indivivu, il existe un seuil qui détermine sa VMA (vitesse maximale aérobie), vitesse de course à laquelle le coureur atteint sa consommation maximale de dioygène. La VMA sert de base pour le calcul des vitesses de courses à l’entraînement. Ces vitesses sont exprimées en % de VMA (la VMA est une vitesse de course ne pouvant en moyenne n’être soutenue que 4 à 8 minutes).

Question 2 : comment l’élève peut-il calculer sa VMA ?

a) Les professeurs d’EPS vont proposer un premier test

Le test de Léger-Boucher :

Ce test se pratique sur une piste balisée de plots placés à 50 m les uns des autres. Le principe est simple. Le professeur d’EPS à l’aide d’un sifflet envoie un signal sonore. A chaque signal, le coureur doit se trouver au niveau d’un plot. Progressivement le temps entre deux signaux sonores diminue. Le coureur a moins de temps pour parcourir la distance. Sa vitesse de course croit donc progressivement. Le coureur s’efforce de suivre l’allure imposée le plus longtemps possible. À une certaine vitesse, il n’est plus en mesure de le faire. La VMA correspond à la vitesse du dernier palier fait en entier.

Document donné à l’élève en cours d’EPS :

Tableau EPIcross 1
Cliquer pour agrandir

Pour remplir ce document, les élèves sont en binôme. Tandis que l’élève 1 court, l’élève 2 remplit le document. Puis les rôles sont inversés.

Exemple :
Si l’élève Alaize s’est arrêté à 1 min 05 s lors du palier 4, l’élève Blaize indiquera à son camarade Alaize la distance et le temps accomplis au palier précédent, effectué en entier, c’est-à dire ici 350 m en 2 min 06 s.

Ce test occupera deux séances d’EPS, pour que chaque élève puisse faire ce test à deux reprises.

b) Les professeurs de mathématiques prendront alors le relais pour aider l’élève à calculer sa VMA en km/h

Prérequis :

  • Savoir convertir une durée exprimée en min et s en s.
  • Savoir calculer une vitesse en m/s.
  • Savoir convertir une vitesse exprimée en m/s en km/h.

Exemple : Alaize va effectuer les étapes précédentes :

  • Je convertis : 2 min 06 s = 126 s.
  • Je calcule ma vitesse en m /s : 350 ÷ 126 ≃2,78 m/s.
  • Calcule ta vitesse en km/h : vitesse ≃ 2,78 x 3,6 ≃ 10 km/h.

D’après le test Léger Boucher : ma VMA (Vitesse Maximale Aérobie) en km/h est donc de 10 km/h.

c) Les professeurs d’EPS proposent aux élèves un deuxième test

Le test du quart de Cooper qui consiste à parcourir la plus grande distance possible en 3 min.

La V.M.A. est estimée par la vitesse moyenne.

Exemple : Notre ami Alaize note « en 3 minutes, j’ai pu franchir 10 plots espacés chacun de 50 m« .

d) Les professeurs de mathématiques prennent alors le relais pour aider l’élève à calculer sa vitesse

Exemple : Alaize va effectuer les étapes suivantes

1) Je calcule la distance que j’ai parcourue : 10 x 50 = 500 m.
2) Je convertis la durée en s : 3 min = 180 s.
3) Je calcule ma vitesse en m/s : vitesse = 500 ÷ 180 ≃2, 78 m/s.
4) Je calcule ma vitesse en km/h : vitesse ≃ 2,78 x 3,6 ≃ 10 km/h.

Conclusion : ma VMA est égale à 10 km/h.

Remarque  : si l’élève n’a pas trouvé la même VMA lors des deux tests, il retiendra la VMA la plus élevée des deux.

Comme nous l’avons vu précédemment, l’élève ne peut pas courir à la même vitesse que sa VMA plus de 8 minutes. Aussi, il va falloir qu’il détermine la vitesse à laquelle il va courir, qui correspondra à un certain pourcentage de sa VMA. (Un pourcentage raisonnablement inférieur à 100 %…)

Question 3 : Comment l’élève peut-il déterminer le pourcentage de sa VMA correspondant à la vitesse optimale à laquelle il doit courir durant son cross ?

a) Pour cela, les professeurs d’EPS vont proposer un nouveau test aux élèves

Entraînement en « fractionné » : 4 700 m

Calcul du pourcentage de sa VMA sur les 2 800 mètres (grande distance du cross)

Pour cette séance d’EPS, on doit parcourir 4 700 mètres avec 1 min de récupération entre chaque portion.

L’élève va donc noter :

Temps sur la 1ère portion de 700 m : ………….
Temps sur la 2ème portion de 700 m : …………
Temps sur la 3ème portion de 700 m : …………
Temps sur la 4ème portion de 700 m : …………

b) Les professeurs de mathématiques proposent alors une aide aux élèves qui en ont besoin pour calculer la vitesse obtenue et établir le pourcentage que représente cette vitesse par rapport à sa VMA

Exemple : Alaize a effectué les temps suivants :

Temps sur la 1ère portion de 700 m : 5 min 8 s
Temps sur la 2ème portion de 700 m : 5 min 20 s
Temps sur la 3ème portion de 700 m : 5 min 21 s
Temps sur la 4ème portion de 700 m : 5 min 12 s

Alaize va alors effectuer :

1) Je calcule la durée totale en s pour parcourir 2800 m : 308 + 320 + 321 + 312 = 1261 s.
2) Je calcule ma vitesse en m/s : 2800 ÷ 1261 ≃ 2,22 m/s.
3) Je calcule ma vitesse en km/h : vitesse ≃ 2,22 x 3,6 ≃ 8 km/h.
4)Je compare alors cette vitesse à ma VMA pour établir un pourcentage

Comparaison de ma vitesse moyenne sur 2 800 m et ma VMA :
Ma vitesse moyenne sur les 2 800 m représente quel pourcentage de ma VMA ?Tableau EPIcross 2
Calcul du pourcentage : 8 x 100 ÷ 10 = 80 %
Conclusion : Alaize a couru à 80 % de sa VMA.

Question 4 : Sachant le pourcentage de sa VMA correspondant à la vitesse optimale à laquelle il doit courir durant son cross, quels temps l’élève doit-il respecter au 700 m, 1400 m, 2100 m et 2800 m ?

a) Avec l’aide des professeurs de mathématiques si besoin, les élèves vont établir les temps intermédiaires aux 700 m, 1400 m, 2100 m et 2800 m (clairement identifiés sur le parcours du cross) en fonction de la vitesse retenue (correspondant à un certain pourcentage de la VMA)

Exemple :

Alaize court à 80 % de sa VMA sur 2800 m. Rappel : sa VMA est de 10 km/h.
80 % de sa VMA correspond donc à 8 km/h, c’est-à-dire à environ 2,22 m/s.
(Voir calculs précédents)

Alaize va donc effecuer les calculs suivants :

1) Je calcule le temps en s aux 700 m : 700 ÷ 2,22 ≃315 s
2) Je convertis le temps en min et s : 315 s = 5 min 15 s
3) Proportionnellement, j’en déduis les autres temps demandés :

a) aux 1400 m, le temps doit être : 10 min 30 s
b) aux 2100 m, le temps doit être : 15 min 45 s
c) aux 2800 m, le temps doit être : 21 min

D’où le joli tableau à prendre avec soi (et un chronomètre !) le jour du cross :
Tableau EPIcross 3Remarque :
Les professeurs d’EPS proposent un deuxième parcours, plus court (2200 m), pour les élèves moins sportifs.

Les élèves devront alors remplir le tableau suivant (toujours à l’aide du pourcentage de la VMA) :
Tableau EPIcross 4

b) La professeure de SVT, Mme Bayle, intervient alors pour réfléchir sur les différents apports nutritionnels nécessaires à un cross

Elle établit avec les élèves un repas type de la veille au soir du cross, ainsi qu’un petit déjeuner type, juste avant de courir, par un beau matin d’octobre.

tulipes

c) Le jour J est arrivé !

Accompagnés de leurs professeurs d’EPS, de mathématiques, de SVT, ainsi que de tout le personnel adulte du collège, les élèves s’élancent …

Une dernière remarque importante : tous les élèves courent pour l’association ELA, qui combat les leucodystrophies (avant le cross, les élèves recueillent de l’argent pour cette association).

  • « carnet de demi-fond » disponible sur le site maths ac-creteil
  • Un carnet d’entraînement à destination des élèves créé par les professeurs d’EPS Mme Khabet et M. Coupin
  • Professeure de mathématiques ayant mis en forme les documents utilisés pour cet EPI : Mme Audrain
  • Professeurs d’EPS participant à cet EPI en 2017-2018 : Mme Kerdiles, Mme Jacques, Mme Khabet, Mme Beheng, M. Marcastel, M. Duffourd
  • Professeur ayant participé à l’EPI-cross en 2016-2017 : M. Coupin
  • Professeurs de mathématiques liés au projet en 2016-2017 et en 2017-2018 : Mme Audrain, Mme Donat, M. Laganier, M Villiger et M. Bayssière
  • Professeure de SVT liée au projet : Mme Bayle
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