Mathématice, intégration des Tice dans l'enseignement des mathématiques  

La pédagogie de la coopér’action

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Mis en ligne le 6 avril 2018, par Ludovic Galeazzi

J’enseigne en classe de sixième et quatrième au collège Giroud de Villette de Clamecy, dans l’académie de Dijon, et j’expérimente depuis septembre 2017 une nouvelle posture de l’enseignant. Cela constitue un changement complet et abouti dans les apprentissages. L’enseignant devient un maître d’orchestre pour les élèves qui bâtissent le contenu du cours, créent des ressources communes de référence et travaillent en ateliers coopératifs guidés ou autonomes. Les objectifs sont d’une part de développer les connaissances et compétences de chacun en respectant les rythmes et les besoins individuels, et d’autre part de répondre à une problématique d’hétérogénéité grandissante du public accueilli.
Le principe est de faire tourner les élèves sur trois ateliers : un atelier d’exercices du manuel guidé avec moi, puis deux autres ateliers en autonomie : un atelier d’éveil créatif dans lequel les élèves construisent des figures géométriques ou autre et enfin un atelier LaboMEP. Dans ce dernier, les élèves réalisent les exercices que j’ai choisis au préalable selon trois groupes de compétences. L’atelier LaboMEP me permet ainsi de suivre les résultats de mes élèves.
Ce projet a été retenu par la CARDIE de l’académie de Dijon qui suit son évolution et m’accompagne dans sa mise en œuvre.

Je vous présente le projet que je mène avec quatre classes depuis le mois de septembre 2017 : une classe de sixième et trois classes de quatrième. Ce projet a été sélectionné par la CARDIE (Cellule Académique Recherche, Développement, Innovation, Expérimentation) de l’académie de Dijon pour concourir à la Journée Nationale de l’Innovation qui se tiendra à Paris en avril 2018. Ce projet s’inscrit dans une démarche de coopération et d’utilisation efficace des outils numériques et notamment de l’application LaboMEP.

Constat initial

Depuis plusieurs années, je constate une hétérogénéité grandissante des élèves face aux apprentissages et aux acquis et une démotivation par un manque d’individualisation dans l’accompagnement de l’élève. Beaucoup d’exercices à faire hors la classe n’étaient jamais faits, souvent par les mêmes élèves.
De plus, je me suis souvent senti frustré de ne pas pouvoir venir en aide aux élèves les plus en difficulté tout en élevant davantage le niveau des élèves déjà en réussite. J’avais souvent l’impression de courir après le temps pour pouvoir aider tout le monde et malheureusement cet objectif était impossible au vu de la durée d’un cours et des effectifs toujours croissants dans les classes.
En accord avec les demandes institutionnelles consistant à intégrer les outils numériques dans l’enseignement, j’ai longuement réfléchi à un moyen qui permettrait non seulement de faire utiliser ces outils numériques aux élèves mais en dégageant aussi une réelle plus-value de ces outils ; je ne voulais pas utiliser le numérique juste pour le numérique, mais aussi pour profiter des réels intérêts que cela pouvait représenter, pour libérer du temps au professeur mais également pour remotiver les élèves.
Ce projet est donc né de ce constat initial et essaie d’englober ces différents problèmes que j’ai rencontrés afin de pouvoir y remédier. J’ai réalisé en décembre 2017 un sondage auxquels ont répondu les élèves et les résultats de ce sondage seront explicités tout au long de l’article.

Objectifs du projet

  • Premier objectif : proposer aux élèves une individualisation en passant du temps auprès de chacun d’eux et instaurer un climat de confiance professeur/élève ;
  • Deuxième objectif : varier les situations d’apprentissage pur éviter l’effet de lassitude souvent constatée ;
  • Troisième objectif : utiliser le potentiel du numérique pour différencier et remotiver : ressources à disposition de l’établissement (ENT ; clients légers, tablettes numériques) et en ligne avec l’application LaboMEP ;
  • Quatrième objectif : développer l’autonomie des élèves.

Contexte d’enseignement

Le collège dans lequel j’exerce est un collège de type rural accueillant environ 320 élèves. Il a été inauguré en juin 2014. L’ancien bâtiment a été complètement détruit pour laisser place à une structure moderne et en harmonie avec la nature qui l’entoure.
Ce collège a été labellisé collège connecté par l’Éducation Nationale. Cette qualification lui permet de disposer d’un environnement numérique attractif et permet la pleine mise en œuvre des technologies dans l’enseignement.
En termes de population scolaire, ce collège est marqué depuis plusieurs années par la prédominance d’élèves issus de classes sociales défavorisées (près de 50 %) ; le collège n’est pas classé en éducation prioritaire. De plus, les élèves manquent globalement d’ambition, au même titre d’ailleurs que certains parents d’élèves qui ne pousseront pas forcément leurs enfants à continuer des études au lycée. Le collège se donne donc, dans son projet d’établissement, une volonté d’accroître les chances de réussite et l’ambition de tous les élèves, en partie grâce aux usages du numérique et un accès large à la culture.

Explications du déroulement en classe et hors la classe du projet

Classe inversée

Au départ, je donne une semaine à l’avance un lien Google Forms sur lequel les élèves doivent se connecter afin de visionner une courte vidéo sur une notion puis répondre à cinq questions. Cette première étape constitue une amorce motivationnelle par l’utilisation du numérique et une situation d’apprentissage originale. J’ai par la suite la possibilité de visionner sur mon ordinateur les réponses aux questions sous forme de diagrammes. Ces diagrammes me permettent de mesurer la compréhension de la classe sur la notion étudiée et ainsi orienter le travail suivant.

Indicateurs par rapport aux objectifs : ce travail remplace en quelque sorte les exercices ou activités à faire dans le cahier que je donnais auparavant. Par rapport aux objectifs fixés, j’ai remarqué que beaucoup moins d’élèves ne répondaient pas au questionnaire par rapport aux exercices. Je pense donc que ce type d’exercices attire davantage les élèves et leur paraît moins lassant.
Les résultats du sondage montrent d’ailleurs que près de deux-tiers des élèves préfèrent répondre à un questionnaire sur Internet que de faire des exercices sur le cahier :

Pour les devoirs, je préfère :
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Malheureusement, il y a toujours des élèves qui ne répondent pas au questionnaire, mais la proportion du travail non fait est beaucoup plus faible qu’auparavant : sur le niveau quatrième par exemple, j’ai comparé les punitions données pour travail non fait, avec un rythme de travail à faire exercices/questionnaire équivalent. En prenant deux classes de profil similaire, sur la période septembre-décembre, l’année où je travaillais de façon « classique », j’ai donné treize punitions. Cette année sur la même période, j’ai donné six punitions pour travail non fait, soit la moitié.
De plus, les élèves me demandent souvent s’il y aura un questionnaire à faire pour le cours suivant et ils semblent déçus lorsqu’il n’y en a pas !

De retour en classe…
D’après les résultats du questionnaire, je donne à chaque groupe d’élèves (en disposition îlots) une feuille A3 et un thème sur lequel ils vont travailler. Ce thème reprend ce qui a été vu dans le questionnaire. En général, chaque groupe travaille sur un thème différent mais parfois plusieurs groupes peuvent travailler sur un même thème pour diversifier les approches.
Les élèves doivent réaliser sur leur affiche A3 un petit morceau de leçon en mettant en forme leur écrit. Au bout d’un temps décidé par moi en fonction de l’avancement des travaux, chaque groupe vient présenter au reste de la classe ce qu’il a écrit sur son affiche.
Ce temps est un temps privilégié pour l’échange entre pairs, l’instauration de débats et le questionnement. Les élèves peuvent poser des questions au groupe, demander des explications ou bien présenter leur propre point de vue et les autres approches possibles soumises à validation par les autres élèves. Je n’interviens pas pendant cet échange, si ce n’est pour débloquer une situation ou bien soumettre une question qui n’a pas été soulevée.
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Indicateurs par rapport aux objectifs : lors de la constitution des affiches ou bien même lors des travaux en groupe, les élèves se mettent d’accord plus rapidement sur ce qu’ils doivent écrire sur leur affiche. En début d’année, la réalisation des affiches prenait environ une vingtaine de minutes. Désormais, ce temps est réduit de moitié. Les élèves sont plus efficaces et décident plus rapidement ce que chacun doit faire.
De plus, la qualité des affiches s’est améliorée au fur et à mesure des séances ; la précision n’était pas satisfaisante. Beaucoup d’affiches faisaient figurer des informations qui n’étaient pas essentielles, et les élèves présentaient leur affiche comme une leçon classique avec des longues phrases qu’ils n’arrivaient pas à terminer. Les affiches n’ « accrochaient » pas le regard :

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Affiches produites pendant les premières séances (septembre 2017)

J’ai comparé les affiches produites par ma classe de sixième entre la première séance de septembre et une séance du mois de décembre. Maintenant, les affiches concentrent davantage les informations essentielles avec des exemples courts mais précis. De plus, l’écriture est plus grande ce qui permet pour les autres élèves de mieux visualiser la trace écrite pendant l’exposé. Il y a plus de couleurs et les affiches sont plus lisibles :

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Affiches produites en janvier 2018

Certains groupes n’ont cependant pas évolué sur la qualité des productions et se limitent toujours à quelques lignes imprécises et présentées comme un plan de leçon.
Enfin, le travail sur l’oral a permis à certains élèves de s’ouvrir. Les élèves en difficulté osent davantage prendre la parole en classe pour poser une question ou aller corriger un travail au tableau. De plus, lorsqu’ils sont au tableau, les élèves expliquent ce qu’ils font alors que j’ai remarqué que souvent auparavant, les élèves écrivaient leur solution sans aucun commentaire. Il subsiste toujours cependant des élèves très timides qui n’osent pas prendre la parole, mais leur proportion est inférieure à précédemment. Les résultats du questionnaire montrent également que près de 40 % des élèves se sentent plus à l’aise de recopier une leçon écrite au tableau plutôt que de réaliser ce travail d’affiches. On peut penser qu’il s’agit là d’une méthode nouvelle généralement pour eux et qu’ils ne sont pas habitués à travailler ensemble :

Pour apprendre une leçon, je préfère :
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Une fois que tous les groupes sont passés, je ramasse toutes les affiches puis les prends en photo pour les mettre à disposition dans l’ENT. Cela me permet d’atteindre un double objectif ; d’une part valoriser le travail des élèves et mettre leur trace écrite à disposition, et d’autre part répondre à une problématique de parentalité. Cette dimension me semble importante afin de rapprocher les familles des apprentissages, et également leur apporter la satisfaction d’un travail élaboré par leur enfant qui devient visible. Par ailleurs, certaines affiches sont exposées dans la salle de classe sur des panneaux d’affichage :

Après cette phase de travail sur affiches, je lance le travail par ateliers. La classe est partagée en trois groupes hétérogènes de même effectif. Cette étape consiste en une explication orale à la classe de ce qu’ils auront à faire dans les trois ateliers. Une rotation des ateliers est prévue toutes les vingt minutes environ.

DÉTAILS DES ATELIERS

L’atelier guidé

Cet atelier consiste en la réalisation d’exercices choisis par mes soins. C’est alors l’occasion pour moi de passer auprès de chaque élève individuellement à côté duquel je m’assois parfois, de lui consacrer le temps qu’il faut pour la bonne réussite de ses apprentissages. Cela peut être la ré-explication d’une consigne, la rectification d’une méthode, la vérification d’une réponse, etc. J’endosse à ce moment-là le rôle de l’Instituteur au sens noble du terme. Certains ont besoin de plus de temps que d’autres, je prends alors le temps qu’il faut. Pour d’autres, je propose des choses plus compliquées pour que chacun puisse progresser à son rythme. Certains élèves, en général ceux qui sont le plus en difficulté, osent alors davantage prendre la parole et exprimer leurs difficultés ou leurs réussites, ce qu’ils n’auraient pas osé faire en situation de classe traditionnelle. Le contrat de confiance qui s’établit me permet de m’occuper de chaque élève sans que d’autres profitent de ma « non surveillance ».

Indicateurs par rapport aux objectifs : cet atelier est essentiel au projet. Celui-ci devait répondre à l’objectif de me dégager du temps pour un groupe d’élèves réduit. Les autres ateliers étant en autonomie, cela signifie que je n’ai en charge que le tiers de la classe. Réduire le nombre d’élèves à charge me permet donc de consacrer plus de temps à chacun et parmi les élèves, certains n’ont pas besoin de moi car ils se débrouillent très bien seuls ; je peux prendre donc le temps de m’occuper de ceux qui sont le plus en difficulté, ce qui réduit d’autant le nombre d’élèves. J’ai remarqué qu’avant, lorsque je faisais une séance d’exercices traditionnels, très peu d’élèves (voire aucun) ne me demandaient de l’aide. Alors qu’avec ce nouveau fonctionnement, les élèves n’hésitent plus à me solliciter pour me faire part de leurs points de faiblesse.
Enfin, le climat de classe s’est grandement amélioré : j’ai beaucoup moins de discipline à faire car les élèves se sentent impliqués dans la tâche et aucun élève ne refuse de travailler. Cela s’exprime dans les résultats du sondage ; près de 90 % des élèves se sentent motivés en mathématiques et près de la moitié se sentent aidés par le professeur et en réussite. 10 % se sentent néanmoins perdus et s’ennuient (ceux qui disent s’ennuyer sont d’ailleurs principalement les « bons » élèves) :

Cette année, en mathématiques, je me sens (plusieurs réponses possibles) :
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L’atelier d’éveil créatif

Cet atelier consiste en la réalisation d’un travail plus ludique. Cela peut être la construction d’un dessin, sur papier ou en utilisant l’outil informatique, la réalisation d’un solide, la découverte d’une méthode de cryptage de lettres de l’alphabet pendant les guerres mondiales…
Cet atelier se déroule en autonomie puisque je me consacre à l’atelier guidé, même si je peux bien sûr débloquer une situation dans chaque atelier. Cet atelier créatif répond à plusieurs objectifs : d’abord, diversifier les situations d’apprentissage et proposer des activités attrayantes et motivantes afin de renforcer l’attrait des élèves pour les mathématiques et plus largement l’instruction. Ensuite, il me paraît primordial d’ouvrir l’horizon culturel des élèves en leur proposant des activités en lien avec des choses de la vie quotidienne ou en lien avec l’histoire et les autres cultures. Par exemple, un atelier créatif consiste en le fait de se repérer sur la Terre à l’aide de coordonnées géographiques en localisant des lieux connus comme les grandes pyramides ou l’Alhambra. Les élèves doivent rechercher d’abord la localisation de ces lieux, faire une recherche Internet pour découvrir ces joyaux.
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Indicateurs par rapport aux objectifs : par rapport aux résultats du sondage, cet atelier est apprécié des élèves car ils n’ont pas l’impression de réellement travailler mais de faire des choses plus manuelles ou ludiques.
Dans les évaluations, je constate en géométrie un plus grand soin apporté dans les figures construites. Ce soin apporté est aussi lié à la réalisation des affiches où les élèves pensent davantage à utiliser des couleurs et des dessins pour illustrer leurs propos.
Cet atelier créatif nécessite souvent l’utilisation d’Internet pour la recherche d’informations. J’ai constaté en début d’année que tous les élèves ne savaient pas forcément effectuer une recherche efficace sur des moteurs de recherches, en tapant par exemple directement la question et en n’utilisant pas de façon pertinente les mots-clés. De plus, ils n’arrivaient pas à faire le tri entre toutes les informations trouvées et me demandaient souvent de l’aide. L’atelier créatif a donc permis de réexpliquer les procédés de recherche et d’utilisation des données. Désormais, les élèves sont plus autonomes et utilisent Internet de façon plus organisée.

L’atelier LaboMEP

Cet atelier se déroule en autonomie et sur l’outil informatique. Je dispose de 15 ordinateurs dans ma salle mais cet atelier peut tout à fait également se réaliser à l’aide de tablettes disposant d’une connexion Internet. J’utilise pour cet atelier l’application LaboMEP sur lequel j’ai créé un compte pour chaque élève (avec un identifiant et un mot de passe). Les élèves de la classe sont répartis en trois groupes de compétences et je choisis par le biais du logiciel des exercices pour chaque groupe. C’est ainsi que les élèves ne travaillent pas forcément sur les mêmes exercices. L’atout de LaboMEP réside également dans le fait de pouvoir suivre les résultats des élèves individuellement et de proposer à un élève par exemple de refaire un exercice qu’il n’a pas bien réussi, ou bien de lui en proposer des plus compliqués s’il est en réussite.

Indicateurs par rapport aux objectifs : d’après les résultats du sondage, cet atelier est le préféré des élèves. J’ai remarqué que les élèves se souviennent désormais tous par coeur de leurs identifiants, ce qui constitue pour moi un indicateur symbolique de la réussite de cet atelier.
L’application me permettant de suivre les résultats des élèves, je constate que beaucoup refont les exercices afin d’obtenir 100 % de réussite partout. J’ai aussi remarqué qu’il s’agit souvent des élèves les plus en difficulté et ayant un rapport compliqué à l’écriture qui apprécient le plus cet atelier :

En mathématiques, l’atelier que je préfère est :
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Ouvertures possibles et réflexions sur ce projet

L’évaluation avec LaboMEP

Cette étape est encore en réflexion pour ma part mais dans l’idée, je souhaiterais créer un module d’évaluation directement intégré à l’interface LaboMEP. Je choisis un exercice et je donne aux élèves un délai d’une ou deux semaines pour réaliser cet exercice hors la classe lorsqu’ils le désirent et lorsqu’ils se sentent prêts. Ils pourront, pour s’entraîner, refaire au préalable les exercices de l’atelier LaboMEP. Je pourrai ensuite consulter les résultats de cet exercice et l’évaluation sera retranscrite dans l’ENT.
Même si je continue à réaliser des évaluations classiques une fois que deux ou trois notions ont été vues, je réfléchis à de nouvelles méthodes d’évaluation et celle avec LaboMEP me paraît intéressante.

La coopération et le tutorat entre élèves

Durant l’ensemble du temps de présence des élèves, ceux-ci peuvent s’aider, coopérer sur la réalisation d’exercices, ou bien sur des problèmes matériels comme par exemple réussir à se connecter sur un ordinateur.
Dans les ateliers, les élèves peuvent s’aider pour comprendre un exercice, se poser des questions et réfléchir à la façon de procéder ensemble. La réalisation des affiches se fait également en groupe avec l’aide de chacun des membres de son groupe. Si un élève me pose une question, je demande à l’élève de répéter sa question à la classe pour qu’un pair y réponde.
De plus, à la fin des ateliers, je désigne certains élèves qui ont tout terminé et qui ont donné satisfaction sur leurs apprentissages et je les nomme « tuteurs » d’autres élèves en difficulté. Cela leur permet non seulement de réinvestir leurs connaissances mais également de se sentir investis d’une mission au service de leurs pairs.



Les tuteurs aident leurs camarades en passant de groupe en groupe
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Indicateurs par rapport aux objectifs : en ce qui concerne les ateliers, je constate une plus grande autonomie des élèves par rapport à leur travail. Sur LaboMEP, ils n’hésitent pas à demander de l’aide au voisin pour réexpliquer une notion ou chercher seul face à une difficulté.
Au départ, les élèves étaient un peu « perdus » dans cette organisation et ne savaient pas quoi faire ; maintenant, ils se lèvent pour aller chercher leur manuel, ou bien chercher un code dont ils ne se souviennent plus et tout cela dans la plus stricte autonomie.

Difficultés rencontrées et premier bilan (en milieu d’année scolaire)

Au départ, j’avais installé des tables dans la classe pour chaque atelier et les élèves changeaient de place pour chaque atelier. Je me suis rapidement rendu compte que cela prenait trop de temps et faisait monter le niveau sonore de la classe. De plus, les élèves étaient perdus et ne savaient pas où aller, ce qui créait du désordre dans la salle. J’ai donc arrêté ce système et désormais, chacun reste à sa place ; les ateliers changent, mais les élèves restent à leur place (sauf pour l’atelier LaboMEP où les élèves doivent se lever pour aller sur un ordinateur).
Les élèves n’arrivent aussi pas forcément à retranscrire leur précision dans les raisonnements lors des phases de travail écrit. Si une amélioration est constatée dans la production orale et l’aisance lors des exposés ou des corrections, les notions ne sont pas forcément mieux assimilées pendant les évaluations et ceci par un défaut de mémorisation. Les élèves s’investissent mais ont encore des difficultés à réinvestir leurs connaissances dans la durée. Un travail de mémorisation doit donc sans doute être couplé à cette nouvelle organisation afin que les connaissances ne se perdent pas au fil du temps. Cependant, plus aucun élève ne rend « copie blanche » et chacun essaie toujours de faire quelques questions lors des évaluations.
De plus, je réfléchis également à apporter des améliorations à ce projet notamment au niveau des ateliers et des outils utilisés. Parfois, l’atelier créatif peut être difficile pour certains élèves qui ne comprennent pas ce qu’ils doivent faire et l’explication peut me prendre du temps sur l’atelier guidé. J’ai donc pensé à supprimer certains ateliers créatifs sur certaines séquences pour les remplacer par un nouvel atelier de création d’exercices avec notamment l’utilisation du site en ligne learningapps. Cet atelier permettrait aux élèves de créer leurs propres exercices que je pourrais ensuite proposer à la classe. J’ai déjà testé ce site avec ma classe de sixième et l’essai fut concluant grâce à une certaine facilité dans la mise en œuvre et l’articulation des ateliers. Il me reste désormais à réfléchir à l’intégrer pleinement dans les apprentissages et dans le déroulement des séances. En ce qui concerne les outils numériques, je suis ainsi constamment à la recherche de nouveautés car LaboMEP et learningapps ne sont très certainement pas les seuls leviers disponibles. Peut-être qu’une alternance des différents outils numériques serait bénéfique pour les apprentissages et pour éviter un effet de lassitude que je constate parfois.

Je suis ainsi globalement très satisfait de ce projet notamment grâce à un climat de classe grandement amélioré, une meilleure motivation de la part des élèves et un sentiment de pouvoir mieux aider les élèves en difficulté. De plus, ceux-ci apprennent progressivement à réellement coopérer et travailler ensemble. L’atelier LaboMEP me permet aussi de passer moins de temps sur certains exercices techniques et de travailler les énoncés et les raisonnements plus complexes dans l’atelier guidé.
Il me reste désormais à réfléchir davantage sur de nouvelles modalités d’évaluation, la mise en place d’éventuels autres ateliers et sur la mémorisation des notions par les élèves dans le temps qui, à ce jour, n’a pas forcément évolué positivement avec cette organisation en ateliers.


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