LéA MaCARhon

Apprendre la numération décimale avec la pascaline et la e-pascaline (Démonstration)

P. Michele, A. Mandry, B. Mourey, S. Soury-Lavergne et A. Criquet 

Nous avons abordé l’intégration des technologies numériques dans les pratiques des enseignants de mathématiques en primaire en les associant avec du matériel pédagogique concret. Cela nous a permis de mettre en évidence les valeurs ajoutées respectives, pour l’apprentissage, de la manipulation concrète d’objets tangibles et de l’interaction avec des environnements informatiques (Mackrell, Maschietto, & Soury-Lavergne, 2013).
Dans le cadre des projets « Mallette » du LéA MaCARhon et Plan sciences en Côte d’Or, du LéA Côte d’Or, nous avons conçue un duo d’artefacts « pascaline et e-pascaline » (Soury-Lavergne & Maschietto, 2013) (Maschietto & Soury-Lavergne, 2013). La pascaline est une machine arithmétique mécanique conçue à l’image de la célèbre machine de Blaise Pascal. Nous avons développé une e-pascaline ainsi qu’une série de cahiers d’activité informatisés qui permettent de travailler les différentes écritures du nombre et les opérations d’addition et de soustraction de façon complémentaires à ce qu’il est possible de faire avec la pascaline matérielle. En particulier, avec la e-pascaline, nous pouvons bloquer certaines stratégies inefficaces des élèves de CP, par exemple, les stratégies pour faire des additions qui ne s’appuient pas sur l’utilisation de l’écriture décimale des nombres. De façon générale, en empêchant certaines stratégies initiales, la situation amène l’élève à développer d’autres stratégies qui s’appuient sur le savoir mathématique visé. Cela permet de construire des situations didactiques pertinentes pour l’apprentissage, dans le cas présenté il s’agit de la numération décimale.
Ce projet s’est développé dans le cadre de deux LéA, qui ont permis de contribuer de façon complémentaire à l’élaboration des cahiers d’activité, la conception des séances et leur organisation en séquence, la réalisation d’un prototype de ressource pédagogique, accessible en ligne : http://educmath.ens-lyon.fr/Educmath/recherche/equipes-associees-13-14/mallette/prototype-mallette/page-accueil-de-la-mallette-cp-ce1, et de nombreuses expérimentations en classe.
Nous proposons de présenter lors de cette journée des LéA, la pascaline et les cahiers d’activité informatisés développés avec la technologie Cabri Elem. Les participants pourront jouer avec les différents cahiers d’activité, s’initier au calcul mécanique avec la pascaline et parcourir le site qui présente une proposition de séquence de classe pour les CP ainsi que différentes vidéos tutorielles qui permettent de s’approprier les cahiers.

LéA EvaCODICE

Evaluation formative et démarches d’investigation en mathématiques. (Communication orale)

M. Gandit, Docteure en didactique des mathématiques, Enseignante à l’ESPE de l’académie de Grenoble, IREM et Maths à modeler. 

Cette recherche (débutée en 2012) porte sur l’évaluation des compétences dans les enseignements scientifiques fondés sur les démarches d’investigation (ESFI) (Grangeat, 2013). Notre hypothèse générale est la suivante : l’évaluation formative, intégrée aux séances de type ESFI, peut aider les élèves à disposer de repères sur l’évolution de leurs apprentissages, ceux-ci leur permettant en retour d’être plus efficaces dans le pilotage de leur démarche et dans l’explicitation des connaissances acquises. Il s’agit très concrètement de concevoir, tester, évaluer, diffuser des outils permettant cette évaluation des compétences. Les disciplines concernées sont les mathématiques, les sciences physiques et chimiques, les sciences de la vie et de la Terre, l’éducation physique et sportive, la technologie. Après une brève présentation du cadre général de la recherche, intégrant les différentes disciplines, nous préciserons la méthodologie et les résultats obtenus dans l’équipe de mathématiques, constituée de deux professeurs des écoles, de quatre professeurs en collège et de l’auteure de cette communication. Ces résultats montrent une évolution, au cours de ces deux années, d’une part, des situations d’investigation proposées aux élèves, d’autre part, des stratégies d’évaluation des compétences intégrées à ces situations. Ils s’appuient sur des vidéos réalisées de deux séquences, en CM2 et en Sixième, dans six classes. Les résultats obtenus en 2012-2013 amènent à trois constats (Gandit, 2013). Tout d’abord, l’entrée par la complexité, opérée par les élèves, est difficilement gérée par les enseignants. On note ensuite une faible prise en charge par les élèves de l’évaluation de leurs propres compétences et de leur progression dans les apprentissages. Ceci débouche sur le troisième constat : l’absence de séances de retour en classe sur ce qu’est une démarche de recherche. Ceci conduit à la formulation de la nécessité d’organiser de tels retours, permettant d’enrichir progressivement le milieu didactique relatif à la pratique scientifique (Gandit, Triquet, Guillaud, 2013), aidant ainsi les élèves à percevoir, non seulement, l’écart entre le réalisé et le visé, mais aussi à le réduire. Les résultats de 2013-2014 portent sur l’évolution de la conception des situations de mise en investigation, celle-ci intégrant des stratégies d’évaluation formative. Objectifs d’apprentissage et compétences évaluées sont explicités. Des moyens sont mis en œuvre pour susciter l’intérêt des élèves et enrôler ces derniers. Des temps de débat scientifique sont prévus (Gandit & Demongeot, 2001) permettant aux élèves de faire le point sur ce qu’ils pensent être faux ou vrais. La mise en œuvre en classe montre effectivement que l’échange des arguments et le partage des idées sont organisés, que les élèves ont davantage de responsabilité sur le plan scientifique. Des extraits de vidéos pourront étayer l’évolution des outils élaborés au cours de ces deux années.

Des ponts de papier : démarche d’investigation et évaluation formative en technologie au collège et en école (Communication orale)

M. Elkanbi, Professeur certifié de technologie, collège Gérard Philipe, Fontaine, H. Mignot, Professeur des écoles, école Labourbe, Fontaine, A. Géronimi, Docteur en didactique de la technologie, LSE de Grenoble et ESPE-UJF de Grenoble, M. Grangeat, Professeur de Sciences de l’Education, univ. Grenoble Alpes, L.S.E

Dans la situation proposée, les élèves ont recours à différentes modélisations pour s’approprier les problèmes que pose la construction d’un pont en structure « poutres ». Un soin particulier a été apporté à l’élaboration  d’un contexte d’évaluation formative tout au long de la séance. La préparation de la séquence, le matériel de classe et des extraits du déroulement seront proposés.

Travail collectif, formation professionnelle, enseignement scientifique, évaluation formative (Communication orale)

M. Grangeat, Professeur de Sciences de l’Education, univ. Grenoble Alpes, L.S.E, D. Cross, Ingénieur de recherche projet ASSIST-ME, univ. Grenoble Alpes, L.S.E, C. Lepareur, doctorante, Arc 5, univ. Grenoble Alpes, L.S.E, M. Saint-Aman, Principale adjointe, Collège Gérard Philipe, Fontaine, Isère

Les enseignements scientifiques fondés sur l’investigation mettent en jeu des démarches complexes difficiles à mettre en œuvre. Les glissements didactiques qui font manquer l’objectif initial de la séquence sont fréquents (Triquet & Guillaud, 2011). L’oubli de dimensions essentielles de l’activité réduit les bénéfices que les élèves pourraient en tirer (Grangeat, 2013). Les jeux d’apprentissage perdent facilement de leur richesse épistémologique si la relation entre contrat et milieu didactiques est déséquilibrée (Cross & Grangeat, s. d.). Ces difficultés pourraient être réduites en combinant l’évaluation formative et les enseignements scientifiques. C’est l’hypothèse du projet européen ASSIST-ME dans lequel le LéA EvaCoDICE est intégré. Ces approches évaluatives sont également complexes puisqu’elles combinent trois processus : situer les élèves dans le cours des apprentissages ; anticiper les étapes futures de ce cours d’apprentissage ; adapter les activités de manière à permettre à tous les élèves d’atteindre les compétences visées. La question est alors de savoir comment les enseignants peuvent parvenir à prendre en charge de telles démarches ? Nous pensons que cela ne peut se faire sans la création d’un collectif d’enseignants, de formateurs et de chercheurs qui ensemble conçoivent et testent des approches pédagogiques et didactiques adéquates. Dans ce texte nous cherchons à identifier les effets de ce collectif sur les approches et pratiques des enseignants. Nous analysons les idées des enseignants quant aux effets du LéA sur leurs conceptions et leurs pratiques. Le recueil de données s’est fait par entretiens collectifs structurés à la fin de la première année. Trois réunions en petits groupes ont été conduites, une pour chaque établissement et une pour les écoles. Le cadre théorique est celui de la théorie de l’activité telle qu’elle est présentée par (Engeström, 2001) ou reprise par Gueudet et Lebaud (2013). Trois domaines du système d’activité des enseignants sont modifiés. Les buts de l’activité : évaluer pour soutenir les élèves dans leurs apprentissages est devenu plus important que le but de leur attribuer des notes ; l’évaluation est mieux mise en perspective avec ce qui a été appris durant la séquence ; donner plus de cohérence dans les manières de présenter les démarches scientifiques entre disciplines est devenu crucial. Les outils et ressources : discuter des préparations et les concevoir en commun, les tester d’une classe à l’autre est devenu familier ; la conception des journées de formation autour d’une question à résoudre ensemble a changé la représentation de la démarche scientifique. Répertoire d’actions : la préparation des séquences est approfondie grâce à une meilleure connaissance des difficultés des élèves identifiées par les didactiques ; l’attention à l’implication de chaque élève fait que le nombre de démotivés a décru voire disparu. Le recueil de données de la deuxième année se fera en juin 2014.

Des ponts pour apprendre et faire apprendre (Démonstration)

A. Géronimi, Docteur en didactique de la technologie, LSE de Grenoble et ESPE-UJF de Grenoble, M. Elkanbi, Professeur certifié de technologie, collège Gérard Philipe, Fontaine, H. Mignot, Professeur des écoles, école Labourbe, Fontaine

L’enseignement de la technologie a pour ambition de permettre aux élèves de s’approprier  « les méthodes et les connaissances nécessaires pour comprendre et maîtriser le fonctionnement des produits et des connaissances et des compétences relatives à la conception et à la réalisation de produits » (Programmes collège, 2008). Les situations d’enseignement placent fréquemment les élèves en situation dite de « résolution de problème technique » sur des objets réels ou sur des maquettes. Dans de telles situations,  les élèves sont amenés à mobiliser et articuler des connaissances classables en trois champs notionnels, le premier relatif à la gestion des relations spatiales, le second aux aspects technologiques, et le dernier aux outils de représentation. Dans la situation proposée, les élèves ont recours à différentes modélisations pour s’approprier les problèmes que pose la construction d’un pont en structure « poutres ». Dans un premier temps, la situation, déjà pratiquée par le professeur de collège l’année précédente, a été retravaillée sur le plan didactique pour étendre et préciser les questionnements destinés aux élèves. Un soin particulier a été apporté à l’élaboration  d’un contexte d’évaluation formative tout au long de la séance. Dans un deuxième temps, le professeur de collège, le professeur des écoles et deux chercheurs ont collaboré afin d’adapter la séquence pour une classe de CM1. La séquence a été déployée en collège puis en école. Les déroulements ont été filmés. Nous présenterons des extraits révélateurs du potentiel mais aussi des difficultés d’une telle démarche d’enseignement.

Un collectif enseignants, chercheurs, formateurs pour concevoir et tester de nouvelles stratégies d’enseignement et d’évaluation    (Poster 1)   (Poster2)   (Poster3)

Martine Saint-Aman, Principale adjointe, Collège Gérard Philipe, Michel Grangeat, Professeur de Sciences de l’Education, univ. Grenoble Alpes, L.S.E, David Cross, Ingénieur de recherche projet ASSIST-ME univ. Grenoble Alpes, L.S.E, Céline Lepareur, doctorante, Arc 5, univ. Grenoble Alpes, L.S.E

En trois posters nous proposons de regarder et de questionner le fonctionnement du LéA EvaCoDICE lors de sa première année de fonctionnement. Nous mettons l’accent sur l’articulation entre enseignants, chercheurs et formateurs. Nous montrons comment cette coopération permet de concevoir, de tester et d’améliorer de nouvelles stratégies d’enseignement et d’évaluation. Nous questionnons le lien avec la politique globale de l’établissement afin de mettre en évidence la manière dont le LéA peut contribuer au pilotage pédagogique dans un collège.

LéA Lycée Mme de Staël - St-Julien

Apports d'un jeu épistémique pour l'enseignement de l'alimentation (Communication orale)

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Kramar, N, Fontanieu, V., Recurt, C., Sanchez E., Devallois D., Abad T.,  Brondex A, Miranda S., Richet C.,  Monod-Ansaldi, R..

L’alimentation humaine est une thématique complexe des programmes d’enseignement du secondaire, qui peut être traitée notamment dans l’enseignement pluridisciplinaire d’exploration Méthodes et Pratiques Scientifiques (MPS) en classe de seconde, en mobilisant les mathématiques, les SPC et les SVT. En effet, l’alimentation possède de multiples dimensions interdépendantes et peut être abordées par ses aspects physiologiques, socio-culturels, géographiques, économiques, environnementaux… Comment aborder cette complexité en classe ? Comment construire des liens entre ces différentes dimensions et ne pas considérer uniquement le point de vue physiologique ? Le jeu épistémique, en tant qu’espace métaphorisé et fictionnel permettant à la fois la réflexivité et la créativité (Sanchez, à paraitre) représente un type de situation d’apprentissage intéressant pour aborder le thème de l’alimentation dans une approche d’éducation à la complexité. Dans le cadre du projet Jouer pour apprendre en ligne (JPAEL, en collaboration avec l’Université de Sherbrooke), l’équipe du LéA Madame de Staël s’est engagée durant trois ans dans le développement d’un jeu sérieux sur ce thème. Dans la méthodologie suivie, de type Design Based Research (Wang & Hannafin, 2005), enseignants, ingénieurs et chercheurs collaborent pour concevoir, expérimenter en classe réelle et analyser des situations d’apprentissage dans un processus itératif. Le prototype de jeu et les ressources connexes ont été expérimentés à trois reprises, avec environ 80 élèves, et chaque année, des adaptations ont été proposées. Le jeu Met-toi à table ! issu de ce travail, propose aux élèves de masquer les caractéristiques alimentaires d’un personnage en utilisant un ensemble de ressources produites par les enseignants, puis de démasquer le personnage de leurs adversaires. Après 4 séances de jeu, une séance est consacrée au débriefing et à l’institutionnalisation. Afin d’évaluer l’influence de ce dispositif sur les croyances épistémiques des élèves en matière d'alimentation, une analyse combinant données quantitatives et qualitative a été entreprise. Le point de vue des élèves a été analysé selon le modèle de Hofer & Pintrich (1997) qui propose de caractériser le développement épistémique des individus selon quatre dimensions : vérité du savoir, simplicité du savoir, source du savoir et justification du savoir. Ce modèle a servi de base pour l'établissement d'un questionnaire passé par les élèves en début et fin de jeu, (analyse quantitative) et pour des focus groupes menés quelques semaines après le débriefing (analyse qualitative). Notre communication se focalisera sur la situation ludique produite au LéA Madame de Staël et son analyse a priori, pour repérer comment la complexité apparait dans le jeu, quelles dimensions de l’alimentation sont mobilisées, et comment elles entrent en relation. Nous explorerons également les choix et les stratégies possibles pour les élèves, ainsi que le statut des savoirs présents dans le jeu. Les résultats de l’analyse du positionnement épistémologique des élèves seront également présentés.

La conception dans l’usage de ressources numériques pour des interfaces tactiles   (Poster)

Taima Perez Rosillo (doctorante IFE), Eric Sanchez (MCF EducTice, IFE)  et Réjane Monod-Ansaldi (Chargée d'étude IFE)

La recherche que nous menons s’inscrit dans le projet Tactiléo, (projet e. Education, Financement d’Avenir). Ce projet vise à explorer les opportunités offertes par les interfaces tactiles du point de vue des pratiques d’enseignement. Il s’agit de définir l’espace de la classe comme un environnement nouveau, enrichi par les potentialités du tactile, et de favoriser le développement de la capacité des enseignants à créer de nouvelles ressources multimédia. La problématique de notre travail de thèse porte sur les propriétés des ressources numériques mobilisées avec les tablettes tactiles, ressources qui soient susceptibles de favoriser l’enseignement-apprentissage.
Nous partons de l’hypothèse que quand les enseignants concepteurs conçoivent les ressources numériques, ils prescrivent l’usage par les élèves de la tablette tactile et des applications et documents conçues, mais que l’usage que les élèves feront de cet artefact (tablette + applications et documents ) n’est pas nécessairement l’usage prévu par les enseignants. C’est pour cela que nous sommes intéressés à analyser l’usage de la tablette prescrit par les enseignants dans la conception des ressources numériques, et l’usage réel que font les élèves de ces ressources dans la situation d’apprentissage.
En conséquence nous nous posons deux questions : comment les enseignants mobilisent-ils les propriétés et les restrictions de la tablette tactile pour structurer l’activité des élèves et concevoir les ressources ? Comment les élèves s’approprient-ils les ressources numériques conçues par les enseignants, quand ils sont en situation d’apprentissage dans le milieu didactique ?
Tant la structuration de l’activité que l’appropriation des ressources est abordée dans la perspective de la dévolution de Brousseau (1997)
Nous abordons cette problématique nous appuyant sur une méthodologie de type Design-Based Research (Wang et Hannafin, 2005) pour conduire nos travaux en conditions écologiques (parce que nous regardons des situations d’apprentissage en classe et non en laboratoire), collaboratives (parce que la recherche consiste à accompagner les enseignants impliqués dans la conception) et itératives (parce que nous alternons conception et analyse à de façon récurrente). Nous réalisons l’analyse de l’acte de dévolution par les enseignant dans des séquences conçues, à partir des situations d’apprentissage des élèves documentés avec la vidéo, et nous abordons les représentations des acteurs à partir d’entretiens et de focus groups.
Notre recherche vise à construire une méthodologie permettant l’analyse des usages des ressources numériques par les élèves à travers le recueil automatique de traces numériques, pour nourrir la conception itérative de ces ressources par les enseignants concepteurs du projet T@ctiléo, à travers un processus de conception dans l’usage (Rabardel, 1995).
Le jeu Mets toi à table a été conçu et adapté à la tablette tactile par une équipe d’enseignants du lycée Madame de Staël, dédié aux élèves de seconde dans l’enseignement exploratoire MPS, qui vise à faire prendre conscience aux élèves de la complexité de l’alimentation. Les résultats de cette recherche seront réinvestis dans l’étude d’impacts du jeu à une plus grande échelle, avec un plus grand nombre d’élèves.

Mets-toi à table !, un jeu pour l'enseignement de l'alimentation (Démonstration)

Devallois D. (enseignant SVT), Abad T. (enseignant SPC),  Brondex A,(enseignante SPC) Miranda S. (enseignante Maths), Richet C. (enseignante  SVT), Recurt, C. (étudiante)

Dans le cadre de l'enseignement d'exploration méthodes et pratiques scientifiques en classe de seconde (MPS), notre équipe de 6 enseignants (2 de sciences physiques, 2 de sciences de la vie et de la terre et 2 de mathématiques) a entamé depuis 2011 un travail autour du jeu dans le projet JPAEL (Jouer pour Apprendre en Ligne) en collaboration avec l'Université de Sherbrook. Notre objectif pédagogique est de sensibiliser l'élève à la complexité des différentes dimensions intervenant dans une pratique aussi basique que de s'alimenter, au moyen d'un jeu sérieux centré sur l'alimentation.
L'année 2011-2012 a été consacrée à la conception d'une première version du jeu qui présentait plusieurs lacunes sérieuses. Une version complètement différente a donc été conçue en 2012-2013 et testée en février 2013. Fonctionnelle à nos yeux, cette nouvelle version a bénéficié de plusieurs améliorations concernant les ressources proposées, les règles et le matériel de jeu et a été testée en février 2014.
La version 2013 du jeu s'est appuyée sur une observation commune. Nous faisons tous régulièrement nos courses et, à cette occasion, il n'est pas rare d'observer les caddies de nos voisins et de nous demander ce que l'on pourrait en déduire sur leur mode de vie. « Mets-toi à table ! » est un jeu de type « Qui-est-ce ? » dans lequel deux équipes de deux joueurs s'affrontent pour démasquer certaines caractéristiques du personnage tiré au sort et masqué par l'équipe adverse, en s'appuyant sur les caractéristiques de l'alimentation de ce personnage et des ressources fournies dans le jeu. Gagnait l'équipe qui déterminait en premier le personnage de l'autre équipe. Lorsqu'une équipe avait gagné, elle devait expliquer sa fiche de masquage.
L'analyse faite fin 2013 nous a conduits à remodeler certaines ressources en limitant leur longueur et leur complexité, et à améliorer l'accès aux ressources via une carte cliquable. D'autre part, les règles de démasquage du personnage de 2012-2013 reposaient sur la mise à disposition des élèves de la collection des profils de personnages, et permettaient de raisonner au moins partiellement par élimination. Pour la version 2014, nous avons retenu le démasquage du maximum de caractéristiques du personnage sans fournir la collection de profils, afin d’amener les élèves à une réflexion plus approfondie. Enfin, les analyses des focus groupes réalisés avec les élèves ayant mis en évidence chez certains élèves un relativisme général (tout se vaut en matière d’alimentation), la séance d'institutionnalisation a été repensée. En parallèle à une version du jeu à support mixte (ressources sur ordinateur et plateau papier), une version entièrement sur tablette (ressources et plateau) a également été testée.
La démonstration lors du forum sera focalisée sur le jeu. Le matériel, les règles et les ressources du jeu seront présentés aux participants.