Labo mathématique – Collège Valcourt, Toul
Présentation du projet
La logique du labo de mathématiques pourrait être résumée à travers ce triptyque à destination des élèves :
MANIPULER (par le jeu) pour favoriser la VERBALISATION et accompagner vers l’ABSTRACTION
Les priorités identifiées sur tout ou partie des trois dimensions fondamentales :
L’Excellence de la formation des élèves : L’apprentissage des fondamentaux (plan maths)
Égalité : Lutter contre les assignations sociales et territoriales (Égalité filles – garçons)
Bien-être : Aménagement des espaces, développement de la confiance et de l’estime de soi chez tous les élèves
Descriptif du projet et bénéfices pour les élèves
Notre projet suit les recommandations du plan Villani-Torossian (mesure 5) : mettre en œuvre un apprentissage des mathématiques fondé sur :
- la manipulation et l’expérimentation ;
- la verbalisation ;
- l’abstraction.
Ainsi que les programmes de cycle 4 :
« Pour certains élèves, l’accès à l’abstraction ne peut se faire que s’il est précédé par deux phases intermédiaires : celle de la manipulation, puis celle de la verbalisation (mise en mots) ou de la représentation (mise en images). De nombreux objets réels (carreaux de mosaïque, morceaux de ficelle, balances et autres instruments de mesure, solides, etc.) permettent d’approcher certaines notions abstraites (numération, fractions, équations, aires et volumes, etc.) de manière tactile, sensorielle. Il ne faut pas se priver d’y recourir lorsque cela s’avère nécessaire, même au collège.
La mise en mots (par oral ou par écrit) dans le langage courant, véritable moyen de développer sa pensée, aide à la compréhension, à la mémorisation et à la routinisation de connaissances et de procédures. En parallèle et en complément, la constitution d’un répertoire d’images mentales est un autre atout pour la mémorisation. »
Les manipulations, dans un jeu par exemple, sont essentielles pour favoriser les apprentissages des élèves et les accompagner dans la construction d’abstractions : en manipulant des objets physiques (cube, bande, règles…), les élèves découvrent des notions abstraites (nombres, formes, concepts), expérimentent des situations ; puis s’approprient ces notions avec leurs mots, argumentent, explicitent leur démarche. Ces étapes sont importantes pour l’acquisition et la mémorisation des connaissances, pour créer des liens entre les notions, construire une représentation mentale des notions et généraliser.
Nombreux sont les élèves montrant des difficultés à se construire une représentation mentale des notions travaillées en mathématiques. Cela constitue un obstacle à leur progression dans cette discipline. En leur permettant de manipuler et d’expérimenter, l’enseignant permet à ces élèves de mieux comprendre et de se construire des images mentales. Il les amène petit à petit vers l’abstraction. Les mathématiques vivantes sont aussi plus attractives pour les élèves.
Le matériel didactique et pédagogique sur lequel reposent ces expérimentations occupe donc une place centrale pour donner du sens aux notions. Ainsi :
•les cubes emboîtables, le matériel de base 10, les bouliers et les réglettes Cuisenaire sont utiles pour la construction du nombre et l’apprentissage du calcul ;
•les jetons peuvent être utilisés pour découvrir et verbaliser la procédure d’addition de nombres relatifs ;
•les géoplans, les tangrams, les solides à remplir, le matériel de mesure permettent de travailler la vision dans le plan et dans l’espace, de construire des formules géométriques en 2D et 3D ;
•les cubes emboîtables peuvent aussi être utilisés pour travailler le repérage dans l’espace (différentes vues), les ratios, la résolution de problèmes (modèles en barres) ;
•les cubes emboîtables, sont un matériel pertinent de modélisation, préparant l’introduction de la variable sans avoir recours à la mise en équation ;
•les billets et pièces, la balance de Roberval peuvent être utilisés pour découvrir la procédure de résolution des équations.
Ces situations expérimentales vécues par les élèves sollicitent leur créativité, développent leur motivation, encouragent leur esprit d’autonomie et d’initiative.
Le jeu, quant à lui, est un excellent outil pour décomposer/composer les nombres, découvrir une stratégie gagnante et pratiquer le raisonnement. Par son approche différente, il stimule le raisonnement logique et contribue à créer ou restaurer le plaisir de faire des mathématiques (pour l’élève comme pour le professeur).
La variété des matériels d’expérimentation (matériel de programmation, matériel de mesure…) vise à aider les élèves à construire des liens entre les disciplines pour donner du sens aux apprentissages.
Vulgariser et désacraliser les mathématiques et plus largement les sciences au sein du collège :
•La mise en place d’un club mathématiques accès sur une utilisation ludique des mathématiques : jeux – géométrie pour le plaisir – origami… Cela sera également l’occasion d’aborder les utilisations concrètes des mathématiques dans la vie quotidienne voir de développer des projets.
•Le labo sera également le lieu de mise en place d’expositions temporaires avec une priorisation sur la mise en valeur de femmes scientifiques :
oJournée internationale des femmes et des filles de sciences,
oExposition « Femmes en sciences » de l’Association Fédérative Nationale des Étudiant.e.s Universitaires Scientifiques.
•Accueil de conférences à destination des enseignants du bassin (1er et 2nd degré)
•Accueil de scientifiques, étudiants en sciences (proximité géographique de la faculté de sciences de Nancy) dans le cadre d’atelier et/ou conférences à destination des élèves.
•Profiter du PASS CULTURE pour accueillir des spectacles sur ce thème.
Enjeu spatial : mise en projet des élèves / Aménagement des espaces :
L’aménagement de l’espace avec de nombreuses zones d’interaction favorise la libre circulation des élèves et le travail de groupes, dans une finalité d’apprentissage entre pairs :
•les tableaux blancs muraux et ardoises offrent de nombreuses surfaces inscriptibles pour des exercices d’application différenciés selon les groupes ; pour des échanges entre pairs ; des échanges avec l’enseignant ;
•grâce au mobilier modulable et déplaçable, la disposition des tables et des sièges peut être modifiée selon des besoins : travail en binôme, travail de groupe, travail en îlots, travail individuel, tutorat, besoin de mouvement, d’être isolé…
Les différentes phases du travail de groupe s’articulent facilement : phase individuelle dans un premier temps pour prendre connaissance du problème ; phase d’échanges en groupes dans les zones d’interaction (autour de tables regroupées en îlots et/ou devant des tableaux muraux) ; puis phase de bilan autour d’un tableau ou de tables, par les élèves ou l’enseignant.
Par les différentes modalités d’apprentissage pouvant être mises en œuvre (travail individuel ou en groupe, aide, entraide, tutorat…), les élèves, plus impliqués et motivés, vont développer des aptitudes collaboratives et coopératives et gagner en autonomie. Ils seront plus créatifs et productifs. L’interaction avec l’enseignant est également favorisée.
Enfin, un effectif plus restreint que celui du groupe classe offre un cadre plus propice aux prises de parole : pour certains élèves, il est difficile de prendre la parole devant toute la classe ; en groupes, ils pourront échanger avec un public de 4 ou 5 élèves, et pourront prendre de l’assurance en étant moins impressionné.
Une liaison CM2 – 6ème renforcée :
Le labo-mathématique permettra de renforcer et développer cette liaison à travers :
•des rencontres entre enseignants du primaire et du secondaire, le labo pouvant être un lieu d’accueil du CEC,
•des formation communes,
•l’accueil des classes de primaire au sein du labo,
Le labo-mathématique sera également un excellent moyen de mettre en œuvre l’heure hebdomadaire de soutien ou d’approfondissement (notre établissement consacrera ainsi une heure en mathématiques) :
•dans le cadre de soutien en permettant aux élèves les plus fragiles de construire les notions non maîtrisées à travers la manipulation,
•dans le cadre d’approfondissement en favorisant le travail de groupe et les ressources matérielles disponibles.
NOMBRE D’ÉLÈVES BÉNÉFICIAIRES : 750
Objectifs
- FORMER : proposer une autre logique de développement professionnel des enseignants : mettre en œuvre des formations délocalisées, centrées sur des attentes de formation exprimées, et communes au premier degré et au second degré. A noter que les enseignants du 1er degré des écoles concernées sont dans cette logique puisqu’ils ont en grande majorité suivi une formation en constellation dans les années précédentes.
- COOPÉRER : construire un continuum didactique entre l’école et le collège : permettre un travail entre pairs en organisant des temps d’échanges inter degrés, sur des objets d’étude communs, au profit de la réussite des élèves.
- Améliorer les performances en mathématiques et la culture scientifique des élèves : contribuer à remédier aux résultats préoccupants constatés dans les évaluations nationales ou internationales, et diffuser une image vivante et positive des mathématiques et par extension, des matières scientifiques.
- DIFFUSER : participer à des événements comme la Semaine des Mathématiques ou la Fête de la Science (organisation de conférences, d’expositions, de projections, participation à des concours), rencontres entre élèves de niveaux de classe différents, création d’un club.
Validation et suivi
DATE DE VALIDATION DU PROJET : JUIN 2023
INSPECTEUR RÉFÉRENT : Stéphanie GIMBERT / Nadine ANTONACCIO
