Un élément clé pour amélioration de l’efficacité des enseignants est de mieux aligner l’enseignement sur les preuves scientifiques. Nous pouvons privilégier les démarches les plus susceptibles d’être efficaces pour l’apprentissage des élèves. Un compte-rendu de l’analyse de Siobhan Merlo (2024) qui explore notamment cette question.
(Photographie : branchflowerphoto)
Vers une science de l’apprentissage des mathématiques
Les travaux sur la science de l’apprentissage intègrent des éléments des sciences cognitives, de la psychologie de l’éducation et des neurosciences à des méthodes d’enseignement éprouvées et fondées sur des preuves. Ils offrent des pistes pour la conception et la sélection de ressources pédagogiques de haute qualité.
À ce jour, l’interaction de la science de l’apprentissage avec les mathématiques, la cognition mathématique et l’apprentissage des mathématiques a été limitée.
Une science des mathématiques est nécessaire pour faire le lien entre les éléments clés de la science de l’apprentissage et la cognition mathématique, ainsi que pour les implications pédagogiques pour les mathématiques et la numératie.
Il existe des différences considérables entre les chercheurs et les enseignants quant à la définition de la réussite en mathématiques et quant à la manière de la mesurer.
Nous pouvons distinguer trois sensibilités :
- Un accent sur l’engagement des élèves
- Un accent sur le raisonnement et les stratégies mathématiques
- Un accent sur l’efficacité mesurable
Un accent sur l’engagement des élèves en mathématiques
De ce point de vue, l’engagement des élèves est essentiel pour l’apprentissage des mathématiques.
Selon cette perspective, les élèves n’aiment pas les mathématiques pour de nombreuses raisons :
- Des tests qui mesurent la performance
- L’apprentissage par cœur
- L’idée d’être naturellement bon ou mauvais en mathématiques
- La dimension essentiellement abstraite des mathématiques
- La compétition.
Le système scolaire serait conçu pour soutenir les élèves les plus performants au détriment de ceux qui ont des difficultés en mathématiques.
L’utilisation de tâches authentiques et complexes, ancrées dans le moindre réel, est privilégiée. Les élèves apprendraient mieux dans le cadre de groupes collaboratifs. Ces démarches amélioreraient l’état d’esprit des élèves face aux mathématiques et les impliqueraient davantage. Cela se traduirait par de meilleurs résultats dans l’ensemble.
Pour mesurer l’efficacité de leur approche, les facteurs mis en avant sont l’engagement des élèves, leurs sentiments et attitudes à l’égard des mathématiques et les trajectoires et cours suivis.
Un accent sur le raisonnement et les stratégies mathématiques
De ce point de vue, la connaissance conceptuelle est essentielle pour que les élèves deviennent des experts en calcul.
Dans cette perspective, l’accent est mis sur la facilitation des connaissances conceptuelles plutôt que sur les connaissances procédurales.
Il est supposé qu’en aidant les élèves à comprendre les concepts et à raisonner efficacement, nous pouvons les engager plus profondément dans les mathématiques, ce qui conduit à de meilleurs résultats.
Le développement des connaissances procédurales et de la fluidité se fait de manière organique par le biais d’une pratique ouverte et d’activités en classe.
Les progrès sont mesurés par les échanges avec les élèves, leur raisonnement, leur discours et leur confiance dans l’application des stratégies.
Les techniques, les programmes et les outils d’évaluation qui souscrivent à cette approche comprennent les discussions de groupe, la construction de connaissance, la réflexion et les échanges en classe sur les mathématiques.
Un accent sur l’efficacité mesurable
Cette perspective promeut l’utilisation en classe de pratiques pédagogiques dont l’efficacité a été régulièrement démontrée auprès d’un grand nombre d’élèves dans des contextes expérimentaux de haute qualité.
Une approche de transfert de responsabilité progressive de l’enseignant vers l’élève est privilégiée. Elle est axée sur :
- Un enseignement explicite et le développement des compétences mathématiques au cours de la phase d’acquisition.
- Suivie d’une pratique intensive pour développer la fluidité et l’autonomie.
- Poursuivie par des approches minimalement guidées avec des applications mathématiques du monde réel au cours des phases de généralisation et d’adaptation.
Les connaissances conceptuelles et procédurales sont mises sur un pied d’égalité tout au long du processus.
Les difficultés en mathématiques sont attribuées à un mauvais enseignement ou à une pratique insuffisante. Les progrès sont mesurés par rapport à des normes établies en fonction des programmes d’enseignement.
Vers une version intégrée de l’apprentissage en mathématiques
L’engagement, le raisonnement et les connaissances sont tous les trois essentiels pour l’apprentissage en mathématiques.
L’engagement passe par le développement des compétences et la préparation des élèves à la réussite. Il ne peut passer par l’assouplissement des exigences en matière de justesse des réponses ou par le renoncement au passage de tests.
Les connaissances procédurales et la fluidité sont aussi importantes que les connaissances conceptuelles. Leur apprentissage est à la fois efficace et utile pour libérer la capacité de la mémoire de travail afin de se concentrer sur des concepts nouveaux et plus complexes.
La science des mathématiques est la plus en phase avec la position défendue par le groupe axé sur l’efficacité mesurable.
Les approches pédagogiques fondées sur la recherche en matière de cognition et sur la manière dont les gens apprennent les mathématiques et le calcul sont extrêmement bénéfiques.
Les sciences cognitives fournissent une lentille à travers laquelle évaluer les preuves des différentes approches, y compris « pourquoi », « comment » et « quand » les adopter. Cela permet aux enseignants de prendre des décisions valides concernant leur enseignement. De telles démarches permettent d’aboutir à de meilleurs résultats éducatifs pour les élèves et à une amélioration des compétences en mathématiques dans l’ensemble de la société.
Mis à jour le 21/08/2024
Bibliographie
Siobhan Merlo, The Science of Maths and How to Apply It, 2024, Analysis Paper 71, The Centre for Independent Studies
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