Un exemple de résolution de problème en groupes : pour s’interroger sur les pratiques

Collège Jean Monnet – Saint Ciers sur Gironde

La vidéo suivante a été tournée dans une classe de 4e, en fin d’année scolaire. La professeure filmée a choisi de faire résoudre un problème ambitieux pour un public d’élèves de 4e en début de séquence sur la notion de fonction. Ce problème a pour objectif de permettre aux élèves de comprendre l’intérêt de cette notion qui commence à être institutionnalisée à l’issue de la résolution. Cet énoncé peut être proposé de la même façon en 3e pour développer la modélisation, et même au lycée où on laisserait plus d’autonomie aux élèves.

Résolution en groupe en classe de 4ème

Questionner les pratiques

Observer et analyser une séance de classe est toujours intéressant. Cela doit nous permettre tout d’abord de nous demander quels sont les avantages et les inconvénients des choix faits par le professeur. Chaque choix a une motivation : que gagne le professeur ? Mais aussi que perd-il ? Enfin, quels autres choix pourrait-on faire dans des circonstances analogues ?

Voici quelques points intéressants à envisager à partir de la vidéo précédente, accompagnés de quelques ressources qui peuvent permettre de faire des choix d’enseignement.

Ce qui aide les élèves à résoudre un problème

Dans chaque séquence, une place importante doit être accordée à la résolution de problèmes (cf introductions des programmes de mathématiques). Celles qui nécessitent une prise d’initiative de la part de l’élève peuvent demander plus de temps en classe mais ce n’est pas toujours le cas car on peut proposer plus régulièrement de petits problèmes guidés ou dont la méthode de résolution est montrée préalablement.

Les différents temps d’une séance

Ces temps sont plus ou moins visibles dans la vidéo précédente.

  • L’introduction d’une séance : pour améliorer l’effet de l’apprentissage et la motivation des élèves, une phase d’introduction, même courte, est à prévoir (enrôlement et maintien de l’engagement des élèves dans la tâche). Qu’aurait-on pu dire pour présenter le problème ? Est-ce la même chose de présenter l’objectif d’apprentissage et la façon dont la connaissance sera amenée ?
  • Les temps de régulation : ils peuvent servir à mutualiser ou à synthétiser ce qui a été fait jusque là. Ils favorisent la compréhension. Invite-t-on suffisamment souvent les élèves à verbaliser eux-mêmes ce qu’ils ont compris, ce qu’ils entreprennent, ce qu’ils ont fait, en les aidant à être clairs ? Les phases de mutualisation permettent de gérer le temps pour éviter que les élèves ne soient trop longtemps devant un obstacle, ainsi que d’établir les différentes stratégies de résolution ou d’évaluer leur efficacité. 
  • Lors des temps de régulation et d’institutionnalisation, l’enseignant change sa posture. Il formule, structure les savoirs les uns par rapport aux autres, distingue définitions, raisonnements et propriétés, et conventions. Il fait éventuellement la démonstration d’un résultat.
  • Les temps de verbalisation : s’ils permettent de situer une question, reformuler, structurer, donner un exemple, argumenter, …, quand et comment le professeur les organise-t-il ? S’agit-il d’échanges entre pairs, par petits groupes ou au sein du groupe classe complet ? Doit-il intervenir ? Comment forme-t-il les élèves à expliquer à leurs camarades sans faire à leur place ?

La différenciation et le travail de groupe

  • Comment les constituer et les faire vivre ? Dans la vidéo, la professeure a choisi de constituer des groupes hétérogènes. Que favorisent-ils ? A contrario, qu’est-ce que des groupes de niveaux plus homogènes permettraient ? Pour faire vivre ces groupes, le professeur circule de l’un à l’autre, régule les interactions, enseigne comment le groupe peut s’organiser, comment chacun peut trouver sa place dans le respect des autres, comment ils peuvent s’entraider en se posant des questions, etc. Le travail de groupe nécessite des compétences sociales qui ne sont pas innées.
  • Adapter les dispositifs de différenciation à sa séance : de façon générale, il est utile de varier les formes de différenciation dans l’ensemble des séances.
  • Différencier sa pédagogie et ses procédures d’enseignement ne doit pas faire perdre de vue qu’il est important de fixer et d’atteindre des objectifs communs à tous les élèves. 

L’utilisation du numérique dans sa pratique

  • L’usage du vidéoprojecteur appuie le discours du professeur : il est possible de projeter les compositions des groupes puis l’énoncé, comme dans la vidéo, mais si l’appareil est couplé à un visualiseur, il peut aussi permettre de projeter des dessins ou schémas variés, des écrits intermédiaires des élèves qui sont valorisés et qui permettent de travailler sur le fond comme sur la communication de la réponse, ou même une manipulation d’objets en direct.
  • La photographie en classe (avec projection quasi-instantanée ou en utilisant un visualiseur) peut être utilisée pour analyser les productions des élèves et travailler sur l’erreur. Car quelle place laisse-t-on aux erreurs des élèves ? Comment les montrer et les commenter peut-il permettre de les faire progresser ?
  • L’usage des logiciels de géométrie dynamique facilite la représentation. Dans la vidéo, la professeure a l’opportunité d’utiliser trois zones d’affichage de Geogebra qui dépendent les unes des autres (géométrie plane où un point est déplacé avec un curseur ; tableur de coordonnées et calculs ; graphique), mais un usage plus simple avec une seule figure est souvent très pertinent dans d’autres situations.
  • Le professeur permet-il l’utilisation des ordinateurs à la demande et selon le besoin ? Ceux-ci peuvent faciliter la représentation et le calcul, mais aussi appuyer le travail de coopération. Mais le professeur a-t-il organisé auparavant les enseignements

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