B* Deux dispositifs de formation en maths : - Lesson studies avec l’Irem de Rouen au collège REP Henri Matisse de Grand-Couronne (76) - MATHebdo avec 12 formateurs dans des écoles de la Vienne dont certaines en EP

Dernière modification le 31.03.22

Lesson studies en mathématiques

QUOI ?

Inspirée des Lesson Study japonaises, la Lesson Study adaptée (Masselin, 2020) est un dispositif de formation d’enseignants innovant qui inclue une classe d’élève. Il intègre la préparation collective d’un scénario à partir d’une ressource, la séance est ensuite mise en œuvre par l’un des enseignants et observée en direct par les autres, puis analysée collectivement. Des chercheurs sont présents dans la formation et les formateurs emploient des extraits vidéos de classe pour enrichir l’analyse de pratique (Masselin & Hartmann, 2019). Ce dispositif se déploie avec des enseignants d’écoles et de collège (ou de collège et lycée) et constitue ainsi une liaison centrée sur des problématiques mathématiques partagées par divers acteurs.

Recherche

Le dispositif de formation s’appuie sur des outils empruntés à différents cadres théoriques issus de la recherche comme l’analyse de pratique au sens de la Double Approche didactique (Robert, DATE) et ergonomique ou la théorie des ETM (Kuzniak & al., 2016). Les membres qui encadrent les Lesson Study adaptées sont des enseignants du groupe "Activités - Lesson Study" de l’IREM de Rouen dont B Masselin docteure en didactique des mathématiques et membre associée au LDAR (Laboratoire de didactique André Revuz, Université de Paris).

Une Lesson Study adaptée est nécessairement conduite par deux facilitateurs (Masselin & al., accepté) et un chercheur en didactique des mathématiques.

• https://irem.univ-rouen.fr/presentationactivites

QUI ?

5 membre(s) dans l’équipe - 1 partenaire(s)

La diversité des acteurs donne au dispositif son caractère innovant. Le soutien et l’implication de tous ces partenaires créent les conditions de réussite du dispositif : enseignants, formateurs appelés facilitateurs (Masselin & al., accepté), inspecteurs et chercheurs, chefs d’établissement sont impliqués dans la préparation et la mise en œuvre d’une Lesson Study adaptée. Lors de la formation, les chercheurs présents enrichissent les échanges par des apports spécifiques. Ils agissent également en amont pour aider les facilitateurs lors de la préparation de la formation. La recherche se nourrit de la formation et les facilitateurs et enseignants s’enrichissent des apports de la recherche.

Ces apports au collectif formé bénéficient ensuite aux élèves des enseignants présents qui doivent mettre en œuvre la ressource étudiée dans leur propre classe lors de la Lesson Study.

- Les partenaires

- Les participants

• 28 élève(s)
• 9 enseignant(s)
• 13 autre(s) participant(s)

OÙ ?

LA COTE DES DEUX AMANTS, Romilly-sur-Andelle (027), académie de Rouen (021)

Ecole élémentaire, Collège - 6ème

Le collectif regroupe des professeurs des écoles et des enseignants de mathématiques du second degré d’un même bassin rural d’enseignement. Ce collectif inter-degré a partagé une première lesson studies au collège [hors EP] de Romilly-sur-Andelle en 2018. Le dernier jour de formation, ces enseignants ont partagé leur travail avec un groupe d’enseignants d’un autre bassin dans lequel a lieu également une Lesson Study sur la même ressource. Ce second regroupement a été choisi avec un profil différent (Réseau d’éducation prioritaire). La mixité des profils des classes intégrées en formation a apporté un enrichissement de l’analyse pour tous les participants, faisant ressortir des différences mais également des invariants autour de la même ressource travaillée en classe.

• 1 académie(s)
• 1 établissement(s)
• 9 classe(s)

POURQUOI ?

- Problème identifié

La modélisation est une des compétences que l’élève doit travailler en mathématiques, et elle est peu enseignée en classe. Le dispositif propose des tâches de modélisation rares dans les manuels. Trop souvent, celle-ci est prise en charge sans que l’élève ne s’en empare. Nous avons donc proposé aux enseignants une tâche de modélisation, la "Caisse" (Hartmann & Masselin, 2019), afin qu’ils s’en saisissent en Lesson Study pour leur classe. Cette formation est un levier permettant de développer de nouvelles compétences chez les élèves en s’appuyant sur des situations fondamentales pour apprendre ensemble.

Un autre constat initial est que trop peu d’élèves sont mis en groupe pour chercher à résoudre des problèmes. Faire apprendre ensemble nécessite de réfléchir aux questions de la gestion des travaux de groupes, de la gestion de l’hétérogénéité en classe et des choix de ressources adaptées. Le dispositif Lesson Study soulève et accompagne les enseignants autour de ces problématiques.

- Indicateur(s) quantitatif(s)

- Indicateur(s) qualitatif(s)

Un groupe à distance Réséda mis en place dès le début de la Lesson Study doit permettre de recueillir des dépôts d’expérimentations dans les classes des enseignants.

Le recueil des productions d’élèves associées à un scénario choisi permet d’identifier le travail sur les fondamentaux.

QUAND ?

Du 06/11/2018 Au 01/07/2024

COMMENT ?

Le dispositif s’étale sur 6 mois avec trois journées de présentiel. Il est soutenu sur un temps long par une plateforme à distance, support du travail et des échanges.

Des travaux de groupes d’élèves et des choix de scénarii peuvent être partagés au sein du collectif (en direct le troisième jour mais aussi sur la plateforme qui constitue une mémoire collective).

- Modalités de mise en œuvre

• Suite à une préparation (boucle 1) entre formateurs du groupe IREM aidés par la recherche (Masselin & al., accepté), le dispositif se déploie sur trois jours (J1 J2 J3) avec les enseignants (boucle 2). Le premier jour, le collectif analyse a priori la situation (aidé d’extraits vidéo) en recherchant des démarches et difficultés possibles d’élèves. Il prépare ensuite une feuille de route (énoncé, scénario et grille d’interventions de l’enseignant) pour une classe prêtée en formation.

• En J2 matin, un enseignant dit expérimentateur mène la séance de classe observée en direct par le reste du collectif. Les relevés des observateurs permettent l’après-midi de J2 d’analyser collectivement a posteriori des choix réalisés pour cette séance. Ils permettent des réajustements éventuels par le collectif.

• La troisième boucle est le temps des expérimentations par les enseignants dans leur classe avec plus ou moins d’adaptation. Ils réalisent des comptes-rendus afin de pouvoir témoigner en J3 de ces expérimentations. Les facilitateurs aidés des chercheurs réalisent ensuite des apports didactiques et mathématiques selon les besoins détectés tout au long de la formation. L’après-midi de J3 le collectif initie l’écriture collective d’un cahier de Lesson Study (Masselin, 2020) finalisé ensuite par les facilitateurs puis diffusé.

QUEL BILAN ?

- Modalités d’évaluation

• Auto-évaluation de l’action par l’équipe pédagogique

Les membres du groupe "Activités-Lesson-Study" de l’IREM de Rouen participent au projet de recherche sur les dynamiques autour des LSa, conjointement avec des chercheurs du LDAR.

• Évaluation par des chercheurs

Un projet de recherche en lien avec le laboratoire LDAR de l’Université de Paris ainsi qu’un projet INSPE sont en cours sur ce dispositif. Il comporte trois axes.

Projet LDAR

- Indicateur(s) quantitatif(s) actualisé(s)

- Indicateur(s) qualitatif(s)

• Les multiples retours d’expérimentations de la 6e au CM1 témoignent d’une transférabilité de la ressource "Caisse" dans les classes. Beaucoup d’élèves ont cherché les dimensions de la caisse, travaillant ainsi le concept de nombre, de grandeurs et mesure, de géométrie dans l’espace. Ils se sont attelés à un problème qui a plusieurs solutions.

• Ces dépôts témoignent d’une meilleure inclusion de tous les élèves quand ils s’attèlent à la résolution de problème de modélisation. Les différents scénarii ont tous inclus des temps de travaux d’élèves en groupes, ce qui n’était pas systématiquement intégré dans les pratiques de certains enseignants.

• Les productions des groupes d’élèves illustrent aussi un travail sur les fondamentaux analysé en profondeur en amont par les enseignants en Lesson Study. De plus, les comptes-rendus de séance des enseignants témoignent de temps d’explications de procédures entre groupes d’élèves ou à la classe dans un climat de confiance.

ET APRÈS ?

Les élèves d’un bassin seront de plus en plus nombreux à travailler la modélisation à travers différentes ressources proposée et vécues par les enseignants en Lesson Study, et ce, dès le début du cycle 3.

Les élèves seront amenés à travailler des concepts mathématiques fondamentaux en résolvant des problèmes qui favorisent l’apprentissage ensemble et en confiance.

- Développement et suite de l’action

• Le collectif d’enseignants du bassin de Romilly-sur-Andelle nous a sollicité en 2019 pour une nouvelle Lesson Study sur une autre ressource. Des enseignants ayant entendu parlé du dispositif ont souhaité rejoindre le collectif. En 2022 une troisième Lesson Study est en cours d’élaboration.

• Un second bassin autour de Eu (collège-lycée) en est à sa première Lesson Study.

• Différentes Lesson Studies sont en cours sur Petit-Couronne, Grand-Couronne, Grand-Quevilly, ou prévues pour l’an prochain sur d’autres bassins comme Lillebonne, Le Havre, Verneuil, Sotteville-lès-Rouen.

• Le groupe "Activités Lesson Study" réalise des formations de formateurs pour diffuser le dispositif. Un nouveau groupe IREM Lesson Study est dédié aux facilitateurs (formateurs). D’autres formations se déploient depuis 2 ans au sein du plan mathématiques 1er degré et de la formation Rep Plus. Plusieurs actions sur le dispositif sont organisées avec la recherche (séminaire Lesson Study projet de recherche, colloques).

Extrait d’Innovathèque du 31.03.22

MATHebdo : 10 problèmes par semaine, une affaire qui roule !

QUOI ?

La résolution de problèmes, indispensable pour nos élèves, reste une complexité pédagogique du quotidien. Elle doit cependant demeurer une ambition pour tous : une équipe de 12 formateurs de la Vienne ont créé MATHebdo, un dispositif numérique au service de la résolution de problèmes.

Chaque semaine, les collègues reçoivent un apport didactique et dix problèmes autour d’un thème fédérateur et répondant à une progression pour 6 niveaux de classe (PS, MS, GS, CP, CE, CM). Pour chaque problème, la méthode de résolution en barres permet de modéliser la situation et garder une trace de la résolution.

Les propositions sont motivantes, associent fantaisie et acquisition de connaissances. Des mascottes référentes accompagnent les élèves : Josette pour la maternelle, Cosinus pour la résolution à l’oral, James pour la résolution en anglais et Apécus pour faire vivre les 30 minutes d’activités physiques.

Les formateurs mettent en évidence la richesse et le caractère vivant des mathématiques.

• https://ww2.ac-poitiers.fr/dsden86-pedagogie/spip.php?article2367
• http://hebergement.ac-poitiers.fr/cardie/21_22/innovatheque/MATHebdo_presentation.mp4

QUI ?

2 membre(s) dans l’équipe - 12 partenaire(s)

L’aventure MATHebdo est née suite à une formation du Plan Mathématiques pendant laquelle une équipe d’école a construit une progression en résolution de problèmes.

2 puis 4 puis 6 puis maintenant 12 formateurs conçoivent chaque semaine des problèmes pour chaque niveau de classe qui respecte cette progression. Un thème fédérateur donne de la cohérence au projet.

- Les partenaires

- Les participants

• 8000 élève(s)
• 1000 enseignant(s)
• 0 autre(s) participant(s)

OÙ ?

Poitiers Direction des services départementaux de l’éducation nationale de la Vienne DIR SERVICES DEPARTEMENTAUX EN (086)

Ecole maternelle, Ecole élémentaire - Maternelle Moyenne section, CP, CE2, CM2

• Le dispositif MATHebdo réside sur une plateforme numérique.
Tous les enseignants peuvent y avoir accès gratuitement.
Chaque semaine, les enseignants de la Vienne et les référents Mathématiques de l’Académie de Poitiers reçoivent un "teasing"avec le lien de la plateforme, mettant en avant le thème, les types de problèmes travaillés et les stratégies mises en oeuvre.

• MATHebdo est aussi présent sur les réseaux sociaux (facebook, twitter) et toutes les écoles qui le désirent peuvent y avoir accès. L’équipe MATHebdo compte actuellement 8000 connexions par semaine et reçoit des messages des écoles francophones du monde entier. Certains parents ont également pu se servir de la proposition MATHebdo pendant la difficile période de crise sanitaire quand ils devaient garder leurs enfants à la maison.

• Accès libre à toutes les classes souhaitant participer : celles du département et dans le monde entier.

• 1 académie(s)
• 1 établissement(s)
• 8 classe(s)

POURQUOI ?

- Problème identifié

La résolution de problèmes occupe une place centrale dans les programmes éducatifs du monde entier. Son principal objectif est de répondre à un impératif du XXIème siècle : faire face à une société de plus en plus technologique.

L’environnement scolaire reste actuellement le lieu privilégié de la construction des apprentissages mathématiques et de la résolution de problèmes. Cela lui confère un rôle déterminant pour l’avenir de notre société. Dans notre monde d’aujourd’hui où les outils numériques permettent d’effectuer toutes les opérations mathématiques rapidement, il est fondamental que les élèves soient capables d’analyser et de résoudre des problèmes pour pouvoir répondre aux besoins d’aujourd’hui et de demain.

Les performances des élèves de l’école élémentaire restent globalement modestes en résolution de problèmes arithmétiques, malgré parfois de bonnes connaissances dans les notions mathématiques..

- Indicateur(s) quantitatif(s)

- Indicateur(s) qualitatif(s)

→ Le niveau de la France en mathématiques ne cesse de baisser d’après les enquêtes nationales : l’avant dernière place aux évaluations TIMMS de mai 2019 a suscité notre intérêt.

→ Ce constat est conforté sur notre territoire avec l’analyse des résultats aux évaluations nationales en mathématiques :

• évaluations nationales en mathématiques début et mi CP
• évaluations nationales en mathématiques CE1
• évaluations nationales en mathématiques 6ème.

Les critères les moins réussis sont ceux relevant de la résolution de problèmes.

→ Un autre constat d’observations dans les classes montre que l’apprentissage de la résolution problème est peu ou pas investi. Les problèmes en classe ne deviennent que des exercices d’entrainement et les stratégies de résolution ne font l’objet d’aucun apprentissage : pas de structuration, ni de traces et de ce fait aucune progressivité au sein du parcours de l’élève.

- Sources d’inspiration

QUAND ?

Du 01/09/2021 Au 08/07/2022

COMMENT ?

L’objectif de l’action est de proposer des problèmes aux élèves de chaque classe afin qu’ils puissent avoir rencontré tout au long de leur parcours les différents problèmes et les stratégies associées.

Cette action répond à un besoin perçu sur le terrain quant à une proposition de parcours d’apprentissage en résolution de problèmes, des situations motivantes et pratiques, des liens avec les autres disciplines et une ouverture des mathématiques sur le monde.

MATHebdo s’appuie sur

• une progression en résolution de problèmes arithmétiques réalisée à partir de la classification de Vergnaud
• un thème fédérateur chaque semaine
• la mascotte Josette dèja connue des élèves de cycle 1.
• trois personnages pour lier les mathématiques aux autres enseignements : Cosinus et sa radio permet de travailler l’oral, James propose des problèmes en anglais et Apécus permet de réaliser des activités physiques quotidiennes en s’entrainant en calcul mental.
• du contenu didactique de formation chaque semaine.

- Moyens mobilisés

- Modalités de mise en œuvre

→ Au début de l’action, seuls quatre formateurs s’occupaient de la réalisation de la roue des problèmes. L’arrivée de nouveaux formateurs et la dynamique qui s’en est suivie a permis de mettre en œuvre une action efficace et d’identifier les points de vigilance évoqués par le terrain.

→ Le projet MATHebdo " 10 problèmes par semaine, une affaire qui roule" nécessite chaque semaine la création d’une roue des problèmes pour chaque niveau qui comprend :

• 1 apport didactique
• 2 nouveaux problèmes
• 5 problèmes d’entrainement
• 2 problèmes de géométrie
• un remue-méninge et une curiosité mathématique.

Une version pdf des problèmes est proposée aux enseignants.
Chaque semaine l’équipe MATHebdo doit créer 72 contenus mathématiques.

→ Les modalités de mises en œuvre de l’action MATHebdo se déclinent ainsi :

• une réunion en début d’année pour définir le calendrier de MATHebdo : définition des thèmes et des temps forts ( semaine des Mathématiques)
• une réunion de concertation trimestrielle pour se mettre d’accord sur la cohérence du projet : articulation des problèmes et stratégies de résolution en respectant la progressivité sur le parcours de l’élève et la progression définie pour chacun des niveaux.
• des missions définies pour chacun des acteurs : répartition du travail de création, relecture, et diffusion.
• une diffusion organisée des roues chaque semaine : Courriel, ENT, facebook, twitter.
• un accompagnement sur le terrain par les formateurs mathématiques du département de la Vienne.
• des échanges avec les classes des autres département via courriel et ENT.
• un travail avec des partenaires pour enrichir les propositions et fédérer davantage : autres formateurs, autres disciplines.

→ L’équipe MATHebdo s’est constituée en Association Mathématiques loi 1901. Des formateurs rédigent un guide d’accompagnement : l’utilisation de MATHebdo pourra ainsi permettre dans les classes la mise en œuvre de séances de résolution de problèmes construites et répondant aux exigences pédagogiques et didactiques.

QUEL BILAN ?

- Modalités d’évaluation

• Auto-évaluation de l’action par l’équipe pédagogique

Une évaluation qualitative est possible par les formateurs mathématiques de la Vienne suite à l’accompagnement des classes dans l’utilisation de l’outil MATHebdo :

◦ Engagement des enseignants dans des situations d’apprentissage quotidiennes de résolution de problèmes. ( voire bi-quotidiennes)
◦ Utilisation de l’outil par des enseignants d’un même cycle, d’une même école : cohérence de l’outil et donc de l’enseignement sur le parcours de l’élève.
◦ Structuration des apprentissages en résolution de problèmes : les élèves gardent trace des stratégies engagées.
◦ Réinvestissement régulier des procédures grâce aux 5 exercices d’entrainement proposés chaque semaine.
◦ Le propositions en anglais, en activités physiques et le travail sur l’oral sont investies.
◦ Plaisir partagé de faire des mathématiques.
◦ Retours très positifs des utilisateurs de MATHebdo, toujours plus nombreux.

• Évaluation interne à l’Éducation nationale

◦ Les résultats des évaluations nationales analysés par les équipes dans chacune de leur circonscription donneront des indicateurs quant à la réussite des élèves sur les items en résolution de problèmes.
◦ L’accès étant libre, l’équipe MATHebdo ne dispose pas de la liste des classes utilisant l’outil et n’a aucun recul quant à la façon de l’utiliser.
◦ Aucune donnée n’est quantifiable pour évaluer l’action : Utilisation de MATHebdo dans les classes / Amélioration des résultats aux évaluations nationales.

- Indicateur(s) quantitatif(s) actualisé(s)

- Indicateur(s) qualitatif(s)

MATHebdo est une aventure mathématique qui fédère une équipe de formateurs, au service des enseignants et des élèves.

Le travail conséquent que demande la création chaque semaine des roues lance une dynamique positive au sein de l’équipe des formateurs mathématiques de la Vienne.

Si une évaluation quantitative du projet n’est pas envisageable, les retours des équipes utilisant MATHebdo nous laisse penser que les élèves aiment les propositions mathématiques de MATHebdo et tous ont plaisir à faire ensemble des mathématiques.

ET APRÈS ?

• 8000 connexions par semaine sur les roues MATHebdo.
On peut supposer qu’au moins 4000 classes viennent découvrir la plateforme.
Les retours que nous avons nous signalent une utilisation quotidienne de MATHebdo, voire bi-quotidiennes dans les classes de cycle 1.

• Dans les classes que nous visitons, les élèves résolvent les problèmes essentiellement en grand groupe ou en petits groupes. Pour chaque problème proposé, une modélisation de la résolution en barres est proposé. Les élèves gardent ainsi trace de leur problème.

• La résolution des problèmes en anglais est investie et permet, au-delà d’une résolution de problème, de vivre une séance de langues au sein de la classe, dès le cycle 1.

• La radio MATHebdo est un support concret pour vivre des situations pratiques de langue orale et permet de mobiliser des stratégies différentes pour résoudre les problèmes.

• Le coin du prof diffuse de la formation didactique chaque semaine. Quand les enseignants sont accompagnés, ils le visitent volontiers.

- Diffusion

Diffusion

- Développement et suite de l’action

• Comment accompagner les enseignants dans la mise en œuvre de séances d’apprentissage avec l’outil MATHebdo ?
Telle est la volonté de l’équipe, engagée dans la rédaction d’un guide pédagogique accompagnant la plateforme en ligne.

• L’équipe MATHebdo propose une roue chaque semaine depuis deux ans. Nous ne connaissons pas encore l’avenir de MATHebdo pour l’année 3.
Les roues qui proposent des activités pour deux niveaux de l’année pourraient être améliorées et
permettre à la plateforme de continuer à vivre.

• L’équipe MATHebdo poursuit la dynamique de l’aventure et est déterminée à tout mettre en œuvre pour que les élèves engagés continuent à résoudre des problèmes avec plaisir.

Extrait d’Innovathèque du 10.03.22