« Conception et diffusion de ressources en ligne pour gérer la diversité cognitive des élèves et favoriser leur réussite dans l’apprentissage de l’algèbre »

Objet du Picri

Ce projet pluridisciplinaire va permettre la dissémination de résultats de recherche sur le diagnostic cognitif pour organiser la différenciation des apprentissages mathématiques via la production de ressources numériques.

La première étape de ce projet consiste à adapter un outil de diagnostic issu de la recherche dans le cadre du projet Pépite pour le diffuser à grande échelle sur la plateforme de la communauté d'enseignants de l’association Sésamath (plateforme d’utilisation gratuite, 1.300.000 connections par mois, lauréate de plusieurs prix).

La deuxième étape s’appuie sur ces outils de diagnostic pour développer des parcours différenciés d’apprentissage fondés sur un modèle de compétence et sur l’utilisation des ressources numériques de la plateforme de cette association.

La troisième étape vise à étudier les usages de ces outils par des enseignants et des élèves. Les corpus de données recueillis sur une grande échelle et dans des conditions réelles d’usage en classe, permettront d’évaluer les modélisations didactiques et informatiques mises en œuvre et de les faire évoluer dans le cadre d’une stratégie de conception collaborative et itérative.

Caractère novateur du projet, et enjeu sociétal

L’apprentissage de l’algèbre est une des clés d’accès à l’enseignement scientifique de haut niveau. Or pour une majorité d’élèves, c’est une barrière infranchissable. L’analyse des difficultés cognitives des élèves et la conception d’outils informatiques pour aider à surmonter ces difficultés et gérer la diversité cognitive des élèves est donc un enjeu important : il s’agit de favoriser, à travers les usages des ressources développées par Sésamath, de nouvelles pratiques d’enseignement différencié et de travail individualisé des élèves, appuyées sur un diagnostic en partie automatique.

En particulier, les outils que nous mettons au point permettront de différencier les apprentissages en classe et d’instrumenter l’accompagnement scolaire des élèves en difficulté en mathématiques pour les niveaux cruciaux de collège et seconde.

Production des connaissances

- Association Sésamath : Évolution des ressources existantes et développement de nouvelles ressources intégrant une dimension diagnostique afin de faciliter la mise en œuvre par les enseignants de parcours différenciés d’apprentissage.

- Accroissement des capacités d’expertise et d’innovation de l’association via les échanges de connaissances, de ressources et de compétences avec les laboratoires LDAR (laboratoire départemental analyses) et LIP6 (laboratoire informatique Paris 6).

- Laboratoire départemental analyses -Paris Diderot : Production de modèles didactiques de parcours différenciés d’apprentissage et analyse des usages des nouveaux outils du côté élève et du côté enseignant.

- Laboratoire LIP6-UPMC : Représentation informatique des connaissances pour la gestion des parcours. Création à partir de méthodes de fouilles de données obtenues à grande échelle, de nouveaux modèles informatiques visant à mettre en place un diagnostic dynamique.

Volet formation

En informatique, le doctorant et les étudiants en master 2 vont acquérir dans ce projet une expérience de développement collaboratif et de mise en application des normes et standards concernant l'indexation pédagogique et les ressources en ligne.

En didactique des mathématiques, la doctorante et les étudiants en master2 de didactique des disciplines vont acquérir des connaissances théoriques et méthodologiques relatives à la didactique de l'algèbre, aux technologies informatiques, à leurs usages et à leur intégration dans l'enseignement des mathématiques.

Pour les académies de Paris, Créteil et Versailles dans le cadre des plans académiques de formation, des stages de formation continue permettront à des enseignants des premiers degrés et second degré de développer leurs compétences professionnelles de différenciation des apprentissages.

Volet dissémination

Le projet vise, d'une part, la mise à disposition libre et gratuite, sur une plateforme fréquentée par des milliers d'élèves et d'enseignants, d'outils conçus dans le monde de la recherche et adaptés pour une utilisation par un large public.

Il donnera lieu d’autre part, à deux thèses, à des publications scientifiques ou associées à des colloques nationaux et internationaux, à des séminaires et à un symposium au colloque européen de didactique des sciences ESERA 2011.

Intérêt régional

Pour la région Île-de-France ce projet est intéressant sur trois plans. Sur le plan de la différenciation de l’enseignement et de l’accompagnement des élèves en difficulté en mathématiques, les élèves et les enseignants d’Île-de-France sont très nombreux à utiliser la plateforme de Sésamath et ils constitueront notre terrain d’étude privilégié.

Sur le plan de la formation, deux masters et des formations continues d’enseignants sont et seront organisées autour de ce projet dans les universités Paris-Diderot et UPMCParis Universitas. Enfin sur le plan de la recherche, ce projet associe deux laboratoires franciliens et permettra la formation, par la recherche, de stagiaires de master, de deux doctorants (financés par ailleurs), de post-doc et d’enseignants de mathématiques.