Année scolaire 2014-2015 : Développer avec les TICE l'appétence des élèves pour les problèmes ouverts
Synthèse
Lors de l’année scolaire 2013-2014, l’académie de Toulouse a participé aux TraAM et a axé sa réflexion sur la nécessité de construire chez les élèves une culture de la recherche de problèmes et de l’utilisation d’outils numériques. L’acquisition de cette culture passe par une pratique fréquente de questions ouvertes. Les travaux menés cette année visent à produire des ressources dans cet objectif : des activités ouvertes qui peuvent être rapidement mises en œuvre en classe.
Les bonbons :
| Un exemple en géométrie... Construction sous contraintes : Triangle rectangle isocèle Construire un triangle rectangle isocèle, dynamique, en utilisant les outils disponibles* Image
*Outils disponibles : Régle et compas. Pas de perpendiculaires. |
Un exemple avec un tableur... Les nombres d'Elisa Elisa choisit deux nombres entiers compris entre 1 et 10. Elle multiplie ces deux nombres, puis soustrait à ce produit la somme des deux nombres. Elle obtient 27. Quels sont les deux nombres choisis par Elisa ? Image
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Ces activités, appelées « les bonbons », visent en particulier à familiariser les élèves avec la résolution de problèmes en utilisant un outil numérique. Elles ont été testées dans deux classes de seconde et de deux classes de terminales S durant la totalité de l’année scolaire 2014-2015. D’autres « bonbons » ont été testés en collège (classes de sixième et de quatrième).
Le bilan de cette année d’expérimentation est très positif : appétence des élèves pour ce type d’activités, développement de la compétence « changer de cadre » (en particulier mise en relation de différents problèmes, …) et de la compétence « prendre des initiatives », gain d’autonomie chez les élèves dans l’utilisation des outils numériques.
Aux vues de ce retour encourageant, le groupe de travail de l’académie de Toulouse a également produit quelques courtes activités mais n’incluant pas l’utilisation d’outils numériques.
Voir "Les bonbons non numériques"
Des vidéos :
Par ailleurs, le groupe de travail de l’académie de Toulouse a réfléchi sur l’apport de la vidéo pour introduire des problèmes ouverts, en particulier au collège. Dans un premier temps, nous avons testé des vidéos trouvées sur Internet (voir le compte rendu sur l'activité la boite à peindre) ;
Il est ressorti de cette expérimentation que ces vidéos présentaient parfois un niveau de complexité important, en particulier, beaucoup d’informations à extraire par les élèves. Ces vidéos appelaient donc un travail en classe assez long s'il n'y avait pas eu un travail en amont permettant aux élèves d'apprendre à travailler à partir de tel support.
Dans la continuité de la réflexion amorcée avec les bonbons, il a été décidé de produire des vidéos simples et dont la mise en œuvre en classe serait rapide (pas plus de 30 minutes).
La compétence « modéliser »
La base du travail mené dans l’académie était donc de développer une culture de la recherche de problèmes, de proposer des outils pour que les élèves apprennent à chercher. Or, lors de la recherche d’un problème ouvert, les élèves peinent fréquemment pour « modéliser » le problème posé.
Il a donc paru intéressant de proposer des activités visant à travailler la compétence « modéliser ». Deux pistes, encore en cours d’exploration, ont été envisagées :
- Proposer des activités qui développent seulement cette compétence, au même titre que l’exercice « Développer l’expression A(x) = (x+1)(x+3) » ne permet le travail d’une seule compétence. Voir ces activités.
- Proposer des scénarios autour de questions ouvertes qui permettent principalement de travailler cette compétence. Voir de tels scénarios.
Si la seconde piste envisagée est assez simple à mettre en œuvre, le travail sur la première doit encore être largement abondée.
Expérimentations : Vidéos
Enfin, le groupe de travail de l’académie de Toulouse propose des vidéos de mise en œuvre en classe de problèmes ouverts. Il s’agit de problèmes ouverts introduits par des vidéos ou des problèmes plus classiques.
Quelques problèmes revisités « au passage »
Le randonneur : plus ouvert…plus riche ! Un problème assez classique (la distance parcourue par le randonneur diminue de 5% chaque jour) pour lequel les élèves ont pris l'initiative de remettre en cause la modélisation et d'en proposer une nouvelle qui leur semblait plus vraisemblable.
Un cube dans un aquarium : plusieurs versions pour tenir compte l’hétérogénéité.
La boite à peindre : Le problème des "Frères Dudu" rejoué pour être plus accessible.
Voir les comptes rendus des activités et la nouvelle version.
