Soutenance mémoire
La manière d’enseigner les sciences à l’école a évolué avec l’apparition du processus de problématisation. Le cadre de la problématisation a principalement été introduit par Christian Orange et Michel Fabre. Ce cadre concernant les sciences peut s’étendre à des disciplines comme les mathématiques. En lien avec ce cadre, nous allons aussi aborder celui de l’explicitation. Depuis quelques années, le vocable « pédagogie explicite » est utilisé par plusieurs courants de recherche. Enseigner plus explicitement est un processus qui a pour but de permettre aux élèves d’accéder par le langage aux manières de résoudre les tâches scolaires, aux catégorisations de situations et à la mise en discipline progressive des savoirs. La recherche qui va suivre va donc s’appuyer sur ces deux cadres mais également sur le cadre du tutorat.
D’après les programmes de 2016, dès le cycle 2, la résolution de problèmes est au centre de l’activité mathématique des élèves les amenant à développer leurs capacités à chercher, raisonner et communiquer. Au cycle 3, la résolution de problèmes constitue le critère principal de la maitrise des connaissances dans tous les domaines des mathématiques et elle permet de montrer comment des notions mathématiques peuvent être des outils pertinents pour résoudre certaines situations. Après avoir terminé mes séquences en mathématiques du début d’année par des situations problèmes sur les notions étudiées, avec mes élèves de CE2, j’ai remarqué que certains élèves étaient en difficulté sur ces résolutions. L’enseignement des mathématiques et plus particulièrement la compréhension des énoncés de problèmes en lien avec les cadres de la problématisation, de l’explicitation et du tutorat, me semble donc être intéressant à étudier. L’objectif est d’aider les élèves en difficultés de compréhension face à des énoncés de problèmes à construire une réflexion ayant du sens sans qu’ils aient juste à reproduire ce que l’enseignant leur dit de faire.
L’intérêt du cadre de la problématisation
La problématisation : définition
Une des difficultés du processus de problématisation est de savoir comment aider les élèves à problématiser tout en évitant de le faire à leur place. Mais qu’est-ce que la problématisation ? L’apprentissage par problématisation est avant tout la recherche d’une bonne situation d’accroche et d’une question impliquante pour les élèves. Le point de départ ne doit pas être une question fermée, il faut que la question donne matière à réfléchir et à chercher pour permettre aux élèves de s’engager dans un problème scientifique pertinent. La question posée ou la situation de départ donnée aux élèves doit donc avoir pour but de les engager dans la construction et la résolution d’un problème leur permettant d’accéder à des savoirs scientifiques. Cependant, comme le dit Christian Orange : « les relations entre connaissances, problèmes et solutions ne sont pas simples et en sens unique » , car la résolution d’un problème va entrainer de nouvelles connaissances, qui, à leur tour, vont permettre de résoudre d’autres problèmes. Ce processus de problématisation est donc composé de différentes phases qui selon Michel Fabre sont : la position, qui consiste à faire un constat d’une situation initiale, la construction (identifier précisément les données de ce constat), et la résolution du problème (émettre des hypothèses et les tester jusqu’à trouver la bonne).
Dewey et Bachelard, deux chercheurs, s’accordent sur cinq caractéristiques de la problématisation :
« 1) C’est un processus multidimensionnel impliquant position, construction et résolution de problèmes, ce qui implique que la construction du savoir va être intimement liée au problème posé. 2) Une recherche de l’inconnu à partir du connu, c’est-à-dire de la nécessité de prendre en compte les représentations initiales sur le sujet traité. 3) Une dialectique de faits et d’idées, d’expériences et de théories ; 4) Une pensée contrôlée par des normes (intellectuelles, éthiques, techniques, pragmatiques…) ; 5) Une schématisation fonctionnelle du réel ce qui signifie que les changements acquis lors du processus de recherche scientifique font l’objet d’une schématisation par les apprenants afin de pouvoir mobiliser les connaissances acquises, dans une autre situation » . En mathématiques, la problématisation peut se porter sur des activités de résolution de problèmes.
Problématiser en résolution de problèmes
« La résolution de problème doit être au cœur de l’activité mathématique des élèves tout au long de la scolarité obligatoire » . Le rôle des problèmes dans l’apprentissage a beaucoup évolué. Avant 1945, « les problèmes ont pour fonction de réinvestir et tester des connaissances déjà apprises et de montrer leur utilité pour la vie réelle d’adulte » (Coppé & Houdement, 2009). L’objectif prioritaire à cette période étant de préparer les élèves à leur avenir social et professionnel. En 2002, l’approche par compétences dans les programmes amène une évolution. On peut lire dans les textes officiels que « l’élaboration de connaissances se réalise au travers de la résolution de problèmes ». Il s’agit de dépasser la simple fonction d’évaluation attribuée jusqu’alors à la résolution de problèmes pour s’intéresser au raisonnement des élèves. La résolution de problèmes précède alors l’explication de la notion visée. Dans les programmes actuels, la place des problèmes est de nouveau affirmée. Leur fonction est d’être porteurs de sens et de justifier l’acquisition de nouvelles notions, ils doivent donner du sens, motiver les apprentissages, et développer des compétences. Au fil du temps, en ce qui concerne la résolution de problèmes, nous sommes donc passés d’un simple rôle d’évaluation à un rôle de construction de savoirs. L’enseignement de la résolution de problèmes doit avoir des temps spécifiques, qui lui sont dédiés. Elle peut s’appuyer sur des temps collectifs permettant aux élèves d’échanger sur leurs hypothèses et leurs stratégies. Cela permet la confrontation des idées et la proposition des méthodes de résolution.
Néanmoins, la résolution de problèmes demande aussi un travail individuel afin de permettre aux élèves de s’approprier le problème à leur rythme et de s’engager dans la tâche de résolution. Mais qu’entend-on par problèmes ? D’après Guy Brousseau, didacticien des mathématiques, « il y a problèmes lorsqu’on peut apporter des réponses par des raisonnements ». Il faut donc qu’il y ait quelque chose à chercher sans utiliser la mémoire seule. Cela rejoint l’enjeu de la résolution de problèmes, qui selon Jean Julo, correspond : « au fait de découvrir par soi-même une solution que l’on n’entrevoyait pas dans un premier temps ».
Cependant, résoudre un problème ne signifie pas forcément problématiser. Afin de passer de la simple résolution de problème à la problématisation, il faut changer de perspective sur le plan épistémologique : « l’élève qui traite un « problème », face à une tâche, doit répondre nécessairement au problème qu’il se pose lui-même ». Il va donc, à partir d’une situation initiale, rencontrer des contraintes qui vont lui permettre d’établir des nécessités. Suivant le type de problème, que nous aborderons par la suite, et sa place dans l’apprentissage, l’objectif de l’activité de résolution de problèmes ne sera pas le même. Selon le losange de problématisation de Michel Fabre , nous retrouvons : « aux sommets le problème, les conditions du problème et les données ainsi que la solution ».
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Table des matières
Introduction
I- Cadres théoriques
I.1- L’intérêt du cadre de la problématisation
I.1.a) La problématisation
I.1.b) Problématiser en résolution de problèmes
I.2- La construction des savoirs
I.2.a) Les savoirs dans le processus de problématisation
I.2.b) Les savoirs en résolution de problèmes
I.3- Enseigner plus explicitement
I.3.a) L’explicitation, un terme théorique
I.3.b) Expliciter pour un élève en pratique
I.4- La coopération et le tutorat à l’école
I.4.a) La coopération entre les élèves à l’école
I.4.b) Le tutorat et l’effet tuteur à l’école
II- Problématique et hypothèses de recherche
III- Méthodologie de recueil de données
III.1- Présentation de la méthodologie
III.2 – Présentation du contexte
IV-Analyse des données
IV.1- Méthodologie d’analyse
IV.2 – Analyse des données
V- Présentation d’une recherche
V.1 – Contexte de la recherche
V.2 – L’expérimentation
V.3 – Les résultats obtenus
V.4 – Conclusion la recherche
Conclusion
Annexes
Bibliographie
