329/4 - Comment favoriser la régulation interactive lors d’activités de résolution de problèmes en petits groupes ?

Isabelle Demonty

 

Université de Liège, Belgique

 

Virginie Dupont

 

Université de Liège, Belgique

 

Annick Fagnant

 

Université de Liège, Belgique

 

Mots-clés : Problèmes arithmétiques complexes – régulation interactive – interactions entre élèves – indices

 

Résumé : De nombreuses recherches ont mis en évidence les difficultés importantes rencontrées par les élèves face aux problèmes complexes. En vue d’éclairer ces difficultés et de rechercher des pistes didactiques susceptibles de soutenir les apprentissages, la présente recherche s’intéresse aux régulations interactives entre élèves dans trois modalités de travaux de groupes proposant différents « outils » susceptibles de favoriser les démarches auto-régulatrices.

 

1. Contexte de l'étude

La notion de compétence a pris une place considérable dans la plupart des référentiels européens de formation. On attend aujourd’hui des élèves qu’ils soient capables de mobiliser, de façon intégrée, un ensemble de ressources internes et externes pour accomplir des tâches complexes voire inédites (Beckers, 2012 ; Carette, 2007 ; De Ketele, 2010 ; Rey, Carette, Defrance & Kahn, 2006).

De nombreuses recherches ont mis en évidence les difficultés importantes rencontrées par les élèves face à ce type de problèmes (Carette, 2007 ; Crahay & Detheux, 2005 ; Marcoux, 2012). Si les analyses des épreuves papier-crayon permettent de cerner partiellement les difficultés éprouvées par les élèves (notamment en ce qui concerne la maîtrise des procédures impliquées dans les tâches complexes), elles révèlent néanmoins leurs limites pour aider à cerner le « mystérieux processus » que constitue le « savoir mobiliser » (ou le « savoir mobiliser et intégrer ») pourtant pointé au cœur de toutes les définitions de la notion de compétence » (Fagnant & Dierendonck, 2012). Eclairer ce questionnement (mieux comprendre ce qui pose des difficultés aux élèves) semble pourtant essentiel pour dégager des pistes didactiques susceptibles de soutenir les apprentissages des élèves. Par ailleurs, dans le domaine du développement de compétences dans différentes disciplines, de nombreux travaux se sont intéressés à la régulation des apprentissages en classe (Allal, 2007 ; Allal & Mottier-Lopez, 2005 ; Mottier-Lopez, 2012).

La mise en place de modalités d’apprentissage permettant une meilleure compréhension des difficultés rencontrées par les élèves et visant à cerner les éléments déclencheurs de régulations efficaces pourrait constituer un premier pas vers une meilleure connaissance des éléments sur lesquels l’enseignant pourrait s’appuyer pour aider les élèves à développer des démarches plus efficaces de résolution. Dans le cadre de la présente étude, ce sont aux régulations interactives qui proviennent des interactions entre apprenants et avec des outils susceptibles de favoriser ces interactions que nous nous sommes intéressées.

2. Objectifs de l'étude

L’étude poursuit deux objectifs : le premier est d’analyser dans quelle mesure ces différents « outils » jouent un rôle de vecteur dynamisant les interactions entre les élèves et, partant, favorisent les régulations interactives, sans induire de démarches spécifiques de résolution (Julo, 2002) ; le deuxième est de cerner les opportunités offertes par ces différentes modalités de travaux de groupes pour mieux cerner les difficultés rencontrées par les élèves face à ces tâches complexes de mathématiques.

3. Méthodologie

L’étude s’appuie sur une tâche complexe de mathématiques, proposée par la commission d’outils d’évaluation en tant qu’exemple illustrant les attendus en fin d’enseignement primaire concernant l’évaluation de compétences scolaires en Belgique francophone. Dans un premier temps, ce problème complexe a été soumis individuellement aux élèves de 7 classes de 6e année de l’enseignement primaire (grade 6). Sur la base d’une analyse des démarches et des réponses fournies, trois groupes hétérogènes de deux ou trois élèves ont été constitués au sein de chaque classe en vue de tester trois modalités d’interactions spécifiques (60 élèves répartis dans 21 groupes au total, 7 groupes pour chaque modalité). Dans un second temps (au minimum deux semaines après le temps 1), les élèves ont été confrontés à la même tâche complexe qu’ils devaient cette fois résoudre en groupe.

Trois modalités de travaux de groupes s’appuyant sur des « outils » susceptibles de favoriser les régulations interactives ont été expérimentées. Ces « outils » ont été conçus sous la forme d’indices susceptibles de favoriser une démarche experte et réflexive de résolution de problèmes (Verschaffel & De Corte, 2008).

Dans la modalité 1, chaque élève a reçu une copie non corrigée de sa propre production. La constitution des groupes a été conçue de manière à réunir des élèves ayant des démarches de résolution individuelles variées. Les « indices » sont ici leurs réponses initiales qui devraient donc engendrer des confrontations entre élèves. Dans les deux autres modalités, les élèves ont reçu des indices élaborés sur la base des difficultés rencontrées lors de la phase individuelle. Dans la modalité 2, les indices sont conçus de façon à aider la construction d’une représentation appropriée de la situation (Coquin-Viennot & Camos, 2003 ; Fagnant & Vlassis ; 2013, Julo, 2002). Dans la modalité 3, les indices prennent la forme de réponses erronées fournies comme telles aux élèves et conçus sur la base des erreurs les plus fréquemment observées au prétest ; l’hypothèse étant que cela favorisera le déclenchement d’une démarche de vérification de leur production et la mise en œuvre d’une tentative de régulation (Focant & Grégoire, 2008 ; Montague, 2007). Tous les groupes ont été filmés durant la résolution du problème.

4. Résultats principaux

Concernant le premier objectif, l’analyse des échanges observés dans les différents groupes montre que de nombreuses discussions ont pu être observées et ont débouché sur des stratégies de résolution variées, mais ceci tant dans les groupes efficaces que dans les autres. Autrement dit, si les « outils » semblent dynamiser les interactions entre élèves, c’est l’analyse comparative des groupes efficaces et des groupes inefficaces qui devrait nous aider à mettre en évidence leur capacité à favoriser des régulations interactives porteuses.

La modalité de fonctionnement des groupes ne semble pas associée à la réussite de ceux-ci : dans toutes les modalités de fonctionnements, on retrouve des groupes efficaces et inefficaces et ce, dans des proportions très comparables. Au niveau des types d’interactions qui apparaissent dans les groupes, le premier constat est que ces interactions ne semblent pas dépendantes des modalités de travail puisqu’on retrouve les différents types d’interactions dans les trois modalités. Le deuxième constat est que les trois modalités de travail ont donné naissance à des échanges assez riches puisqu’on observe une très large majorité de démarches expliquées ou co-construites. Enfin, si les démarches imposées ont clairement une efficacité limitée, les démarches débattues ne sont pas pour autant garantes de succès. Finalement, c’est l’analyse fine des démarches mathématiques développées dans les différents groupes qui permet de mieux comprendre pourquoi certains groupes réussissent alors que d’autres échouent. En effet, si plusieurs démarches pouvaient aboutir à la réponse correcte, certaines démarches s’avèrent pourtant beaucoup plus efficaces que d’autres et c’est essentiellement en fonction du type de démarche privilégiée que les débats vont ou non conduire le groupe à la solution correcte.

Le deuxième objectif était de cerner les opportunités offertes par les travaux de groupes pour mieux cerner les difficultés rencontrées par les élèves face à des tâches complexes de mathématiques. C’est sans doute là un des résultats les plus intéressants de l’étude qui montre la richesse que peut apporter l’observation des interactions entre les élèves, et ceci, quelles que soient finalement les modalités de travaux de groupes envisagées. Les observations menées tant dans les groupes qui réussissent que dans ceux qui échouent permettent de révéler les démarches des élèves et de mettre le doigt sur de multiples difficultés ; elles aident aussi à interpréter les erreurs et à comprendre certaines solutions qui demeurent parfois très obscures lorsqu’on s’en tient à une analyse papier-crayon.

Un autre résultat important de l’étude est aussi d’avoir montré les limites d’efficacité des travaux de groupes. Si les élèves sont globalement plus nombreux à résoudre différentes étapes de la tâche complexe lorsqu’ils sont placés en groupe que lors de la résolution individuelle, ces « progrès » restent de faible ampleur malgré les diverses modalités mises en place pour les aider à améliorer leurs performances. Dans l’étude exploratoire que nous avons menée, l’enseignant est le grand absent de la relation didactique mise en œuvre. Or, même lors des moments de travaux de groupes, son rôle est pourtant essentiel pour dynamiser les interactions entre élèves, pour choisir les moments opportuns de donner des indices ou encore pour mettre en œuvre d’autres processus de régulation s’intégrant dans la démarche de raisonnement des élèves. Pour ce faire, il est nécessaire qu’il interprète adéquatement les démarches des élèves et les difficultés qu’ils rencontrent pour « prendre le risque d’interférer avec les processus de pensée en cours » (Perrenoud, 1993, pp.43-45). En ce sens, la mise en place de modalités d’apprentissage permettant une meilleure compréhension des difficultés rencontrées par les élèves et visant à cerner les éléments déclencheurs de régulations efficaces nous paraît constituer un premier pas pour développer une réflexion visant à aider les enseignants à jouer un réel rôle d’étayage soutenant les élèves face à la résolution de problèmes en général et face aux tâches complexes en particulier.

Références

Allal, L. (2007). Régulations des apprentissages : orientations conceptuelles pour la recherche et la pratique en éducation. In L. Allal & L. Mottier Lopez (Eds.), Régulation des apprentissages en situation scolaire et en formation (pp. 7-23). Bruxelles : De Boeck.

Allal, L., & Mottier Lopez, L. (2005). L’évaluation formative de l’apprentissage : revue de publications en langue française. In Centre pour la recherche et l’innovation dans l’enseignement (Ed.). L’évaluation formative pour un meilleur apprentissage dans les classes secondaires (265-290). Paris : Edition OCDE.

Beckers, J. (2012). Introduction et mise en perspective théorique. In : J. Beckers, J. Crinon, & G. Simons (Eds), Approche par compétences et réduction des inégalités d’apprentissage entre élèves. De l’analyse des situations scolaires à la formation des enseignants (pp.7-16).  Bruxelles : De Boeck.

Carette, V. (2007). L’évaluation au service de la gestion des paradoxes liés à la notion de compétence. Mesure et Evaluation en Education, 30(2), 49-71.

Crahay, M. & Detheux, M. (2005). L’évaluation des compétences, une entreprise impossible ? Résolution de problèmes complexes et maîtrise de procédures mathématiques. Mesure et Evaluation en Education, 28(1), 57-78.

Coquin-Viennot, D.  Moreau, S. (2003). Highlighting the Role of Episodic Model in the Solving of Arithmetical Problems. European Journal of Psychology and Education, 18 (3), 267-279.

De Ketele, J-M. (2010). Ne pas se tromper d’évaluation. Revue française de linguistique appliquée, XV-1, 25-37.

Fagnant, A. & Dierendonck, C. (2012). Table ronde : Comment assurer l’évaluation diagnostique des compétences scolaires ? Actes du 24e colloque international de l’Adméé-Europe : L’évaluation des compétences en milieu scolaire et en milieu professionnel. Du 11 au 13 janvier 2012, Luxembourg (Luxembourg). http://admee2012.uni.lu/index.php/actes

Fagnant, A. & Vlassis, J. (2013). Schematic representations in arithmetical problem solving: Analysis of their impact on grade 4 students. Educational Studies in Mathematics, 84(1), 149-168.

Focant, J. & Grégoire, J. (2008). Les stratégies d’autorégulation cognitive : une aide à la résolution de problèmes arithmétiques. In M. Crahay, L. Verschaffel, E. De Corte, & J. Grégoire (Eds.), Enseignement et apprentissage des mathématiques : que disent les recherches psychopédagogiques ? (pp. 201-221). Bruxelles : De Boeck.

Julo, J (2002). Des apprentissages spécifiques pour la résolution de problèmes ? Grand, 69, 31-52.

Marcoux (2012). Différences entre élèves dans trois types de tâches en mathématiques : quelques variables à prendre en compte pour éviter d’engendrer des inégalités. In J. Beckers, J. Crinon & G. Simons (Eds.). Approche par compétences et réduction des inégalités d’apprentissage entre élèves, (pp. 33-56). Bruxelles : De Boek.

Montague, M. (2007). Self-regulation and mathematics instruction. Learning Disabilities Research & Practice, 22(1), 75–83.

Mottier-Lopez, L. (2012). La régulation des apprentissages en classe. Bruxelles : De Boeck.

Perrenoud, P. (1993). Vers des demarches didactiques favorisant une regulation individualisée des apprentissages. In L. Alla, D. Bain, & Ph. Perrenoud (Eds.). Evaluation formative et didactique du françai (31-50). Neuchâtel et Paris: Delachaux et Niestlé.

Rey, B., Carette, V., Defrance, A. & Kahn, S. (2006). Les compétences à l'école — Apprentissage et évaluation. Bruxelles : De Boeck.

Verschaffel, L. & De Corte, E. (2008). La modélisation et la résolution des problèmes d’application : de l’analyse à l’utilisation efficace. In M. Crahay, L. Verschaffel, E. De Corte & J. Grégoire (Eds.). Enseignement et apprentissage des mathématiques. Que disent les recherches psychopédagogiques? (153-176). Bruxelles : De Boeck.