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B* Laboratoire de mathématiques de 6 collèges et écoles REP et REP+ à Vitrolles (CNR)

22 avril

Laboratoire de mathématiques des collèges H. Fabre et C. Claudel
Projets innovants CNR Notre école, faisons-la ensemble

Fonction du porteur de projet Directrice

Ecole élémentaire [REP+] Jean-Jacques Rousseau 13127 Vitrolles

Eventuellement autres écoles ou établissements selon leur code Vitrolles UAI : 0132214L collège [REP+] Henri Fabre, 0133015G école [REP+], 0132445M école [REP+] La Fontaine, 0133352Y collège [REP] Camille Claudel, 0133358E école [REP] Raimu
Statut expérimentation Non
Nb élèves bénéficiaires du projet 396

Date de validation du projet 21/12/2023
Date de début du projet 9 août 2022 à 00:00

DESCRIPTIF DU PROJET

Objectifs ​

– Mutualisation et réflexion autour des pratiques inter degré et inter réseaux d’Education Prioritaire :
◦ entre professeurs du second degré d’établissement différents
◦ entre enseignants de cycles différents
◦ entre enseignants d’un même réseau (du cycle 2 au cycle 4)
– Améliorer l’apprentissage et la réussite des élèves en résolution de problèmes arithmétiques (passage de la manipulation à l’abstraction)
– Améliorer l’apprentissage et la réussite des élèves en Géométrie et Grandeurs et mesures (passage de la manipulation à l’abstraction)
– Outiller et accompagner les enseignants :
◦ dans l’enseignement de la résolution de problèmes (appropriation des guides mathématiques)
◦ dans la formation (accès à des éléments théoriques et didactiques répondant aux besoins émanant du terrain)
◦ dans l’observation de l’activité des élèves (observations croisées)
– Renforcer le lien à la parentalité en Education Prioritaire
– Contribuer au bien-être des élèves en diminuant le sentiment d’échec et l’appréhension que peuvent engendrer les Mathématiques

Lutter contre les difficultés scolaires ;L’évaluation des élèves ;L’apprentissage des fondamentaux (plan maths et français) ;Lien école-famille Lutter contre les assignations sociales et territoriales ;Egalité filles – garçons

Idées initiales

​- Point de départ :
À la suite d’observations de classes menées dans le cadre de la liaison inter degré CM2/6ème quelques années auparavant, le collège Henri Fabre, à travers deux de ses professeures, s’est intéressé au laboratoire de mathématiques.

- Présentation :
Début septembre 2022, lors d’une réunion institutionnelle, les différents pilotes (Mme Piquette, IEN de circonscription de Vitrolles, Mme Guichard, IEN 1er degré chargée de la mission Mathématiques, Mme Louis et Mme Crampette, principales des deux collèges REP+ et REP de Vitrolles, M. Ricomet, IAIPR de Mathématiques, référent académique du Plan maths) ont présenté ce dispositif innovant qui a d’emblée séduit certains enseignants. Un groupe de neuf professeurs appartenant au REP et au REP+ (cinq du 1er degré et quatre du 2nd degré) s’est alors constitué.

- Démarrage :
◦ Une seconde réunion, le mois suivant, a permis de croiser nos regards sur les difficultés que pouvaient rencontrer nos élèves de cycle 3 en mathématiques. Deux domaines sont principalement ressortis : la résolution de problèmes, en lien ou non, avec les grandeurs et mesures et la géométrie. Les résultats n’étant pas mesurables pour le cycle 2 et le début du cycle 3 pour le dernier domaine, nous avons ciblé la résolution de problèmes.
En effet, au regard des évaluations nationales des années précédentes (2019, 2020, et 2021) pour le premier comme pour le second degré, nous avons pu constater, malgré une petite amélioration selon les écoles, que la thématique méritait d’être traitée, le nombre d’élèves à la maitrise satisfaisante demeurant insuffisant.
◦ En janvier, l’analyse des résultats aux évaluations nationales, pour la session 2022, présentés en Conseil Ecole Collège, a permis de montrer que le taux d’élèves « à besoins » couplé avec le taux d’élèves dits « fragiles » sur notre école (J.J. Rousseau) passait de 45% en CP, à 76% en CE1 comme en début de 6ème pour le collège Fabre et à 71% pour le collège Claudel, contre 31% pour la moyenne de circonscription en CP et 55% en CE1.
◦ Une première journée de travail, basée sur une réflexion autour de l’enseignement des mathématiques, resserrée sur la résolution de problèmes, avec des échanges de pratiques et des observations en classe de 6ème sur le collège Henri Fabre a permis de faire ressortir plusieurs difficultés :
◦◦ Celle des élèves à entrer dans l’activité en Résolution de problèmes (frein, découragement, manque d’intérêt)
◦◦ Celles de certains élèves à comprendre l’énoncé de problèmes (difficulté de lexique et/ou de syntaxe)
◦◦ Celles des élèves à réussir à se représenter la situation lui permettant de trouver le calcul adapté, en vue de répondre à la question posée
◦◦ Celle d’aider les élèves en difficulté (élèves dits à besoins particuliers ou autres)

◦ Le temps de discussion qui a suivi les observations a également permis de faire apparaitre des questionnements du point de vue des professeurs :
◦◦ Comment aider les élèves à passer de la manipulation à l’abstraction ?
◦◦ Comment manipuler avec peu ou pas de matériel ?
◦◦ Comment motiver les élèves à entrer dans la tâche, malgré leurs difficultés ou leur sentiment d’échec face à la discipline ?
◦◦ La schématisation par le modèle en barres est-elle une réponse ?
◦◦ Si oui, comment l’enseigner ?
◦◦ Doit-on l’introduire à tous les niveaux ?
◦◦ Doit-on aussi l’utiliser au collège ?

◦ Tous ces questionnements nous ont poussés à demander l’aide d’un formateur, Christophe Dracos, conseiller départemental de Mathématiques, accompagnant le Labo depuis la création de sa dimension inter degré. Ainsi, l’utiliser au tous les membres du Labo ainsi que l’ensemble de l’équipe enseignante de l’école a reçu une formation, hors temps scolaire, sur le modèle en barres.
◦ A la suite de cette formation, deux autres journées destinées au Labo maths, ont pu être vécues : l’une ayant pour support de travail et de réflexion l’observation d’une séance sur l’introduction du schéma en barres dans une classe de CM1/CM2 de notre école (élémentaire J.J. Rousseau), l’autre, au sein d’une classe de 6ème, du collège Camille Claudel.
◦ Début juin, pour clôturer notre première année de Labo inter degré, nous avons organisé un défi Maths, Résolution de problèmes inter degré, mêlant des élèves de cycle 3, des deux réseaux.
Enfin, afin de dresser un bilan de notre dispositif, nous avons répondu à un rapide questionnaire proposé par le CPD Maths Christophe Dracos et notre coordonnatrice REP+, Emilie Pinel, qui coordonne la partie du laboratoire de mathématiques 1er degré, en lien avec les deux collèges de l’Education Prioritaire.

◦ Voici ce qui en est ressorti de positif :
◦◦ Le temps dont ont pu bénéficier les enseignantes pour participer activement au Labo grâce aux moyens de remplacement alloué par le REP+ et la circonscription
◦◦ L’évolution des pratiques :
→ plus de séances de résolution de problèmes dispensées dans les classes
→ des séances spécifiques sur la résolution de problèmes toutes les semaines ou tous les quinze jours au collège
→ la nécessité d’introduire la schématisation en barres dès la rentrée de 6ème
→ la volonté d’élaborer une progression en résolution de problèmes au sein du cycle 3 (écoles/collège/réseaux)
→ le recours systématique à la manipulation pour les élèves en difficulté, peu importe le niveau ou le cycle (écoles, collèges)
◦◦ Le temps d’observation des élèves et le temps de réflexion autour des pratiques inter degré et inter réseau à partir du terrain
◦◦ L’envie de s’investir dans un dispositif innovant, qui questionne réellement les pratiques
◦◦ La volonté d’enseigner un outil commun pour aider les élèves, tel que le modèle en barres
◦◦ La découverte de matériels pédagogiques (comme les réglettes Cuisenaire) adaptés à la schématisation en résolution de problèmes et d’ouvrages pédagogiques et didactiques

◦ Et voilà ce qui nous a donné envie de déposer un projet « Notre Ecole Faisons-la Ensemble » cette année :
◦◦ Nos besoins en matériels pédagogiques et didactiques : jeux, matériel de manipulation, matériel de construction, ouvrages pédagogiques et didactiques
◦◦ Nos besoins en littérature des mathématiques à destination des élèves (du cycle 1 au cycle 4)
◦◦ Nos besoins en matériel audio-visuel pour filmer les séances, les observer et les analyser dans de bonnes conditions et un vidéo projecteur pour notre lieu de Labo Maths

◦◦ Autre besoin : un lieu dédié au laboratoire de mathématiques.
En effet, nous souhaiterions implanter un lieu dédié spécifiquement au Labo maths, comme le préconise le Vademecum, identifié par tous, comme un lieu de recherche, de questionnement et de discussions autour des mathématiques.
Ce lieu pourrait également être dédié à des formations dans le cadre des constellations et du plan de formation (1er degré) par exemple.
Grâce à notre partenariat avec la ville de Vitrolles qui est de grande qualité, la municipalité accepte de s’associer avec nous sur ce projet NEFLE en nous offrant une salle à destination du Labo Maths.

◦◦ Autre besoin : un financement pour faire intervenir un chercheur en didactique

Plan d’action

▪ Année 1 : Définition de la thématique de travail du laboratoire

Lors de cette première année, Monsieur Ricomet, IA-IPR de mathématiques référent académique du plan mathématiques, a présenté le principe du laboratoire de mathématiques à l‘équipe de mathématiques du collège Henri Fabre. Après quelques mois pour s’approprier ce qu’impliquait la création d’un tel dispositif, les trois professeures impliquées dans le dispositif, en accord avec les professeurs des écoles concernées, ont choisi la résolution de problèmes comme thématique de travail car elle englobe un grand nombre de problématiques rencontrées et partagées dans le réseau.
Comme décrit ci-dessus, nos temps de regroupement en Labo Maths ont reposé sur des échanges de pratiques, des observations de classes, de l’analyse de l’activité élèves et enseignants, de la co-construction de séances de cycle 3. Nous avons également bénéficié de formation.

Lien à la parentalité :
Cette année-là, sous l’impulsion de la coordonnatrice du labo (2nd degré), Marion Escario Blanco, et de sa collègue Laure Campanelli, le premier concours d’énigmes mathématiques du collège Henri Fabre a été mis en place lors de la semaine des mathématiques à destination de tous les élèves du collège et du personnel de l’établissement. A la suite, a été organisée en fin de journée la remise des récompenses à laquelle les professeures ont convié les élèves gagnants avec leur famille et le personnel gagnant. A cette occasion, elles ont proposé un défi énigmes par famille qui a rencontré un bel enthousiasme. Lors de la clôture de la « Semaine Moins d’écrans », durant laquelle le réseau Fabre a organisé beaucoup d’actions, les professeures ont organisé un atelier « escape game » avec des énigmes mathématiques qui était ouvert aux élèves et à leur famille.

▪ Année 2 : Résolution de problèmes (le schéma en barres)
Après une première année de Labo maths, axé sur le cycle 3, nous avons décidé d’élargir au cycle 2, l’objet de travail du schéma en barres étant présenté dans le guide orange CP.
Cinq autres enseignants du 1er degré (REP et REP+) nous ont donc rejoints : une collègue de CP, une collègue de CE1 et trois enseignants de CM1, CM1/CM2 et CM2.
A ce jour, après presque un trimestre d’achevé, les enseignants affirment avoir été plus à l’aise pour enseigner le schéma en barres dès le début de l’année et chacun de nous a d’ores et déjà pu constater une meilleure participation des élèves et un plus fort engagement dans la tâche. Répondre à leurs difficultés de manière concrète voire ludique a permis d’améliorer le bien-être des élèves en Mathématiques, qui pour certains, sont en demande de la séance de résolution de problèmes.
Durant cette année 2023/2024, nous projetons de conserver le format très apprécié des observations de classes inter degré, des échanges de pratiques particulièrement à la suite des observations, afin de donner du sens à l’analyse de l’activité des élèves et des enseignants.
Nous passerons de l’élaboration de séances à celle d’une séquence, coconstruite, en intégrant davantage l’évaluation au sein de l’enseignement apprentissage (planification à rebours).
Enfin, nous avons pour objectif de créer des ressources et des outils à destination des enseignants, en mettant un point d’honneur à leur mutualisation au sein de nos réseaux.

▪ Développement de la liaison collège/lycée :
Le 30 juin 2023, une rencontre entre les trois professeures de Fabre impliquée dans le laboratoire et deux professeures du lycées Mendès-France, a permis de mettre à jour les principales difficultés rencontrées en cours de mathématiques par les lycéens : le calcul mental, le calcul algébrique et le raisonnement.
La liaison avec le lycée se fera selon les axes suivants :
1. Des temps de liaison à destination des élèves
• Participation au concours « mathématiques sans frontière » en binômes 3ème/2nde
Il s’agit de travailler la résolution de problèmes en constituant des groupes hétérogènes constitués d’élèves de 3ème et de 2nde.
Il est possible d’organiser un concours similaire entre les CM2 et les 6e.

• Participation à « la course au nombre »
L’objectif est de travailler le calcul mental du CP au BTS. Cela permettrait d’avoir une culture commune en matière de calcul mental.

2. Des temps de travail entre enseignants
Il s’agira d’échanges pour construire des outils communs, ou encore des observations croisées. Il sera par exemple souhaitable d’établir une progression commune dans l’apprentissage du raisonnement.
Les enseignantes de lycée souhaiteraient, à terme, que ce travail soit possible avec tous les collèges de leur secteur, et l’étendre même aux autres lycées.
Par ailleurs, il a été évoqué le fait que des problématiques communes pourraient amener à réunir des collègues du 1er degré avec des collègues de collège et de lycée.

3. Organisation d’événements pour promouvoir les mathématiques et leur enseignement
Des temps forts sont organisés lors de la fête de la science et pour la semaine des mathématiques, dans chaque établissement. Certains de ces événements seront coorganisés dans les années à venir.

▪ Développement du travail avec les autres disciplines
Au collège Henri Fabre, les premières pierres du travail entre les mathématiques et les autres disciplines ont été posées.
Afin d’améliorer leur enseignement et faire progresser les élèves, les enseignants se sont fixé les objectifs suivants :
◦ Identifier le contenu mathématique dans les programmes des autres disciplines ;
◦ Avoir connaissance de la chronologie des notions apprises et utilisées de part et d’autre pour savoir sur quelles connaissances s’appuyer et comment les aborder sinon ;
◦ Mettre en place des projets/événements/actions en lien avec les autres disciplines pour donner du sens aux notions abordées.
Cette année, des heures de co-enseignement avec des professeures d’histoire géographie ont lieu en 6e et en 5e autour de la cartographie.
Un premier pas vers une réflexion autour de l’enseignement de l’algorithmique et de la programmation a été fait avec l’organisation conjointe du concours Castor informatique avec les professeurs de technologie, à destination de l’ensemble des élèves du collège.
Le travail dans sa globalité concernera non seulement les disciplines ayant des contenus mathématiques dans leurs programmes, mais aussi celles avec lesquelles nous partageons l’enseignement de compétences communes comme le français, ou avec lesquelles les élèves ne voient pas toujours de lien évident (EPS, arts plastiques, musique) afin d’accroître leur motivation et leur appétence pour les mathématiques.

▪ Lien à la parentalité :
Pour cette année et pour les années à venir, l’ensemble des membres du Labo prévoient de faire vivre au sein de son établissement des temps parents, notamment en les invitant en classe à participer à des séances autour des jeux mathématiques et en les enrôlant dans l’organisation de temps forts comme la « Semaine des Mathématiques » dont se saisira également le premier degré. La « Semaine moins d’écrans », dans laquelle toutes les écoles du Labo sont fortement engagées, sera l’occasion de renforcer la participation des familles, en proposant des énigmes, des défis ou autres activités autour de la Résolution de problèmes aux enfants comme aux parents, lors de rencontres.

▪ Année 3 : Espace et Géométrie

En année 3, après une nouvelle analyse des résultats aux évaluations nationales de début 6ème de 2021 et de 2022 en Espace et géométrie (seuls 18% d’élèves dits « satisfaisant » pour Claudel et 15% pour Fabre), puis de 2023 avec 62% d’élèves dits à besoins pour les 6èmes de notre réseau, nous envisageons de travailler sur cette autre discipline des mathématiques. L’objet d’étude restera à définir en concertation à la rentrée prochaine.
Sur cette thématique, nous souhaiterions renforcer la formation des enseignants en collaborant davantage avec la recherche, mais cela reste à construire.
Toute la réflexion menée pendant deux ans autour de la résolution de problèmes s’intégrera parfaitement dans ce domaine et nous sera très utile.

▪ Année 4 : Espace et Géométrie / Grandeurs et mesures
Comme nous le constatons cette année, deux ans sont nécessaires pour réfléchir sur une discipline de manière à réellement faire évoluer nos pratiques, voire les transformer, afin d’améliorer la réussite de nos élèves en Mathématiques.
Cependant au regard des résultats aux évaluations de début de 6ème pour les deux réseaux, même si la discipline semble moins échouée (66% d’élèves dits « à besoins » et « fragiles » pour Claudel en 2022 et 71% d’élèves dits « à besoins » et « fragiles » pour Fabre, à peu près similaires en 2023), il nous parait intéressant de lier à la géométrie, le domaine des Grandeurs et mesures, notamment au regard des résultats par genre.
En effet, si l’on prend les tests spécifiques pour le collège H. Fabre en 2021, on constate +1 en Géométrie et – 9 en Grandeurs et mesures sur l’ensemble des résultats. Or, si nous centrons notre analyse en fonction du genre, nous remarquons que les filles sont à – 20 en Grandeurs et mesures contre + 1 pour les garçons et que la tendance est totalement inversée en Géométrie. A 1 ou 2 points, il est possible de faire le même constat pour le réseau C. Claudel.
C’est pourquoi, nous envisageons de travailler autour de ces deux domaines, en essayant de réfléchir à la question du genre en Mathématiques. Les enseignants de maternelle étant sensibilisés en formation sur l’Education non genrée, nous espérons ouvrir notre Labo aux enseignants de cycle 1 qui le désirent des réseaux Henri Fabre et Camille Claudel.
Les résultats des évaluations nationales de 4ème seront peut-être l’occasion pour nous d’élargir encore un peu notre Labo à l’ensemble du cycle 4.

Type de prestation demandée dans le cadre de CNR Achat de matériel Intervenant extérieur Personnel EN

Extrait de cnr-nefle.gogocarto.fr du 09.08.22

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