Développement des compétences de calcul mental en atelier avec Calcul@tice

Descriptif rapide du projet

En mathématiques, les élèves de CE2-CM1 travaillent régulièrement en ateliers (4 par jour). Ils abordent ainsi une même notion via plusieurs entrées, et consolident tout au long de l'année les compétences travaillées précédemment. L'entrée par le numérique étant plutôt motivante pour les élèves, la classe a testé cette année l’application Web Calcul@tice, développée par l'académie de Lille.

L’enseignant a commencé par sélectionner quelques exercices développant des compétences essentielles, dans leur niveau le plus élevé, tout en présentant la démarche aux élèves afin qu’ils acceptent de ne pas toujours "réussir".

Grâce aux résultats obtenus, il a pu paramétrer des sessions spécifiques pour chaque élève ou groupe d’élèves. En intégrant un temps de calcul mental quotidien au sein des ateliers de mathématiques, l’enseignant et ses élèves ont mesuré pas à pas l’évolution de leurs compétences acquises.

Objectifs pédagogiques du projet

• S'approprier des outils numériques qui donnent du sens aux apprentissages.
• Calculer avec des nombres entiers, mentalement de manière exacte, en utilisant des stratégies adaptées aux nombres en jeu (complément à 100).
• Résoudre mentalement des problèmes arithmétiques, à données numériques simples, en particulier des calculs sur les nombres 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100 en lien avec la monnaie.
• Commencer à s’approprier un environnement numérique pour enrichir les compétences des élèves et l’utiliser de manière autonome.
• Évaluer l'efficacité et la pertinence de Calcul@tice.

Effets observés sur l’apprentissage des élèves

• Le premier effet observable est la motivation suscitée par l'outil numérique. Tous les élèves ont montré un vif intérêt pour ces ateliers.
• La coopération entre élèves était réelle : chaque élève travaillait sur son propre poste, mais tous échangeaient et développaient l'entraide.
• Les animations et les feed-back instantanés pour chaque tentative ont permis aux élèves de comprendre leurs erreurs et de s'autocorriger dans les tentatives suivantes.
• Avec les exercices d’entraînement individualisés, chaque élève a progressé à son rythme. Les élèves se sont bien approprié l’application, certains poursuivant même leurs entraînements à la maison.

Effets observés sur les pratiques pédagogiques des enseignants

• L'enseignant utilisait déjà régulièrement les outils numériques pour les apprentissages, la classe étant équipée d'un VPI et de 8 postes fixes en réseau.
• De fait, l'enseignant a modifié et adapté sa pratique dans laquelle les ordinateurs étaient souvent utilisés pour de la création (traitement de texte, création de code avec Scratch, ou en arts visuels).
• Lors de cette expérimentation, les exerciseurs de mathématiques ont complété les différentes tâches proposées aux élèves.
• Le site Calcul@tice est maintenant utilisé au quotidien sur les ordinateurs par les élèves pendant les séances de mathématiques.

Les grandes étapes du projet

Étape 1 : l’outil Calcul@tice comme évaluateur diagnostique

Une évaluation diagnostique générale de ma classe en calcul mental a révélé que mes élèves rencontraient d’importantes difficultés sur les compléments à 100. Mon choix s’est donc porté sur ce domaine en particulier.

Étape 2 : choix des exercices significatifs

J'ai choisi 3 exercices pertinents au regard de ma pratique, qui offraient de plus 3 entrées distinctes et complémentaires : "Maths Brique", "La caisse" et "Le complément".

Maths brique : trouver les briques à utiliser pour atteindre une hauteur donnée.

L'empilement des briques de type "unité" pour compléter jusqu'à la dizaine supérieure, suivi du complément par des briques de type "dizaine", ont permis de faire le lien avec un atelier de manipulation.

La caisse : rendre la monnaie.

J’ai trouvé cette activité de simulation interactive de manipulation de pièces et de billets particulièrement pertinente, de par le sens qu’elle donne à des situations de la vie réelle.

Le complément : complémenter un entier à la dizaine suivante ou à un nombre quelconque.

Cet exercice peut avantageusement remplacer les procédés habituels de type Lamartinière ou les exercices écrits dans le cahier.

Étape 3 : intégration de Calcul@tice dans nos ateliers-mathématiques quotidiens

Chaque jour, nous travaillons en groupe de 6 élèves pour aborder les notions par 4 biais différents : les ceintures de math, l’atelier VERITECH, l’atelier JEU DE MATH et l’atelier Calcul@tice.

Ce temps de travail permet à chaque élève de progresser à son rythme et de développer ses compétences de manière autonome.

L’enseignant peut se rapprocher de chaque élève en fonction des besoins, et programmer des exercices adaptés aux capacités des élèves à besoins particuliers.

Étape 4 : l’évaluation sommative et la mesure du transfert dans un autre domaine

Nous avons travaillé avec Calcul@tice durant 2 périodes afin que chacun puisse avancer à son rythme. Puis j’ai mis les élèves en situation d’évaluation sur les 3 activités choisies, afin de mesurer leur progression et valider leurs ceintures de numération et de mesure.

Pour s’assurer d’un transfert effectif des compétences dans une autre situation de travail, les élèves ont mesuré leur capacité à rendre la monnaie sur des achats faits avec un billet de 100€ (jeu de la marchande).

Bilan de cette expérimentation

Les statistiques générées par l’application montrent que la plupart des élèves ont effectivement progressé, certains toutefois beaucoup plus que d’autres.

Si je devais renouveler cette expérimentation, je procéderais différemment pour l’évaluation diagnostique parce qu’imposer le niveau le plus élevé pour entrer dans l’activité a mis en difficulté les élèves que des échecs successifs ont découragé.