Le projet e-CoLab^3.4

Depuis 2006, trois équipes travaillant dans les IREM de Paris 7, Montpellier et Lyon et dont j'ai assuré la coordination pour l'INRP, sont composées de professeurs de lycée, de chercheurs et de formateurs. Ils ont travaillé collaborativement à la construction, l'analyse et la mise en uvre de ressources pour les enseignants de mathématiques. La réflexion sur les apports des multireprésentations pour l'apprentissage des mathématiques a conduit cette équipe à s'intéresser à la technologie TI-Nspire, et à construire des activités intégrant ces potentialités. Dans le cadre d'un partenariat avec la société Texas Instruments, et dès le début du projet, les classes des enseignants ont été équipées de calculatrices, depuis son état de prototype non encore commercialisé jusqu'à aujourd'hui où la version 3 du logiciel est disponible. Comme développé dans le paragraphe socialshaping, le travail de l'équipe a participé au modelage social de la technologie en confrontant les avancées techniques à la réalité de la classe et en renvoyant au constructeur des remarques issues de la pratique permettant de faire évoluer la technologie. Les travaux de cette équipe se situent dans une thématique qui questionne les processus par lesquels les professeurs s'approprient, modifient et conçoivent des ressources pour leur enseignement et les élèves utilisent, complètent ces ressources pour leurs apprentissages dans le contexte particulier d'utilisation de cette technologie.

Les hypothèses de ce travail étaient doubles :

• les premières relatives aux usages de la calculatrice (cf. instrument) :
  • les multi-représentations offrent des possibilités pour l'enseignement des mathématiques ;
  • professeurs et élèves sont confrontés à des difficultés d'instrumentation.
• les secondes sont liées aux constructions de ressources (cf. document) :
  • le travail collaboratif demande des outils et une organisation particulière,
  • partager, expérimenter des ressources est un processus complexe permettant non seulement de construire des ressources mais aussi de proposer des modèles de ressources.

Différents types de ressources ont été construits et analysés : présentation d'un nouveau concept, résolution de problèmes, exercices permettant de mettre en uvre des connaissances, évaluation, chacun d'eux permettant un apprentissage mathématique et technologique. Ces travaux ont permis de mettre en évidence :

• le lien étroit entre l'apprentissage mathématique et l'apprentissage de l'instrument,
• la nécessité d'aides pour les élèves permettant de relier les apprentissages instrumentaux et mathématiques,
• l'intégration dans les fiches élèves des différentes phases d'action, de formulation, de validation et d'institutionnalisation.

En lien avec ces constructions, les observations de classe avaient pour objectifs de mieux comprendre :

• les nouvelles possibilités de la calculatrice et les utilisations possibles dans l'enseignement et l'apprentissage,
• les genèses instrumentales,
• les moyens de mettre en uvre dans la classe les potentialités de la calculatrice.

Ainsi, en parallèle de la construction de ressources, de nombreuses observations ont été réalisées dans le cadre de ce projet mettant en évidence à la fois les potentialités de la technologie pour l'apprentissage des mathématiques et les contraintes liées à sa complexité. Des questionnaires en direction des élèves participant à l'expérimentation ont été construits et proposés aux élèves en décembre et juin de la même année scolaire. Les résultats de ces questionnaires ont montré une nette évolution des usages de la calculatrice pour l'apprentissage des mathématiques [page 22]Aldon2009g. Ces questionnaires ont servi de base à l'élaboration des questionnaires décrits dans le paragraphe suivant.

Dans ce projet, la recherche a construit un modèle de document facilitant la construction et l'analyse coopératives de situations de classes utilisant la technologie Aldon2008 ; par ailleurs, le projet a débouché sur la réalisation effective de documents pour la classe [ALDON et al.,][]Aldon2009b, Aldon2010b,Aldon2011. Les questions de recherche ont amené :

• à comparer le nouvel environnement informatique (TI-Nspire) avec les environnements antérieurement étudiés : quelles en sont les nouvelles potentialités et les nouvelles contraintes, avec quels effets sur les apprentissages des élèves et le travail des enseignants ? En quoi répond-il aux problèmes identifiés dans les travaux antérieurs ? Quelles sont aussi ses limites et quelles suggestions d'amélioration peut-on faire le concernant ?
• à tester les ressources antérieurement réalisées dans ce nouvel environnement ;
• à identifier les adaptations et enrichissements nécessaires et possibles ;
• à penser la conception de nouvelles ressources en se situant non pas au niveau d'organisations mathématiques ponctuelles mais au niveau d'organisations mathématiques locales voire régionales, permettant notamment de prendre en compte les genèses instrumentales (cf. paragraphe instrument) et documentaires (voir paragraphe document) dans la durée ;
• à tester enfin la viabilité de dispositifs de conception de ressources numériques dans ce nouveau contexte et à en penser des évolutions adaptées.