La résolution de problèmes à l école maternelle. I. Les aspects théoriques de la résolution de problèmes

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1 La résolution de problèmes à l école maternelle. Animation pédagogique Mercredi 18 janvier 2012, Alhambra de Vittel Mme SAUTENET, IEN maternelle 88 Sophie DUPREY, CPD maternelle L école maternelle se trouve à la fondation du socle commun, c une école qui doit pouvoir répondre aux besoins fondamentaux des enfants et une école où l on apprend. Il est fondamental de réfléchir aux conditions d accueil des enfants à l école maternelle et notamment des plus petits (spécificité française à préserver). I. Les aspects théoriques de la résolution de problèmes A l école maternelle, il n y a pas de champs disciplinaires mais des domaines (et la situation problème ne se limite pas aux mathématiques). L exemple d une situation d évaluation, enquête PISA (qui concerne 33 pays de l OCDE, évaluations proposées à des jeunes de 15 ans). La France a le plus fort taux de non réponse. On se rend compte que les jeunes français préfèrent ne pas répondre que de faire une réponse erronée (angoisse face au problème, problème d estime de soi). Quelle pédagogie mettre en œuvre pour que les élèves «osent»? 1. Caractéristiques et enjeux du problème Exemple : Une situation de l évaluation de GS. La fiche élève 14 (six fées à habiller) Les caractéristiques du problème : Définition de Jean BRUN, un problème comporte une situation initiale avec un but à atteindre. Il faut élaborer une suite d actions pour obtenir un résultat, il y a des solutions possibles à construire (la solution n est pas disponible d emblée). Les enjeux du problème : o mobiliser des connaissances : connaissances mathématiques, connaissances langagières (comprendre la consigne et la situation, écrire la quantité), o des capacités : comparer des quantités, se situer dans l espace de la feuille, utiliser le langage mathématique écrit, o des attitudes : confiance en soi, exécuter une tâche en autonomie.

2 2. La place de l école maternelle L école maternelle se doit de proposer des situations et un environnement propice aux apprentissages pour tous les élèves. Un environnement riche : le matériel : les jeux doivent être sortis! Limiter les activités papier crayon (possibilité d utiliser la photographie pour mémoire des activités dans les cahiers des enfants), l organisation (ateliers, collectif, individuel, demi-classe, aide personnalisée ). Ce sont les apprentissages qui déterminent le dispositif, la prise en compte des centres d intérêt des enfants. Exemple du tableau des responsabilités : comment être responsable chacun son tour s en oublier personne? - Emergence du problème, - Recherche et verbalisation, - Solution choisie : coller tous les prénoms des élèves, coller une gommette lorsque l enfant a une responsabilité, puis une autre gommette pour une nouvelle responsabilité, puis cocher On va progressivement vers le tableau à double entrée. Une tâche à s approprier Une bonne représentation de la tâche : La dévolution : laisser les enfants s approprier les objets (les manipuler) et le contexte, Les contraintes. Exemple des objets gigognes (PS) : comment ranger tous ces objets dans une boîte donnée? Exemple de la plantation de bulbes (MS) : comment mettre tous les bulbes (15 bulbes) dans 3 pots? - Description du matériel (bulbes, pots), - Appropriation de la situation, - manipulation pour mettre autant de bulbes dans chaque pot. Exemple de la représentation mentale (GS) : comment demander au Père Noël ce que l on aimerait? Représenter, écrire en dictée à l adulte Des vrais problèmes L action, la solution n est pas disponible d emblée, Les procédures : les méthodes possibles pour obtenir un résultat, Les stratégies : par la pensée, on imagine ce qui va se passer. Exemple d un problème proposé de la maternelle au CM2 : comment ranger toutes les images (50) dans un album en mettant 6 images par page? Combien avez-vous rempli de pages complètes? MS et GS : manipulation d images, CP : observation du matériel, CE : pas de matériel, lecture de l énoncé par l enseignant, CM : lecture individuelle de l énoncé. Etude des procédures pour chaque niveau.

3 Les niveaux de résolution : de la manipulation à l anticipation (chercher, représenter pour élaborer des procédures), puis la validation par la manipulation. Le langage Comprendre, Parler en situation, Parler sur l action, Ecouter, demander de l aide, partager, Formuler une solution. Langage en réception et en production. Anticiper le lexique nécessaire, quel que soit le domaine d activité. Exemple en GS : comment ranger la feuille dans la boîte? Une situation qui permet de travailler un lexique très riche : enfoncer, presser, froisser, plier, déchirer, rouler La structuration et la mémorisation Faire des liens («c est comme») : contextualiser et décontextualiser, Représenter (laisser des traces pour mémoriser, dessin, photographie), Mettre en mots (passage par le langage nécessaire), Faire des rappels. Exemples des situations de partage en PS : Comment répartir toutes les noix dans les boîtes? Exemples des situations de partage en MS : Comment répartir les bulbes dans les 3 pots? Exemples des situations de partage en GS : Comment partager le matériel de construction? 3. Synthèse Les types de problèmes Les problèmes pour chercher : Objectif : développer des capacités à chercher, rendre l élève capable d initiative, capable d imaginer des solutions originales et personnelles, de tester, de raisonner. Ce doit toujours être un problème ouvert, indépendant des apprentissages notionnels, c est une compétence transversale. Tester des solutions personnelles (et non expertes). Les problèmes pour apprendre : Les problèmes pour construire une nouvelle notion : la résolution vise la construction d une nouvelle connaissance, les problèmes d application : on s entraîne à la maîtrise, les problèmes de réinvestissement de la connaissance dans un nouveau contexte,

4 les problèmes complexes : plusieurs catégories de connaissances sont mobilisées. Les phases d un problème Mise en situation et émergence, Recherche et verbalisation (j accompagne l action avec des mots), Mise en commun et validation, Synthèse, structuration. Exemple pour apprendre à s organiser : comment construire des bonshommes tous différents? les math œufs. Exemple pour apprendre à déduire : comment placer les jetons pour respecter les contraintes? Les chiffres indiquent le nombre de jetons à placer dans la ligne ou la colonne Le rôle de l enseignant Courbe indiquant la déstabilisation cognitive et affective de l apprentissage (registre émotionnel par rapport au facteur temps). D où l importance des groupes hétérogènes dans les classes. Une situation problème dans chaque domaine par période suffit pour ne pas trop déstabiliser les élèves. Il faut laisser chercher les élèves (l Atsem doit également le savoir!) En conclusion, pour préparer à la résolution de problèmes aux cycles 2 et 3, il faut résoudre des problèmes dès l école maternelle, dans tous les domaines, pour travailler des compétences diverses, en suivant une démarche.

5 II. Les témoignages d enseignants Intervention de Mme Etre, PS/MS/GS à Rouvres en Xaintois (29 élèves) : le questionnement Porte-parole du travail effectué dans deux animations pédagogiques sur la découverte du monde (sur la démarche investigation) Le questionnement dans la résolution de problèmes : exemples de questions que l on peut faire émerger par les élèves dans les domaines découvrir les objets, la matière, le vivant, le corps. Les questions commencent toutes par comment (et non pourquoi), ce qui permet d engager les élèves dans l action. Intervention de Mme Jourdas, classe de MS/GS à Bulgnéville : Comment construire le château observé sur la photographie? Situation proposée aux GS : passage du plan au volume. 1. Quel matériel est nécessaire et comment s en souvenir? Echanges en groupes puis mise en commun. Liste de la maîtresse : on ne sait pas lire! Il faut des dessins ou découper le matériel dans des catalogues (et indiquer à côté le nombre nécessaire pour chaque objet). Les élèves font leurs «courses» par groupe. 2. Comment construire le château tel qu on le voit sur la photographie? Réalisation des châteaux, par groupes. Intervention de Mme Dodin, PS à Vittel et Mlle Floriot, PS/MS/GS à Parey-sous-Montfort : Comment aller chercher tous les objets vus sur la photographie, sans en oublier? La Liste Importance de la manipulation et du tri (par forme, par couleur, par fonction ), Etablir une liste d objets qui se trouvent dans une boîte, Classement des objets de la boîte (appropriation du vocabulaire), Présentation du but et des contraintes, Piocher une carte et aller chercher l objet dessiné, parmi tous les objets se trouvant dans la boîte de l autre côté de la classe. Puis on passe à 2 puis 3 objets dessinés par carte. Puis on pioche 2 puis 3 cartes (au maximum jusque 9 objets). L évolution des contraintes (passage à 2 cartes) fait émerger la nécessité de la liste (qui aide à la mémorisation) puis nécessité de structurer les listes (quand on échange les listes entre les élèves). L idée vient des élèves : il faut faire une liste (étiquettes d objets à coller) puis ajout lors de la séance suivante de la variante couleur (les élèves sont par 2 pour réaliser la liste). Enfin, validation en reprenant la carte photo (tous les objets sont là) : stratégie pour organiser les objets et les cartes, regrouper les cartes et objets correspondants, organiser pour faciliter la vérification. Possibilité d ajouter une variable : une marchande donne les objets donc il faut lire la liste (verbalisation).

6 Interventions de Mmes Grandmaire et Jeandesboz, école maternelle de Darney : Comment atteindre le point d arrivée du parcours sans toucher le pied au sol? Comment montrer le parcours élaboré? Question posée aux MS : comment atteindre le point d arrivée sans poser les pieds sur le sol et de plusieurs façons différentes? Réalisation d un parcours (avec des plots, des cubes ) du cerceau de départ à la galette. Les PS testent le parcours pour le valider. Question posée aux GS : comment montrer le chemin créé quand on sera dans la classe? Ils réalisent la maquette du parcours. Un autre groupe code le parcours à partir d une photo. Nouvelle situation possible : Comment construire le chemin de votre copain en regardant la photo? Situation de Mme Bolmont, PS à Contrexéville : Comment faire tourner la roue dentée éloignée en tournant la manivelle? Essais et tâtonnements (appropriation du matériel) puis différentes tentatives. Importance de conserver la mémoire des parcours non réussis, les comparer avec les parcours réussis, pour définir les critères. Situation de Mme Demangeon, MS à Bulgnéville : Comment aller chercher en un seul voyage juste ce qu il faut de parts de galette? Aller chercher en un seul voyage juste ce qu il faut de parts pour remplir la galette. (12 parts) Dénombrement (souvent avec des erreurs), au hasard, essais en papier crayon Situation de Mme Mathey, MS à Martigny les Bains et Mme Poussardin, MS à St Ouen les Parey : Comment constituer ce bouquet avec toutes des fleurs de couleurs différentes? Problème : apprendre à chercher. Il faut prendre les cubes dans une caissette collective (d abord 6 puis 10 couleurs). Puis une nouvelle contrainte : le dé «qui empêche» de prendre la couleur visible est mis en place. On est alors confronté à la difficulté d avoir deux contraintes en même temps. Le projet du réseau de Bains les Bains en cycle 1, présenté par Mme Hego : Réalisation d un recueil (pour les PS/MS/GS), en collaboration avec un artiste peintre. Quelques exemples : Le déjeuner du loup (élimination progressive des animaux), L élevage d escargots, Combien de menus différents? La navette des voyageurs.