Développer la pensée algébrique chez les élèves du secondaire

C’est à la suite du « Chantier 7 », programme de soutien à la formation continue du personnel scolaire, que le Collège des Compagnons a participé à la mise en œuvre d’un projet de recherche-action en didactique de l’algèbre visant à développer la pensée algébrique chez les élèves du secondaire.

Le projet en un clin d’oeil

Le Collège des Compagnons a travaillé en collaboration avec une équipe de chercheuses en didactique afin de mettre sur pied un projet sur le développement de la pensée algébrique. Les chercheuses et les enseignants se sont réunis à plusieurs reprises pour réfléchir ensemble aux pratiques de ces derniers en s’appuyant sur les recherches dans le domaine de la didactique de l’algèbre. Accompagnés par les chercheuses, les enseignants ont été amenés à porter un regard critique sur leurs façons de faire et ont été encouragés à en expérimenter de nouvelles.

« Les réunions avaient souvent la forme d’un séminaire où chacun apportait sa vision et sa compréhension de l’enseignement de l’algèbre. Les chercheuses proposaient des pistes de réflexion en fonction des recherches qu’elles avaient faites, tant sur les approches à privilégier que sur les outils qui sont proposés dans les manuels scolaires. » – Marie-Hélène Roy, enseignante.

Les chercheuses ont également fourni du matériel à l’équipe afin que les enseignants puissent les utiliser pour structurer leur pratique. À travers ce projet, les enseignants ont pu développer et expérimenter des activités et des séquences d’enseignement en lien avec le développement de la pensée algébrique.

En dehors des réunions, c’était aux enseignants d’opérationnaliser dans leur milieu ce dont il avait été question dans les rencontres. Tout au long du projet, l’équipe des chercheuses restait disponible pour soutenir les enseignants, répondre à leurs questions et les filmer dans les classes afin d’analyser avec eux leur pratique. Cette collaboration a été réalisée dans le cadre des programmes Protic et Lessciences.com.

Les défis et les bons coups

« L’arrimage entre théorie et pratique en enseignement est plutôt difficile; cette démarche a grandement facilité cet arrimage, car nous avions des rencontres régulièrement et avions accès aux chercheuses qui pouvaient nous conseiller sur  la façon de mettre la théorie en pratique. » – Marie-Hélène Roy, enseignante.

Les membres de l’équipe sont plutôt fiers du déroulement de l’ensemble du projet. La collaboration avec les chercheuses a été enrichissante et efficace. Les acteurs sont satisfaits des résultats engendrés par le projet et même si la collaboration avec les chercheuses est actuellement achevée, les pratiques ayant été développées pendant le projet sont toujours en place.

L’utilisation des connaissances issues de la recherche

Une collaboration étroite entre les enseignants impliqués dans le projet et des chercheuses en didactique a permis la réalisation de pratiques reposant sur les connaissances issues de la recherche. 

« Des chercheuses et des enseignants de plusieurs commissions scolaires de la région de Québec se sont réunis sur une base régulière, soit environ quatre fois par année, pendant plusieurs années pour développer des pratiques qui s’appuient sur les recherches dans le domaine de la didactique de l’algèbre. »
– Marie-Hélène Roy, enseignante.

De plus, le projet a profité à la recherche en donnant l’occasion aux chercheuses d’observer et d’analyser les pratiques en classe et ainsi, de parfaire les connaissances sur l’enseignement de l’algèbre. Les activités des enseignants ont parfois été filmées et analysées pour que puisse être perçu leur impact concret sur l’apprentissage des élèves.

Un regard sur la réflexion

Ayant pour but de développer la pensée algébrique, la démarche réflexive a mené l’équipe à élaborer des pratiques pour les élèves de différents niveaux en mathématiques. Bien que l’algèbre ne soit abordée qu’en deuxième secondaire selon le programme de mathématiques, le projet intègre dès la première secondaire des pratiques qui y sont liées comme l’idée d’inconnue.

« Les élèves développent l’acceptation de travailler sur une donnée manquante et la gradation vers une algèbre plus formelle en deuxième secondaire est grandement facilitée. »
– Marie-Hélène Roy, enseignante.

Les pratiques que les acteurs du projet ont développées favorisent, en première secondaire, l’approche par généralisation, qui permet à l’élève de développer sa pensée algébrique en abordant, entre autres, des problèmes plus complexes, plus ouverts, où il doit expliquer sa pensée à travers ses mots et l’algèbre. En deuxième secondaire, les interventions ciblent davantage l’approche par résolution de problèmes.

En troisième secondaire, l’utilisation d’expériences scientifiques comme tremplin vers l’étude des fonctions  permet à l’élève de développer son instinct mathématique et de se créer des référents qui lui seront utiles pour continuer cet apprentissage.

Personne-ressource de l’école:

• Marie-Hélène Roy, enseignante de mathématiques (mariehelene.roy@protic.net)

Personnes impliquées dans le projet:

• Enseignantes et enseignants de mathématiques
• Mélanie Tremblay, chercheuse – Université du Québec à Rimouski
• Mireille Saboya, chercheuse – Université du Québec à Montréal