Soutenir les apprentissages autonomes en mathématiques au collégial

Au cours des dernières années, monsieur Charles Laporte, enseignant de mathématiques au collège LaSalle, a constaté un faible taux de réussite du cours de calcul différentiel offert aux étudiants de sciences humaines. Ayant lui-même été confronté lors de ses études collégiales à un enseignement magistral souvent exempt d’explications et de démonstrations, il a décidé de mettre en place, dans le cadre de sa maîtrise, un projet permettant à ses étudiants de mieux visualiser les concepts mathématiques, et donc de mieux les comprendre.

« J’ai observé un faible taux de réussite de ce cours avec les années et j’ai voulu le bonifier en ajoutant certaines stratégies d’apprentissage et d’enseignement à celles traditionnellement utilisées pour cette matière. Il y a peu d’études sur l’apport de la technologie sur l’apprentissage en mathématiques collégiales et j’ai voulu pousser ma recherche dans cette direction. » – Charles Laporte, enseignant de mathématiques.

M. Laporte a collaboré avec le professeur en didactique des mathématiques Fernando Hitt de l’Université du Québec à Montréal pour mettre en place ce projet qui vise à amener les étudiants à apprendre de manière plus autonome. Pour ce faire, ils ont décidé de créer pour les étudiants inscrits au programme de sciences humaines dans le profil avec mathématiques une activité semi-dirigée comprenant un questionnaire et des exercices réalisés à l’aide d’un logiciel.

Le projet en un clin d’oeil

Les connaissances méthodologiques et théoriques nécessaires à l’élaboration d’une telle activité d’apprentissage ont été apportés par monsieur Hitt. De plus, monsieur Laporte a assisté à des conférences qui lui ont  permis d’approfondir ses connaissances.

Tout au long du projet, l’appui, la collaboration et les échanges avec le chercheur lui ont permis de nourrir les réflexions et d’établir les concepts clés qu’ils devraient mettre en place pour atteindre l’objectif poursuivi.

Pour y parvenir, une exploration des manuels scolaires et de leur approche concernant les concepts ciblés a été réalisée. Ensuite, trois propositions d’activités visant à surmonter les difficultés d’apprentissage entourant ces concepts ont été expérimentées en classe avec les étudiants. Finalement, un questionnaire et des exercices semi-dirigés à faire à l’aide d’un logiciel a été élaboré à la lumière des informations obtenues aux étapes précédentes. Ce questionnaire a été soumis à une période d’expérimentation, au cours de laquelle il a été amélioré.

« L’élaboration du questionnaire et des exercices est passée par un long processus de raffinement avant que ceux-ci ne soient expérimentés de façon définitive. » – Charles Laporte, enseignant de mathématiques.

Le questionnaire et les exercices ont ensuite été conduits à l’étape d’expérimentation finale, où monsieur Laporte a pu tester l’efficacité de son activité d’apprentissage. Les concepts ciblés lors de ce projet ont portés sur les concepts de limite à l’infini et d’asymptote.

Le projet est actuellement achevé. Afin d’assurer sa pérennité, les activités d’apprentissage utilisant un logiciel ont été intégrées dans d’autres cours de mathématiques. Leur incidence sur les résultats scolaires par rapport aux cohortes précédentes est actuellement en évaluation.

Les défis et les bons coups

Le principal défi à la réalisation de ce projet concerne les ressources matérielles. Aucun laboratoire informatique du collège n’était disponible aux plages horaires du cours afin de permettre aux étudiants d’utiliser le logiciel nécessaire. Monsieur Laporte a donc dû emprunter du matériel au centre de documentation du collège pour mener le projet en classe.

« J’ai donc improvisé un laboratoire informatique en classe : ordinateurs portables et ordinateur de bureau s’y mélangeant. Ce fut difficile d’avoir une certaine stabilité dans les réponses, car tout le monde naviguait sur des plateformes différentes. » – Charles Laporte, enseignant de mathématiques.

Monsieur Laporte a fait preuve d’une grande capacité d’adaptation au cours de l’élaboration et de la mise en place du projet. En effet, il a ajusté sa vision du travail collaboratif et de l’utilisation de la technologie en classe et pour l’enseignement des mathématiques, auxquels il recourait pour la première fois.  Il est surtout fier de constater que les étudiants arrivent à verbaliser les conclusions attendues à la suite de l’utilisation du questionnaire.

L’utilisation des connaissances issues de la recherche

Le professeur Fernando Hitt fut une source importante  de connaissances et de conseils. Il a permis de trouver les bases théoriques sur lesquelles appuyer le travail et alimenter les réflexions. Monsieur Laporte s’est inspiré de la méthodologie ACODESA, portant sur les activités collaboratives. Puisque ce projet était réalisé dans le cadre de sa maîtrise, il a aussi consulté les ouvrages de nombreux auteurs et s’en est inspirés au cours du projet.

Personne-ressource du collège:

• Charles Laporte, enseignant de mathématiques (charles.laporte@collegelasalle.com)

Personne impliquée dans le projet:

• Étudiants et étudiantes
• Fernando Hitt, professeur – Université du Québec à Montréal