Utilité du support mobile dans une résolution de problèmes

Compte tenu des activités élaborées et testées par notre groupe, un certain nombre d'effets induits par l'utilisation de supports mobiles ont pu être relevés.

 

1) Changer le contexte d'une résolution de problème

De nouvelles possibilités pour induire une résolution de problème sont désormais disponibles, même pour un thème classique comme celui des fonctions affines.

 

- proposer une résolution de problème par le biais du support mobile Dans l'activité Smartphone et déplacement, les élèves ont pu expérimenter à l'aide de leur téléphone portable en utilisant le capteur simple que constitue l'appareil photo muni de la grille de composition disponible (subdivision de l'écran en 9 rectangles identiques). Sans arrière-plan physique, les élèves doivent modéliser le lien entre distance à l'écran et taille relative sur celui-ci à l'aide d'une fonction qu'ils doivent ensuite exploiter pour répondre à la question posée.

- proposer une résolution de problème illustrée à l'aide d'un lien ou d'une application Le lien proposé permet d'extraire des données utiles (Lave-linge), de tester une stratégie (En route vers la fortune, Galton). Ces illustrations participent à la compréhension du problème posé car elles mettent les élèves en situation. Dans l'activité Lave-linge, on perçoit en testant l'application en ligne qu'un modèle A+++ devient plus économique à long terme malgré un coût initial sensiblement plus élevé, les élèves s'interrogent alors naturellement sur le moment où cela peut devenir vrai.

Dans l'activité En route vers la fortune, le but est de tester la stratégie proposée, qui semble alors très prometteuse mais contradictoire avec la rentabilité supposée des casinos. Là encore les élèves s'interrogent naturellement sur la faille dans la martingale de Hawks.

 

2) Permettre davantage d'autonomie pour résoudre un problème

Le support mobile, à la différence de l'ordinateur, permet d'abolir la technicité liée au matériel grâce à des interfaces plus intuitives, rapidement opérationnelles que les élèves maîtrisent naturellement. L'essentiel de la régulation du professeur peut alors porter sur le fond de l'activité plutôt que sur la forme. Cela induit souvent une prise d'initiative plus importante que lors d'utilisation d'ordinateurs et les énoncés peuvent ne plus faire état de manipulations techniques.

L'activité Capacité pulmonaire, n'est pas à proprement parler un problème ouvert. L'utilisation de GeoGebra est nécessaire pour interpréter graphiquement une inflexion puis confirmer cette conjecture à l'aide d'un noyau de calcul formel. L'expérimentation réalisée en classe permet de constater une prise d'initiative plus importante des élèves par rapport à une activité semblable sur papier.

On constate une appropriation similaire du matériel lors de l'activité Paintball où le tableur semble être abordé plus naturellement, certes à un niveau simple : celui de la saisie de formules sans recopie, mais surtout dans le cadre d'un travail de groupes. L'élève n'est alors plus seul face à l'application mais bénéficie de l'aide de ses pairs.

 

3) Des représentation nouvelles

Dans l'activité Mr Léon et son mouton où l'on retrouve le problème classique de l'effet d'un agrandissement sur une aire, l'utilisation de Géoboard permet de construire un à un les éléments du pavage permettant l'agrandissement. Les élèves visualisent davantage le rapport entre l'aire finale et l'aire initiale.

L'activité Des carreaux, des carreaux, … permet de corriger une représentation incorrecte du calcul du nombre de carreaux pour corriger la confusion entre périmètre et aire en proposant de compter des unités d'aire à l'aide de l'application GeoBoard.

 

4) Réguler une résolution de problème

La recopie vidéo permet une régulation plus interactive et plus dynamique de la résolution de problème en permettant de faire le point pendant cette dernière. Les éléments de synthèse permettent de relancer l'activité des groupes pendant l'activité Galton Collège ou Jardin japonais. Les avancées ou les erreurs de certains groupes peuvent être montrées à toute la classe pour discuter de la stratégie nécessaire pour répondre au problème, permettre la correction entre pairs, mettre en avant différentes procédures et analyser ces différences.

 

5) Compléter la boîte à outils pour résoudre un problème

Les vidéos réalisées par les membres du groupe montrent bien que le support mobile est un outil supplémentaire à la disposition des élèves : on le voit souvent posé à côté de la trousse et de la calculatrice ! Il ne constitue donc pas l'élément unique permettant de résoudre le problème mais il facilite éventuellement la résolution de ce dernier.
Dans l'activité Lave-linge, le calcul des consommations électriques est simplifié par l'application proposée qu'il faut alors interpréter pour mettre au point une stratégie permettant de comparer le coût de chaque appareil en fonction du temps.

Dans l'activité Capacité pulmonaire, GeoGebra joue son rôle habituel de « couteau suisse » mais pour des utilisations succinctes mais essentielles permettant d'interpréter la notion d'inflexion d'une courbe.

 

L'activité Smartphone et déplacement met en jeu l'utilisation  d'un capteur simple qui équipe tous les smartphones. Des activités permettant d'utiliser d'autres types de capteurs pourraient être scénarisées (sonomètre pour le logarithme décimal, télémètre pour des mesures de distance, etc.). Ce sont autant d'outils supplémentaires à disposition du cours du maths.

 

6) Collaborer pour résoudre un problème

Le support mobile trouve naturellement sa place dans tout travail de groupes du fait d'un faible encombrement et d'une utilisation désormais familière aux élèves. Ce n'est pas un outil qui requiert de la technicité, son utilisation est ainsi plus fluide qu'avec l'ordinateur, il a donc trouvé naturellement sa place dans nos productions. Notre groupe de production de ressources académiques scénarise en effet majoritairement des activités de groupes pour les élèves avec différentes modalités que l'on retrouve dans celles élaborées pour le TraAM :

 

- Groupes hétérogènes

Leur efficacité est basée sur l'interaction entre des élèves avec des niveaux et des représentations différentes.  Les échanges au sein du groupe, la nécessité pour chacun d'argumenter pour présenter ses choix aux autres, de convaincre et de communiquer permettent une dynamique où chacun se met en situation de recherche d'où l'émergence de représentations pertinentes, d'un langage commun à formaliser pour tous les élèves du groupe.

 - Groupes homogènes différenciés

Leur efficacité est basée sur la possibilité de proposer des supports différents, la plupart du temps une aide ou un coup de pouce mais aussi parfois un énoncé simplifié, pour les groupes les plus fragiles. L'activité de ces derniers s'inscrit dans celle de toute la classe mais en allégeant l’approche de la problématique pour se concentrer sur les apprentissages visés et se débarrasser des difficultés annexes qui éloignent des objectifs recherchés. Pour l'activité Paint-Ball, certains groupes bénéficient ainsi d'une feuille de calcul à compléter quand les autres doivent organiser eux-mêmes leur feuille de calcul.

Dans l'activité Mr Léon et son mouton, les groupes doivent agrandir des champs de forme différentes.
Mais dans l'activité Des carreaux, des carreaux… , c'est un coup de pouce avec l'application GeoBoard qui est proposé à certains groupes bloqués dans la résolution.

 

7) Communiquer et synthétiser

Les restitutions finales peuvent être directement illustrées à partir des travaux des élèves, en mobilisant une application de type ardoise comme Educréation (Galton Collège, Des carreaux, des carreaux…) ou bien en projetant une application donnée (feuille de calcul pour Paintball) voire tout simplement en photographiant des productions. Ce rendu peut également se faire sous forme de vidéos créées par les élèves. Dans tous les cas, ces productions peuvent être par la suite rendues visibles sur l'ENT afin que chaque élève garde trace de ses recherches, de la démarche de son groupe et des autres…

Elles peuvent aussi être intégrées dans un document exploitable en classe que l’on pourra annoter, corriger, où l’on pourra comparer les procédures (intégration dans le cours  par exemple de productions d’élèves dans un document Open Sankoré). Ces restitutions peuvent être aussi intermédiaires pour faire un « point d'étape », pour comparer les procédures, pour vérifier que la problématique est saisie par tous... Il est donc fondamental de souligner que les outils mobiles doivent être associés à un système de recopie-vidéo pour présenter une plus-value efficace et réelle.

 

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