La compréhension avant le calcul pour améliorer la résolution de problèmes et réduire les inégalités
Résumé
In all countries participating in international assessments (PISA, TIMMS), solving verbal problems (story problems) appears to be the most difficult test giving rise to the greatest number of errors, particularly among students from less advantaged backgrounds. The data collected showed that failures are mainly due to difficulties in understanding the statements, again especially among students from disadvantaged backgrounds. They tend to take advantage of the numerical data present in the statements and to carry out calculations without having taken the time to read and understand the situation described and the operations it requires.
These observations led us to implement in primary school (from grades 3 to 5) a new problem-solving learning system consisting of: 1) initially presenting to students statements devoid of numerical data; 2) to encourage these same students to read, paraphrase and simulate the situations described so as to ensure their understanding; 3) to get students to diagram these situations; 4) then to solve the problems once introduced – after ensuring understanding of the situations – the digital data. This system was based on teacher training, monitoring of the protocol and annual reviews to regulate the intervention methods by adapting them as best as possible to the needs of the students.
The protocol was implemented with classes located or not in a priority education network (REP, NON-REP) whose performances were compared to those of control classes. All classes were subjected to a classic training protocol including a pre-test, learning and two post-tests (immediate and delayed). During the learning phase, teachers used problems from a “bank of hierarchical statements of increasing difficulty” adapted to class levels (grades 3 to 5).
We will present the results relating to grade 3 and grade 4 (possibly grade 5 if the data is collected). As it stands, these results highlight a significant superiority in the progression of the experimental classes compared to the control classes, with both improving their performance. In the experimental classes, this improvement is greater in the REP classes than in the NON-REP classes; just as a reduction in inequalities is observed in the experimental classes, contrary to what is observed in the control classes. We will discuss the implications of these results and the work currently being carried out as a continuation of this research.
Dans tous les pays participant aux évaluations internationales (PISA, TIMMS), la résolution de problèmes verbaux (story problems) apparaît comme l’épreuve la plus difficile donnant lieu au plus grand nombre d’erreurs, notamment chez les élèves issus des milieux peu favorisés. Les données recueillies ont mis en évidence que les échecs tiennent surtout aux difficultés de compréhension des énoncés, là encore surtout chez les élèves issus de milieux défavorisés. Ceux-ci tendent à s’emparer des données numériques présentes dans les énoncés et à effectuer des calculs sans avoir pris le temps de lire et comprendre la situation décrite et les opérations qu’elle requiert.
Ces constats nous ont conduits à mettre en place en primaire (du CE2 au CM2) un nouveau dispositif d'apprentissage à la résolution de problèmes consistant : 1) à présenter dans un premier temps aux élèves des énoncés dépourvus de données numériques ; 2) d’inciter ces mêmes élèves à lire, paraphraser, simuler les situations décrites de manière à assurer leur compréhension ; 3) d’amener les élèves à schématiser ces situations ; 4) puis à résoudre les problèmes une fois introduites – après assurance de la compréhension des situations - les données numériques. Ce dispositif s’est appuyé sur une formation des enseignants, sur un suivi du protocole et sur des bilans annuels permettant de réguler les modalités d’intervention en les adaptant le mieux possible aux besoins des élèves.
Le protocole a été mis en œuvre auprès de classes situées ou non en réseau d’éducation prioritaire (REP, NON-REP) dont les performances ont été comparées à celles de classes contrôles. Toutes les classes ont été soumises à un protocole d’entraînement classique comprenant un pré-test, un apprentissage et deux post-tests (immédiat et différé). Durant la phase d’apprentissage, les enseignants ont utilisé des problèmes issus d’une « banque d’énoncés hiérarchisés de difficulté croissante » adaptés aux niveaux des classes (CE2, CM1 ou CM2).
Nous présenterons les résultats portant sur les CE2 et les CM1 (éventuellement les CM2 si les données sont recueillies). En l’état, ces résultats mettent en évidence une supériorité significative de la progression des classes expérimentales par rapport aux classes contrôles, les deux améliorant leurs performances. Dans les classes expérimentales, cette amélioration est plus importante dans les classes REP que dans les classes NON-REP ; de même qu'une réduction des inégalités est observée dans les classes expérimentales, contrairement à ce qui est observé dans les classes contrôles. Nous discuterons des implications de ces résultats et des travaux menés actuellement dans la continuité de cette recherche.