Pour beaucoup d’élèves, la troisième secondaire constitue un point de rupture en mathématiques. «C’est un phénomène bien documenté, affirme la professeure du Département d’éducation et formation spécialisées Laurie Bergeron. Plusieurs élèves frappent un mur lorsqu’ils doivent passer de l’arithmétique au symbolisme algébrique, qui demande des capacités d’abstraction, de généralisation et d’analyse élevées.»
Afin de mieux préparer leurs élèves à vivre cette transition, le personnel d’une école secondaire du Centre de services scolaire Marguerite-Bourgeoys (CSSMB) a fait appel à une équipe de recherche de l’UQAM dirigée par Laurie Bergeron. Le professeur du Département d’éducation et formation spécialisées Gustavo Barallobres, la chargée de cours Stéphanie Lauzé, la candidate à la maîtrise en éducation Andrée Boily et la candidate au doctorat en éducation Audrey Deveault ont collaboré au projet avec le personnel enseignant et les conseillers et conseillères pédagogiques du CSSMB.
Développer la pensée algébrique
Durant huit mois, les équipes de l’UQAM et du CSSMB ont travaillé en co-enseignement afin d’implanter le projet dans deux groupes de première secondaire. «Les recherches démontrent que le passage vers le symbolisme algébrique peut être facilité lorsqu’il est effectué plus tôt dans le parcours scolaire, souligne Laurie Bergeron. Certaines habiletés peuvent même être développées dès le début du primaire.»
Dans le cadre du projet, les élèves étaient invités à travailler – de façon individuelle ou en équipe – sur une quinzaine de tâches développant la pensée algébrique. «Les premières tâches consistaient à faire du calcul réfléchi, soit, par exemple, à mettre en œuvre des stratégies de réflexion sur les nombres ou la priorité des opérations, précise la chercheuse. On leur proposait aussi des situations où ils devaient chercher les récurrences dans chaque figure. Ces tâches avaient pour objectif d’aider les élèves à se détacher de la recherche d’une réponse immédiate, pour les amener vers un niveau d’abstraction un peu plus élevé.»
Les tâches proposées, bien que déstabilisantes, ne sont pas nouvelles, explique la professeure. «Les recherches sur le sujet abondent depuis plusieurs décennies, à l’UQAM comme dans d’autres universités au Québec. Certaines tâches étaient déjà connues, d’autres se trouvaient dans des cahiers d’exercices, mais le personnel manquait d’accompagnement pour qu’elles soient expérimentées à leur plein potentiel.»
Les activités ont été filmées par l’équipe de recherche, et plusieurs ont donné lieu à des moments que Laurie Bergeron qualifie de petites perles. «J’ai vu des enseignants avoir du plaisir à parler de maths, se réjouit la professeure. J’ai aussi vu des élèves identifiés comme ayant des difficultés d’apprentissage faire preuve de raisonnements audacieux et ingénieux.»
L’an prochain, le projet sera implanté dans des écoles d’un autre centre de services scolaire afin d’obtenir un portrait plus large des expériences vécues en classe. «Il est trop tôt pour dire si les résultats des élèves seront meilleurs lorsqu’ils seront en troisième secondaire, nuance Laurie Bergeron. Nous aimerions éventuellement suivre une cohorte de façon longitudinale afin de mieux cerner les apprentissages. Mais, au-delà des évaluations, ce sont les connaissances et les stratégies développées par les élèves pour faciliter le passage vers le symbolisme algébrique qui nous intéressent.»