Pour nos cours de mathématiques, nous avons imaginé une foule d’activités qui mettent les élèves en action et leur demandent de collaborer, souvent de façon ludique. Nous vous présentons 7 activités que vous pourrez adapter assez facilement pour répondre à vos besoins, quelle que soit votre discipline.
17 février 2025
7 activités d’apprentissage engageantes à mettre en œuvre en mathématiques… ou dans n’importe quelle autre discipline!
Table des matières
Une communauté de pratique sur l’apprentissage actif et collaboratif au Cégep de Jonquière
En 2022-2023, nous nous sommes inscrites à la communauté de pratique (CdP) sur l’apprentissage actif et collaboratif mise sur pied au Cégep de Jonquière par les conseillères pédagogiques Isabelle Tremblay et Audrey Girard.
Nous étions attirées par l’idée de pouvoir utiliser la classe d’apprentissage actif et collaboratif (CLAAC) de notre collège.
Depuis plusieurs années, nous travaillons fort pour changer la vision que les élèves ont des mathématiques et adapter notre enseignement à la clientèle étudiante en évolution. Nous avons d’ailleurs observé que la capacité d’attention des élèves semble plus brève que par le passé.
Nous connaissions bien peu de choses sur la pédagogie active avant d’être membres de la CdP, mais y participer nous a permis de constater que, sans en être pleinement conscientes, nous la pratiquions déjà un peu. En effet, nous nous efforcions déjà de mettre les élèves en action. Nous ne donnions pas seulement des cours magistraux en disant aux élèves de faire des exercices de façon autonome ensuite (que ce soit en classe ou à l’extérieur). Pendant les périodes de laboratoire, nous avions constaté que nous obtenions de meilleurs résultats en proposant aux élèves des activités structurées, avec des consignes précises et des attentes spécifiques pour les résultats, plutôt qu’en leur laissant simplement «du temps pour faire leurs exercices».
Être membres de la CdP nous a permis d’approfondir nos connaissances et d’aller beaucoup plus loin!
Déroulement typique de nos semaines de cours
Typiquement, dans nos cours:
- Nous commençons par une séance de 2 heures de cours théorique, dans une classe traditionnelle. Nous expliquons les modèles théoriques de façon magistrale (entre autres avec des notes de cours trouées en guise de support pédagogique) et faisons des exemples de problèmes résolus au tableau.
(L’utilisation de notes de cours trouées permet de dégager du temps pour des activités d’apprentissage où les personnes apprenantes sont actives, en contrôle de leurs apprentissages. Ce temps ne serait pas disponible si nous devions tout écrire au tableau et attendre que les élèves transcrivent à la main, comme nous le faisions il y a plusieurs années.) - Puis, les élèves effectuent des exercices en devoir.
- La même semaine, les élèves reviennent en classe, dans la CLAAC, pour une séance de 1 ou 2 heures de laboratoire. Là, nous leur proposons des activités collaboratives sur les notions vues pendant le cours théorique.C’est une forme de répétition espacée. Cela permet aux élèves de bien ancrer leur compréhension des concepts théoriques vus cette semaine-là et d’identifier ce qui constitue pour elles et eux des points d’achoppement, s’il y a lieu.Ces activités leur demandent généralement d’expliquer des concepts ou des stratégies (leur raisonnement pour résoudre un problème, par exemple) à leurs coéquipiers et coéquipières (et parfois à l’enseignante). Le fait de leur demander de verbaliser des explications est reconnu comme étant une pratique pédagogique efficace.De plus, comme les élèves travaillent souvent en équipes de 3 ou 4 personnes autour d’un écran interactif, nous pouvons facilement superviser le travail des 6 ou 7 équipes dans le groupe. Nous pouvons intervenir rapidement auprès d’une équipe qui pourrait errer ou être bloquée.En outre, quand les élèves travaillent avec l’écran interactif, nous nous assurons que chaque membre de l’équipe participe. Chaque personne doit écrire au tableau à tour de rôle; les rôles des différents membres de l’équipe changent régulièrement. Travailler en équipe permet d’apprendre des forces de chacun et chacune.
- Finalement, les élèves ont d’autres exercices à faire sur les mêmes notions. Comme les activités de laboratoire se déroulent majoritairement sur des supports informatiques (Microsoft Forms, Moodle, Wooflash, OneNote, Class Notebook de Teams (bloc-notes OneNote pour la classe), etc.), les élèves peuvent revoir au besoin les traces de leurs apprentissages pour réviser.
7 des activités que nous avons développées ensemble
La 1re session, nous donnions les mêmes cours, ce qui nous a tout naturellement poussées à collaborer très étroitement pour le développement d’activités d’apprentissage actif et collaboratif. La 2e session, nous avons donné des cours différents, mais avons continué de travailler ensemble, en nous inspirant mutuellement et en développant du matériel adaptable par l’une et l’autre. Le fait de travailler en équipe est stimulant et très motivant.
Les activités fonctionnent aussi bien en Sciences de la nature qu’en Sciences humaines ou dans les programmes techniques. (Nos sondages auprès des élèves montrent un succès très clair dans tous les programmes, avec un accueil spécialement fort dans les programmes techniques, et un peu plus chaleureux en Sciences humaines qu’en Sciences de la nature.)
Nous avons développé des activités que nous avons initialement mises en œuvre dans une CLAAC (classe avec des pupitres organisés en îlots munis d’un écran interactif), mais elles peuvent assurément être déployées également dans des classes traditionnelles.
La CLAAC de notre collège (Source de la photo)
Apprentissage collaboratif et rétroaction instantanée
Superviser le travail de 7 équipes de 4 personnes est plus facile que de superviser celui de 28 élèves individuellement.
Bien avant l’arrivée des CLAAC, nous demandions parfois aux élèves de faire un exercice individuellement et de nous le remettre pour que nous le corrigions après le cours. (Le temps ne nous permettait pas de corriger toutes les copies en classe…) Puis, quand nous retournions les copies corrigées aux élèves, ils et elles regardaient la note sur 10, éprouvaient de la satisfaction ou de la déception, puis rangeaient la copie pour ne plus jamais la regarder. Les élèves n’essayaient pas de comprendre ce qui leur avait coûté des points et ce qu’ils et elles gagneraient à faire différemment la prochaine fois.
Maintenant, nous avons le temps d’interagir tour à tour avec chaque équipe (c’est presque comme n’avoir que 7 élèves en classe…). Nous pouvons discuter avec l’équipe de sa démarche de résolution du problème. Nous félicitons les élèves pour les éléments bien réussis et leur expliquons les points faibles de leur démarche, tout en leur donnant des conseils pour éviter les mêmes écueils à l’avenir.
Notre lien avec nos élèves est transformé. Nous avons avec elles et eux une relation plus forte, plus solide. D’ailleurs, dans les sondages que nous avons réalisés auprès de nos élèves depuis notre participation à la CdP sur l’apprentissage actif, la relation que les élèves ont avec nous ressort comme un des éléments les plus appréciés.
De plus, puisque les élèves sont en équipe, les questions sont moins nombreuses. Les membres d’une équipe s’entraident et progressent davantage que si chaque personne travaillait individuellement.
Au départ, certaines personnes sont parfois un peu réticentes à avouer leurs incompréhensions à leurs coéquipiers et coéquipières. Toutefois, nous instaurons en classe un climat de confiance où il n’y a pas de gêne à se tromper. Après tout, il faut faire des erreurs pour apprendre! L’important n’est pas de tout réussir du 1er coup. Les élèves ne doivent pas non plus se dépêcher pour partir. Nous nous assurons que les élèves ont vraiment compris une activité avant qu’ils et elles puissent quitter la classe. Les laboratoires font l’objet d’une évaluation sommative, mais tout le monde peut avoir 100% si le travail est bien fait. Les erreurs initiales peuvent être corrigées jusqu’à ce que le résultat soit correct.
Pour certaines activités, dans certains groupes, les élèves remplissent un formulaire d’autoévaluation et d’évaluation des pairs pour attester de l’atteinte des objectifs de l’activité par chaque personne. Cela évite, par exemple, que les membres d’une équipe se divisent un travail sans collaborer réellement.
Grille d’auto-évaluation et d’évaluation du travail d’équipe créée par Lucie pour un laboratoire en Techniques de l’informatique
Grille d’auto-évaluation, d’évaluation d’un pair et d’évaluation du travail d’équipe créée par Lucie pour un autre laboratoire en Techniques de l’informatique.
Cette grille a été complétée par un étudiant ou une étudiante.
1. Course de chevaux
Chaque fois que nous réalisons cette activité, c’est un coup de cœur chez les élèves.
Sur le grand écran à l’avant de la classe, on projette une série de rangées de cases numérotées. L’image d’un petit cheval est placée devant chaque rangée. On attribue un cheval à chaque équipe.
Le début du parcours de la course aux chevaux, dans une version à 5 équipes. Le parcours complet compte 50 cases: les équipes ne se rendent jamais à la fin. L’activité se termine après un temps déterminé; l’équipe la plus avancée gagne.
L’enseignante lance une question à tous les élèves en même temps. Par exemple, dans un groupe de Techniques de l’informatique, où il y a 5 équipes de 3 élèves, nous demandons aux élèves de trouver 3 représentations d’un nombre entier quelconque (binaire, hexadécimal, décimal). Pour répondre rapidement, les membres d’une équipe doivent se répartir le travail et s’entraider. Quand une équipe croit avoir trouvé les 3 réponses, elle vient les présenter à l’enseignante. Les 3 premières équipes à avoir trouvé les 3 bonnes réponses obtiennent chacune le droit de lancer le dé (un gros dé en mousse — C’est beau de voir les membres de certaines équipes prendre le dé à 3 pour le lancer tout le monde ensemble!) Après le lancer du dé, l’équipe peut choisir d’avancer son cheval du nombre de cases correspondant ou de reculer le cheval d’une équipe adverse. Le but est évidemment d’être la 1re équipe dont le cheval atteint la ligne d’arrivée.
Une variante tout aussi intéressante est de donner accès à un questionnaire Moodle ou Wooflash à toutes les équipes en même temps, mais en mode aléatoire, de sorte que les équipes ne répondent pas aux questions dans le même ordre. Quand une équipe a trouvé la réponse à sa 1re question, elle la fait valider par l’enseignante, puis lance le dé pour faire avancer son cheval (ou en faire reculer un autre), avant de passer à la question suivante.
Cette activité crée en classe un climat de compétition amicale amusante qui aide les élèves à apprendre à gérer leur stress dans le plaisir, tout en favorisant l’entraide entre les coéquipiers et coéquipières.
Le questionnaire demeure disponible après le cours, de sorte que les élèves peuvent réviser les questions à la maison pour parfaire leur préparation aux évaluations.
2. Chasse au trésor
Cette activité est du type «jeu d’évasion». La classe est divisée en 7 équipes de π-rates (pirates) qui doivent résoudre des énigmes pour trouver la combinaison d’un coffre au trésor.
Chaque équipe reçoit un dossier contenant 10 fichiers sécurisés par des mots de passe. Les fichiers conduisent à l’obtention d’une pièce de casse-tête menant à la combinaison du coffre.
Chaque équipe reçoit un indice initial afin de pouvoir trouver le mot de passe d’un 1er fichier et ainsi entamer sa chasse au trésor. Il y a 4 options de départ possibles, ainsi les équipes ne travaillent pas toutes sur la même énigme en même temps. Certaines énigmes sont ludiques ou plus simples (compléter une grille de mots croisés utilisant le vocabulaire du cours, faire une recherche sur le web pour trouver la date de naissance ou la cause de la mort de mathématiciens célèbres, etc.), mais d’autres consistent carrément à résoudre des intégrales. Par exemple, la résolution d’une intégrale donne les coordonnées géographiques d’une île des Caraïbes, dont le nom constitue le mot de passe de l’un des fichiers.
Quelques moments captés lorsque Lucie a réalisé la chasse au trésor avec ses élèves π-rates le 14 mars 2023. (Le 14 mars (3/14, en format de date américain) est la «journée de pi»).
Nous utilisons cette activité dans le cours de calcul intégral en guise de révision préparatoire à l’examen sur les techniques d’intégration. Cette activité est celle qui nous a demandé le plus de temps de préparation, mais nous en sommes très fières!
3. Création d’un examen
Dans cette activité, chaque équipe doit construire un examen qui pourrait être susceptible de ressembler à celui de l’enseignante. Les élèves doivent s’assurer de couvrir toute la matière et de sélectionner ce qui leur semble important.
Puis, l’examen est remis à une autre équipe afin que celle-ci en rédige le solutionnaire.
Finalement, nous effectuons un retour en groupe pour comparer les différents examens.
Cette activité conduit à une compréhension approfondie de la matière par les élèves, mais la gestion du temps est difficile. Une option serait de laisser la rédaction du solutionnaire à faire en devoir, afin d’avoir plus de temps de classe pour la création de l’examen lui-même. Aussi, pour éviter que les élèves ne s’égarent, nous vous conseillons de leur mettre des balises concernant les différentes sections de la matière à couvrir et le nombre de questions à mettre dans chaque section.
De plus, nous ne l’avons pas testé, mais nous croyons qu’il serait intéressant d’annoncer aux élèves que vous choisirez des questions coup de cœur que vous intégrerez au vrai examen.
4. Miniprof
Pour cette activité, nous distribuons une série d’exercices aux élèves, en version papier. (Tout le monde reçoit le même questionnaire).
Les étudiants et les étudiantes font les exercices individuellement. Cependant, les élèves peuvent consulter les membres de leur équipe. Ils et elles peuvent s’entraider et comparer leurs démarches.
Pendant ce temps, l’enseignante visite chaque équipe. Elle invite un membre de l’équipe à lui exposer (à elle et aux autres membres de l’équipe) la solution d’un exercice qu’elle a sélectionné. En utilisant l’écran interactif, l’élève doit expliquer clairement chaque étape de sa démarche aux autres membres de l’équipe comme s’il ou elle était l’enseignant ou l’enseignante.
Au besoin, l’enseignante et les autres membres de l’équipe peuvent aider le ou la miniprof. L’élève miniprof peut utiliser sa solution papier pour la présentation.
À chaque visite de la même équipe, l’enseignante sélectionne une étudiante ou un étudiant différent pour agir comme miniprof, avec un nouvel exercice.
Cette activité est excellente pour asseoir la compréhension des élèves, car verbaliser une solution permet vraiment d’organiser et d’intégrer les connaissances de façon approfondie. De plus, faire un exposé devant une petite équipe de travail est moins gênant que de le faire devant toute la classe. En outre, les échanges avec l’enseignante offrent aux élèves une rétroaction immédiate très utile aux apprentissages.
Comme enseignantes, nous faisons un effort pour choisir l’exercice que nous demandons à chaque élève de nous expliquer. Il serait contreproductif de demander à un élève plus faible de résoudre l’exercice le plus complexe de la liste; cela nuirait inutilement à sa confiance.
Cette activité est beaucoup moins ludique que d’autres, comme la chasse au trésor ou la course de chevaux, mais est tout de même très appréciée des élèves. Elle permet d’apprendre les mathématiques d’une façon très différente de ce qui est vécu dans la plupart des cours du collégial ou du secondaire.
5. Rapido
Chaque équipe doit résoudre un problème au choix dans le sous-ensemble qui lui est attribué au départ. L’équipe doit choisir son problème avec soin, car certains sont plus rapides à résoudre que d’autres.
Un élève de l’équipe écrit sa démarche sur l’écran interactif de l’équipe, pendant que ses coéquipiers et coéquipières le guident et le soutiennent.
Lorsque l’équipe a réussi à résoudre son problème, elle fait valider sa solution par l’enseignante avant de passer à un problème du sous-ensemble suivant. Pour chaque nouveau problème, c’est un élève différent qui écrit la démarche à l’écran./p>
L’équipe gagnante est celle qui réussit en premier à résoudre un problème dans chacun des 4 sous-ensembles.
Exemple d’une liste de problèmes à résoudre, pour une version du rapido à 4 équipes (donc avec 4 problèmes par sous-ensemble).
6. Ricochet
Le ricochet se déroule en 3 temps:
- Chaque équipe a environ 20 minutes pour créer un questionnaire sur un thème et des critères bien précis exposés par l’enseignante.Chaque membre de l’équipe crée une ou plusieurs questions à tour de rôle. Les autres membres de l’équipe s’assurent que les questions répondent aux critères.Les élèves s’amusent à rédiger des questions qui vont représenter des défis pour leurs collègues.
- Puis, en environ 40 minutes, chaque équipe répond aux questions du questionnaire créé par une autre équipe. À tour de rôle, chaque membre de l’équipe résout un problème du questionnaire. Les autres membres soutiennent la personne et s’assurent que la solution est exacte.
- Finalement, chaque équipe dispose d’environ 20 minutes pour corriger les réponses fournies par une autre équipe au questionnaire rédigé par une équipe tierce.
Quand nous avons réalisé cette activité pour la 1re fois, le fait que quelques personnes étudiantes aient été absentes au cours précédent a posé problème, car elles ont un peu nui au travail de leur équipe. La prochaine fois que nous ferons cette activité, si des élèves ont raté le cours précédent, nous les placerons dans la même équipe (en leur donnant des questionnaires papier au besoin s’il n’y a pas suffisamment de place aux îlots munis d’un écran interactif).
Moins d’absentéisme
Nous tenons tout de même à souligner que le taux d’absentéisme a diminué dans nos laboratoires depuis que nous utilisons systématiquement des méthodes d’apprentissage actif. Les étudiantes et les étudiants sont heureux de venir en classe! De plus, nous avons l’impression que les élèves portent plus attention aux cours théoriques, car ils et elles veulent pouvoir participer pleinement aux activités de laboratoire!
7. Serpents et échelles
Le but de ce jeu est de réviser des notions tout en s’amusant.
Nous préparons un questionnaire de révision sur Wooflash et nous fournissons à chaque équipe un plateau de jeu de Serpents et échelles.
L’un de nos plateaux de jeu géant pour Serpents et échelles
Chaque équipe affiche le questionnaire de révision sur l’écran de son TBI. (Nous paramétrons le questionnaire pour que les questions s’affichent dans un ordre aléatoire).
À tour de rôle, chaque élève résout le problème affiché à l’écran. Les adversaires le font également de leur côté pour avoir droit de réplique en cas de mauvaise réponse. Si l’élève dont c’est le tour a la bonne réponse, il ou elle pourra lancer le dé et avancer son pion. Sinon, ce sont ses adversaires qui auront eu la bonne réponse qui pourront lancer le dé et avancer leur propre pion. Puis, on passe à la question suivante, jusqu’à ce que quelqu’un arrive à la dernière case du plateau et gagne la partie. (Après coup, lorsqu’un étudiant ou une étudiante n’a pas la bonne solution, ses adversaires ont pour mission de lui expliquer le problème.)
(Une variante serait d’avoir un seul plateau de jeu au centre de la classe et de faire compétitionner les élèves en équipes les unes contre les autres.)
Essayez-le et vous l’adopterez!
Vous pouvez facilement adapter ces activités à vos besoins. Vous pouvez en réaliser une seule ou plusieurs pendant la session; ne vous mettez pas de pression.
Pour notre part, lors de notre 1re session d’expérimentation, nous avions réalisé 5 activités, mais nous étions libérées d’une partie de notre tâche d’enseignement pour travailler sur ce projet et participer à la communauté de pratique. Nous avons adoré notre expérience et, dès la session suivante, nous avons entrepris de réaliser une activité chaque semaine. Depuis, nous créons de nouvelles activités d’apprentissage chaque session afin de bonifier notre coffre à outils d’activités qui favorisent l’apprentissage actif et collaboratif. Nous ne reviendrons pas en arrière!
Nos élèves ont davantage de plaisir dans nos cours maintenant… et nous également! C’est très agréable d’enseigner à des étudiantes et étudiants motivés, engagés, souriants, heureux de venir au cours, et qui s’amusent en apprenant! De plus, c’est très valorisant de terminer chaque semaine de cours (et chaque session), avec un sentiment de «mission accomplie».
Si vous réalisez l’une des activités que nous vous avons présentées ici, ou si vous avez imaginé une activité de votre cru et souhaitez nous la faire connaître, partagez vos expériences avec nous dans la zone de commentaires!
Toutes mes félicitations mesdames. Les étudiant-es doivent apprécier leurs cours sous votre enseignement. Lire votre récit de créativité a mis de la joie dans ma journée. Travailler dans la même organisation que vous est un privilège.
Wow! Je serais intéressée à en savoir plus sur votre chasse au trésor. Pouvez-vous partager votre matériel? Pour ma part, j’ai composé un mots-croisés avec des intégrales et c’est une activité à faire en plein air. Si vous êtes intéressées à un échange de matériel pédagogique, communiquez avec moi : Mylène Caza Collège André Grasset mcaza@grasset.qc.ca. Merci et bravo encore!