Bien outillé pour les math du collégial?

Il faut associer les efforts de Louise Pellerin et de Diane Bergeron aux mesures d’aide à la réussite instaurées dans leurs Collèges à l’intention des arrivants. Les deux enseignantes, soutenues par le Réseau des cégeps et des collèges francophones du Canada, le RCCFC, ont développé une véritable pédagogie de la 1^re session les ayant conduites au choix de la plateforme d’évaluations Maple T.A. Elles se sont attardées aux préalables. L’objectif était d’obtenir une suppléance rapide, en début de parcours, aux lacunes dans la formation de base en mathématique.

Contexte du projet

Ce sont d’abord les étudiants de Présciences de la santé et de Soins infirmiers que nous avons ciblés. Nous aurions pu viser d’autres programmes d’études. La maîtrise des mathématiques de base est reconnue comme un facteur important pour la réussite des étudiants au collégial, mais le défi était plus grand avec les étudiants en sciences de la santé considérant que plusieurs éprouvent un manque de motivation pour cette matière. Notre projet tente de solliciter leur intérêt et de pallier leurs lacunes en mathématiques. Quoi qu’on en pense, les mathématiques de base ne leur sont pas totalement acquises! Pourtant l’usage des mathématiques de base est fréquent dans leur profession, que ce soit pour le calcul des doses de médicaments, le mélange de produits chimiques ou la conversion d’unités de mesure. Elles sont également utilisées dans un contexte rapide et parfois critique. Une simple erreur de calcul ou l’arrivée trop tardive d’un résultat peut nuire au patient, voire mettre sa vie en danger.

L’importance d’une bonne maîtrise des connaissances de base en mathématiques pour la réussite de plusieurs programmes d’études au collégial est connue. Il faut s’assurer dès l’arrivée des étudiants au collégial de la suffisance de leur maîtrise. Si ce n’est pas le cas, il faut que ces difficultés soient surmontées rapidement.

Choix technologiques

Nous avons analysé plusieurs technologies disponibles. Notre choix s’est arrêté sur Maple T.A., bien qu’il y ait un coût (entre 12$ et 18$ par licence par année variant selon le nombre d’étudiants) associé à l’utilisation de cette plateforme. Nous l’apprécions particulièrement pour ses fonctionnalités mathématiques, sa facilité d’accès et de gestion. Nous avons même décidé de  traduire le logiciel en français!

Raisons de notre choix :

• Lʼaccès au matériel développé nécessitant simplement un ordinateur doté dʼune connexion Internet (pour le concepteur de questions, le professeur et lʼétudiant)
• La correction automatisée
• Lʼaccès à plusieurs types de questions (choix de réponses, association, liste déroulante, boîte de texte où lʼétudiant peut inscrire un résultat, etc.)
• Lʼaccès à un éditeur dʼéquations et de graphiques pour le concepteur et lʼétudiant
• La gestion du dossier étudiant avec suivi des résultats
• La gestion dʼun test (heure début, heure fin, temps utilisé, nombre de répétitions)
• La production de quelques statistiques globales et par question
• La possibilité de présenter les questions et les réponses dans un ordre différent pour chaque étudiant
• La possibilité de produire des questions types intégrant des variables (même question qui peut être présentée avec des valeurs différentes pour chaque étudiant), des indices et des solutions
• La possibilité de rédiger un commentaire destiné à lʼétudiant (par question et à la fin de lʼexamen)
• Le prix raisonnable
• La grande facilité de transfert, aux autres collèges francophones, des outils développés

La mise au point des tests diagnostiques

Initialement, nous avons établi, avec l’aide des coordonnateurs, la liste des préalables en mathématiques qui seraient communs à la majorité des programmes en sciences de la santé, puisque notre objectif était de créer du matériel qui serait facilement transférable aux autres collèges francophones. Le test diagnostique a été confectionné sur cette base, puisqu’il intègre 5 parties distinctes permettant d’effectuer un diagnostic précis des lacunes de chaque étudiant.

Pour les étudiants qui suivent un premier cours de mathématiques au collégial (clientèle de notre service d’aide en mathématiques), le choix des thèmes en mathématiques de base a été décidé en comité de cours. À chacun des cours de mathématiques ciblés sont maintenant associés certains des thèmes suivants : l’algèbre de base, les fonctions (constantes, affines et quadratiques), la trigonométrie, les fractions, les rapports et proportions et finalement les fonctions exponentielles et logarithmiques.

L’administration d’un test de classement informatisé doté de mesures d’aide était une démarche nouvelle, mais essentielle à Chicoutimi! C’était d’ailleurs un des objectifs importants du projet que d’obtenir un diagnostic et des mesures d’intervention rapides. Cela représentait une tâche énorme auparavant. Au Cégep de Chicoutimi, quatre-vingts étudiants de soins infirmiers et plus de 350 étudiants qui suivent un premier cours de mathématiques au collégial étaient concernés par ces mesures de dépistage. À La Cité collégiale d’Ottawa, c’est une centaine d’étudiants qui bénéficient de notre travail.

Des ateliers offerts aux étudiants ayant des lacunes

Ateliers théoriques

Pour nos ateliers théoriques, nous utilisons les modules de notre site Internet. Nous y retrouvons les notions, des exemples et des capsules multimédias. Les modules et capsules multimédias permettent aux étudiants de revoir les notions théoriques insuffisamment maîtrisées et d’effectuer une révision de celles-ci de manière efficace et motivante.

Liste des notions abordées sur le site :

• Nombres entiers (définition, opérations, puissances, racines et priorité des opérations)
• Nombres décimaux (définition, arrondissement, comparaison, conversion et
  notation scientifique)
• Fractions (définition, simplification, comparaison, opérations, entiers
  fractionnaires et conversion)
• Rapports et proportions (facteurs et multiples, pourcentage, proportion,
  conversion métrique et conversion non métrique)
• Résolution de problèmes (le problème, dosage, finance et autres)
• Algèbre de base (opérations, puissance, factorisation, différence de 2 carrés, résolution [un inconnu], résolution [quadratique], résolution [2 équations et 2 inconnus])
• Statistiques (définitions, types de variables, types dʼéchelle, tableaux,
  graphiques, mesures de tendance centrale et mesures de dispersion)
• Du matériel pédagogique concernant les thèmes suivants sera disponible dès
  février 2012 :
  • Fonctions (constantes, affines et quadratiques)
  • Trigonométrie
  • Fonctions exponentielles et logarithmiques

Ateliers pratiques

La banque de questions confectionnée avec Maple T.A. ne sert pas qu’à diagnostiquer. Elle sert de bassin d’entraînement pour l’étudiant et d’outil d’évaluation et de suivi pour l’enseignant. Un avantage important concernant le matériel produit sur Maple T.A. est que la plupart des exercices ont été créés avec des variables. Par conséquent, à chaque pratique effectuée par l’étudiant, les valeurs intégrées dans les questions se retrouvent changées. L’étudiant peut donc refaire les mêmes types de questions jusqu’à ce qu’il maîtrise les notions.

Dans plusieurs exercices, il y a des indices et des solutions. Dans tous les cas, la correction est automatisée et l’étudiant peut visualiser ses erreurs, ce qui est très formatif pour lui. On peut, si on le souhaite, augmenter la vitesse d’exécution, restreindre le temps alloué à la performance. La rétroaction aux questions est immédiate après la correction demandée par l’étudiant. L’enseignant peut même donner une rétroaction à ses étudiants directement à travers l’environnement Maple T.A..

Lors de nos expérimentations au Cégep de Chicoutimi et à La Cité collégiale avec les étudiants en Soins infirmiers et en Présciences de la santé, nous réservions une période d’environ une heure en laboratoire avec la présence d’un professeur de mathématiques. L’importance de cet accompagnement a été soulignée par les élèves dans leurs commentaires.

Qualités de la plateforme Maple T.A. relevées par les étudiants

1. L’accès à des versions infinies de la même question (questions intégrant des variables).
2. L’accès aux indices et aux solutions détaillées des questions.
3. L’accès à la plateforme en tout temps.
4. La possibilité d’avancer à son propre rythme.

Le travail en partenariat a permis un échange d’expertises profitable pour nos deux collèges. Et cela continue! La phase trois fait intervenir le collège Boréal! L’implication de ce collège communautaire de langue française situé dans le nord de l’Ontario est une bonne nouvelle, puisque cela nous permettra de développer du matériel pédagogique pour l’utilisation de nos outils et de faire une première expérimentation de transfert de ces outils à un autre collège!

Constatez-vous des lacunes dans les connaissances des arrivants au collégial? Avez-vous adopté des mesures pour les identifier? Avez-vous expérimenté Maple T.A.?