Projets en cours :
Évaluation d’un outil numérique pour repérer et intervenir sur les difficultés ou troubles d’apprentissage en mathématiques dans le contexte scolaire
Recherche financée par la HEP Vaud
Ce projet se place dans le cadre de la « mission mathématique » du Canton de Vaud, initiée en 2018-2019 afin d’améliorer les connaissances et les compétences en mathématiques des élèves du primaire. L’une des recommandations de cette mission est de proposer un programme d’apprentissage informatisé pour améliorer les performances des élèves du primaire en calcul. Afin de choisir ce programme informatisé, une étude a été menée pour comparer spécifiquement deux programmes : Calcularis et Matheros. Une différence entre ces deux programmes est que Calcularis a été conçu pour les élèves ayant des difficultés d’apprentissage en mathématiques. Ce projet a pour objectif d’étudier le potentiel de cette application, pour repérer les difficultés et troubles d’apprentissage en mathématiques d’une part, et pour intervenir sur ces difficultés et troubles d’autre part. La première question de recherche concerne la dimension intervention : dans quelles mesures Calcularis permet-elle d’intervenir auprès des enfants présentant des difficultés et troubles des apprentissages ? En particulier, dans quelles mesures permet-elle de les faire progresser ? La seconde question de recherche est relative au repérage : dans quelles mesures Calcularis peut-elle permettre de repérer les difficultés et troubles d’apprentissage en mathématiques des élèves au sein de la classe ?
Explorer les MLD en didactique des mathématiques : une revue de littérature
Projet de recherche Riteam
Dans cette recherche, nous cherchons à savoir comment les MLD (= Mathematics Learning Disability) sont étudiés dans le champ des recherches en mathematics education sur la base d’une revue systématique de la littérature. Les spécificités de ce champ de recherches nous ont conduits à définir trois catégories représentatives de ce que nous appelons « MLD in Mathematics Education » (les élèves ayant un trouble d’apprentissage spécifique en mathématiques mais sans diagnostic primaire, les élèves évalués avec un test de mathématiques spécifique et les élèves diagnostiqués avec un critère spécifique).
Une première revue de littérature a été réalisée sur une période allant de 2007 à 2016 (Deruaz & al., 2020). Nous avons identifié 17 articles et 2 méta-analyses. L’analyse de ces articles montre que la recherche à propos des MLD dans la littérature en mathematics education s’est développée depuis 2013, en particulier aux États-Unis. La plupart des études abordent le contenu arithmétique au niveau de l’école primaire et l’accent est mis sur les interventions éducatives. Un travail de veille scientifique est en cours afin de mettre à jour cette revue régulièrement.
Deruaz, M., Dias, T., Gardes, M.-L., Gregorio, F., Ouvrier-Buffet, C., Peteers, F., & Robotti, E. (2020). Exploring MLD in mathematics education: Ten years of research. The Journal of Mathematical Behavior, 60, 1-17. doi:https://doi.org/10.1016/j.jmathb.2020.100807
Les élèves avec MLD en early algebra
Thèse en codirection entre l’Université de Paris—LDAR et la Haute École Pédagogique du canton de Vaud
Gregorio, F.
La recherche en neurosciences et en didactique sur les MLD s’est concentrée quasi totalement sur l’arithmétique de base. Avec le but d’élargir les domaines mathématiques étudiés, dans cette thèse, sous la direction de Cécile Ouvrier-Buffet et Thierry Dias, nous nous intéressons aux élèves avec MLD en early algebra. Nous nous posons les questions suivantes : Comment pouvons-nous décrire la pensée algébrique des élèves avec MLD ? Quelle est la place de la généralisation dans la pensée algébrique des élèves avec MLD ? Quel est le rôle des exemples dans la preuve pour des élèves avec MLD ?
Les premiers résultats indiquent que les élèves atteints de MLD montrent des traces de pensée algébrique, malgré leurs sévères difficultés en mathématiques.
Gregorio, F. (2019). Mathematical learning disabilities in early algebra. In M. Graven, H. Venkat, A. Essien & P. Vale (Eds.). Proceedings of the 43rd Conference of the International Group for the Psychology of Mathematics Education (Vol. 4, p. 138). Pretoria, South Africa: PME.
Les difficultés des élèves MLD dans l’apprentissage des fractions
Projet de recherche Riteam
Dans cette recherche en cours, nous cherchons à identifier les difficultés caractéristiques des élèves avec MLD relatives à l’apprentissage des fractions. Pour cela, nous envisageons de créer un test permettant de repérer les difficultés persistantes de l’année suivant l’introduction des fractions à la fin du premier cycle de l’enseignement secondaire. L’étude sera menée dans différents pays (France, Italie et Suisse) et sur un échantillon large d’élèves afin de garantir l’absence de biais liés à l’enseignement et aux curriculums.
Projets terminés :
Impact d’un jeu vidéo sur l’apprentissage des fractions chez l’enfant avec et sans trouble de l’apprentissage : aspects neuro-cognitifs et didactiques (DysCog)
Recherche financée par la Région Auvergne-Rhône-Alpes
Gardes, M.-L.
Cette recherche, financée par la Région Auvergne-Rhône-Alpes et intitulée Impact d’un jeu vidéo sur l’apprentissage des fractions chez l’enfant avec et sans trouble de l’apprentissage : aspects neuro-cognitifs et didactiques s’effectue au sein de l’Institut des Sciences Cognitives Marc Jeannerod à Lyon. L’objectif de cette recherche est d’évaluer les effets de l’utilisation d’un jeu vidéo didactique sur l’apprentissage des fractions au cycle 3. Elle s’inscrit dans un nouveau champ de recherche combinant les connaissances en sciences cognitives (psychologie et neurosciences) et didactique pour comprendre et améliorer les apprentissages à l’école. Elle se décline en trois objectifs spécifiques. Le premier objectif spécifique est l’évaluation de l’impact du jeu sur l’apprentissage des fractions et le fonctionnement cérébral d’enfants tout-venants, issus de tous milieux sociaux, jouant au jeu dans leurs familles. Le second objectif spécifique est l’évaluation de l’impact du jeu sur l’apprentissage des fractions d’enfants présentant des difficultés profondes dans l’apprentissage des mathématiques (par exemple la dyscalculie), issus de tous milieux sociaux, jouant au jeu dans leurs familles. Le troisième objectif spécifique est l’évaluation de l’impact du jeu sur l’apprentissage des fractions d’enfants jouant au jeu en classe, au sein d’une séquence d’apprentissage construite par l’enseignant.
La recherche a débutée en septembre 2017 avec la réalisation d’un test diagnostique pour évaluer les connaissances et les compétences des élèves sur les fractions (au cycle 3) ainsi que les premières expérimentations en classe de CM2 et de sixième.
Zarpas, P. & Gardes, M.-L. (2019). Une jeu vidéo didactique pour l’apprentissage des fractions. Revue de mathématiques pour l’école, 231, 20-29. https://www.revue-mathematiques.ch/files/1615/5385/2681/RMe-231-Zarpas.pdf
Bhatia, P., Delem, M., Léone, J., Boisin, E., Cheylus, A., Gardes, M.-L., & Prado, J. (2020). The ratio processing system and its role in fraction understanding: Evidence from a match-to-sample task in children and adults with and without dyscalculia. Quarterly Journal of Experimental Psychology, 73 (12), 2158-2176.
Bhatia, P., Leone, J., Gardes, M.-L., & Prado, J. (submitted). Fraction knowledge in adults with persistent mathematics difficulties.
Bhatia, P., Le Diagon, S., Langlois, E., William, M., Prado, J., & Gardes, M.-L. (submitted). Impact of a game-based intervention on fraction learning for fifth-grade students: A pre-registered randomized controlled study.
Un trouble à l’interface entre différents champs disciplinaires (handicap, santé et formation) : La dyscalculie
Thèse co-financée par l’Université de Reims Champagne-Ardenne et la Communauté d’Agglomération de Châlons-en-Champagne
Peteers, F.
Dans le cadre de cette thèse, sous la direction de Cécile Ouvrier-Buffet, nous nous posons les questions suivantes : Quelle est la place de la didactique dans les recherches concernant la dyscalculie ? Comment concilier les différentes approches (cognitives et didactiques) pour une meilleure compréhension du trouble et pour faciliter les échanges entre professionnels ? L’objectif est de construire un dispositif de repérage de difficultés en mathématiques qui faciliterait les échanges entre enseignants et orthophonistes en proposant un inventaire commun des difficultés de l’enfant exploitable par chacun. Pour cela, nous nous appuyons sur des éléments théoriques issus de la didactique des mathématiques et de la cognition numérique ainsi que sur une analyse de tests existants destinés à évaluer les compétences de base en mathématiques dans le cadre scolaire ou en vue d’établir un diagnostic médical. L’analyse des tests a permis de mettre en évidence certains biais dans les tests issus de la cognition numériqueconfortent donc l’intérêt de la didactique des mathématiques dans la recherche concernant la dyscalculie, en particulier en ce qui concerne le diagnostic. Une première validation du dispositif a été réalisée permettant de mettre en évidence une série de tâches peu discriminantes ainsi que certaines spécificités des élèves signalés en difficultés par l’enseignant et des élèves suivis pour des troubles en mathématiques.
Peteers, F. (2018). Un trouble à l’interface entre différents champs disciplinaires (handicap, santé et formation) : la dyscalculie – Une approche didactique. (Thèse de doctorat). Université de Reims Champagne-Ardenne. Repéré à https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01944017
Peteers, F. (2020). Apports croisés de la didactique et de la cognition numérique pour l’étude des troubles des apprentissages en mathématiques. Recherches En Didactique Des Mathématiques, 40(2), 225-268. hal-03318881
Recherche-action pour favoriser les processus d’enseignement et d’apprentissage inclusifs en mathématiques (EduMath Vallée)
Recherche financée par le Département de la surintendance des écoles de la Région Autonome Vallée d’Aoste
Robotti, E.
Cette recherche vise à examiner les processus d’enseignement et d’apprentissage en mathématiques dans un cadre de didactique inclusive en se centrant sur les élèves avec trouble d’apprentissage en math.
Pour cette raison, l’objectif de la recherche porte sur l’analyse des conditions et des choix didactiques (organisation des activités didactiques, choix des instruments à utiliser, définition des tâches…) qui peuvent favoriser l’apprentissage de tous les élèves de la classe.
Le cadre théorique fait référence à la fois au domaine de recherche en psychologie cognitive et en neuroscience et au domaine de la didactique des mathématiques en essayant d’en tirer des informations conjointes efficaces.
La recherche a débuté en 2013 au sein d’un groupe de recherche-action, nommé EduMath, composé de 30 enseignants d’école primaire et maternelle et d’un chercheur (Elisabetta Robotti). Elle a développé à la fois des études de cas et des expérimentations sur les fractions et les faits arithmétiques, en particulier en classes primaires avec 400 élèves environ.
Robotti, E., (2018). Geometry in kindergarten: first stepstowards the definition of circumference. Proceedings of PME42, Umea, Svezia
Robotti, E., (2017). How the representations take on a keyrole in an inclusive educational sequence concerning fraction, Proceedings of CERME 10, Dublino,Irlanda.
Difficultés d’apprentissage et d’enseignement en mathématiques
Projet HEP Vaud, 2013/2017
Dias, T. & Deruaz, M.
Le but de notre projet est de contribuer à répondre aux interrogations actuelles concernant les troubles des apprentissages en mathématiques dans le contexte scolaire. L’étude traite de la complexité du diagnostic de déficience et propose également des pistes de réflexion quant à la prise en charge de ces difficultés dans le contexte scolaire. Nous souhaitons explorer les corrélations qui existent entre les difficultés d’apprentissage des élèves et les difficultés d’enseignement de leurs professeurs. Nous pensons notamment que la terminologie « dyscalculie » est employée de façon relativement abusive et que les conséquences d’une catégorisation trop rapide et systématique de ces phénomènes scolaires laissent souvent les enseignants dans des situations professionnelles très inconfortables (Deruaz & Dias, 2016 ; Dias & Deruaz, 2013). Dans Deruaz & Dias (2016) nous avons par exemple mené une étude de cas dans le contexte d’un dispositif d’appui individuel pour une élève de lycée signalée en difficulté. Nous avons montré que la spécificité des étayages utilisés permettent de relativiser la notion de troubles des apprentissages en mathématiques. Notre étude porte sur différents niveaux de scolarité des élèves, cette longitudinalité étant nécessaire à une exploration plus exhaustive des liens de corrélation que nous cherchons à mettre en évidence.
Deruaz, M. & Dias, T. (2015). Dyscalculie : et si les enseignants reprenaient la main ? In Anne-Cécile Mathé, Eric Mounier, Actes du séminaire national de didactique des mathématiques de l’ARDM (Jan 2014), Bordeaux, Paris, France (pp.296-298). IREM de Paris.
Deruaz, M. & Dias, T. (2016). Elèves en difficultés : dyscalculiques ? Petit x, 101, 7-35.
Dias, T., & Deruaz, M. (2013). Dyscalculie : et si les enseignants reprenaient la main ? Apprentissages Neuropsychologiques des Apprentissages chez l’Enfant (ANAE), 120-121, 529-534.