Le TNI : « instrument d’intelligibilité d’un réel » en mathématiques et en sciences

Les technologies, dont le TNI, peuvent aider l’élève à passer de l’abstrait au concret en science et mathématique. Le mémoire « Contributions potentielles du tableau numérique interactif dans une situation problème nécessitant le passage de l’abstrait au concret dans un contexte de mathématique, science et technologie » s’y intéresse.

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Dans son mémoire de maitrise de l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), l’enseignante Josée Gagnon expose favorablement le potentiel pédagogique du TNI, particulièrement en mathématiques et en sciences, pourvu que l’enseignant utilise des stratégies d’enseignement adaptées.

Au fur et à mesure que l’élève évolue dans le système scolaire québécois, les contenus disciplinaires se complexifient. Entre autres, dans les cours de mathématiques et de science, on parle souvent de l’importance de composer avec l’abstraction.

Les technologies peuvent-elles être utiles pour permettre à l’élève de passer de l’abstrait au concret dans ces deux matières? Josée Gagnon, enseignante en maths, sciences et technologie à Trois-Rivières, croit que c’est effectivement le cas. Elle a consacré son mémoire de maitrise au sujet : Contributions potentielles du tableau numérique interactif dans une situation problème nécessitant le passage de l’abstrait au concret dans un contexte de mathématique, science et technologie.

Le cadre théorique

L’auteure du mémoire en vient à un constat que plusieurs, enseignants comme élèves, vivent au quotidien : « la relation entre une certaine réalité et les théories scientifiques apparaît (,,,) complexe ».

Cela aurait-il pour résultat d’expliquer un certain désintérêt des élèves envers les matières? « Ce n’est pas à exclure. Toujours est-il que, (pour permettre le passage de l’abstrait vers le concret,) une situation problème (…) doit être ouverte, complexe et signifiante pour l’élève. » Elle doit être liée à des situations de la vie réelle et reprendre les vertus de la pédagogie active, c’est-à-dire «  ayant l’action comme constituant fondamental » afin de donner un peu de sens à leurs perceptions et à leurs pensées. C’est, en quelque sorte, ce sur quoi le travail de madame Gagnon s’appuie.

Les forces du TNI

Lorsqu’il est question de l’intégration du TNI à la pédagogie en mathématiques et dans les cours de science et technologie, l’outil favorise grandement :

  • La modélisation, qui favorise le recours à des modèles pour interpréter et prédire des phénomènes scientifiques. Cela dit, la conception de ces modèles permet à l’élève de construire et manipuler des objets réels comme virtuels.
  • La visualisation, en permettant la projection via l’ordinateur de nombreuses images ou clips vidéo. En prime, il y a possibilité pour l’utilisateur d’annoter directement sur ces derniers et d’interagir avec les concepts.
  • La simulation et l’expérimentation permettant aux élèves de proposer et valider des pistes de solutions qu’ils ont eux-mêmes proposées dans une perspective d’apprentissage par défis. L’élève doit faire des choix et il doit les valider avec différents modèles.

Bref, selon Mme Gagnon, le TNI est « l’instrument d’intelligibilité d’un réel ». Il transforme les éléments intangibles en éléments visuels, concrets et manipulables.

Dans les classes

Pour rédiger son mémoire, madame Gagnon a rencontré plusieurs enseignants et s’est déplacée dans les classes d’une dizaine d’entre eux, provenant de différents horizons professionnels. À chacune de ses présences en classe, elle a effectué une analyse de l’utilisation pédagogique du TNI afin d’exposer des perspectives d’amélioration permettant le passage de l’abstrait vers le concret en sciences et mathématiques.

Les enseignants sondés indiquent que, depuis l’arrivée du TNI, les principaux changements apportés à leurs stratégies pédagogiques impliquent l’ajout d’animations, de démonstrations, d’activités interactives et la présentation de vidéos à partir de l’outil. Ils estiment donc ces changements bénéfiques pour les élèves. Mme Gagnon note que s’il s’agit d’un bon départ, ces différentes intégrations peuvent être perfectionnées pour faciliter le passage de l’abstrait au concret dans ces matières.

L’auteure expose ainsi favorablement le potentiel pédagogique du TNI, pourvu que l’enseignant utilise des stratégies d’enseignement adaptées. Josée Gagnon estime d’ailleurs que le TNI s’avère un réel avantage en pédagogie, mais qu’il peut également conduire au contraire si l’enseignant l’utilise de façon statique.

En guise de conclusion, elle rappelle que le développement professionnel des enseignants quant à l’utilisation d’un outil technologique en pédagogie doit être privilégié. Elle parle d’un engagement dans le perfectionnement. Ces deux mots expliquent bien, si on lit entre les lignes, que les répercussions de la formation continue s’opèrent dans la classe, influençant favorablement l’apprentissage chez les élèves.

Ce mémoire partage les réflexions des enseignants sondés face à l’importance du TNI et les obstacles qu’ils rencontrent en cours d’intégration. Il pourrait être pour plusieurs l’élément déclencheur d’une réflexion professionnelle.

Pour aller plus loin, on peut aussi consulter le livre Le tableau numérique interactif : Quand chercheurs et praticiens s’unissent pour dégager des pistes d’action, paru aux Presses de l’Université du Québec.

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À propos de l'auteur

Marc-André Girard
Marc-André Girard est détenteur d’un baccalauréat en enseignement des sciences humaines (1999), d’une maitrise en didactique de l’histoire (2003) et d’une maitrise en gestion de l’éducation (2013). Il est actuellement doctorant en administration scolaire. Il s’est spécialisé en gestion du changement en milieu scolaire ainsi qu’en leadership pédagogique. Il s’intéresse également aux compétences du 21e siècle à développer en éducation. Il occupe un poste de direction dans une école primaire publique et donne des conférences sur le leadership en éducation, les approches pédagonumériques, le changement en milieu scolaire ainsi que sur la professionnalisation de l’enseignement. Il a participé à des expéditions pédagogiques en France, en Finlande, en Suède, au Danemark et au Maroc. En septembre 2014, il a publié le livre « Le changement en milieu scolaire québécois » aux Éditions Reynald Goulet et, en 2019, il a publié une trilogie portant sur l'école du 21e siècle chez le même éditeur. Il collabore fréquemment à L’École branchée sur les questions relatives à l’éducation. Il est très impliqué dans tout ce qui entoure le développement professionnel des enseignants et des directions d'école ainsi que l’intégration des TIC à l’éducation. En mars 2016, il a reçu un prix CHAPO de l’AQUOPS pour l’ensemble de son implication.

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