Calcul différentiel et intégral au secondaire

Aux États-Unis, alors que des enseignants au niveau secondaire affirment que le cours de calcul différentiel et intégral est bénéfique pour leurs élèves, des professeurs au niveau collégial pensent que cette matière devrait être réservée à leurs seuls étudiants. Quelques chercheurs ont voulu mettre fin à ce débat.

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Des chercheurs du département d’éducation des sciences du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ont comparé les notes de 6 000 étudiants de première année de 133 collèges américains différents. Ils ont également recueilli des informations démographiques sur ces étudiants, ainsi que des données sur leur parcours éducatif et leurs expériences antérieures en mathématiques. Puis, ils ont analysé les résultats que ces étudiants avaient obtenus au secondaire en algèbre, en géométrie et en matières préalables au calcul différentiel et intégral, de même que leurs résultats aux tests standardisés américains SAT (Scholastic Aptitude Test) et ACT (American College Testing). Enfin, ils ont comparé les résultats des étudiants au niveau collégial qui avaient suivi des cours de calcul différentiel et intégral au secondaire à ceux des étudiants qui n’en avaient pas suivi.

[Mathématiques]

Les chercheurs ont démontré qu’avoir une base solide en mathématiques dans des domaines reliés au calcul différentiel et intégral, par exemple en trigonométrie, était plus important que de commencer à étudier cette matière dès le secondaire. De plus, ils ont observé que ce sont les élèves les plus faibles qui gagnaient davantage à suivre le cours de calcul différentiel et intégral au secondaire.

Bien que les auteurs de l’étude ne sachent pas précisément pour quelles raisons les élèves plus faibles gagneraient davantage à suivre ce cours au cours, ils émettent deux hypothèses pour expliquer cela. D’une part, ils soulignent le fait que les élèves du secondaire sont beaucoup mieux encadrés que ceux du collège. D’autre part, ils pensent que de devoir travailler fort sur la base de la matière pourrait consolider leurs acquis et leur donner un coup de main pour la suite.

Ce qu’il faut retenir, c’est qu’une base forte en mathématiques est ce qui aide le plus les élèves à réussir les cours de calcul différentiel et intégral de niveau collégial. Un élève qui a bien réussi ses cours d’algèbre, de géométrie et de trigonométrie au secondaire se trouve donc bien outillé pour réussir les cours de calcul différentiel et intégral au collégial, même s’il n’a pas étudié cette matière au préalable.

[Dossier thématique : L’enseignement des mathématiques]

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Référence

Harvard University (2018). Challenging the conventional wisdom on calculus. Repéré à www.eurekalert.org/pub_releases/2018-07/hu-ctc071018.php

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