Développer les compétences en mathématiques des élèves de la maternelle

Les recherches montrent que les habiletés en mathématiques sont fortement liées à la persévérance et à la réussite scolaire. Dans cette perspective, la professeure Robin Jacob de l’Université du Michigan a conçu un programme d’enrichissement en mathématiques destiné à développer les compétences en numératie des enfants qui entrent à la maternelle. En collaboration avec le professeur Brian Jacob, également de l’Université du Michigan, Robin Jacob a procédé à l’évaluation de ce programme auprès de 655 élèves de maternelle fréquentant 24 établissements scolaires new-yorkais en milieux défavorisés.

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 par France Dumais

Ce programme d’enrichissement, qui s’appelle « High 5s Program », consiste à présenter les mathématiques de façon ludique et interactive (comme un « club de maths ») à des petits groupes d’élèves de maternelle. Ceci, afin de développer leur intérêt pour cette matière, de favoriser leur esprit critique et de leur faire acquérir des connaissances (ex. : chiffres, formes géométriques, dimensions des objets). Ce programme pratique vise donc à renforcer les compétences en mathématiques des élèves de maternelle et à favoriser leur passage du préscolaire au primaire. Les séances du programme High 5s se donnent en dehors de la classe (avant ou après l’école, sinon à l’heure du lunch) trois fois par semaine, pendant 28 semaines, et elles sont animées par un facilitateur (facilitator). Elles durent 30 minutes chacune. Chaque club de maths comprend de trois à quatre élèves.

Aux fins d’étude, Robin et Brian Jacob ont réparti les élèves participant au programme en deux groupes distincts :

1. Un groupe témoin (335 élèves apprenant les mathématiques avec leur enseignant de maternelle, selon le curriculum habituel);
2. Un groupe expérimental (320 élèves qui, en plus de suivre le curriculum habituel, assistent aux séances du programme High 5s).

Pour animer les séances du programme High 5s, des facilitateurs (des bacheliers qui ne sont pas des enseignants dans les écoles participantes) ont reçu 16 jours de formation avant le début des séances et huit périodes de formation supplémentaires durant toute l’année d’expérimentation. De plus, ils ont été accompagnés dans leur travail par un superviseur qui les a rencontrés chaque semaine, soit de façon individuelle (pour du coaching), soit en petits groupes (pour l’organisation, la révision du curriculum ou la réflexion sur les apprentissages des élèves).

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Après un an d’expérimentation, la mise en place du programme High 5s avait porté ses fruits :

La fréquentation [des élèves de maternelle participants] a été de 87 %, ce qui est assez élevé pour un programme supplémentaire mené en dehors de l’horaire typique quotidien des écoles. Les registres indiquent que 93 % des séances de club prévues ont été complétées et que les animateurs ont suivi le rythme prévu du programme et des activités. Selon des observateurs externes, la majorité des facilitateurs ont atteint ou dépassé les normes en matière d’enseignement de qualité. Plus généralement, ces observateurs ont indiqué que les facilitateurs entretenaient de bonnes relations avec les élèves et créaient un climat pédagogique positif.

 [Traduction libre]

Les effets du programme sur la réussite des élèves

Pour mesurer les effets du High 5s sur la réussite des élèves de maternelle, Robin et Brian Jacob ont utilisé les deux instruments de mesure suivants, qui leur ont permis d’évaluer les habiletés en mathématiques des élèves :

1. Un sous-test de la batterie de tests Woodcock-Johnson sur la résolution de problèmes;
2. Le questionnaire REMA-K sur les connaissances en mathématiques.

Ils ont également soumis les élèves à un « test d’attitude » pour vérifier quelle était la conduite adoptée par ces élèves envers les mathématiques (ex. : « Pourquoi j’aime les maths? »).

D’après les résultats compilés (de 613 participants sur 655), seule la mesure REMA-K montre que le High 5s a eu des effets positifs sur le développement des compétences en mathématiques à la fin de la maternelle. De fait, selon cette mesure, les élèves du groupe expérimental ont obtenu des scores plus élevés en mathématiques comparativement aux élèves du groupe témoin. Sur le plan de l’attitude des participants envers les mathématiques, des données qualitatives ont permis de constater que les élèves ont aimé les mathématiques dans le cadre du programme High 5s, mais qu’ils n’ont pas aimé que ce programme soit offert à l’école.

Mécanismes potentiels du programme

Robin et Brian Jacob ont identifié trois points, trois mécanismes potentiels du programme High 5s qui ont pu aider les élèves de maternelle à développer leurs compétences en mathématiques :

1. Les élèves du groupe expérimental, soit ceux soumis au programme High 5s, ont reçu plus d’heures d’enseignement des mathématiques que les élèves du groupe témoin (en moyenne, les élèves du groupe témoin ont reçu 52 minutes d’enseignement des maths par jour, ou environ 4 h 20 min par semaine, tandis que les élèves du groupe expérimental ont reçu en moyenne 75 minutes supplémentaires, soit 30 % de plus);
2. Les activités du High 5s effectuées en petits groupes ont exposé les élèves du groupe expérimental à des notions avancées et variées, comparativement à ceux des classes ordinaires (groupe témoin) où les activités d’enseignement s’adressaient, la plupart du temps, à la classe entière, et ce, à l’aide de cahiers d’exercices ou sans aucun matériel;
3. Le climat ludique et interactif des clubs High 5s a permis aux facilitateurs de poser des questions ouvertes et de diversifier leur enseignement plus souvent que les enseignants peuvent le faire dans les classes ordinaires de mathématiques.

[Visualiser les mathématiques]

Une stratégie prometteuse

L’enseignement en petits groupes semble une stratégie prometteuse pour améliorer les compétences en mathématiques des élèves de la maternelle, et il se pourrait que les gains obtenus sur ce plan au préscolaire permettent d’en réaliser d’autres au primaire. Robin et Brian Jacob prévoient d’ailleurs de poursuivre leur étude à ce sujet auprès d’élèves du primaire :

Les chercheurs travaillent maintenant à développer un modèle pour des petits groupes d’enseignement des mathématiques qui nécessitent moins de ressources […]. Par exemple, on pourrait animer de petits groupes dans les salles de classe […] avec l’aide du personnel paraprofessionnel déjà employé dans les écoles.

[Traduction libre]

 

[Pour consulter l’article :www.brookings.edu/wp-content/uploads/2018/06/Report1.pdf]

Référence

Jacob, R. et Jacob, B. (2018). New Evidence on the Benefits of Small Group Math Instruction for Young Children. Evidence Speaks Report, 2(55). Repéré à www.brookings.edu/wp-content/uploads/2018/06/Report1.pdf

Source de l’image : Shutterstock/gorillaimages