Les boîtiers d’expression en maths Collège Dunoyer-de-Segonzac, Boussy Saint-Antoine

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Utilisation des boîtiers Activexpression en mathématiques au collège Dunoyer-de-Segonzac, de Boussy Saint-Antoine, par Yannick Le Pors, professeur de mathématiques.

1. Le contexte, les objectifs.
J’ai utilisé les boîtiers de réponse dans toutes mes classes (deux 5è, deux 4è et une 3è), avec l’intention de m’en servir lors de séances d’exercices ainsi que lors de séances d’évaluations.
Un de mes buts était particulièrement de dynamiser la classe de troisième où la participation des élèves était très difficile à susciter.

2. Aspects techniques et logiciels.
La première prise en main des boîtiers et du hub a consisté (les boîtiers étant déjà enregistrés sur le hub) à créer la base élève. Il ne faut pas oublier que la base ainsi créée (soit élève par élève, soit plutôt en générant et en important une liste d’élève à partir d’un tableur) est un fichier enregistré localement, dont il conviendra de faire une copie afin de pouvoir l’utiliser en classe.
Le logiciel Activinspire propose de poser soit des questions préparées à l’avance, soit de poser une ou plusieurs questions "en direct" en classe et de recueillir ainsi les réponses.
Les questions préparées à l’avance peuvent être exportées vers un tableur, mais aussi importées d’un tableur ce qui représente une possibilité pratique d’éditer des questionnaires. Néanmoins, le navigateur de questions proposé par Activinspire reste d’un usage pratique (il accepte notamment les raccourcis copier-coller).
Nul besoin pour utiliser les boîtiers d’un ordinateur dernier cri. En classe, je travaille avec un pentium 4 cadencé à 2,8GHz, doté de 1 Go de ram sous xp, les dernières versions de Activedriver et de Activsinpire étant installées. L’utilisation des Activexpression n’est pas techniquement liée à l’usage d’un TBI Promethean et je les ai personnellement utilisés avec un simple vidéoprojecteur et un dispositif de type TNWii.

3. Aspects pratiques, mise en route en classe.
Lors de la première utilisation en classe, je pensais affecter automatiquement les boîtiers aux élèves mais j’ai rapidement changé d’avis. En effet les boîtiers allaient aussi être utilisés par la classe suivante et donc réaffectés, et donc à un élève situé la plupart du temps à une autre place.
Bénéficiant du prêt pendant une période limitée, j’ai souhaité les utiliser souvent et parfois mes cinq classes allaient les utiliser dans la journée (pas en continu pendant l’heure bien entendu).
Ainsi, j’ai affecté par code pin les boîtiers :
- Lors de la première heure de la journée, un ou deux élèves distribuaient les boîtiers. Ceux-ci n’allaient plus bouger de la journée.
- On procédait alors à leur mise en route et les élèves recopiaient le code pin projeté à l’écran. (Les premières utilisations furent empruntes de maladresses qui générèrent un peu de flou mais il faut admettre que rapidement, la manœuvre devint une routine).

4. Exemples d’exercices.
Le travail des élèves avec les boîtiers allait pouvoir démarrer après exposition des consignes : certains exercices étaient des QCM, d’autres du travail mental et les boîtiers ont aussi été utilisés pour servir au cours d’un travail écrit à vérifier les réponses proposées.
Avant toute chose, j’ai découvert qu’il fallait rapidement cacher aux élèves l’affichage des résultats en temps réels, en gelant l’affichage du vidéoprojecteur. En laissant cet affichage on générait du stress chez certains et de l’amusement chez d’autres.

4.1 Exemple en 3è : QCM autour des identités remarquables.
Lors du début du prêt, nous débutions le chapitre de troisième concernant les identités remarquables et j’ai souhaité en tirer profit. C’est là que m’est apparu une limite du dispositif : il était en effet possible de créer une question affichant sur les boîtiers des élèves une expression littérale du type "2x²+4x+2" mais il était en revanche impossible de saisir une telle expression à partir d’un boîtier. Voila pourquoi j’ai opté pour la solution du QCM.
Voici par exemple, la forme d’un questionnaire exporté en PDF par Activinspire :

L’exportation du questionnaire en PDF (ou sous un autre format via tout d’abord une feuille de calcul dans un tableur) est utile à la fois au professeur (pour vérifier d’éventuelles coquilles) mais aussi à certains élèves qui ont parfois préféré traiter les exercices sous forme papier.
On remarque que la question est dotée d’un niveau (ici niveau 1), il s’agit là d’une option intéressante car on peut obliger les élèves à répondre correctement à toutes les questions du niveau 1 pour accéder à celles du niveau 2 (si le questionnaire en contient). Il est, en effet, possible de revenir sur les questions où une erreur a été commise. Cette option peut s’avérer plus intéressante dans le cas où la réponse attendue est numérique et pas issue d’un choix multiple.
Il nous reste à présent à recueillir les résultats des élèves et à les aider éventuellement. Il est possible de signaler par un message de notre choix aux élèves si leur réponse est juste ou non est de leur donner leur "score" final.

Entraînement : Evaluation :
On voit ci-dessus les résultats obtenus (ils obtiennent tous 10 bonnes réponses à la fin, sachant que les questions étaient reposées jusqu’à être réussies) Par contre ci-dessus, je ne leur ai attribué qu’une réponse possible. (les temps affichés sont les temps moyens de réponse par questions)

Un des premiers intérêts qui m’est apparu, est que les élèves ont dû persévérer jusqu’à fournir la bonne réponse. Et bien entendu, la sollicitation de 10 bonnes réponses de la part de chaque élève en 5 ou 10 minutes en classe est réellement un atout des boîtiers.
Lors d’une évaluation, il faudra bien entendu veiller à choisir de changer aléatoirement l’ordre des questions posées sur chaque boîtier.
On peut aussi visualiser pendant les exercices l’évolution des réponses données sous la forme ci-dessous. Elle nous donne une vue rapide du temps de réponse et des erreurs commises.

Ces visualisations peuvent être complétées par un export vers le tableur qui fournit un ensemble de données exhaustif (la richesse de la statistique en rend d’ailleurs l’exploitation imparfaite).
A défaut d’avoir ancré plus solidement les notions chez ces élèves, il est clair que l’utilisation des boîtiers a du moins généré plus d’activité et de réflexion en classe.

4.2 Exemple en 4è : travail mental autour de la résolution d’équations.
Les boîtiers affichaient à l’élève des équations, dans un premier temps de la forme x+a=b, puis ax=b et enfin ax+b=c.
Ici, la réponse attendue était une valeur numérique. C’est là une possibilité particulièrement intéressante en mathématiques : le logiciel est capable de valider des réponses numériques correctes. Néanmoins, j’en fus réduit à ne proposer que des équations dont la solution était décimale (l’entrée des fractions n’étant pas possible).
L’exercice reçut une bonne adhésion de la part des élèves et eut un effet net sur la concentration.
J’ai répété l’exercice par la suite en leur demandant de rédiger la résolution de l’équation dans leur cahier et d’envoyer la solution ensuite via le boîtier. Trop nombreux furent les élèves qui négligèrent la rédaction dans leurs cahiers.
En 4è toujours, lors d’une séance portant sur des problèmes qui menaient à la résolution d’équations, les élèves avaient la possibilité de tester les résultats qu’ils avaient obtenus (et ceci pour une trentaine de valeurs cherchées). Il avait donc fallu que je jalonne toute la feuille d’exercices d’annotations du type "vérifie ta réponse au n°14". Les élèves avaient la possibilité de naviguer entre les exercices dans l’ordre qu’ils souhaitaient.

4.3 Exemple en 5è : autour des nombres relatifs et des triangles.
Des inégalités entre deux nombres relatifs étant écrites, les élèves devaient répondre par vrai ou faux.
Six nombres relatifs étant donnés, les élèves devaient les ranger par ordre (croissant ou décroissant). Cet exercice s’est avéré peu maniable pour les élèves et certains ont préféré le traiter à l’écrit.
Par la suite, nous avons travaillé sur l’existence d’un triangle dont les longueurs des trois côtés sont données (sous forme de vrai/faux) puis sur le calcul de mesure d’angles dans le triangle (les figures étaient sur papier et en plus de leur démarche écrite, ils devaient envoyer les valeurs trouvées pour vérification)

4.4 Poser une question "à la volée"
Une autre possibilité est offerte : plutôt que de poser une question préparée à l’avance, on peut poser une question instantanément (en utilisant l’expresspoll, accessible via le raccourci F3) et recueillir les résultats.
Cela est intéressant pour ensuite projeter à tous l’ensemble des réponses proposées et susciter leurs réactions.
Il est aussi possible, après avoir recueilli les réponses, d’affecter une bonne réponse à la question a posteriori si on veut l’évaluer. (Il faudra être prudent pour ne pas pénaliser les fautes de frappes, et écritures faisant sens, mais données sous une autre forme).

5. Mes impressions
De nombreux points positifs ressortent de cet usage des boîtiers :

  • ils ont généré une activité chez les élèves bien supérieure à l’habitude.
  • les quelques décrocheurs ont joué le jeu.
  • le côté ludique a mis les bons élèves un peu en concurrence (saine).
  • la réactivité des boîtiers a permis de maintenir leur attention (avec pour corollaire aussi ce côté stressant évoqué par certains).
  • la masse d’informations recueillies est considérable (et n’a d’égale que ce que l’on peut obtenir avec Euler ou Labomep) et demande du temps pour être exploitée.
  • Tous ceux qui utilisent au quotidien des paperboards activinspire savent qu’il est important d’être attentif à la gestion des sauvegardes, à la façon de les nommer sous peine de se retrouver vite débordé. L’introduction des questions vient encore rajouter un degré de prudence et d’organisation. La solution que j’ai finalement adoptée fut de créer pour chaque chapitre un paperboard qui allait contenir les questionnaires et les réponses, indépendant du paperboard contenant le cours et les exercices.
    Un lien dans le paperboard "cours+exercices" pointait vers le paperboard "questionnaires".

Néanmoins, je note aussi quelques points négatifs :

  • La charge de travail en préparation des questionnaires est importante.
  • Je me suis un peu retrouvé prisonnier de l’écran de mon pc à surveiller leurs réponses. De ce fait, j’étais moins présent à leurs côtés. L’utilisation des dispositifs comme l’Activslate, ou une autre tablette, aurait pu me permettre de circuler dans la classe.
  • Quelques bugs mineurs d’affichage sur les boîtiers ont compliqué la tâche de certains.
  • La saisie de type SMS et l’absence de clavier AZERTY complique un peu le travail.

Bien entendu, cet outil m’est apparu très intéressant et nul doute qu’à l’avenir, le développement de supports plus élaborés du type tablette (à l’ergonomie améliorée) sera un élément intéressant dans l’enseignement et l’évaluation des mathématiques.

6. Les impressions des élèves
Certains élèves n’ont pas apprécié l’aspect un peu "compétition" que le dispositif pouvait créer mais ils furent rares, ce fut le plus souvent l’occasion d’une saine concurrence.
D’autres furent stressés. Un élève se mit même à pleurer, m’expliquant qu’il paniquait et perdait ses moyens : je décidai donc de cesser de l’évaluer avec les boîtiers et lui fournis une version papier.
Nombreux furent ceux qui évoquèrent la difficulté à saisir les réponses et particulièrement aussi la gêne qu’il y a à voir sur le boîtier les questions écrites séparément de la réponse et l’impossibilité de les afficher simultanément.

Afin de recueillir les impressions des élèves, les boîtiers se sont encore montrés utiles, je leur ai posé trois questions puis les ai laissé déposer leurs remarques sous forme libre.
Voici le bilan des réponses aux 3 questions.

Question 1 : As-tu trouvé ces boîtiers amusants ?

Question 2 : As-tu trouvé ces boîtiers stressants ?

Question 3 : As-tu le sentiment que ces boîtiers t’ont rendu plus actif en classe ?

Opinions formulées par quelques élèves.
(Pas toujours pertinentes ni bien formulées mais néanmoins révélatrices)
Les impressions des 3è A.

Les impressions des 4è D

Les impressions des 5è H

Yannick Le Pors, professeur de mathématiques.
Collège Dunoyer-de-Segonzac, de Boussy Saint Antoine

Matériel prêté dans le cadre de CréaTice