Besoins par rapport aux TIC des enseignants de mathématiques au secondaire

Dans le cadre de mon Microprogramme en intégration des TIC en éducation, je devais réaliser un projet de recherche. Voici le résultat final. Bonne lecture!

Il n’y a plus de doute, les TIC en éducation sont là pour rester. Cependant, il ne suffit pas de mettre une tablette entre les mains des enseignants et des élèves pour que ceux-ci l’utilisent à bon escient. Les enseignants doivent procéder à une analyse de leurs besoins face aux TIC pour être en mesure de profiter au maximum des avantages de celles-ci. Ces besoins seront influencés par la clientèle avec qui ces enseignants travaillent. S’agit-il d’élèves du primaire, du secondaire, d’adultes? Ces besoins varieront aussi selon la matière qui est enseignée. S’agit-il du français, de l’histoire, des mathématiques? Ces facteurs sont en prendre en considération lorsqu’un enseignant souhaite intégrer de manière pertinente et efficace les TIC à son enseignement. Les prochaines lignes seront dédiées aux besoins par rapport aux nouvelles technologies des enseignants de mathématiques au secondaire. Pour arriver à cerner leurs besoins, 66 enseignants de mathématiques de différents milieux et de différents niveaux du secondaire ont répondu à un sondage contenant des questions ouvertes et fermées sur l’intégration des TIC en éducation. Il est à noter que 71% des répondants ont répondu être en début ou milieu de carrière (15 ans et moins). On parle donc ici d’enseignants qui ont été exposés plus tôt dans leur carrière aux nouvelles technologies et qui ont peut-être une perception différente des TIC que des enseignants plus expérimentés. Voici les résultats obtenus à la suite du sondage.

Matériel

Depuis quelques années, on assiste à l’installation de tableaux interactifs dans les classes du primaire et du secondaire. Plus récemment, la tendance dans les écoles québécoises a été à l’intégration massive des tablettes. Qu’en pensent les enseignants de mathématiques? S’agit-il d’outils pertinents pour eux, mais aussi pour leurs élèves? Parmi le matériel technologique disponible sur le marché, les trois outils préférés des enseignants pour leur propre utilisation sont, loin devant, l’ordinateur et le tableau interactif avec respectivement 56 et 50 votes, suivi du projecteur avec 29 votes. On constate donc que l’implantation des tableaux interactifs dans les écoles est appréciée des enseignants de mathématiques. Pour ce qui est de l’utilisation du matériel technologique par les élèves, les enseignants considèrent que l’outil le plus pertinent est l’ordinateur avec 36 votes, suivi de la calculatrice graphique avec 28 votes et la tablette avec 25 votes. Le choix de la tablette comme matériel scolaire pour les élèves ne fait donc pas l’unanimité auprès des enseignants de mathématiques. Ceux-ci préfèrent même une technologie moins récente et moins performante comme la calculatrice graphique, mais qui a un potentiel de distraction beaucoup moins grand pour les élèves.

Fréquence d’utilisation des TIC

Une fois le matériel technologique implanté dans la classe, quelle devrait être sa fréquence d’utilisation idéale de la part des enseignants et des élèves? 76% des répondants pensent que les enseignants devraient utiliser les TIC plus de la moitié du temps dans leurs cours tout au long de l’année. Cependant, seulement 36% des répondants pensent que les élèves devraient utiliser les TIC plus de la moitié du temps pendant leurs cours de mathématiques de l’année scolaire. On peut donc constater que les enseignants considèrent les élèves devraient utiliser les TIC de façon modérée pendant les cours. Considérant que les évaluations sommatives faites tout au long de l’année sont encore en grande majorité réalisées en version papier crayon, il est logique que les enseignants souhaitent que leurs élèves consacrent une plus grande partie de leur temps d’apprentissage devant une feuille plutôt que devant un écran.

Besoins selon la notion à enseigner

Les notions à enseigner ont-elles un impact sur les besoins des enseignants face aux outils technologiques? Pour le savoir, une liste de notions mathématiques du programme du secondaire a été présentée aux enseignants. Ceux-ci étaient appelés à évaluer le niveau de pertinence des TIC dans l’enseignement de ces notions en choisissant une des trois catégories suivantes : Pas nécessaire, Un atout et Essentiel. Les résultats obtenus montrent que les besoins des enseignants par rapport à l’utilisation des TIC varient beaucoup d’une des cinq grandes branches des mathématiques à l’autre.

Géométrie

Dans une de leurs études, Karadag et McDougall (2009) soulignent que la présence d’un support visuel lors de l’apprentissage des mathématiques aide grandement à la compréhension des élèves. Comme il existe plusieurs logiciels permettant la création de supports visuels géométriques (figures et solides mathématiques), il n’est pas surprenant que les enseignants considèrent que les TIC sont pertinentes à l’enseignement de cette branche des mathématiques. En effet, au moins 80% des répondants considèrent que les TIC sont un atout ou sont essentielles à l’enseignement de la géométrie[1]. En plus d’offrir un support visuel à l’enseignement, les TIC offrent aussi une grande précision qu’il n’est pas possible d’atteindre avec une craie et un tableau. Fini le traçage d’heptagones réguliers n’ayant aucun côté égal. Adieu les segments perpendiculaires qui sont loin de présenter un angle de 90°. Les logiciels comme Geogebra permettent de construire des figures mathématiques précises et rigoureuses. C’est pour ces raisons que les besoins technologiques des enseignants sont très forts en géométrie.

Algèbre

En algèbre, les résultats restent forts principalement pour l’enseignement des fonctions et de l’optimisation. Comme l’enseignement de ces notions doit absolument passer par la construction et l’analyse de graphiques, les TIC sont très pertinentes pour fournir un support visuel clair et précis. Cependant, pour l’ensemble des autres notions d’algèbre qui font davantage appel à des calculs et qui ne demandent pas de support visuel, les enseignants ressentent moins le besoin d’intégrer les TIC à leur enseignement. En effet, en moyenne 50% des répondants affirment que ces notions d’algèbre ne nécessitent pas l’utilisation des nouvelles technologiques.

Arithmétique

Au primaire, les élèves étudient en profondeur plusieurs aspects de l’arithmétique dont le sens du nombre (qu’il soit entier, fractionnaire ou décimal) ainsi que les quatre opérations de base. Au secondaire, peu de nouvelles notions d’arithmétique doivent être enseignées aux élèves. De plus, rendus au secondaire, les élèves doivent apprendre à développer leur capacité d’abstraction en mathématiques pour bien cheminer dans leurs apprentissages (Radford, 2009). L’utilisation de matériel ou d’un support visuel n’a donc plus sa place au secondaire lors de calculs arithmétiques. Ainsi, toutes ces applications ou ces sites internet très populaires au primaire qui permettent le travail de l’arithmétique de base à travers la représentation visuelle deviennent beaucoup moins pertinents au secondaire. Ceci expliquerait donc pourquoi plus de 90% des répondants sont partagés entre le fait que les TIC sont un atout ou ne sont pas nécessaires à l’enseignement de l’arithmétique.

Probabilités

Dans la branche des probabilités, les enseignants ne voient pas de manière unanime la pertinence de l’utilisation des TIC dans leur enseignement. Comme pour l’algèbre, les notions pour lesquelles les enseignants considèrent que les TIC sont pertinentes sont celles faisant appel à un support visuel comme la probabilité géométrique et la construction d’arbres de probabilités.

Statistiques

Finalement, au moins 76% des enseignants considèrent que les TIC sont soit un atout ou sont essentielles à l’enseignement des différentes notions de statistiques (à l’exception des méthodes d’échantillonnage). Encore une fois, c’est la nécessité de travailler avec des supports visuels comme des diagrammes, des tableaux et des graphiques qui vient influencer les besoins des enseignants.

Que peut-on en conclure?

Trois constats sont ressortis à la suite de ce sondage. Premièrement, même si la tendance des écoles québécoises va à l’implantation des tablettes comme matériel scolaire des élèves, celle-ci ne serait pas l’outil technologique le plus adéquat à l’enseignement des mathématiques. Cependant, les enseignants apprécient les tableaux interactifs dans leurs classes. Deuxièmement, les enseignants devraient utiliser fréquemment les TIC en classe, mais ceux-ci devraient modérer l’utilisation qui en est faite par leurs élèves. Finalement, la pertinence des TIC en enseignement des mathématiques est surtout reconnue pour des notions nécessitant un support visuel.

Maintenant que nous connaissons les besoins des enseignants de mathématiques au secondaire par rapport aux TIC, comment faire pour les aider? Considérants que 77% des répondants souhaiteraient suivre des formations reliées aux TIC, il serait nécessaire de créer et d’offrir des programmes de formation sur :

• L’utilisation des tablettes et des tableaux interactifs.

• La création d’activités didactiques incluant les TIC.

• La présentation d’outils TIC pertinents à l’enseignement des mathématiques (Geogebra, Netmaths, Desmos, etc.)

• La présentation d’outils TIC pertinents à l’enseignement de manière générale (ChallengeU, les outils Google, Kahoot, etc.)

De plus, comme de nouveaux logiciels et de nouvelles applications sont développés chaque jour, la formation des enseignants devrait être faite de manière continue. Ainsi, avec de la formation, les bons outils, de la capacité d’adaptation et de la bonne volonté, je crois que les enseignants de mathématiques au secondaire pourront trouver leur compte dans l’utilisation des TIC en classe.

[1] Ceci est vrai pour toutes les notions présentées sauf celle de conversion d’unités de mesure. Malgré que celle-ci soit considérée en lien avec la géométrie, elle est en réalité davantage une tâche d’arithmétique que de géométrie.