Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

La robotique pédagogique (RoPé), définie comme l’intégration de robots dans le processus d’apprentissage, repose sur la programmation informatique pour résoudre des problèmes à l’aide d’un langage de programmation (Ministère de l'Éducation et de l’Enseignement supérieur, 2019). En stimulant l’engagement des élèves à travers des activités ludiques, elle facilite l’accessibilité des concepts géométriques tout en développant leurs compétences en résolution de problèmes (Kim et al., 2021). De plus, elle permet d’explorer comment l’interaction avec les robots influence l’acquisition des connaissances mathématiques, en particulier chez les élèves du 3ᵉ cycle du primaire (Zhang et al., 2021). Malgré ces avantages, la RoPé reste sous-exploitée dans l’enseignement des mathématiques, notamment en géométrie (Daher, 2022). En outre, Harper et ses collaborateurs (2021) signalent un manque d’études portant sur l’utilisation des robots pour soutenir l’apprentissage des mathématiques de la maternelle au primaire. Ces lacunes justifient notre recherche, dont l’objectif principal est de documenter la nature des processus d’apprentissage et d’enseignement de la géométrie dans des classes exploitant la robotique pédagogique. Nous avons cherché à répondre à deux questions : (1) Quelle est la nature de l’activité des élèves et des enseignants dans les classes utilisant la robotique pédagogique pour l’apprentissage-enseignement de la géométrie au 3ᵉ cycle du primaire ? et (2) La robotique pédagogique facilite-t-elle l’apprentissage-enseignement de la géométrie à la fin du primaire ? Réalisée avec une enseignante participante, cette recherche collaborative a mobilisé des entrevues, des rencontres réflexives et des séances d’expérimentation. L’analyse des données, basée en partie sur une approche inductive, mais aussi sur le concept d’orchestration instrumentale et sur la matrice de résolution collaborative (Kamga, 2019), a permis de mettre en lumière les rôles joués par les enseignants et les élèves dans les activités intégrant la robotique pédagogique pour l’apprentissage-enseignement de la géométrie. L’enseignant assume des fonctions variées : observateur attentif, accompagnateur encourageant et facilitateur. Il innove dans ses approches pédagogiques, ajuste ses pratiques aux besoins des élèves et maximise ainsi l’efficacité de l’apprentissage. Du côté des élèves, plusieurs rôles se dégagent : chercheurs en quête de solutions, collaborateurs actifs, observateurs critiques et concepteurs, manipulant les robots pour résoudre des problèmes géométriques. En outre, les résultats montrent que la robotique pédagogique constitue un outil précieux pour améliorer l’apprentissage-enseignement de la géométrie à la fin du primaire. Elle facilite une compréhension plus approfondie et durable des concepts géométriques en rendant l’apprentissage plus significatif et engageant. La RoPé encourage également une dynamique collaborative, où les élèves partagent des idées, testent des hypothèses et consolident leurs connaissances. Ces résultats confirment les capacités de la RoPé à transformer et enrichir l’apprentissage-enseignement de la géométrie au 3ᵉ cycle du primaire.