Bouliers, cubes, jeux de cartes, logiciels… Pour améliorer le niveau "catastrophique" des écoliers français en mathématiques, le rapport présenté lundi par Cédric Villani suggère – entre autres mesures – d'encourager la manipulation d'objets réels ou virtuels. C'est ce qu'on appelle la méthode "de Singapour" : confronter les élèves aux notions abstraites par la manipulation et la visualisation. L'approche ludique permettrait en effet de les mobiliser davantage, loin de l’image rébarbative que peuvent parfois avoir les maths.
Relier l'abstrait au concret. Le problème est profond : selon l'étude TIMSS, qui examine le niveau de mathématiques des élèves en fin de CM1, les petits Français sont les derniers européens du classement. Cause ou conséquence, les maths restent une discipline largement mal-aimée des écoliers, mais aussi des enseignants. D'où l'idée d'utiliser le jeu pour les réconcilier avec l'algèbre et la géométrie. "Apprendre à faire un calcul mental idiot n'est pas absolument inintéressant, mais c'est parfois rebutant", souligne Martin Andler, professeur émérite en mathématiques à l’université de Versailles Saint-Quentin.
"Le fait que ce soit concret, c'est ça qui manque à l'enseignement. Les élèves ne manipulent pas assez", acquiesce Agnès Rigny, fondatrice du cabinet Maths sans stress, qui tente de faire dépasser leurs blocages à de nombreux collégiens et lycéens. Pour accompagner ses "patients", cette adepte de la psychopédagogie positive utilise ainsi la plus large palette d'outils possible. "Certains jeux de stratégie sont assez proches du raisonnement mathématique", explique-t-elle auprès d'Europe1.fr. "Je recours aussi à des jeux qui permettent de reconnaître des formes, comme le jeu des 7 erreurs, ou alors à des Lego pour travailler les fractions, par exemple".
Sudoku, bridge, échecs et maths. De nombreux jeux, connus de tous, peuvent ainsi être utilisés par les enseignants. "Pour faire un sudoku, on utilise des raisonnements déductifs, qu'on fait également en mathématiques. Les échecs permettent d'étudier la géométrie, le déplacement et de réfléchir à la spatialisation. Des jeux de carte comme le bridge ou le tarot de travailler les probabilités…", énumère Martin Andler, fondateur de l’association Animath. "D'autres, comme le logiciel Mathador, dont le principe se rapproche du jeu télévisé 'Des chiffres et des lettres', permettent aux élèves de primaires de s'approprier les nombres de manière intéressante".
" "Ce n'est pas parce qu'un élève sait bien jouer aux échecs qu'il sera fort en maths" "
"Le jeu est la forme la plus élevée de la recherche", disait Albert Einstein. À condition d'être bien utilisé, pourrait ajouter Fabien Emprin. "Ce n'est pas parce qu'un élève sait bien jouer aux échecs qu'il sera fort en maths", prévient cet enseignant-chercheur en didactique des mathématiques. Et inversement. Car certains se contentent très bien des bonnes vieilles méthodes. Reste que le jeu encourage la prise d'initiatives. "Les études le montrent : les élèves français manquent d'initiatives. Quand ils ne savent pas, ils n'osent pas", observe-t-il.
Une démarche inclusive. Les enfants étant naturellement joueurs – c'est même le premier mode d'apprentissage chez les plus petits - la méthode permet ainsi d'éviter la peur de se tromper, encore trop présente chez de nombreux écoliers, qui préfèrent parfois ne rien écrire sur leur feuille plutôt que de faire une erreur. Tenter et dédramatiser (car après tout, "ce n'est qu'un jeu"), telles seraient donc les vertus de cette approche… "Il est important d'insister sur la participation de tous", appuie encore Martin Andler. "Certains peuvent avoir plus ou moins d'intérêt que les autres pour l'activité, plus ou moins de qualités intrinsèques, aussi, mais c'est bien le résultat collectif qui est recherché", affirme le fondateur de l’association Animath.
" "Il est important d'insister sur la participation de tous" "
Jouer développe d'ailleurs des attitudes sociales. Au lieu de passer au tableau devant leur professeur, les élèves sont réunis en groupe de deux ou plus. Ils discutent entre eux et s'aident plus facilement qu'à l'accoutumée. Pour les professeurs, la démarche s'avère aussi souvent positive, alors que 80% des enseignants du primaire sont issus de filières littéraires. "Cela donne du sens à ce qu'on fait", assure Fabien Emprin, ancien prof de collège, qui voit encore souvent lors de ses formations "la lueur dans les yeux de l'élève qui trouve la solution, qui a le déclic". Car c'est bien d'un déclic qu'il s'agit souvent, insiste la "coach en maths" Agnès Rigny. "Partir du concret pour aller vers l'abstrait, et inversement, c'est quelque chose qu'ils gardent. Même en prépa, il faut être capable de se rendre concret les concepts les plus abstraits".
En 2014, la ministre de l'Éducation nationale Najat Vallaud-Belkacem – avec Cédric Vilani à ses côtés – souhaitait déjà développer cette "dimension ludique" dans l'apprentissage des mathématiques, ainsi que l'utilisation du numérique. Reste maintenant à savoir si les 21 préconisations du rapport rendu lundi seront suivies des faits.