STIC:STIC III (2016)/Tables de multiplication
Introduction
Le dispositif pédagogique décrit dans cette page, est destiné aux enfants de 7 à 8 ans. A cet age, les enfants scolarisés commencent à apprendre les multiplications, mais aussi les tables de multiplication. Dès lors, ces enfants devront être capables de comprendre les mécanismes qui composent l'opération de base qu'est la multiplication.
Ce dispositif propose donc une méthode d'apprentissage en trois étapes, basées en partie sur les principes de la méthode d'éducation Montessori (Montessori, 2013). Dans cette pédagogie, l'apprentissage de l'enfant passe par un apprentissage sensoriel. Il utilise des objets, les touche, les manipule et développe son intelligence grâce à une perception tangible du matériel qui lui est fourni. Le support physique a donc une place centrale au sein de cette pédagogie. Un dispositif réalisé sur la découpe et gravure laser se prête donc parfaitement à ce type de méthode.
Matériel
Le dispositif est composé d'un plateau, gravé d'une grille. Cette grille de 144 cases, représente les tables de multiplications des nombres de 1 à 12. Au dessus de cette grille, et sur son côté gauche, sont gravés les nombres de 1 à 12. Ces derniers représentent les intitulés de chacune des colonnes et lignes. L'intersection d'une colonne et d'une ligne représente donc la multiplication de leurs en-têtes respectives.
Le dispositif comprend aussi 144 jetons représentants les résultats de toutes les multiplications des tables de 1 à 12. Chacun de ces jeton à une des face gravée d'un nombre, tandis que l'autre face est vierge de toute inscription.
Utilisation
Il y a trois méthodes bien distinctes d'utilisation du dispositif. Chacune de ces méthode utilise le matériel à disposition d'une manière différente, ceci permettant d'accompagner l'enfant lors de son apprentissage de la multiplication.
Apprentissage des multiplications
Pour utiliser le dispositif dans le but d'apprendre les principes de la multiplication, cette méthode requiert la présence d'un tuteur ou d'un enseignant les premiers temps. Cela peut se faire avec un groupe d'enfant (4 ou 5 maximum) ou de manière individuelle.
Matériel utilisé :
- Plateau avec la grille
- Jetons face neutre
Le but de cette utilisation est d'apprendre à l'enfant les mécanismes de la multiplication. Pour ce faire, il faut se munir du matériel précédemment décrit. Il faut faire comprendre à l'enfant, que la multiplication consiste à mettre plusieurs fois le même nombre de jeton.
Exemple d'utilisation :
Il est d'abord proposé à l'enfant de réaliser la multiplication 2x5. Il faut donc guider l'enfant afin qu'il réalise 2 fois une rangée de 5 jetons. Une fois que l'enfant a déposé les jetons sur la grille, sous la forme de ces deux rangées, il lui est proposé de compter le nombre de jetons déposé. En comptant avec lui, le résultat trouvé sera 10 jetons. L'expérience peut être reproduite en réalisant la multiplication 5x3. L'enfant va déposer 5 rangées de 3 jetons chacune. A nouveau, le nombre total de jetons déposé sera compté, afin d'obtenir un total de 15.
Cette exercice doit être réalisé à de multiples reprises, jusqu'à ce que l'enfant soit en mesure de comprendre le mécanisme à la base de la multiplication. Chaque exercice peut être terminé par une phrase du type "5 multiplié par 3 égale à 15", afin de fixer les résultats obtenus.
Une fois que l'enfant à bien compris le principe, il peut essayer de résoudre des multiplications de manière indépendante.
Entrainement aux multiplications
Pour utiliser le dispositif dans le but de s'entrainer à la multiplication, l'enfant peut utiliser le dispositif de manière individuel.
Matériel utilisé :
- Plateau avec la grille
- Jetons face gravée
Le but de cette utilisation est d'entrainer la multiplication. L'enfant doit acquérir des réflexe quant aux résultat des tables de 1 à 12.
Exemple d'utilisation :
L'enfant mélange les jetons face cachée. Il pioche un premier jeton et le retourne afin de découvrir ce qui est gravé sur l'autre face. L'enfant essaye alors de trouver quelle case de la grille correspond au résultat gravé sur le jeton. Il place alors le jeton sur la grille. Attention, il y a de fortes chance qu'un nombre se trouve à plusieurs endroit sur la grille.
Une fois que la grille est pleine, l'exercice est terminé. Pour ajouter une dimension ludique à l'exercice, l'enfant peut se chronométrer pour une notion de scoring.
Pratique par le jeu à deux
Fondements théoriques
Objectifs pédagogiques
L'utilisation de ce dispositif à 3 objectifs pédagogiques distincts :
Le premier objectif est l'apprentissage et compréhension des tables de multiplication selon la pédagogie Montessori. Cette apprentissage est réalisé lorsque le dispositif est utilisé comme décrit sous Apprentissage des multiplications.
Le second objectif est la pratique et l'entrainement des tables de multiplication. Cette pratique s'inscrit dans une pédagogie de Drill & Practice. L'utilisation du dispositif décrit dans la section Entrainement aux multiplications.
Enfin, le dernier objectif est la pratique ludique de la multiplication au travers du jeu à deux. Cette dernière se base sur les principes du Socio-constructivisme mais aussi du Drill & Practice. L'utilisation du dispositif comme décrit en section Pratique par le jeu à deux est propice à cet apprentissage.
Pédagogie Montessori
(Article détaillé sur la Pédagogie Montessori)
Drill & Practice
Socio-Constructivisme
Réalisation
Matériel
La totalité du matériel a été réalisé avec le logiciel Inkscape, sous forme de fichier SVG.
La grille servant de plateau pour la dépose des pièces, est composé de 11 lignes verticales et 11 lignes horizontales. Ces dernières forment une grille de 144 cases représentant chacune le résultat d'une multiplication. Cette grille comporte les chiffres de 1 à 12 sur son bord supérieurs mais aussi sur son bord gauche. La police de caractère utilisé pour l'écriture des chiffre est Bradley Hand ITC. Chaque case de la grille fait 3cm x 3cm, tandis que le plateau en lui même a une dimension totale de 39cm x 39cm. Afin de rentrer dans les dimensions du plateau d'impression, cette image à été réduite à 78,2% de sa taille soit 30,5cm x 30,5cm.
Chaque jeton est composé d'un cercle de rayon de 1cm. Au centre de chaque cercle, un nombre est inscrit, représentant le résultat d'une multiplication. La police de caractère utilisée pour l'écriture de ces nombre est Lucida Handwriting. Afin de faciliter la découpe, les 144 jetons nécessaires à la réalisation du matériel ont été placés sur un seul fichier SVG.
De manière générale, les lignes avec une épaisseur inférieure à 0.01mm de couleur rouge seront découpées, tandis que les dessins plus épais de couleur noir seront gravés.
Découpeuse laser
Le matériel, réalisé dans le cadre de ce projet, a été découpé à l'aide d'une découpeuse laser Trotec Speedy 100R. La taille du plateau de découpe est de 61cm x 30.5cm avec une vitesse de découpe de 180 cm/s.
Les paramètres utilisés pour la découpe et la gravure sont les suivants :
- Puissance de découpe : 100
- Vitesse de découpe : 1
- Longueur d'onde découpe : 1000
- Puissance de gravure : 50
- Vitesse de gravure : 100
- Résolution de gravure : 500PPI
Voici les temps de découpe et de gravure pour la réalisation du set complet :
- Temps de réalisation du plateau : x min
- Temps de réalisation des jeton : x min
- Temps total : x min