Peut-on faire comprendre les maths avec des briques de Lego⁠ ⁠?

Il y a deux ans, Elisabeth Neraud accompagnait Aurore, élève de 3e qui se considérait comme un cas désespéré en mathématiques. Petit à petit, l'élève s'est émerveillée de ses réussites. Le jour des résultats du brevet, elle a appelé son enseignante en pleurs, bouleversée d'avoir obtenu son diplôme et la moyenne en maths. C'est cette histoire, raconte l'autrice dans le n°24 d'Innovation en Éducation, qui l'incite chaque jour à créer des ressources et des services pour les élèves. Sa démarche repose sur trois piliers : la manipulation, la clarification et la mémorisation.

Pourquoi tant d'élèves regardent-ils passer les notions « comme les wagons d'un train » ?

Parce qu'ils doivent apprendre par cœur des définitions qu'ils ne comprennent pas. L'enseignante cite la règle de la somme de deux relatifs de signes contraires : on prend le signe du nombre qui a la plus grande distance à zéro. Récitée sans image mentale, elle reste une formule. Les élèves, dit-elle, sont spectateurs d'un trajet dont ils ne connaissent pas la destination.

Comment des Lego peuvent-ils rendre un calcul concret ?

Inspirée par le matériel de Maria Montessori, Elisabeth Neraud utilise des briques de Lego, appréciées pour leurs couleurs, leurs formes et leur solidité. Un exemple suffit à saisir l'idée : pour les nombres relatifs, un cube vert représente +1 et un cube rouge représente -1. Mis ensemble, ils s'annulent. L'élève calcule en manipulant des cubes, ou en dessinant des points rouges et verts, et comprend pourquoi le résultat a tel signe.

Elle applique le même principe au calcul littéral, où une barre représente l'inconnue, ce qui aide à distinguer les nombres des lettres et à résoudre les équations en gardant à l'esprit qu'il s'agit d'une égalité, comme sur une balance. Le magazine détaille cette seconde application.

Elle y voit aussi un engagement actif de l'élève, premier pilier de l'apprentissage.

Que veut dire « clarifier » une leçon de maths ?

C'est le deuxième pilier, qu'elle décline selon trois axes : mettre en lumière les liens entre les connaissances, rendre le vocabulaire mathématique accessible, et s'appuyer sur le visuel. Les chapitres s'enchaînent trop souvent sans que les élèves en voient la logique d'ensemble. Elle relie donc chaque notion à celles qu'ils connaissent déjà, aux autres matières ou à la vie quotidienne, et fait appel aux cartes mentales pour présenter le programme de l'année ou résumer un chapitre.

Pourquoi tout est-il à reprendre quelques semaines plus tard ?

Tout parent ou enseignant a connu ce moment : l'enfant comprend, applique, puis passe à autre chose, et quelques semaines plus tard, tout est à recommencer. D'où le troisième pilier, la mémorisation.

Pour consolider les fondamentaux, elle conçoit des flashcards qui résument les notions essentielles du collège et du lycée, et des jeux simples pour s'entraîner de façon ludique. Ces ressources s'appuient sur quatre principes d'une mémorisation durable, que l'article énumère. Sur le long terme, elle voit les élèves mieux maîtriser les bases, reprendre confiance et avancer de petite réussite en petite réussite.

Qui sont les élèves auxquels elle pense ?

Elisabeth Neraud s'adresse d'abord à des élèves comme Aurore, qui se jugeait un cas désespéré. Elle les accompagne à travers des services et des ressources qu'elle crée elle-même, et ses constats viennent de ce terrain : des collégiens qui apprennent par cœur des définitions sans en saisir le sens, des chapitres qui s'enchaînent sans lien apparent, des notions comprises un jour et oubliées quelques semaines plus tard. Sa réponse tient en trois pas, que l'on peut adopter séparément : rendre les notions manipulables, en clarifier les liens et le vocabulaire, puis consolider les bases pour les rendre automatiques. Elle s'adresse aussi bien aux parents qu'aux enseignants, qui connaissent tous ce moment où l'on découvre que tout est à reprendre. L'objectif est que les jeunes reprennent confiance, de petite réussite en petite réussite.