L'intégration de situations problèmes au sein de la maternelle représente une approche pédagogique stimulante et efficace pour le développement cognitif des jeunes enfants. Ces situations, lorsqu'elles sont bien conçues et mises en œuvre, favorisent non seulement l'acquisition de compétences mathématiques de base, mais aussi le développement de compétences transversales essentielles telles que la résolution de problèmes, la pensée logique, la communication et la collaboration. Cet article explore des exemples concrets de situations problèmes adaptées à la maternelle, tout en mettant en lumière les stratégies pédagogiques pour les exploiter au mieux.
L'Importance des Situations Problèmes en Maternelle
Les situations problèmes offrent un contexte concret et motivant pour l'apprentissage des mathématiques. Elles permettent aux enfants de donner du sens aux concepts abstraits en les appliquant à des situations réelles ou imaginaires. De plus, elles encouragent les enfants à développer une démarche de résolution de problèmes, en les amenant à identifier le problème, à formuler des hypothèses, à tester des solutions et à évaluer les résultats.
Objectifs Pédagogiques
L'utilisation de situations problèmes en maternelle vise plusieurs objectifs clés :
- Confronter les élèves à des situations variées : Exposer les enfants à différents types de problèmes pour développer leur capacité d'adaptation et leur flexibilité cognitive.
- Mettre en place une démarche de résolution de problèmes : Guider les enfants à travers les étapes de la résolution de problèmes, de la compréhension du problème à la vérification de la solution.
- Acquisition d’attitudes et de comportements : Favoriser le développement de compétences sociales et émotionnelles telles que la persévérance, la patience, la collaboration et l'autonomie.
- Maîtrise de la langue : Encourager l'utilisation du langage pour exprimer des idées, argumenter des solutions et communiquer avec les autres.
- Développement de l'abstraction : Multiplier les expériences pour aider les enfants à conceptualiser les opérations mathématiques et à passer du concret à l'abstrait.
Exemples de Situations Problèmes en Maternelle
Voici quelques exemples de situations problèmes adaptées aux différentes sections de la maternelle, couvrant divers domaines mathématiques :
Travail sur la Non-Propriété :
- Exemple : Un enfant possède un certain nombre de billes. On sait que ce n'est pas 3, ce n'est pas 5. Combien de billes a-t-il ?
- Objectif : Chercher la bonne réponse en procédant par élimination.
Structuration de l'Espace :
- Exemple : Placer des objets dans un ordre précis (par exemple, le premier, le troisième, le dernier).
- Objectif : Chercher la position d'un élément, repère ordinal.
Logique :
- Exemple : Si j'ai plus de pommes que de poires, et que j'ai 3 poires, combien puis-je avoir de pommes au minimum ?
- Objectif : Déduire une quantité à partir d'un élément donné.
Comparaison de Quantités :
- Exemple : Comparer le nombre de fleurs dans deux vases différents et déterminer lequel en contient le plus ou le moins.
- Objectif : Identifier et utiliser les termes "plus que", "moins que", "autant que".
Manipulation du Nombre :
- Exemple : J'ai 2 bonbons dans ma main droite et 3 dans ma main gauche. Combien ai-je de bonbons en tout ?
- Objectif : Travailler sur la structure additive.
Autres Exemples et Ressources
- Objets Gigognes : Utiliser des objets gigognes pour chercher à construire puis à ranger (École du Buisson de Pau).
- Le Jeu des Maisons : Une activité proposée par la chaîne Youtube « Kiffer l'école ! ».
- Briques Légos : Activités autour des briques légos proposées par l'IEN Chatillon.
- Construction d'un Escalier : Construire un escalier avec des plots en salle de motricité, puis avec des légos ou duplos en classe (École maternelle Fontaine-aux-jardins).
- L'Attaque du Château : Un jeu qui permet d'établir des stratégies différentes, que l'on soit attaquant ou défenseur (École Petite Section).
- Jeux de Coopération : Approvisionner les habitants d'un château, plaçant les enfants face à des difficultés à résoudre.
- Mathoeufs : Utiliser les mathoeufs pour reformuler des consignes, comprendre un codage, élaborer des stratégies et aider à la conceptualisation (PROGMATH).
- Construction d'un Mur de Pierres : Construire un mur de pierres pour protéger le petit chaperon rouge, en travaillant la construction du nombre avec des pierres qui vont par deux, trois ou quatre (La maternelle des loupiots).
- Chemins Fléchés : Suivre des petits chemins fléchés ou en photos pour retrouver un objet (Université de la Réunion).
Mise en Œuvre Pédagogique
La mise en œuvre de situations problèmes en maternelle nécessite une approche pédagogique spécifique, axée sur l'accompagnement et la guidance des enfants.
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Préparation et Présentation
- Choisir des situations adaptées : Sélectionner des situations problèmes en fonction de l'âge et du niveau de développement des enfants, en veillant à ce qu'elles soient suffisamment stimulantes mais pas trop difficiles.
- Préparer le matériel : Rassembler le matériel nécessaire à la résolution du problème (objets à manipuler, images, supports écrits).
- Présenter la situation : Introduire la situation problème de manière claire et concise, en utilisant un langage adapté aux enfants. Mettre en évidence la question à laquelle il faut répondre.
Accompagnement et Guidance
- Observer et écouter : Observer attentivement les enfants pendant qu'ils cherchent à résoudre le problème, en écoutant leurs idées et leurs stratégies.
- Poser des questions : Poser des questions ouvertes pour encourager les enfants à réfléchir et à exprimer leurs idées. Éviter de donner directement la réponse.
- Soutenir et encourager : Offrir un soutien et un encouragement aux enfants, en valorisant leurs efforts et leurs progrès.
- Favoriser la collaboration : Encourager les enfants à travailler ensemble, à partager leurs idées et à s'entraider.
Exploitation et Institutionnalisation
- Mise en commun : Organiser une mise en commun après la résolution du problème, pour permettre aux enfants de partager leurs solutions et leurs stratégies.
- Explicitation des procédures : Aider les enfants à expliciter les procédures qu'ils ont utilisées pour résoudre le problème.
- Institutionnalisation des connaissances : Synthétiser les connaissances acquises et les formaliser de manière claire et concise.
Exemple de Déroulement d'une Séance
Martine Thibault décrit comment elle utilise les fiches de situations problèmes dans sa classe de grande section :
- Présentation de la fiche : Montrer une fiche et demander aux enfants ce qu’ils voient et ce qu’ils comprennent.
- Identification de la question : Faire repérer la question (avec le point d’interrogation) et demander aux enfants quel peut être le problème.
- Lecture de la question : Lire la question à voix haute.
- Formulation de réponses : Inviter les élèves à formuler une réponse argumentée.
- Discussion et argumentation : Demander si quelqu'un a une autre réponse, qui est d’accord avec une réponse particulière, et pourquoi.
- Vérification (si possible) : Si la bonne réponse est trouvée, vérifier en regardant le verso de la fiche. Sinon, ne pas donner la réponse et proposer la fiche lors d’une autre séance.
L'essentiel est de mettre les enfants en situation de CHERCHER.
L'Autonomie et la Manipulation
Un enseignant en REP+ propose une situation problème sur la base d’objets à manipuler quotidiennement. La consigne est enregistrée sur une « dalle parlante » pour que l’atelier soit en autonomie. Un élève peut s’asseoir devant cet atelier et deux autres camarades maximum peuvent observer et aider si nécessaire. Les réponses peuvent être données oralement, par le dessin ou l’écriture. Les feuilles avec les réponses sont retournées pour être utilisées par d'autres élèves ou pour vérifier les réponses.
En fin de journée, la situation est reprise, expliquée par un élève devant les autres. Les résultats dessinés et écrits sont comparés et les procédures de résolution sont explicitées par les élèves. Les élèves peuvent également proposer leurs propres situations problèmes.
Ressources et Outils
De nombreuses ressources et outils sont disponibles pour aider les enseignants à mettre en œuvre des situations problèmes en maternelle :
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- Supports pédagogiques : Des supports pédagogiques tels que les 84 tableaux de situations problèmes illustrées mentionnés en introduction, avec réponse au verso, sont très utiles.
- Livres et manuels : De nombreux livres proposent des exemples de situations problèmes adaptées à la maternelle.
- Ressources en ligne : Des sites web et des blogs d'enseignants partagent des idées et des ressources pour la mise en œuvre de situations problèmes. La lettre Maternelle de la DSDEN 78 est une ressource particulièrement bien faite qui synthétise les informations essentielles sur le sujet.
- Réseaux sociaux : Le partage de situations problèmes sur les réseaux sociaux permet aux enseignants d'échanger et de s'inspirer mutuellement.
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