Un document du GRACOM sur la manipulation en mathématiques, avec des éléments théoriques et de nombreux exemples utilisables directement en classe.
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Des dizaines de charpentiers construisent un bâtiment

Par essence, les objets mathématiques sont des objets abstraits. Est-ce pour autant qu’il faut exclure les mathématiques des sciences expérimentales ? Dès le début des apprentissages des mathématiques à l’école, les enfants sont amenés à manipuler des objets pour représenter les nombres, les formes, les grandeurs… Ces activités utilisent des connaissances mathématiques, et peuvent favoriser non seulement l’observation, mais aussi l’émergence de questionnement, ou simplement des possibilités de vérification.

Le rapport Villani-Torossian, paru en février 2018, promeut la manipulation dans l’apprentissage des concepts mathématiques. En effet, nos élèves ont besoin de concret pour construire du sens, et le passage à l'abstraction peut engendrer des difficultés importantes. C'est pourquoi faire manipuler en classe des objets pour procéder par analogie entre le monde réel et le concept mathématique abstrait peut s'avérer une réponse pertinente.

Cependant, pour être efficace et permettre une appropriation par chacun, ces activités doivent se construire comme un triptyque « manipuler – représenter – verbaliser ».

Notre travail a consisté, d’une part, à dégager des conditions pour créer des activités de manipulation favorables aux apprentissages, et d’autre part, à proposer des activités de manipulation-expérimentation et préciser leur place dans les différentes phases d’apprentissage d’une notion.

Nous vous proposons ici :

  • un complément théorique sur l'intérêt et la mise en œuvre en classe de la manipulation

  • un exemple de séquence détaillée, où la manipulation permet d'introduire et de s'approprier l'addition et la soustraction de nombres relatifs

  • un deuxième exemple présentant une séquence complète pour l’apprentissage des nombres décimaux en sixième.

  • Un catalogue de fiches-activités directement utilisables en classe et contenant du matériel de manipulation.