Quelques 300 enseignants de trois circonscriptions du bassin de Douai étaient réunis au cinéma Majestic pour une conférence sur l’espace et la géométrie au cycle 1. Le sujet pouvait sembler ardu, mais le conférencier, Fabien Emprin, grand spécialiste de la didactique des mathématiques sait utiliser les mots et  les situations qui rappellent à chacun qu’il est un chercheur qui s’appuie sur le terrain.

D’entrée de jeu, Fabien Emprin rappelle qu’il n’a rien à vendre. Le décor est planté, les enseignants rassurés. Bien installés dans des fauteuils de cinéma, ils se prêtent au scénario qu’il leur a concocté.

« L’image véhiculée par la géométrie est le plus souvent une discipline de tracé. Ce n’est pas vrai ! C’est avant tout une discipline de pensée et d’abstraction. »

Le voici qui nous met en situation de penser : « Pensez à un rectangle. » Puis il projette 5 rectangles et demande à l’assistance d’entrer, via une application sur Smartphone, celui qu’on a choisi mentalement. Les enseignants se prêtent au jeu. Les résultats affichés en direct, sur grand écran montrent que la majorité a choisi un rectangle de rapport 1,9. Puis viennent en 2^ème  le rectangle de rapport 4/3 puis celui de 16/9. Chacun comprend où il veut en venir quand il dévoile que le rapport 1,9 est en fait, celui d’un Smartphone.

En fait, le cerveau humain est sensible à la représentation prototypique d’un rectangle. Et le rôle de l’enseignant est de ne pas renforcer cette représentation prototypique auprès de ses élèves. De même, le vocabulaire seul ne suffit pas à assoir les apprentissages.

L’apprentissage est en fait complexe. C’est un concept qui repose sur quatre critères :

« Quand on dessine, que l’on déplace, que l’on fabrique, on est dans le spatial. Quand on prouve, qu’on démontre, on est dans la géométrie. » C’est sur ces propos que Fabien Emprin termine son préambule.

Le premier point qu’il traite est celui des objets 3D. Pour connaître un solide, il faut le percevoir, le discriminer parmi d’autres. Pour cela, Fabien Emprin propose des apprentissages qui s’appuient sur des activités toujours ludiques et faisant appel à la manipulation : l’objet caché dans un sac, le reconnaître, le modeler, le mimer, le décrire. C’est à la fois concret et progressif dans les apprentissages. Toutes ces expérimentations, dans des classes de maternelle, montrent une prégnance de la 2D et…de la technique du boudin (pâte à modeler). Il construit donc une situation d’action visant à travailler sur le « concept de solide comme plein ».

« Il s’agit de construire le cube plein manquant pour que le solide soit complet. La quantité de pâte à modeler donnée aux enfants est exacte. Les résultats sont globalement proches du cube plein mais il reste, pour certains, une prégnance à la 2D.

On peut reprendre alors une situation de reproduction de solides. »

Fabien Emprin donne une grande place aux jeux et en présente quelques-uns que les enseignants peuvent largement exploiter : ARCHITEK, KATAMINO ou QUARTO. Il s’est aussi intéressé à la littérature de jeunesse : « Petit Cube chez les TOUT RONDS » permet de découvrir ce monde de la géométrie et bien plus encore.

Fabien Emprin poursuit sa conférence en abordant le repérage dans l’espace. C’est encore par le jeu qu’il envisage ce concept difficile qui fait appel à trois stratégies : la position relative, la position absolue et la stratégie du « tourne, tourne, tourne, stop ! » Le jeu du photographe, le jeu des chats permettent à l’enfant de se décentrer et de construire progressivement ces concepts par une obligation de partage d’informations et de communication. Des albums comme le chien de Madlenka de Peter Sis ou encore des applications tablettes (Tiny Tabs) peuvent contribuer à travailler ces notions.

Il projette ensuite une diapositive d’un triple plateau de vélo et demande à l’assistance de compter le nombre de dents du grand plateau. Ce que chacun essaie de faire en dénombrant. Il donne rapidement la réponse qui est en fait inscrite sur le plateau. Rires dans la salle !!! C’est juste un détour par une compétence spatiale qui sert à dénombrer. Et il s’attache toujours à montrer des situations de jeu : le jeu des allumettes, les boites à œufs ou ABULEDU, un logiciel.

Il termine par les objets 2D et la question des tracés. Il rappelle l’importance de la manipulation, du vocabulaire prenant son sens dans des situations de communication.

Les enseignants de cycle 1 ont beaucoup apprécié ce moment riche de contenus pratiques, utilisables directement dans les classes de maternelle et même au-delà.

Merci Monsieur Emprin pour la qualité de votre discours, le regard expert qui s’appuie sur les expériences de terrain et le discernement dont vous faites part à chaque instant.