I-Éléments succincts de théorie

Le concept de classe inversée décrit un renversement de l’enseignement traditionnel.
Les élèves prennent connaissance de la matière en dehors de la classe, principalement au travers de lectures ou de vidéos.
Le temps de la classe est alors consacré à un travail plus profond d’assimilation des connaissances au travers de méthodes pédagogiques comme la résolution de problèmes, les discussions ou les débats (Brame, 2013).

Lebrun rapporte en 2017 les attributs constitutifs des classes inversées selon Bergmann et Sams (The Daily Riff, 2012). Ils voient les classes inversées comme :

• Un moyen d’amplifier les interactions et les contacts personnalisés entre les élèves et l’enseignant.
• Un environnement dans lequel les étudiants prennent la responsabilité de leurs propres apprentissages sous la guidance du formateur.
• Une classe dans laquelle l’enseignant n’est pas le maître sur l’estrade « sage on the stage » mais l’accompagnateur attentif « guide on the side » en permettant ainsi différentes formes de différenciation.
• Un mélange fertile de la transmission directe (j’enseigne) avec une approche constructiviste ou encore socio-constructiviste de l’apprentissage (c’est aux apprenants qu’il revient d’apprendre).
• Une classe dans laquelle les élèves qui sont absents pour cause de maladie ou d’activités extracurriculaires (pour des sportifs, sorties éducatives) ne sont pas laissés « en arrière ».
• Une classe où les contenus travaillés (la « matière ») sont accessibles tout le temps pour les révisions, les examens, la remédiation.
• Une classe où les étudiants sont davantage engagés dans leurs apprentissages.
• Un lieu où les étudiants peuvent recevoir un accompagnement personnalisé.

Trois types de classe inversée sont décrits (Mission Laïque Française) :

• Historiquement, la classe inversée de type 1 est la forme initiale de classe inversée. Dans la classe inversée de type 1, l’élève prend connaissance de la matière au travers de textes et de vidéos et le temps en classe est consacré à la mise en application, aux exercices, aux projets. Le savoir reste déterminé par le professeur .
  Cette forme de classe inversée présente l’inconvénient de maintenir les élèves dans une forme de passivité à la maison, et c’est ainsi que d’autres types de classe inversée ont vu le jour.
• Dans la classe inversée de type 2, une autre hybridation présence/distance est mise en œuvre : les enseignants envoient les étudiants chercher de l’information hors la classe et leur demandent, en présentiel, de présenter aux autres élèves le fruit de leurs investigations. La construction des savoirs est moins formelle, plus contextualisée.
• La classe inversée de type 3 est marquée par un mouvement en quatre temps. A distance, l’élève effectue des travaux de recherche, puis expose les résultats de ses recherches en classe, ce qui entraîne la création à distance de textes et de vidéos qui deviennent source de débats en classe.

En résumé, dans l’enseignement classique, le professeur détient le savoir et le communique ; dans une classe inversée de type 1, les élèves accèdent aux savoirs via des médias et le professeur est présent pour interagir avec eux ; dans une classe inversée de type 2 ou 3, les élèves vont eux-mêmes chercher le savoir et exposent leurs théories aux autres élèves. L’apprentissage n’est plus centré sur l’enseignant, mais sur l’élève.

II-Cahier des charges pour notre expérimentation

• La progressivité, tant pour les élèves que pour l’enseignant, a été l’élément clef de la durabilité du projet.
• L’accompagnement pour l’acquisition de méthodologie par les élèves est également crucial :
  • un temps de présentation en début d’année est bienvenu, si possible avec les parents,
  • la première séquence est faite en classe entièrement : après s’être assuré des moyens à disposition des élèves à la maison (ordinateur, tablette, smartphone, connexion Internet), une salle informatique du lycée a été réservée pour chaque séance de la première séquence en classe inversée pour une appropriation des outils de travail en distanciel.
• Les élèves gagnent à apprendre à travailler avec un plan de travail, qui permet l’organisation, l’autonomie, la différentiation et donne des points de repère essentiels dans le déroulé de la séquence.
• En cas d’utilisation de capsules vidéo :
  • prendre garde à la durée selon les classes (4 à 6 minutes maximum en seconde, un peu plus longtemps pour les élèves plus âgés),
  • la capsule peut être créé par l’enseignant lui-même ou non.
• Le cours est construit à l’aide de la vidéo ou des documents proposés par l’enseignant le cas échéant.
• Un QCM de vérification de la compréhension du cours est proposé à la fin de chaque module en distanciel.
• Utilisation d’un outil de l’académie unique pour toutes les activités : plateforme MOODLE (cours en ligne sur l’Espace Numérique de Travail). La multiplicité des outils, applications, logiciels peut être source de confusion pour des élèves débutants.
• En classe : les activités sont diverses avec des fiches d’exercices ou des exercices du livre de difficulté variable, des résolutions de problèmes en travaux mutuels ou individuels, à l’extérieur ou en intérieur…

III-Mise en oeuvre

• Plan de travail collaboration avec Karine Hoarau
  Le document ci-dessous est un exemple de plan de travail proposé en première, au début de la séquence.

La première fois, nous avons complété le plan de travail avec les élèves et explicité chacune des parties qu’il contient. Une attention particulière a été accordée à l’explicitation de l’auto-évaluation des compétences mathématiques : donner du sens à chacune d’entre elles, notamment par des exemples, en faisant le lien avec les fiches d’exercices. En effet, pour chaque exercice, les compétences principalement mises en jeu sont mentionnées.

Le plan de travail n’est pas spécifique au fonctionnement en classe inversée. C’est un outil qui facilite la métacognition, l’organisation, l’autonomie et la différentiation.

Moodle propose une application « liste les tâches » à accomplir, . Cet outil est utile, rapide et pratique même si une fois encore les élèves gagnent à être accompagnés pour se l’approprier.

• Capsule vidéo

Nous avons souvent travaillé sur le type 1 de la classe inversée tout en essayant de rendre l’élève actif en distanciel.
Les vidéos peuvent être issues de la toile ou être créées.
Nous avons notamment créé des vidéos interactives (outil h5p de Moodle). Le principe est de mettre la vidéo en pause pour que l’élève réponde à une ou plusieurs questions.
Voici un exemple de vidéo d’une durée de 4’40’’ pour la classe de Première STMG. Les points roses de la barre de défilement correspondent aux moments d’interaction.

La vidéo redémarre une fois que l’élève a répondu à la question, et qu’un feedback a lui a été donné sur sa réponse.

• Le cours

La construction du cours en distanciel a été une préoccupation majeure tout au long de cette expérimentation.
Recopier passivement un cours issu d’une document distribué par le professeur ne correspondait pas à notre vision de la classe inversée. Pourtant, nous tenions à ce que le cours soit clair, structuré, formalisé (rapport Torrossian-Villani).

Dans un premier temps, et sans conviction, nous avons proposé un cours à « trous », à compléter à l’aide de la vidéo. Si une partie des élèves faisaient le lien vidéo-trace écrite correctement, d’autres productions étaient moins convaincantes comme indiqué sur l’image ci dessous (classe de première STMG) :

L’élève a recopié le document de cours distribué sans utiliser la vidéo pour compléter les trous.

Cette formule n’étant pas satisfaisante, nous avons testé deux autres formats :

• La construction complète de la trace écrite à l’aide de la vidéo, après avoir réalisé le QCM de compréhension, mais en imposant un plan (rigoureusement identique à celui de la vidéo pour que les élèves aient les bons repères) :

La consigne donnée pour la trace écrite est :
Construis ta fiche de la partie « cours » à l’aide de la vidéo et en respectant les consignes suivantes :

• J’écris le titre du chapitre.
• J’écris le titre de chaque partie.
• J’écris les définitions, les propriétés dans chaque partie à l’aide de la vidéo.
• Je donne un exemple pour chaque partie.

Voici un exemple (non isolé) de production d’élève de 1STMG sur le chapitre Variables aléatoires :

Les productions étaient plus ou moins différentes (surtout les exemples choisis par les élèves, ou encore l’ordre exemple/définition) mais la structure de la trace écrite était satisfaisante en général.

• Une classe inversée de type 2 lorsque le thème s’y prêtait :
  Une première tentative de classe de type 2 a été menée en classe de première générale. Il s’agissait de construire des notions sur les suites géométriques en suivant la même démarche que le cours sur les suites arithmétiques. Le résultat a été plutôt confus : les élèves n’étaient pas prêts pour construire de nouvelles notions seuls.
  Nous avons néanmoins décidé de renouveler l’expérience de la classe de type 2.

• • Premier contexte : construction d’une fiche directement à partir d’une vidéo afin de mémoriser le cours, sans document texte du professeur. Nous avons ici des exemples de productions d’élèves de seconde, sur les variations de fonctions de référence.

L’élève a compris la vidéo, malgré une petite erreur. Mais on ne voit pas apparaître systématiquement les énoncés et les libellés « propriété ».
Pour autant, l’expérience est positive car les élèves ont été actifs dans la construction de leur document. Le travail envisagé pour progresser concerne le statut des énoncés en mathématiques .

• • Deuxième contexte : les rappels de trigonométrie de collège pour le cours sur les compléments de géométrie (projeté orthogonal notamment) en seconde.
    La consigne a été de construire la trace écrite faisant apparaître les définitions de cosinus, sinus, tangente dans un triangle rectangle, avec illustration, et un tableau de valeurs particulières. Cette consigne est volontairement large, pour laisser place à la créativité et aux compétences de recherche documentaire de l’élève.

• Les tests
  Après le visionnage de la vidéo, les élèves doivent répondre à un questionnaire simple pour vérifier la compréhension de la notion abordée. Les tests sont construits facilement avec Moodle, et le rapport fourni automatiquement est un moyen de vérifier rapidement si le travail demandé a été réalisé. Voici un exemple en première générale (chapitre dérivation 3) :

Question :

Tableau des résultats des élèves :

Ces résultats sont intéressants pour l’enseignant, qui pourra revenir sur les notions mal comprises en classe en sus des questions formulées par les élèves.

• En classe
  Le retour en classe est l’occasion de faire le point en classe entière sur les points d’achoppement. Les élèves peuvent ensuite réaliser des travaux en individuel, en groupe d’enseignement mutuel (tutorat entre pairs...) ou de collaboration/coopération dans des résolutions de problème. L’enseignant peut accompagner les élèves (« guide on the side ») qui sont sont actifs au long de la classe de maths en suivant leur plan de travail.
  Nous avons fait le choix d’alterner des moments de correction des exercices en magistral, des exposés de groupes, et des fichiers d’exercices corrigés disponibles dans le cours en ligne lorsqu’ils étaient standard (travail des procédures automatiques).
  Les activités classiques du cours de mathématiques demeurent (questions flash, évaluations formatives, évaluations sommatives...)

IV-Bilan

Les attributs de la classe inversée cités en début d’article sont effectifs : différenciation, disponibilité des contenus et surtout autonomie et engagement des élèves dans le cours.
Ainsi, le temps imparti aux mathématiques est pleinement un temps d’activité pour la plupart des élèves.
Un objectif pour la suite de cette expérimentation est de glisser vers plus de classes de type 2 ou 3 : les élèves construisent le cours en étant accompagnés de l’enseignant, pour accentuer l’implication des élèves et une appropriation des notions qui se voudrait plus ancrée.