Laboratoire de Mathématiques de Besançon - UMR 6623 CNRS
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Concept interdisciplinaire d’enseignement de la maternelle à l’Université Learn-O

par Dupré Emilie - publié le , mis à jour le

Membre du LMB associé au projet : Arnaud Simard

Interdisciplinarité : Le concept Learn-O est développé avec Thierry Blondeau (éducateur sportif, BE orientation), Thibault Villeret (Enseignant EPS, Orienteur), Jules Coste (Professeur de Solfège), Olivia Giboz (formatrice Arts Plastique INSPE).

Site internet : www.learn-o.com

Team Learn-O : aujourd’hui 32 personnes en France sont équipées du matériel Learn-O et interviennent dans les établissements scolaires, les entreprises (team building), les centres de loisirs… Voir la carte du réseau Learn-O en Franche-Comté ici.


I - DESCRIPTIF DU CONCEPT


Le dispositif nécessite un espace suffisamment grand pour que l’ensemble des élèves de la classe puissent courir en même temps (cour d’école, terrain de sport). Le matériel utilisé est conséquent : de 10 à 26 balises et un ordinateur. La disposition des balises dépend de l’activité proposée : quadrillage, arc de cercle ou autres dispositions spécifiques aux connaissances en jeu.

 
 
 
 
 
 
 

Chaque balise électronique possède son propre identifiant informatique. L’élève possède un « doigt électronique » de type SPORTident qui lui permet

de biper les balises qu’il choisit en conservant l’identifiant ainsi que l’ordre des balises bipées. Les activités proposées se présentent toutes sous la même forme. Une carte à jouer est tirée au hasard par l’élève. Cette carte contient des informations qu’il faut croiser avec la répartition des balises dans l’espace de jeu pour réaliser un parcours.

 

1.1 L’acronyme Learn-O

  • 1.1.1 L pour Ludique

Comme le martèle Idriss Aberkhane, le jeu est le moyen naturel d’apprendre. La force du jeu est de maximiser l’attention des élèves pendant un temps long. Il suffit de voir les élèves dans une cour d’école pour se rendre compte de l’énergie qu’ils déploient à jouer et de leur capacité à s’engager pleinement dans un rôle qu’ils ont imaginé. Learn-O tente de capter cette énergie à des fins éducatives et propose aux élèves de devenir, chacun, le héros de son propre jeu/apprentissage. Learn-O se déroule dans l’espace de jeu qu’est la cour de l’école, cet espace appartient aux élèves et les règles de Learn-O sont les mêmes que celles de la cour d’école : « on peut se défouler, seul ou à plusieurs, mais on fait attention aux autres ».

L’entrée dans l’activité est rapide (sans consigne), simple (très en dessous du niveau de classe) et doit mettre tous les élèves en réussite, ce qui est un gage d’enrôlement. L’erreur n’est pas vécue comme une faute mais comme une étape vers la réussite (les élèves s’empressent de recommencer lors d’une erreur).

  • 1.1.2 E pour Educatif

Toutes les cartes de jeu et toutes les activités sans cartes ont pour origine une compétence scolaire liée aux programmes de l’école. Que cette compétence soit explicite (exemple : calcul mental) ou implicite (exemple : raisonnement), qu’elle soit mathématique (exemple : géométrie) ou d’une autre discipline (exemple : anglais), la compétence ciblée est la clef de la réussite ou de la rapidité d’exécution du jeu.

  • 1.1.3 A pour Autonome

Dès le plus jeune âge (des essais en crèche avec des enfants de 2 ans ont été réalisés avec succès), les élèves deviennent autonomes sur le système en quelques minutes. L’absence de consigne, l’attrait pour les nouvelles technologies (doigts électroniques / balises / ordinateurs) couplés à la liberté que procure le jeu grandeur nature dans un espace dédié rendent l’activité Learn-O suffisamment attractive pour que l’élève s’engage de manière autonome en voulant comprendre et réussir.

  • 1.1.4 R pour Réflexif

La confrontation directe entre l’élève et l’ordinateur permet une validation rapide. Un écran vert signifie une réponse exacte à la carte de jeu choisie, un écran rouge signale une erreur. L’élève décide alors du retour qu’il souhaite. Il peut passer outre la rétroaction et s’engager dans une nouvelle tâche (ou refaire la même) mais il peut aussi choisir de comprendre par lui-même son (ou ses) erreur(s). Dans ce dernier cas, plusieurs informations lui sont proposées à l’écran ce qui lui permet d’identifier son erreur et de la corriger.

  • 1.1.5 N pour Numérique ou Neuro-ergonomique

Le Numérique intervient dans le concept Learn-O en tant qu’outil mais pas en tant qu’objet. Les doigts électroniques, les balises et les ordinateurs permettent une individualisation des niveaux de jeu et une rétroaction instantanée. En outre l’aspect innovant a un impact motivationnel important sur les élèves.

La Neuroergonomie est l’application des théories et des outils des neurosciences à l’ergonomie. Elle mobilise des connaissances dans deux domaines : les neurosciences, par l’étude des processus cognitifs et neuronaux, et les facteurs humains qui permettent l’adaptation des technologies aux capacités et limitations humaines afin que l’utilisateur puisse travailler efficacement. La neuroergonomie permet ainsi de concevoir des produits adaptés au fonctionnement cognitif humain (wikipédia). Le concept Learn-O est adapté au sujet : l’élève, tout en lui faisant travailler son objet : les savoirs scolaires. Les idées développées par I. Aberkhane telles que :
- les barrières d’entrée et de sortie dans une activité (qui permettent d’imager l’implication de l’élève)
- la mignonitude (qui permet d’accaparer l’attention et le temps des élèves)
- l’utilisation des paramètres joie et plaisir pour maximiser l’apprentissage
- le recours au jeu et à l’amour de l’activité pour maximiser la persévérance
sont autant de concepts clefs qui fondent Learn-O.

  • 1.1.6 O pour Orienté ou Ouvert

L’Orientation ou la Course d’Orientation (CO) a une connotation EPS marquée alors que cette discipline nécessite beaucoup de compétences transversales. De plus, en milieu scolaire cette discipline souffre d’une grande difficulté de mise en œuvre (travaux par groupe biaisés, utilisation non efficiente de la boussole, lecture de cartes trop complexes, limitation des risques en situation réelle…). Learn-O utilise le matériel de CO débarrassé de ses aspects non essentiels. Toutes les activités Learn-O proposées sont fondées sur le déplacement du corps dans l’espace (maillage ou positionnement aléatoire des balises) et peuvent être reliées à la lecture/compréhension ou à la création d’un plan. La mémorisation et le repérage sont au cœur de chacune des activités mais il relève de l’enseignant de le rendre explicite ou de le laisser implicite.

L’Ouverture de Learn-O se décode par la volonté de rendre les enseignants et les élèves autonomes jusque dans la construction de leurs propres cartes de jeux. Le site www.Learn-O.com propose un générateur de cartes qui permet d’importer les visuels choisis par l’utilisateur et ainsi de créer ses cartes de jeux en quelques clics. Les enseignants peuvent créer des jeux spécifiques et les élèves peuvent également s’en emparer pour développer des jeux pour leurs camarades.

 

1.2 Interprétation des cadres théoriques

  • 1.2.1 La course d’orientation

A. Bonnard (2012) propose une interprétation théorique de l’action dans le cadre de la course d’orientation. Les catégories d’actions présentées dans cette thèse (motrice, verbale et réflexive) entrent en résonance avec nos hypothèses. Dans une course d’orientation classique, les balises sont réparties sur un terrain naturel inconnu et la carte topographique (avec ou sans boussole) est l’instrument (au sens de Rabardel (1995)) que l’élève doit utiliser pour trouver les balises et réaliser le parcours. Le terrain inconnu devient un terrain connu. Pour LEARN-O, le terrain est connu. La répartition des balises rend ce terrain inconnu. La carte à jouer associée à la connaissance travaillée est l’instrument que l’élève doit utiliser pour trouver les balises à biper et réaliser le parcours.

  • 1.2.2 Les intelligences multiples

H. Gardner (1996) identifie 8 intelligences dont tout être humain dispose de manière plus ou moins développée. Ces intelligences sont relativement autonomes mais ne peuvent être observées isolément : intelligence linguistique, spatiale, rythmique, mathématique, corporelle, intra personnelle, interpersonnelle, naturaliste. Nombre d’enseignants s’emparent de ce modèle pour diversifier et dynamiser leurs pratiques. Il en découle une pédagogie centrée sur l’élève où l’efficacité personnelle des élèves peu performants scolairement est ciblée. Les éducatifs proposés avec LEARN-O font appel à diverses intelligences pour travailler des objectifs disciplinaires spécifiques.

  • 1.2.3 Neurosciences

S. Dehaene est mis en lumière médiatique ces dernières années pour ses travaux sur l’apprentissage. Il identifie quatre piliers fondamentaux sur lesquels repose l’apprentissage.

Le premier de ces piliers est l’attention. Or un élève n’est jamais aussi attentif que lorsque c’est lui qui choisit ce qu’il va faire. C’est l’objectif de la boite à pioche : les cartes de jeux sont pêle-mêle toutes différentes. L’élève a tout loisir de trier et choisir la carte qui lui convient ou qui lui plait. Le rôle de l’intervenant Learn-O est de placer de nouvelles cartes de jeux dans la boite à pioche sans enlever celles qui s’y trouvent déjà. Le but de cette manœuvre est quadruple. En premier, il s’agit de mettre tous les élèves en réussite avec des cartes simples. Puis on suscite la curiosité avec de nouvelles cartes de jeux dont les élèves s’emparent. Ensuite on emmène les élèves vers les cartes dont la thématique est l’objectif de la séance. Finalement, les cartes « simples » étant toujours dans la boite à pioche, les élèves peuvent se remettre en confiance en les réalisant lorsqu’ils sont en échec sur des cartes trop difficiles.

Le second pilier est l’engagement actif. Avec Learn-O, l’engagement dans la tâche passe par le corps. La solution au problème proposé nécessite un déplacement. Là où le système traditionnel oblige l’élève à rester silencieux et assis sur une chaise devant une feuille pour chercher une solution Learn-O propose une alternative basée sur le mouvement sans interdiction de communication avec les pairs. Et ce système plaît aux élèves sans restriction.

Le troisième pilier est le retour d’information immédiat. Dans la réalisation de la tâche, l’élève peut savoir rapidement si la direction qu’il a prise est bonne, il lui suffit de valider aux ordinateurs et analyser ses réponses. Ce retour d’information, rendu immédiat par le numérique est également rendu autonome, l’élève n’a pas besoin de l’adulte pour s’autoévaluer.
Le dernier pilier est la consolidation. La boite à pioche contient les cartes de jeux depuis le début du jeu, ainsi l’élève peut revenir sur des cartes déjà effectuées à tout moment. Ce retour permet de se remettre en confiance et permet également de consolider les notions sous-jacentes. L’élève peut faire plusieurs fois de suite la même carte ou le même type de carte sans se lasser (la vitesse de réalisation intervient ici comme gage de motivation). Lorsque S. Dehaene parle du quatrième pilier, il insiste sur les phases de sommeil de l’élève qui sont d’une importance capitale pour le cerveau. Or de nombreuses études prouvent une corrélation positive entre activité physique et sommeil. Ainsi, Learn-O pourrait également contribuer, par le biais de l’activité physique à ce point crucial de l’apprentissage : le sommeil.

  • 1.2.4 Zone proximale de développement

Les premières cartes de jeux sont choisies pour être très facilement réalisables pour tous les élèves présents. La mise en réussite initiale est importante pour la dévolution. Ensuite les cartes de jeux sont travaillées pour ne pas présenter de saut cognitif trop important, l’élève doit pouvoir être en réussite rapide en se référant à son travail préalable. Si ce n’est pas le cas et que l’élève se trouve en échec de compréhension, les cartes présentes dans la boite à pioche lui permettent de retrouver confiance et de se confronter à nouveaux à la difficulté.

 

1.3 Nos hypothèses

Nous supposons que :
- la dépense physique est à la base de la plupart des jeux décidés par les élèves (il suffit de regarder une cour de récréation)
- lorsqu’un élève court et que ses décisions peuvent impliquer un gain de temps et d’effort, nous estimons qu’il se concentre davantage pour gagner en efficacité. Nous mettons à profit ce gain de concentration pour travailler sur des thématiques que nous choisissons
- un élève gagne en motivation pour apprendre quand l’objet de la connaissance est un outil qui lui permet de réussir un défi ludique
- les connaissances disciplinaires (mathématiques ou autres) gagnent à être revisitées hors du contrat didactique classique
- l’élève doit prendre beaucoup de décisions sur un temps court, son temps de travail est alors optimisé, ce qui rend l’activité vivante et rapide
- le défi de vitesse face aux autres élèves et face à lui-même est source de motivation. La correction instantanée (ordinateur) et la possibilité d’autocorrection est également un gage de motivation
- le travail en groupe profite à chaque individu lorsque chacun participe selon ses compétences pour un but commun.

 


II - DEVELOPPEMENT DES ACTIONS


2.1 Interventions en classe / développement du concept :

Des interventions régulières dans les écoles, collège ou lycée de l’académie de Besançon sont réalisées (une à deux journées par semaine). A chaque fois, c’est l’ensemble des élèves qui intervient (une séance Learn-O peut mettre en activité simultanée jusqu’à 60 élèves de différents niveaux). Les interventions en classe ont pour but :
1- Faire connaitre le concept
2- Tester des nouveautés (toutes disciplines confondues) / adapter des mises en œuvre
3- Recueillir des informations pour la recherche en enseignement des maths

2.2 Semaine des maths 2020 : Festival Pédagogique Learn-O

Le LMB est associé à l’organisation du premier festival pédagogique Learn-O en France du 09 au 13 mars 2020. 5000 élèves sont attendus (les inscriptions sont closes) sur le site sportif Michel Vautrot de la Malcombe à Besançon pour jouer en extérieur avec les mathématiques, la musique, l’EPS et les Arts.
Le mercredi 11 mars, la journée est organisée en partenariat avec l’UNSS pour « la lycéenne » (déclinaison de la journée de la femme). 2200 lycéennes sont invitées. Des fresques numériques et géométriques seront réalisées en équipe de 100 joueuses…

 

Dossier de presse ici.
 

Webographie :
http://www.learn-o.com
http://www.learn-o.com/videos
 

Références :
Blondeau T., Simard A., (2016), Learn-O, faire des mathématiques en courant, Maths-Ecole, n° 226, pp.35-40.
Simard A., 2019, Learn-O, des mathématiques autrement, Actes du Colloque de la COPIRELEM, à paraitre.