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Sophie Soury-Lavergne

Sophie SOURY-LAVERGNE
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Didactique des mathématiques et Environnements Informatiques pour l’Apprentissage Humain – EIAH

Mon domaine de recherche en EIAH concerne l’articulation du tangible du numérique pour l’apprentissage et l’enseignement des mathématiques.

Ma recherche actuelle sur les duos d’artefacts considère l’articulation d’outils tangibles du monde physique avec un environnement informatique comme moyen de concevoir de nouvelles situations didactiques (au sens de la théorie des situations didactiques de Brousseau) et de renouveler les problématiques de recherche relatives aux EIAH. Une problématique en terme de duo d’artefacts permet de comprendre la dynamique et les enjeux des systèmes d’instruments, tangibles et numériques, dans les situations d’apprentissage à partir d’une version réduite et simplifiée, plus accessible à la recherche. Elle renouvelle le traitement des questions suivantes :

  1. la conception de systèmes d’instruments pour les situations d’apprentissage des mathématiques ;
  2. l’apprentissage et la conceptualisation des mathématiques par les élèves résultant de leurs expériences tant avec le monde tangible qu’avec le monde numérique, expériences qu’ils doivent pouvoir mettre en cohérence ;
  3. l’enseignement et l’appropriation des technologies par les enseignants pour comprendre les processus d’intégration du numérique dans les pratiques, intégration encore peu réalisée dans l’enseignement primaire.

Les duos d’artefacts sont l’association d’un artefact matériel et d’un artefact virtuel, qui partagent des redondances permettant à l’utilisateur de reconnaître l’artefact matériel dans l’environnement informatique et qui présentent des complémentarités et des antagonismes propres à provoquer un apprentissage et nécessaires à l’élaboration de situations didactiques. Dans une problématique de duos d’artefacts, les questions ne sont pas relatives à la seule comparaison des artefacts matériel et virtuel mais bien à l’étude des complémentarités, redondances et antagonismes deux artefacts permettant le développement d’un système d’instruments dans les situations didactiques. Ce travail a été initié à partir de la pascaline, une machine arithmétique du Laboratoire des machines mathématiques, introduite en France grâce au partenariat avec l’université de Modena et Reggio Emilia en Italie. J’ai développé sa version numérique, la e-pascaline, que j’ai réalisée avec la technologie Cabri Elem (dans le cadre d’une convention de collaboration scientifique entre l’ENS et la société Cabrilog). Le cas exemplaire de la pascaline et la e-pascaline a permis la caractérisation d’un duo d’artefacts par l’identification des complémentarités, redondances et antagonismes entre les deux artefacts dans la situation didactique. Ce modèle est opérationnel pour concevoir des duos d’artefacts (Maschietto et Soury-Lavergne 2013), analyser les conceptualisations mathématiques des élèves, dans le domaine des nombres et du calcul (Soury-Lavergne et Maschietto, 2013) ou en géométrie (thèse de Voltolini, 2017) et (Soury-Lavergne et Maschietto 2015), et étudier les processus d’appropriation des enseignants à travers les orchestrations instrumentales et leurs genèses documentaires au sens de Gueudet et Trouche (Maschietto et Soury-Lavergne, 2017). Ce cadre permet aussi de penser l’étude scientifique de nouveaux environnements d’apprentissage humain, tels que les dispositifs de réalité mixte, connectant objets tangibles et interfaces numériques, dont les robots (Soury-Lavergne 2016).

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