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1. Introduction

Les élèves ayant un trouble du spectre de l’autisme (TSA) présentent des profils cognitifs et comportementaux hétérogènes (American Psychiatric Association [APA], 2015) auxquels d’autres troubles sont également fréquemment associés. Il est ainsi estimé que 23 % des élèves ayant un TSA présentent un trouble spécifique des apprentissages en mathématique (Somale et coll., 2016), comparativement à 5 % à 8 % chez les élèves ayant un développement typique (Morsanyi et coll., 2018). De ce fait, l’adaptation et l’individualisation de l’enseignement qui est prodigué aux élèves ayant un TSA sont indispensables. À ce jour, il n’existe toutefois pas de méthode d’enseignement des mathématiques, publiée en français, s’adressant spécifiquement à la clientèle d’élèves ayant un TSA. Cette étude explore donc les effets d’une traduction francophone de la méthode Solve it! (Résous !) sur les habiletés en résolution de problèmes mathématiques d’adolescent⋅e⋅s ayant un TSA.

2. Contexte théorique

2.1 Trouble du spectre de l’autisme

Le TSA est un trouble neurodéveloppemental marqué par des atypies sur les plans de la communication et des interactions sociales, de même que par des intérêts, activités et comportements répétitifs et restreints (APA, 2015). Les élèves ayant un TSA présentent généralement un spectre étendu de profils comportementaux et cognitifs, auquel s’ajoutent des troubles qui y sont associés dans la majorité des présentations cliniques (Georgiades et coll., 2013). La concomitance des troubles associés au TSA peut influencer la spécification diagnostique de sévérité en raison du niveau d’aide nécessaire qui varie selon les besoins propres à chaque élève et qui peut être qualifié soit de niveau 1 (nécessitant de l’aide), de niveau 2 (nécessitant une aide importante) ou de niveau 3 (nécessitant une aide très importante) (APA, 2015). Afin d’appuyer les élèves ayant un TSA dans le développement de leurs compétences scolaires, des adaptations et des modalités différenciées de services sont offertes à l’élève. Celles-ci sont déterminées sur la base de l’évaluation de leurs besoins et de leurs capacités individuelles et peuvent mener à un classement en classe spécialisée (ministère de l’Éducation du Québec [MEQ], 1999).

2.2 Classes spécialisées

Actuellement, au Québec, environ 57 % des élèves ayant reçu un diagnostic de TSA sont scolarisé⋅e⋅s à l’intérieur d’une école spécialisée ou d’une classe spécialisée en école ordinaire de niveau primaire ou secondaire (Gouvernement du Québec, 2023). L’hétérogénéité des caractéristiques cognitives des élèves ayant un TSA au sein des classes d’adaptation scolaire amène plusieurs défis pour les enseignant⋅e⋅s. Richoz (2009) mentionne plus spécifiquement que les lacunes présentes chez les élèves dans les acquis scolaires, les motivations à l’apprentissage et le savoir-faire, entre autres, posent des problèmes pédagogiques et didactiques supplémentaires aux enseignant⋅e⋅s. Par ailleurs, les enseignant⋅e⋅s des classes spécialisées pour les élèves ayant un TSA utilisent plusieurs stratégies d’aménagement de la classe et d’individualisation de l’enseignement pour combler les besoins particuliers de cette clientèle (Poirier et coll., 2017). Selon la même étude, les enseignant⋅es ne mentionnent toutefois l’utilisation d’aucune méthode d’enseignement spécialisée pour développer les compétences prescrites dans le Programme de formation de l’école québécoise (PFEQ) (MEQ, 2006) alors que ceci se révèle pourtant nécessaire pour favoriser la réussite des élèves (Barnett et Cleary, 2015).

2.3 Mathématiques et trouble du spectre de l’autisme

Afin d’assurer leur diplomation, les élèves ayant un TSA doivent acquérir les compétences prescrites dans le PFEQ dans le domaine de la mathématique, et ce, au même titre que leurs pairs au développement typique (MEQ, 2006). Toutefois, les caractéristiques inhérentes au TSA, de même que la fréquentation d’une classe spécialisée, constituent des défis supplémentaires pour celles⋅ceux-ci, alors que moins de la moitié des élèves ayant un TSA (45,6 %) obtiennent un diplôme ou une qualification d’études secondaires (Éducation Québec, 2021).

2.3.1 Raisonnement mathématique

Chez les élèves ayant un TSA, plusieurs études rapportent des habiletés en arithmétique qui sont équivalentes à celles des élèves ayant un développement typique (Bullen et coll., 2020 ; Titeca et coll., 2015). Or, chez les élèves du secondaire, une étude révèle que 87 % des adolescent⋅e⋅s ayant un TSA qui sont scolarisé⋅e⋅s en classe spécialisée (n = 1013) accusent un retard en mathématiques estimé à au moins un an et que 52 % d’entre elles⋅eux accusent un retard estimé à cinq ans par rapport à leurs pairs ayant un cheminement scolaire régulier (Wagner et coll., 2003). Ceci peut être lié au fait que les élèves ayant un TSA vivent des difficultés supplémentaires à leur arrivée au secondaire, lorsque le contenu au programme de mathématique devient plus complexe et plus abstrait (par exemple, l’algèbre) (Barnett et Cleary, 2015 ; Schaefer Whitby et Mancil, 2009).

2.3.2 Résolution de problèmes

La plupart des auteur⋅e⋅s s’étant intéressé⋅e⋅s aux habiletés en résolution de problèmes mathématiques chez les adolescent⋅e⋅s ayant un TSA rapportent des faiblesses significatives chez ces élèves comparativement à leurs pairs ayant un développement typique (Bae et coll., 2015 ; Troyb et coll., 2014 ; Wei et coll., 2015). Les faiblesses sur le plan des habiletés de haut niveau en résolution de problèmes mathématiques chez les élèves ayant un TSA portent notamment sur les résolutions de problèmes à plusieurs étapes, sur les problèmes abstraits (raisonnement algébrique) ainsi que sur les problèmes mathématiques de la vie courante (par exemple, calcul de la monnaie rendue lors d’un achat) (Bae et coll., 2015 ; Oswald et coll., 2016).

2.3.3 Motivation et sentiment de compétence

Selon Viau (2009), la motivation en contexte scolaire peut être expliquée selon un modèle multifactoriel qui implique, entre autres, trois composantes interreliées : la perception qu’a l’élève de la valeur de l’activité à accomplir, la perception de son sentiment de compétence personnel et sa perception de la contrôlabilité de la tâche. Une étude réalisée par Lessard et coll. (2009) montre que le sentiment de compétence et la motivation sont des variables prédictives importantes du rendement scolaire en mathématiques des adolescent⋅e⋅s en expliquant environ 33 % de la variance de leurs résultats scolaires. Par ailleurs, la motivation permet également d’enclencher l’engagement cognitif et la participation active des élèves (Brault-Labbé et Dubé, 2010). Le Référentiel d’intervention en mathématique présente une synthèse illustrée de l’engagement cognitif et de la participation active des élèves dans l’activité mathématique (figure 1) (ministère de l’Éducation et de l’Enseignement supérieur [MEES], 2019, p. 31).

Figure 1

Manifestations de l’engagement cognitif et de la participation active de l’élève dans l’activité mathématique

Manifestations de l’engagement cognitif et de la participation active de l’élève dans l’activité mathématique

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Georgiou et coll. (2018) précisent toutefois dans leur étude que les élèves ayant un TSA présentent des facteurs motivationnels distincts et qu’elle⋅il⋅s présentent un plus faible sentiment de compétence et une plus grande peur de l’échec par rapport à leurs pairs au développement typique. Elle⋅il⋅s expliquent ceci en affirmant que les élèves ayant un TSA tendent à porter une attention importante aux détails et qu’une erreur mineure en mathématique leur apporte un sentiment d’échec. De plus, une étude examinant la perception du sentiment de compétence dans des tâches scolaires sur 19 adolescent⋅e⋅s ayant un TSA révèle que, comparativement à leurs pairs au développement typique, celles⋅ceux-ci surévaluent leur compétence à effectuer des tâches verbales et mathématiques. Ce biais positif peut avoir des conséquences positives (par exemple, encourager l’élève à s’engager dans la tâche), mais aussi négatives (par exemple, ne pas faire d’efforts conscients pour s’améliorer) sur les apprentissages des élèves ayant un TSA (Furlano et coll., 2015).

La motivation et le sentiment de compétence des élèves ayant un TSA, et donc leur engagement cognitif et leur participation active aux apprentissages, constituent des éléments centraux, mais non garants de leur réussite scolaire dans le domaine de la mathématique. De plus, un manque d’occasions d’apprentissage (Lambert et Tan, 2017), et un manque d’expertise en enseignement des mathématiques chez les enseignant⋅e⋅s (Taub et coll., 2017) pourraient également être à l’origine des difficultés en mathématiques de ces élèves.

2.4 Méthodes d’intervention efficaces en résolution de problèmes mathématiques pour les élèves ayant un TSA

Dans une revue de littérature, Barnett et Cleary (2015) analysent onze études portant sur des méthodes d’intervention efficaces en mathématiques pour les élèves ayant un TSA. De ces méthodes, seulement deux s’appliquent à améliorer les habiletés en résolution de problèmes mathématiques, soit l’apprentissage par schémas et l’approche Résous !. L’apprentissage par schémas est une méthode qui utilise l’euristique, les représentations visuelles et l’enseignement explicite afin d’enseigner aux élèves à résoudre différents types de problèmes alors que Résous ! repose principalement sur l’utilisation de stratégies cognitives et métacognitives à l’aide d’un enseignement explicite et stratégique. Ces deux méthodes sont également considérées comme efficaces par plusieurs autres auteur⋅e⋅s (Cox et Jimenez, 2020 ; Krawec et coll., 2013 ; Montague et coll., 2014).

Dans le Référentiel d’intervention en mathématique (MÉES, 2019), le développement de stratégies cognitives et métacognitives tient une place importante derrière les intentions d’utilisation de la résolution de problèmes mathématiques. En ce qui a trait à ce dernier fondement, il y est d’ailleurs réitéré que, selon plusieurs auteur⋅e⋅s, la résolution de problèmes ne relève pas de l’utilisation d’une démarche séquentielle généralisée telle que « ce que je sais » et « ce que je cherche » (Fagnant et coll., 2003 ; Goulet, 2018 ; MEQ, 1988 ; Picard, 2018 ; De Corte et Verschaffel, 2008), laquelle serait nuisible au processus d’apprentissage des élèves (MEQ, 1988, p. 50). L’approche Résous ! devient ainsi particulièrement intéressante à mettre en place pour les adolescent⋅e⋅s ayant un TSA qui éprouvent des difficultés en résolution de problèmes mathématiques.

2.4.1 Approche Résous !

Résous ! est une approche d’enseignement de stratégies cognitives et métacognitives en mathématiques conçue par Montague (1996) et validée à l’intérieur de plusieurs études d’intervention (Montague, 1992 ; Montague et Bos, 1986 ; Montague et coll., 2011 ; Montague et coll., 2014). L’approche a également été adaptée et validée à l’intérieur d’une étude de cas multiple auprès de trois adolescents ayant un TSA (Schaefer Whitby, 2013), laquelle a mené à la publication du manuel d’enseignement de Résous ! adaptée aux particularités de ces élèves.

Plus précisément, cette approche consiste à enseigner sept stratégies cognitives et trois stratégies métacognitives aux élèves à l’aide d’un enseignement explicite et stratégique (Schaefer Whitby, 2018/sous presse). Des leçons structurées sont fournies à l’enseignant⋅e dans le but d’assurer un enseignement explicite de chacune des stratégies cognitives et métacognitives de cette approche (tableau 1).

2.4.1.1 Stratégies cognitives et métacognitives

Les stratégies cognitives sont des processus proactifs qui représentent une série d’étapes séquentielles permettant à un⋅e élève d’accomplir une tâche en utilisant des étapes, des règles et des processus appliqués systématiquement pour trouver la solution à un problème (Simpson, 2005). En contexte de résolution de problèmes, les élèves utilisent parallèlement les stratégies métacognitives afin de se dire quoi faire, de se rappeler comment faire, de détecter et d’analyser leurs erreurs, de même que de réguler leur exécution (Montague et coll., 2014).

Tableau 1

Les stratégies cognitives et métacognitives utilisées dans Résous !

Les stratégies cognitives et métacognitives utilisées dans Résous !
Source : Schaefer Whitby (2018/sous presse)

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Résous ! prend en considération les forces et les difficultés particulières des élèves ayant un TSA dans le domaine de la résolution de problèmes mathématiques et repose sur des principes d’enseignement jugés efficaces, ce qui en fait une méthode intéressante à étudier. Par ailleurs, dans la seule étude de validation de Résous ! effectuée auprès d’adolescent⋅e⋅s ayant un TSA, l’enseignement des stratégies s’est effectué par l’entremise de l’expérimentatrice auprès d’un petit échantillon d’élèves (N = 3). Aucune autre étude ne s’est intéressée à la mise en place d’une traduction française de l’approche par l’enseignant⋅e dans un contexte de classe spécialisée pour les élèves ayant un TSA.

3. Objectifs de l’étude

Cette étude a pour premier objectif de documenter l’efficacité de l’approche Résous ! par une mise à l’essai exploratoire en contexte de classe spécialisée en école ordinaire auprès d’adolescent⋅e⋅s ayant un TSA. Le deuxième objectif de l’étude consiste à explorer et à décrire qualitativement la perception des élèves quant à l’utilisation de Résous !.

4. Méthode

4.1 Participant⋅e⋅s

Les participant⋅e⋅s sont neuf élèves ayant un diagnostic de TSA (filles n = 3 ; garçons n = 6) âgé⋅e⋅s entre 13 et 18 ans (M = 15,67 ; ET = 1,87) qui fréquentent une classe spécialisée en école ordinaire du Centre de services scolaire des Hautes-Rivières ainsi qu’un de leurs parents et leur enseignante. Le niveau scolaire en mathématiques de chacun⋅e des élèves, tel qu’évalué au bulletin scolaire, se situe entre la 1re et la 4e année du secondaire (1re secondaire, n = 3 ; 2e secondaire, n = 3 ; 3e secondaire, n = 2 ; 4e secondaire, n = 1). Le tableau 2 résume les caractéristiques des participant⋅e⋅s. Quelques participant⋅e⋅s ont été absent⋅e⋅s lors de certaines évaluations : participant 2 absent au 1er contrôle de maitrise ; participants 3, 4 et 9 absents lors du 2e contrôle de maitrise ; participante⋅s 6 et 9 absent⋅e⋅s lors du 1er posttest. Les participants 7 et 8 n’ont pas participé à l’entrevue postintervention.

Tableau 2

Caractéristiques des participant⋅e⋅s

Caractéristiques des participant⋅e⋅s

* Les résultats scolaires du participant 4 n’étaient pas disponibles pour la 2e étape de l’année scolaire 2020-2021.

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4.2 Instruments

4.2.1 Fiches signalétiques

Les parents des adolescent⋅e⋅s participant à l’étude ont rempli une fiche signalétique produite par la première auteure de cet article afin de répondre aux besoins de l’étude et de documenter des données sociodémographiques et scolaires des élèves.

4.2.2 Méthode Résous !

Une traduction française libre et sous presse, par les auteures du présent article, a été utilisée pour les fins de l’étude (Schaefer Whitby, 2018/sous presse). Le manuel ainsi que les documents reproductibles ont été traduits librement.

4.2.3 Évaluation des acquis (prétest et posttests) et contrôles de maitrise

Les élèves ont réalisé un prétest et quatre posttests (Évaluations des acquis 1 à 5) constitués chacun de 10 problèmes mathématiques à une, deux ou trois étapes (tableau 3). Quatre contrôles de maitrise des stratégies ont aussi été effectués durant l’intervention, ceux-ci chacun constitués de trois problèmes mathématiques à une, deux et trois étapes. Tous les problèmes proviennent de la version traduite du matériel fourni par l’approche Résous !. Une interprétation critériée est utilisée en vue de juger de la réussite ou non de la⋅du participant⋅e. Ce type d’interprétation vise à décrire ce dont la⋅le participant⋅e est capable sans toutefois la⋅le comparer aux autres comme dans le cadre d’une approche normative (Scallon et Forgette-Giroux, 2000). Ainsi, un seuil de réussite et des critères sont établis afin de vérifier si l’élève répond aux attentes établies. Dans le cadre de la présente étude, tou⋅te⋅s les élèves du groupe-classe ont participé à l’enseignement des leçons de Résous ! et aux évaluations associées, et ce, sans égard à leur résultat au prétest. Les élèves sont jugé⋅e⋅s en réussite lorsqu’elle⋅il⋅s réussissent à résoudre minimalement 7 problèmes sur 10 à l’intérieur de 60 minutes. En raison du contexte d’enseignement en classe spécialisée au secondaire, il a été jugé nécessaire de vérifier la faisabilité de l’enseignement de Résous ! avec l’ensemble du groupe-classe, bien que ceci ne soit pas la méthode préconisée par l’approche, laquelle suggère d’enseigner les stratégies aux seul⋅e⋅s élèves n’atteignant pas le seuil de réussite.

4.2.4 Mathematical Problem-Solving Assessment – Short Form (MPSA-SF)

Une entrevue à l’aide d’une traduction libre en français du MPSA-SF a été effectuée auprès des élèves avant et après l’intervention. Le MPSA-SF est une entrevue structurée adaptée d’une version longue qui répertorie les stratégies connues et utilisées par l’élève en résolution de problèmes mathématiques (Montague et coll., 1990). Cette entrevue est composée de deux parties, A et B, évaluant la perception des élèves quant à leur degré d’habileté en résolution de problèmes, leurs attitudes et leur motivation, de même que leur répertoire de stratégies utilisées à partir de la lecture et de la résolution de trois problèmes mathématiques. Elle comprend cinq questions de type Likert ainsi que 35 questions ouvertes (Schaefer Whitby, 2018/sous presse). Dans le cadre de cette étude, les réponses des élèves aux questions 1, 2 et 3 sont utilisées pour analyser la perception qu’elle⋅il⋅s ont de leur rendement en résolution de problèmes mathématiques selon une échelle ordinale à cinq niveaux (1 = très pauvre, 5 = très bon). Ensuite, leur réponse à la question 6 est utilisée pour qualifier leur attitude envers la résolution de problèmes mathématiques, également selon une échelle ordinale à cinq niveaux (1 = n’aime jamais résoudre des problèmes mathématiques, 5 = aime toujours résoudre des problèmes mathématiques), puis les réponses à la question 40 sont utilisées pour obtenir une moyenne des connaissances des élèves en ce qui a trait à la résolution de problèmes mathématiques (1 = faibles connaissances [1 ou 2 stratégies)], 3 = bonnes connaissances [5 stratégies et plus]). Finalement, deux questions ouvertes ne faisant pas partie du questionnaire original ont été ajoutées à l’entrevue postintervention pour documenter l’appréciation des élèves quant à l’utilisation de la méthode Résous ! : (a) En général, as-tu apprécié la méthode Résous ! ? et (b) Est-ce que cette méthode t’a aidé à résoudre plus efficacement des problèmes mathématiques ? Si oui, de quelle façon et si non, pourquoi ? Les réponses des élèves à ces questions ont été codifiées selon une échelle dichotomique (1 = a aimé/a aidé ; 2 = n’a pas aimé/n’a pas aidé).

5. Procédure

À la suite de l’approbation du Comité institutionnel d’éthique de la recherche avec des êtres humains de l’Université du Québec à Montréal, des enseignantes ont été sollicitées par le biais d’envois de courriels à des écoles secondaires offrant un service de classes spécialisées pour les élèves ayant un TSA. Une fois l’enseignante sélectionnée, les élèves et leur parent ont donné leur consentement libre et éclairé en signant un formulaire à cet effet après avoir reçu toutes les informations concernant leur participation à la recherche par la première auteure de cet article. La collecte de données s’est effectuée entre mars et juin 2021. Une formation d’une journée et demie concernant l’approche Résous ! a d’abord été offerte à l’enseignante. Lors de cette formation, le cadre théorique de l’approche, le calendrier d’apprentissage, le cadre des scénarios de leçon et les documents à remplir lui ont été présentés. Les entrevues semi-structurées du MPSA-SF, d’une durée d’environ 30 minutes par élève, ont été effectuées en deux temps par la première auteure de cet article. Le premier entretien a été effectué en personne auprès des élèves et a été enregistré sur bande audio dans le but de permettre la transcription intégrale du verbatim et la codification des données. Le deuxième entretien s’est effectué par l’entremise de la plateforme Zoom, en raison d’un confinement associé à la pandémie de COVID-19, et les entretiens ont été enregistrés sur bande vidéo.

L’enseignante a procédé à la mise en place de la méthode Résous ! de façon autonome et hebdomadaire en classe, sur une durée de 11 semaines. D’abord, les élèves ont réalisé un prétest (Évaluation des acquis 1) afin de déterminer leur niveau de base en résolution de problèmes mathématiques. Lors de chacune des évaluations des acquis, 60 minutes ont été allouées aux élèves, puis les évaluations ont été remises à l’enseignante. Le tableau 3 résume les phases d’intervention et le matériel utilisé pour chacune de celles-ci. Chaque élève s’est vu attribuer une reliure à attaches, dans laquelle les exercices et les tests ont été compilés. Un graphique affichant la progression des résultats à chacun des tests a également été conçu par les élèves en version papier ainsi que par l’enseignante en format Excel®.

Tableau 3

Calendrier des phases d’intervention et du matériel utilisé

Calendrier des phases d’intervention et du matériel utilisé

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6. Analyse des données

Pour répondre au premier objectif, une analyse quantitative a été retenue et a été effectuée à l’aide du logiciel IBM® SPSS® Statistics version 28 de façon à documenter les résultats moyens du groupe-classe. Des analyses descriptives et de fréquences, de même que des comparaisons de moyennes à l’aide de tests-t pour échantillons appariés ont été effectuées dans le but d’analyser les changements apportés par la mise en place de l’approche Résous ! sur (a) le rendement des élèves, (b) la perception qu’elle⋅il⋅s ont de leur rendement, (c) leur attitude envers la résolution de problèmes mathématiques et (d) leurs connaissances en résolution de problèmes mathématiques. Les tailles d’effet ont aussi été calculées à l’aide du d de Cohen (1988) (0,2 = petite, 0,5 = moyenne, 0,8 = grande). Ensuite, pour répondre au deuxième objectif, les verbatims des entretiens avec les élèves quant à leur appréciation de l’approche Résous ! ont été retranscrits intégralement dans un fichier Excel® puis analysés et codifiés selon des variables nominales dichotomisées (0 = appréciation négative ; 1 = appréciation positive). Les données ont ensuite été exportées vers le logiciel IBM® SPSS® Statistics version 28 pour obtenir des analyses descriptives et de fréquences. Des extraits de verbatim sont également ajoutés afin de contribuer à la compréhension de l’appréciation des élèves.

7. Résultats

7.1 Rendement en résolution de problèmes mathématiques

Le rendement des élèves avant l’intervention et celui à chaque temps de mesure ont été comparés afin de vérifier l’effet de l’intervention. Les résultats indiquent que la majorité des élèves (89 % ; n = 8) atteint le seuil de réussite critérié de sept problèmes mathématiques réussis sur 10 au prétest. Bien qu’une tendance à la baisse soit visuellement observée, aucun écart statistiquement significatif n’a été trouvé entre les résultats au prétest (M = 8,78) et au posttest 1 (M = 8,57 ; t (6) = 0,00, p > 0,05, d = 0,00), au posttest 2 (M = 8,22 ; t (8) = -0,73, p > 0,05, d = -0,24) et au posttest 3 (M = 7,78 ; t (8) = -1,18, p > 0,05, d = -0,39). Une taille d’effet négative petite à moyenne est présente en ce qui concerne la différence des résultats entre le prétest et le posttest 2, ainsi qu’entre le prétest et le posttest 3. D’autre part, il est possible de constater une baisse de la moyenne du rendement des élèves entre le prétest (M = 8,78, ET = 1,48) et le posttest 4 (M = 6,67, ET = 2,18), et ce, de façon significative (t (8) = -3,03, p = 0,016) avec une très grande taille d’effet (d = -1,01).

7.2 Perception du rendement des élèves en résolution de problèmes mathématiques

Les analyses de fréquences montrent que les élèves perçoivent généralement leur rendement en résolution de problèmes mathématiques comme étant moyen en pré et postintervention (Mpré = 3,55, ETpré = 0,47 ; Mpost = 3,85, ETpost = 0,66). Plus précisément, respectivement 88,8 % des élèves (n = 8) et 100 % des élèves (n = 7) indiquent avoir un rendement moyen, bon ou très bon en résolution de problèmes mathématiques en pré et postintervention. La différence de perception des élèves à l’égard de leur rendement en résolution de problèmes mathématiques n’est pas significative (t (6) = 1,16, p > 0,05, d = 0,44), mais la mesure de la taille d’effet suggère un effet modéré de l’intervention.

7.3 Attitude des élèves envers la résolution de problèmes mathématiques

La moyenne des réponses des élèves indique qu’elle⋅il⋅s aiment résoudre des problèmes mathématiques environ la moitié du temps (Mpré = 2,56, ETpré = 1,33 ; Mpost = 3,14, ETpos = 1,22). Avant la mise à l’essai de Résous !, 44,4 % (n = 4) des élèves indiquent soit ne jamais aimer résoudre des problèmes ou aimer cette activité seulement un quart du temps, alors que 55,5 % (n = 5) des élèves aiment résoudre des problèmes mathématiques plus de la moitié du temps. À la suite de la mise à l’essai de Résous !, 22,2 % des élèves (n = 2) indiquent aimer résoudre des problèmes mathématiques moins du quart du temps, alors que le nombre d’élèves aimant résoudre des problèmes plus de la moitié du temps est demeuré stable (n = 5). La différence entre les moyennes pré et postintervention n’est pas significative (t (6) = 1,03, p > 0,05, d = 0,391), mais le d de Cohen fait ressortir une taille d’effet moyenne.

7.4 Connaissances de la résolution de problèmes mathématiques

Avant la mise à l’essai de Résous !, 57,1 % des élèves (n = 4) montrent de faibles connaissances des stratégies à utiliser en résolution de problèmes mathématiques, 42,8 % des élèves ont des connaissances jugées moyennes (n = 3) et aucun⋅e n’a de bonnes connaissances. Après l’intervention, le pourcentage d’élèves ayant de faibles connaissances est de 14,2 % (n = 1), le pourcentage d’élèves ayant des connaissances moyennes est de 71,4 % de (n = 4) et le pourcentage d’élèves ayant de bonnes connaissances passe à 14,2 % (n = 1). Le résultat au test-t pour échantillons appariés indique une augmentation significative des connaissances des élèves sur les stratégies de résolution de problèmes mathématiques (t (6) = 2,828, p = 0,030), et ce, avec une très grande taille d’effet (d = 1,069).

7.5 Perception des élèves quant à l’utilisation de l’approche Résous !

33,3 % des élèves (n = 3) rapportent ne pas avoir jugé la méthode utile (« Je ne vois pas vraiment de différence », « Y’a pas grand-chose qui m’a aidé »). Les principales plaintes des élèves concernent le temps devant être consacré à l’utilisation de la méthode (« J’ai pas aimé le temps que ça prenait »), certaines étapes plus particulières jugées inutiles (« Hypothèse je ne l’ai pas utilisé, l’Estimation non plus »), ainsi que la complexité du processus (« Ça a plus compliqué la tâche qu’autre chose »). De plus, 44,4 % des élèves (n = 4) mentionnent apprécier l’utilisation de cette approche (« C’est comme si ça te guide dans le chemin que tu dois suivre », « J’ai aimé ça. Je voyais que ça avait beaucoup de potentiel », « Je comprends l’idée derrière et ça a pas mal aidé comment je comprends un texte »).

8. Discussion

Les objectifs de cette étude visaient à vérifier l’efficacité de Résous ! dans un contexte de classe spécialisée au secondaire pour des élèves ayant un TSA, puis à documenter leur appréciation de l’approche.

L’étude actuelle a permis de montrer une amélioration significative des connaissances des stratégies à appliquer en résolution de problèmes mathématiques, ce qui concorde avec la littérature scientifique (Krawec et coll., 2013). En effet, avant la mise à l’essai de Résous !, la majorité des élèves (57,1 %, n = 4) n’avaient que de faibles connaissances des stratégies à appliquer en résolution de problèmes mathématiques, alors que 85,7 % (n = 6) d’entre elles⋅eux montraient des connaissances jugées moyennes à bonnes après l’enseignement de la méthode. Ainsi, la présente recherche confirme qu’un enseignement explicite des stratégies à appliquer en résolution de problèmes mathématiques s’avère nécessaire et utile pour les élèves ayant un TSA puisque, celles⋅ceux-ci ont un répertoire de stratégies peu développé (Montague et coll., 2011). Contrairement aux études précédentes effectuées auprès d’élèves rencontrant des difficultés d’apprentissage et un TSA (Montague et coll., 2011 ; Montague et coll., 2014 ; Schaefer Whitby, 2013), les résultats ne dénotent pas d’amélioration significative ni de maintien du rendement des élèves à la suite de la mise en place de Résous !. Ainsi, bien que les élèves aient acquis des connaissances supplémentaires pour les aider à résoudre efficacement des problèmes mathématiques, certain⋅e⋅s de ceux-ci ne les ont pas mises en application. Ceci pourrait s’expliquer d’abord par le contexte d’enseignement en classe spécialisée, lequel n’a fait partie d’aucune des études précédentes. Compte tenu de l’hétérogénéité des élèves accueilli⋅e⋅s dans ces classes, il est possible que Résous ! ne puisse pas s’appliquer à un contexte de classe spécialisée lorsqu’elle est enseignée sans différenciation auprès de tous les élèves. Les élèves sélectionné⋅e⋅s pour la présente étude ne font pas exception à ce qui est habituellement observé dans les classes spécialisées, puisque leur âge (Min = 13, Max = 18), leur niveau scolaire en mathématiques (Min = 1re secondaire, Max = 4e secondaire) et leurs résultats scolaires en résolution de problèmes mathématiques (Min = 45 %, Max = 94 %) varient considérablement. Comme le souligne Moudon (2015), « la gestion d’une classe hétérogène amène des enjeux pédagogiques importants pour l’enseignant et nécessite une solide connaissance des besoins de chaque élève ». En ce sens, une recherche effectuée par Erotocritou Stavrou et Koutselini (2016) sur l’enseignement de la lecture auprès d’adolescent⋅e⋅s propose que le développement des capacités d’introspection des enseignant⋅e⋅s à l’égard de leurs méthodes d’enseignement, la collaboration avec les autres enseignant⋅e⋅s de même que la différentiation de l’enseignement selon les besoins individuels de chacun⋅e des élèves permet d’améliorer l’autonomie, les apprentissages et les croyances des élèves à propos de l’apprentissage.

Une autre hypothèse permettant d’expliquer le non-maintien des stratégies de Résous ! peut être posée au regard du cadre d’enseignement choisi pour la présente étude, qui diffère de celui proposé par Schaefer Whitby (2018/sous presse). Ainsi, afin de vérifier si un enseignement global de cette méthode est applicable en contexte de classe spécialisée, tou⋅te⋅s les élèves de la classe sélectionnée pour la présente étude ont participé à la mise à l’essai de la méthode Résous !, et ce, sans égard au résultat obtenu au prétest. Toutefois, le cadre évaluatif de Résous ! (Schaefer Whitby, 2018/sous presse) suggère d’enseigner la méthode seulement aux élèves réussissant moins de sept problèmes sur 10 au prétest, de même qu’à celles⋅ceux qui ne font pas preuve de suffisamment de connaissances des stratégies en résolution de problèmes. Ce choix méthodologique explique notamment que plusieurs résultats ont été statistiquement non significatifs, puisque la majorité des élèves de l’échantillon ont obtenu un résultat satisfaisant au prétest. Il est ainsi probable de penser que le cadre évaluatif de Résous ! devrait également s’appliquer dans un contexte de classe spécialisée et que l’individualisation de l’enseignement est à privilégier, puisque les habiletés des élèves en résolution de problèmes mathématiques peuvent être hétérogènes. Ainsi, une variété de méthodes jugées efficaces telles que l’apprentissage par schémas, les modèles vidéos et les stratégies cognitives et métacognitives de Résous !, entre autres, devraient être enseignées aux élèves et utilisées de façon différenciée et individualisée selon leurs besoins.

Conformément aux résultats obtenus par Montague (1997) auprès d’élèves rencontrant des difficultés d’apprentissage en mathématiques quant à leurs perceptions de la résolution de problèmes mathématiques et à leurs attitudes envers celle-ci, les résultats ne montrent pas de changement significatif. Cela étant dit, les tailles d’effet petites à moyennes obtenues permettent de constater que cette approche semble avoir un effet tout de même non négligeable sur ces deux variables, et que Résous ! pourrait améliorer significativement la perception des élèves ayant un TSA de la résolution de problèmes mathématiques ainsi que leur attitude envers elle. Ce postulat devra être vérifié à l’intérieur d’une étude ayant un échantillonnage plus important afin d’augmenter la puissance statistique des tests utilisés.

Finalement, l’appréciation de la méthode Résous ! est partagée entre les élèves. Ainsi, quelques élèves ont présenté une résistance à l’intervention en raison de certaines particularités de l’approche, ce qui a pu avoir un effet négatif sur l’utilisation et le maintien des stratégies. En effet, le tiers des élèves ont indiqué ne pas avoir apprécié Résous !, et ce, en raison du temps devant être consacré à l’utilisation de la méthode, de la lourdeur et de la complexité ajoutées au processus à appliquer ainsi qu’en raison de quelques étapes jugées non utiles.

Or, tous les facteurs mentionnés ci-dessus, soit l’hétérogénéité des habiletés en mathématique des élèves, le manque de temps pour réaliser les résolutions de problèmes et la faible valeur accordée au processus de Résous ! par certain⋅e⋅s élèves, ont pu avoir un effet négatif sur la motivation des élèves. Brophy (2004), précise 10 conditions motivationnelles nécessaires aux apprentissages, dont trois permettent d’expliquer l’apparente baisse motivationnelle des élèves : (a) l’activité doit représenter un défi pour l’élève, (b) l’activité doit exiger un engagement cognitif de l’élève et (c) l’activité doit se dérouler sur une période suffisante. Ainsi, puisque la motivation permet d’enclencher l’engagement cognitif et la participation active des élèves, il est possible de penser que certain⋅e⋅s élèves n’ont pas accordé une valeur suffisante à Résous ! et qu’elle⋅il⋅s ne se sont pas suffisamment engagé⋅e⋅s dans l’application du processus. En raison du niveau d’habiletés plus élevé en résolution de problèmes de certaine⋅s élèves, il semble que le processus proposé dans Résous ! ait compliqué leur tâche en comparaison avec leur méthode habituelle, comme certain⋅e⋅s l’ont mentionné lors de l’entrevue postintervention : « […] les deux premières leçons n’ont pas été une partie de plaisir. D’habitude, je fais ça très rapidement, de façon assez naturelle […] » Par ailleurs, en ce qui a trait au temps, plusieurs élèves n’ont pas réussi à résoudre les 10 problèmes requis à l’intérieur d’une limite de temps de 60 minutes. Selon Brophy (2004), l’enseignant⋅e doit donner la possibilité aux élèves de réaliser correctement une activité d’apprentissage, à leur rythme, si elle⋅il souhaite que celles⋅ceux-ci soient motivé⋅e⋅s à l’accomplir. Ceci ramène à l’importance de respecter le rythme d’apprentissage des élèves ayant un TSA et de leur accorder certaines adaptations selon leurs besoins, tel que du temps supplémentaire pour exécuter leurs travaux, afin de les amener à être motivé⋅e⋅s dans leurs apprentissages.

9. Conclusion

La présente recherche montre l’efficacité de la méthode Résous ! sur l’amélioration des connaissances de stratégies en résolution de problèmes des élèves ayant un TSA. De plus, certains résultats non significatifs de l’étude permettent de réitérer l’importance de la motivation en contexte d’apprentissage et de l’individualisation de l’enseignement pour ces élèves. Par ailleurs, il s’avèrerait pertinent de s’intéresser à la mise à l’essai d’une version modifiée de l’approche Résous !, comportant moins d’étapes, afin d’explorer ses effets sur la motivation des élèves.

Bien qu’apportant un éclairage intéressant sur l’enseignement des mathématiques auprès des adolescent⋅e⋅s ayant un TSA, cette recherche comporte certaines limites. D’abord, le devis utilisé ne comporte pas de groupe témoin permettant de comparer l’efficacité de Résous ! à un autre type d’intervention. Une deuxième limite concerne le contexte de la pandémie de COVID-19 durant lequel la présente étude a été effectuée. Dans le but de permettre aux enseignant⋅e⋅s de s’ajuster à cette nouvelle réalité en début d’année scolaire 2020-2021, la période utilisée pour la mise à l’essai de Résous ! s’est étalée de mars à juin 2021, ce qui correspond à la moitié et à la fin d’année scolaire, alors que la valeur accordée aux mathématiques et l’engagement cognitif des élèves tend à diminuer au fur et à mesure que l’année scolaire progresse (Claveau, 2006). Compte tenu de cela, il est suggéré que les futures études portant sur l’approche Résous ! soient implantées dès le début de l’année scolaire.

Néanmoins, la présente étude offre des apports significatifs : elle constitue notamment la première étude d’intervention de Résous ! ayant été effectuée dans un contexte de classe spécialisée au secondaire en école ordinaire auprès d’adolescent⋅e⋅s ayant un TSA. De ce fait, elle apporte un éclairage important concernant le choix, l’organisation et la planification de l’enseignement auprès des élèves scolarisé⋅e⋅s à l’intérieur d’une classe spécialisée.

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Mylène Bessette
Doctorante, Université du Québec à Montréal

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Nathalie Poirier
Professeure, Université du Québec à Montréal