L’enseignant doit proposer des situations de manipulation où différents types de matériels sont utilisés, pour offrir la possibilité aux élèves de construire la notion étudiée.
I. Le choix du matériel
L’enseignant doit être attentif au choix du matériel en fonction de critères didactiques explicites et de la cohérence avec l’usage souhaité.
Il faut veiller à ce que les caractéristiques du matériel, comme la multitude de couleurs, ne nuisent pas à la compréhension des notions en jeu. Il ne faut pas que le matériel soit un obstacle pour les élèves. Les différentes caractéristiques peuvent également devenir un paramètre à exploiter à des fins mathématiques.
Dans la classe, le matériel doit être disponible en quantité suffisante pour que chaque élève (ou au moins chaque binôme) en ait.
Lorsque le matériel est utilisé collectivement, il peut illustrer un propos ou une manipulation que l’enseignant souhaite présenter. Une version agrandie du matériel individuel peut alors être utilisée.
II. Les matériels principaux
A. Les cubes emboîtables sécables
Les cubes emboîtables et sécables permettent de constituer des groupements et de les défaire. Ils favorisent la compréhension du sens des écritures en chiffres et des techniques de calcul.
B. La frise numérique
La frise numérique est incontournable dans une classe. Elle doit être disposée en ligne (lecture de gauche à droite). Elle permet d’observer les régularités de la suite orale ou écrite des nombres.
C. Le tableau des nombres
Le tableau des nombres montre les régularités du système de numération écrite chiffrée.
D. Le matériel multibase
Le matériel multibase est constitué de cubes (unités), de barres (dizaines), de plaques (centaines) et d’un gros cube (millier). Les proportions sont respectées. Par exemple, la barre « dizaine » et 10 cubes unités mis côte à côte font la même longueur.
À la différence des cubes emboîtables et sécables, ce matériel ne permet pas d’assembler 10 cubes épars en un même objet (barre « dizaine ») ni de « casser » une dizaine en 10 cubes. Cependant, il permet de faire des échanges.
E. Le tableau de numération
Le tableau de numération organise l’écriture en chiffres du nombre en répartissant un chiffre dans chacune des colonnes. Il ne faut pas l’introduire trop précocement (voire s’en passer au CP) pour que les élèves ne le remplissent pas de façon mécanique, sans donner du sens aux chiffres. Ce tableau est enrichi au fil des apprentissages des cycles 2 et 3.
F. La monnaie
La monnaie (pièces, billets) peut s’utiliser après la construction de la numération, comme matériel de manipulation. Elle permet de faire fonctionner le nombre dans un contexte particulier et familier aux élèves.
À SAVOIR
Des bouliers, des abaques et des compteurs peuvent aussi être manipulés en classe.