La soustraction

La soustraction

La mission MATHS 94 vous propose un module sur :

Alors ?

How many ?

8-9 = ?9-8 ?

Je retiens 1Un quoi ?

279 c’est 280-1

280 pour aller à 360

?20 et 60moins 2

et ……

help

Retour sur les programmes : progressions 2008

Concernant explicitement la soustraction :

Compétences en lien avec la soustraction :

CP Connaître et utiliser les techniques opératoires de l’addition et commencer à utiliser celles de la soustraction (sur des nombres inférieurs à 100)

-calculer en ligne des différences, des opérations à trous ;

-résoudre des problèmes simples à 1 opération

CE1 Connaître et utiliser les techniques opératoires de l’addition et de la soustraction (sur des nombres inférieurs à 1000)

-connaître et utiliser des procédures de calcul mental pour calculer des différences ;

-calculer en ligne des suites d’opérations

-résoudre des problèmes relevant de l’addition, la soustraction, la multiplication

CE2 Effectuer un calcul posé : addition et soustraction et multiplication

-calculer mentalement des différences ;

-résoudre des problèmes relevant des 4 opérations

CM1 Effectuer un calcul posé : addition et soustraction de deux nombres décimaux

-estimer mentalement un ordre de grandeur du résultat ;

-division euclidienne de deux entiers et division décimale de deux entiers…

CM2 Effectuer un calcul posé : addition, soustraction, multiplication de deux nombres entiers ou décimaux.

-consolider les connaissances et capacités en calcul mental sur les nombres entiers et décimaux ;

-division d’un décimal par un entier…

Quels obstacles ?

•Le fonctionnement de l’écriture des nombres : le principe de la numération décimale de position veut que chaque chiffre qui constitue l’écriture d’un nombre ait une valeur différente en fonction du rang qu’il occupe. Cette évidence ne va pas de soi. Mal compris, cela devient un obstacle.

•Ce que l’on appelle « la retenue ». (dans les procédures que nous proposons, le mot usuel n’est pas employé : nous parlerons « d’échanges » en référence à la NDP ( numération décimale de position). Souvent, la retenue ne fait pas sens et elle est donc gérée de manière approximative et aléatoire.

•La maîtrise des petits répertoires additifs et soustractifs : pour certains enfants, l’effort se porte sur « 8-5 », péniblement trouvé avec l’usage tardif des doigts, quand d’autres récupèrent tout de suite le résultat dans un stock de résultats mémorisés et disponibles. En parallèle, sur des temps décrochés et réguliers, il faut travailler et entretenir la mémorisation des répertoires de petits nombres.

•La multiplicité des « termes » techniques utilisés : « je retire de » ; « j’enlève à » ; « j’ôte» ; « je soustrais » ; « moins » …. en fonction des adultes qui guident l’apprentissage, ajoute de la confusion chez certains élèves.

Quels conseils ?

•Articuler en permanence au cours des 5 années, calcul posé et calcul mental (automatisé, pour les résultats des tables et réfléchi, pour développer des procédures).

•Faire vivre l’apprentissage à travers ses usages : en résolution de problème, dans le domaine des grandeurs et mesures (par exemple, avec les périmètres)

•Privilégier la méthode qui vise à « casser la dizaine » pour la transformer en 10 unités. (la technique dite de « l’écart constant », quoique « sociale », est écartée);Argumentaire de la mission MATHS 94 :cette « technique » est plus facile à comprendre et le sens aide à la mémorisation de procédures et à leur automatisation progressive ;elle offre l’avantage de renforcer le domaine de la numération décimale de position et de mieux en comprendre son fonctionnement (notion d’échange : 10 contre 1) ;elle facilitera l’apprentissage du calcul des durées : 1 heure contre 60 minutes..elle permet l’utilisation de matériel didactique (bouliers, abaques, matériel multibase) et garantit ainsi la manipulation, nécessaire aux apprentissages et tant concurrencée,dès les petites classes, par l’usage du fichier et de présentations formelles et abstraites.

Items évalués et niveau de maîtrise CM2 2011

Item 82 : exercice 13 56,73 – 7,02

environ ¼ des élèves ne réussit pas en janvier

Le fait d’avoir une partie décimale au centième dans les deux nombres ne permet pas de voir si l’élève a bien identifié l’unité pour poser l’opérationou s’il a procédé par « habitude » en posant les chiffres les uns sous les autres de la droite vers la gauche. On pourrait essayer 55,43 – 5,4.

Un élève peut très bien avoir fait illusion en traitant séparément la partie décimale et la partie entière comme deux nombres entiers juxtaposés(56-7) puis (73-02). On pourrait perturber davantage la situation en proposant56,74 – 4,91 ou 56,7 – 5,91

Il ne s’agit pas de mettre l’élève en difficulté mais de creuser pour distinguer la procédure « mécanique » de la bonne compréhension du système décimal. Certaines réponses justes occultent, elles aussi,des incompréhensions ou des représentations erronées bien installées. (Le calcul offre l’avantage de consolider la numération : c’est fondamental à l’école primaire)

Items évalués et niveau de maîtrise CM2 2011

suiteItem 95 : exercice 19

La virgule n’est pas le cœur du problème…..

246 + 34 + …… = 500

Environ la moitié des élèves ne trouve pas…

Le calcul est écrit pour soulager la mémoire de travail.

500 est un nombre « rond ».

L’ordre de présentation invite à mobiliser une stratégie de simple bon sens :compléter par 4 unités (retenir 250) ; compléter par 3 dizaines (retenir 280) ; Difficulté : garder en mémoire 280 jusqu’au bout (s’il est oublié, il faut tout recommencer)

Poursuivre en cherchant le complément jusqu’à 300 et de 300 à 500.Il n’y a pas de problème de « retenue ».

Nombre d’élèves ne semblent pas voir la quantité en lisant directement un nombre. L’habitude de manipuler du matériel multibase permet de voir mentalement 4 barres de 10 dans 845 ; dans 1043 dans 48 ; dans 547,56

Items évalués et niveau de maîtrise CE1 2011

Item 76 : exercice 10 786 – 254 =

Environ ¼ des élèves ne réussit pas en mai

Des élèves peuvent avoir eu « juste » en procédant de manière plus ou moinsmécanique, colonne par colonne. Le nombre égal de chiffres aux deux termesde la soustraction limite les risques d’erreur de position. Le calcul ne garantit pas la compréhension du fonctionnement de la numération de position.

Sans doute que le répertoire des tables de soustraction de petits nombres n’est pas suffisamment mémorisé et automatisé pour offrir disponibilité et rapidité à l’élève.Au demeurant, l’usage des doigts était possible (je lève 6 doigts, j’en replie 4 et il en reste 2 levés) difficulté : ne pas confondre avec les autres doigts ; adopter un sens de lecture.

Item 77 : exercice 10 481 – 126 =

Environ la moitié des élèves ne trouve pas…

L’écriture posée ne peut poser problème puisqu’il y a autant de chiffres aux deux termes de la soustraction (cf item 76)

Le problème de la « retenue » ne se pose qu’une fois et au début.

Les nombres choisis sont réguliers sur le plan de leur lecture : quatre cents ; vingt-six (différent de quinze ou soixante-treize)

Or, dès le CP les élèves abordent la technique opératoire de la soustraction …Le principe des échanges 10 contre 1 est-il compris ?

Étape de familiarisation avec le matériel : CP et aussi CE1

Constituer 57 sur la table

Avec le matériel, la position n’a pas d’importance.

Rédaction du bon de commande

Nombre de barres de 10

Nombre de cubes simples

5 7

Mettons un peu d’ordre

Usage du matériel multibase Avec les remerciements à Aurélie, IMF à l’école Decroly

On transforme tout en barres de 10


Usage du matériel multibase





Nombre de plaques

542

Il faut bien s’assurer de la conversion d’1 plaque en 10 barres

24





Risque de confusion

ou

Avec le « o » au milieu : absence de quoi ?



Nombre de plaques

505

505

Cinq cents, c’est 5 centaines, c’est 5 plaques

Euréka ! It’s easy


Étape de résolution simple (sans retenue) CE1

365 moins 142J’ai 365

Je retire 142



Nombre de plaques

563

En rouge, la table de travail sur laquelle je pose ce que je retire ou transforme

Il reste 223

Nombre de plaques



3 6 5

Résultat : 223

2 cubes en moins

4 barres en moins

1 plaque en moins

322

Good !

243 moins 174


Étape de résolution plus complexe (avec retenue) CE1

J’ai 243



Nombre de plaques

42

Je retire 174

Je rencontre un problème

Comment enlever 4 cubes ?!!!


Je prends une barre de 10 et je l’échange contre 10 cubes

3+10 cubes-1 barre13 cubes3 barres2 plaques

Je peux retirer 4 cubes

moins 4

9 cubes

243 moins 174

J’ai 243



Nombre de plaques

9 cubes3 barres2 plaques

Je rencontre un autre problème

Comment enlever 7 barres

?

Je prends 1 plaqueet je l’échange contre 10 barres


+10 barres- 1 plaque

131 9

Je peux retirer 7 barres

moins 7 barres

6

Résultat : 169

You are the best !

Prolongement de l’usage du matériel : conseils

•Eviter de cesser l’utilisation du matériel afin qu’il reste familier à l’élève sur l’ensemble de sa scolarité en école élémentaire. Il s’en servira : -en CE2 avec les cubes de 1000, -en CM1 pour revoir les bases et gérer les soustractions de grands nombres de 10 000 et plus, de temps en temps (cf dessin du matériel multibase fiche annexe) -en CM1 et en CM2 pour les nombres décimaux

•En complément, utiliser les abaques et les bouliers (de 10 contre 1) : la notion se construit ainsi indépendamment du matériel utilisé. Développer une dextérité.Si un élève est fragile et privilégie un type de matériel, renforcer cet usage sans le Perdre avec une multiplicité de matériels.

•En complément, sur des temps décrochés, très courts et réguliers, développer la mémorisation du répertoire soustractif. Tenir, par exemple, une feuille de route (de scores) sur le CP-CE1 et l’entretenir régulièrement sur les cycles suivants.

•En complément, proposer des situations variées nécessitant l’usage de la soustractionEn grandeurs et mesures : situation sur la longueur d’un terrain rectangulaire, même Avant l’enseignement des périmètres… ; montant d’une réduction entre deux prix en euros…En gestion des données …

431-151

Comment passer à l’abstraction ? Au cahier ?

Avec les remerciements à Aurélie, IMF

De la méthode

Toujours la même

On dessine (2 couleurs)

631 - 457


consigneTechnique avec les chiffresRésultat annoncé clairement

4 5 7+ 1 7 4--------------- 6 3 1

Vérification avec addition

431-282


consigneTechnique habituelle

ENTRAINEMENTAnnonce du résultat

Vérification avec additionAutomatisation de la méthode

pour se concentrer sur le calcul

300 - 134

Et la gestion des zéros ? La propreté des calculs ?

Je barre, j’échange et je retire : technique maîtriséeLa compréhension de la NDP aide à franchir l’obstacle

Vérification par l’addition et validation par le maître

1541 - 6343604 - 738

Toujours plus vite et plus efficace… avec la pratique

Si tu en réussis 5 sans te tromper, je te dirai que tu sais soustraire.

Il est très important et motivant pour l’élève de l’associer explicitement aux critères de réussite

et d’évaluation des compétences.

Emulation et enjeu

Lisibilité sur les apprentissages

Autre rapport à l’école ….

Compétence validée ?

Yes of course !!

En espérant que cet outil puisse vous offrir quelques pistes concrètes….

Le matériel multibase (+ bouliers, abaques, monnaie, cartons Montessori….) est disponible dans chaque circonscription.

Les équipes de circonscription pourront relayer cette présentation.

Pour les grands nombres et les décimaux, le principe resteidentique et il est familier des élèves s’il a été abordé en C2.

The end

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