L'utilisation de la calculatrice en salle de classe engendre certaines craintes. On craint que plus les élèves utilisent la calculatrice moins ils et elles auront de connaissances numériques de base et que ceci aura des répercussions, spécifiquement dans les habiletés de calcul mental. La recherche indique que les élèves qui utilisent la calculatrice régulièrement ont des résultats équivalents ou supérieurs à ceux et celles qui ne l'utilisent pas, même dans des situations d'évaluation où ils et elles n'ont pas accès à la calculatrice. Lorsqu'on leur permet d'utiliser la calculatrice, les élèves obtiennent de meilleurs résultats dans le domaine de la résolution de problèmes aussi bien que dans les connaissances numériques de base.
À tous les niveaux, les élèves bénéficient de l'utilisation de la calculatrice. Celle-ci accroît leur motivation et leur confiance dans leur habileté à résoudre des problèmes, et engendre de l'enthousiasme pour et des attitudes plus positives envers les mathématiques. Les élèves ont plus de persévérance et sont plus à même de chercher d'autres solutions. La recherche indique que l'apprentissage des connaissances numériques de base est facilitée par la calculatrice. Celle-ci ne remplace pas les objets de manipulation mais peut être utilisée en conjonction avec ceux-ci pour développer certains concepts. Les élèves qui sont encouragés à explorer à l'aide de la calculatrice sont souvent exposés à de nouveaux sujets mathématiques avant qu'ils soient formellement introduits (par exemple, les élèves découvriront les nombres négatifs et les nombres décimaux).
À l'aide de la calculatrice, les élèves peuvent aussi développer leurs habiletés d'estimation et de jugement relié au bien-fondé de leurs réponses. Ces domaines n'ont pas reçu beaucoup de considération dans le passé bien que ce soient des habiletés utilisées quotidiennement dans la vie courante. On doit de même développer chez les élèves l'attitude que la calculatrice est un outil seulement, qu'il peut être imparfait et que l'on doit vérifier si les résultats obtenus sont raisonnables.
Dès 1980, on recommandait que <<les mathématiques utilisent le pouvoir des calculatrices et des ordinateurs à tous les niveaux>> (NCTM, Agenda for Action, p. 1). Afin de réaliser le potentiel de l'enseignement et l'apprentissage à l'aide de la calculatrice, on doit développer les habiletés nécessaires pour utiliser cette technologie efficacement. Les activités qui utilisent la calculatrice comme outil de correction ou comme outil pour faire uniquement des calculs de base ne sont pas recommandées. Plutôt, la calculatrice doit être utilisée comme outil pour résoudre des problèmes réalistes, pour découvrir des régularités mathématiques et leurs relations, pour explorer les propriétés des nombres et pour développer des habiletés d'estimation et un sens des nombres.
Au niveau élémentaire, les élèves utilisent la calculatrice en même temps que les objets de manipulation pour développer des concepts reliés aux nombres et à la valeur selon la position, et des habiletés de dénombrement. La fonction de constante est utilisée: pour explorer les résultats de dénombrement, pour approfondir les connaissances reliées aux multiples et aux puissances, pour développer une connaissance intuitive de la division comme étant une soustraction répétée, et pour découvrir les règles de divisibilité.
Au niveau intermédiaire, la calculatrice est utilisée pour explorer différents sujets mathématiques et démontrer aux élèves l'utilité des mathématiques. Les élèves sont intéressés à la croissance de la population ou l'intérêt composé, par exemple. On peut utiliser des problèmes plus intéressants et réalistes lorsque l'on utilise la calculatrice pour faire les calculs. Souvent, au niveau intermédiaire, les élèves ont des difficultés avec les concepts de périmètre, d'aire et de volume. À l'aide de la calculatrice, on peut leur offrir un plus grand nombre de problèmes reliés à ces concepts afin de leur donner l'expérience nécessaire pour approfondir leurs connaissances à propos de ces concepts.
Au niveau secondaire, la calculatrice graphique offre de nouvelles approches pour développer des concepts et approfondir des connaissances reliés aux fonctions par exemple.
À tous les niveaux, les élèves utilisent la calculatrice pour générer, en très peu de temps, des régularités, organiser des données d'après les régularités formées et faire des généralisations et des prédictions basées sur ces régularités.
Afin de faciliter l'intégration de la calculatrice dans l'enseignement et l'apprentissage des mathématiques, on doit informer les parents de nos intentions à cet effet, et leur donner des réponses qui pourront réduire leurs craintes. On peut informer les parents par l'entremise de bulletins, d'ateliers, de classes ouvertes et d'activités envoyées à la maison. Quand les parents voient le genre d'activités que l'on peut faire à l'aide de la calculatrice, ils seront plus supportifs. On doit assurer les parents que les élèves auront encore des connaissances numériques de base et des habiletés de calcul. L'enseignant ou l'enseignante doit se tenir au courant de la recherche effectuée à propos de l'utilisation de la calculatrice en salle de classe, reconnaître les bénéfices de cette utilisation et développer une politique claire comprise par tous.
Certains parents craignent que l'utilisation de la calculatrice empêchera le développement de la pensée critique chez les élèves et que ceux-ci développeront une forte dépendance. Les élèves doivent quand même savoir comment utiliser la calculatrice et décider quelle opération effectuer. La calculatrice libère les élèves des calculs ennuyeux et leur permet plutôt de se concentrer sur le problème même afin de le résoudre. Quand les élèves comprennent les concepts et développent des habiletés d'estimation et de calcul mental, ils et elles ne sont pas limités à la calculatrice pour faire des calculs et comprendront que la calculatrice n'est qu'un outil parmi d'autres. À certains moments, d'autres outils sont plus appropriés. Les habiletés nécessaires dans le monde d'aujourd'hui ne sont pas celles de calcul, mais plutôt des habiletés de raisonnement, de communication, de résolution de problèmes et d'application de connaissances à de nouvelles situations.
Le NCTM Standards identifie les cinq objectifs suivants dans l'apprentissage des mathématiques:
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