Formation CPD 
L'EPS en mouvement Champ 1

Articuler motricité, raisonnement mathématique, numérique et sciences cognitives afin de construire des apprentissages explicites, concrets et interdisciplinaires à l’école primaire.

• Enjeux
• Situation 1
• Situation 2
• Situation 3
• Sciences Cognitives
• Enjeux Institutionnels

Finalités de la formation

EPS Mathématiques Numérique Sciences Cognitives

Cette formation vise à accompagner les CPD dans la mise en œuvre de situations interdisciplinaires mobilisant simultanément l’engagement moteur, les mathématiques, le numérique et la démarche scientifique.

Les apprentissages mathématiques prennent appui sur une expérience corporelle vécue.

Situation 1 — De la Foulée au Calcul

Présentation générale

Cette situation interdisciplinaire permet aux élèves de cycle 3 de comprendre concrètement la notion de vitesse à partir de leur propre activité motrice. Les données produites en EPS deviennent des supports d’apprentissage mathématique et numérique.

Domaine	Objectifs
EPS	Adapter son allure selon la distance et gérer son effort
Mathématiques	Résoudre des problèmes de proportionnalité et convertir des unités
Numérique	Automatiser un calcul à l’aide d’un tableur

Phase 1 — La pratique motrice

Les élèves réalisent trois courses de distances différentes. Chaque élève est associé à un binôme chargé du chronométrage.

Distance	Intention motrice	Données recueillies
30 mètres	Courir à vitesse maximale	Temps + sensations
100 mètres	Maintenir une allure soutenue	Temps + sensations
200 mètres	Gérer son effort	Temps + sensations

Les sensations corporelles sont systématiquement associées aux résultats chiffrés.

Phase 2 — Comprendre le calcul de la vitesse

« Comment transformer un temps de course en vitesse en km/h ? »

La démarche de calcul est volontairement décomposée afin de rendre la notion de vitesse compréhensible pour les élèves.

Étape 1 — Calcul de la vitesse en mètres par seconde

On cherche combien de mètres sont parcourus en une seconde.

Vitesse = Distance ÷ Temps

Exemple :

• Distance : 30 mètres
• Temps : 6 secondes

30 ÷ 6 = 5 
L’élève court donc à 5 mètres par seconde.

Étape 2 — Passage à l’heure

Une heure contient 3600 secondes.

60 × 60 = 3600 secondes

On multiplie donc la vitesse obtenue par 3600.

5 × 3600 = 18 000 mètres par heure

Étape 3 — Conversion en kilomètres

Comme 1000 mètres correspondent à 1 kilomètre, il faut diviser par 1000.

18 000 ÷ 1000 = 18 km/h

Formule simplifiée

Les élèves découvrent progressivement qu’il est possible de simplifier le calcul.

(Distance ÷ Temps) × 3,6

Exemple :

(30 ÷ 6) × 3,6 = 18 km/h

Phase 3 — Exploitation numérique sur tableur

Le tableur permet d’automatiser les calculs pour l’ensemble de la classe.

Colonne	Contenu
A	Nom de l’élève
B	Temps réalisé
C	Vitesse calculée

Formule tableur : 

=((30/B2)*3600)/1000 

puis forme simplifiée : 

=(30/B2)*3,6

Phase 4 — Construction du graphique

Les élèves représentent l’évolution de leur vitesse selon la distance.

• Axe horizontal : distance
• Axe vertical : vitesse en km/h
• Placement des points
• Lecture de la courbe

Plus la distance augmente, plus la vitesse diminue.

Phase 5 — Analyse et verbalisation

L’enseignant conduit une réflexion collective à partir des résultats.

• Pourquoi la vitesse baisse-t-elle ?
• Quel lien avec les sensations ressenties ?
• Quelle vitesse serait possible sur 400 mètres ?

Points de vigilance pour les enseignants débutants

Point de vigilance	Enjeu pédagogique
Précision du chronométrage	Garantir des données fiables
Compréhension du calcul	Donner du sens aux conversions
Lecture du graphique	Faire émerger la notion de chute d’allure
Verbalisation	Relier sensations et résultats

Situation 2 — L’Énigme du Témoin

Pourquoi cette situation ?

Les enseignants débutants constatent souvent que les élèves considèrent le relais comme une simple succession de courses individuelles. Cette situation permet au contraire de faire comprendre que la performance dépend principalement de la qualité de la transmission.

« Ce n’est pas seulement la vitesse des coureurs qui compte, mais la vitesse du témoin. »

Objectifs de la situation

Domaine	Objectifs
EPS	Maintenir la continuité de la vitesse dans un relais
Mathématiques	Comparer des vitesses et lire des graphiques
Numérique	Mesurer et visualiser des données
Coopération	Agir en coordination avec un partenaire

Étape 1 — Faire émerger le problème

L’enseignant propose plusieurs relais observés par les élèves. Les équipes ne sont volontairement pas équilibrées.

Certains binômes rapides réalisent des transmissions inefficaces. D’autres binômes moins rapides transmettent mieux le témoin.

L’objectif est de faire émerger un conflit cognitif : être rapide ne suffit pas pour réussir un relais.

Étape 2 — Comprendre la notion de vitesse du témoin

L’enseignant explique que l’on ne mesure plus seulement la vitesse du coureur mais celle du témoin.

Zone	Ce qu’il se passe	Point d’attention
Zone 1	Accélération du donneur	Atteindre une vitesse élevée
Zone 2	Transmission du témoin	Limiter les pertes de vitesse
Zone 3	Relance du receveur	Conserver la continuité

Étape 3 — Organisation matérielle

• Tracer trois zones distinctes au sol ;
• Prévoir des plots de couleur ;
• Former des groupes de 4 élèves ;
• Attribuer des rôles précis.

Rôle	Mission
Coureur donneur	Maintenir sa vitesse jusqu’à la transmission
Coureur receveur	Se mettre en action progressivement
Chronométreur	Déclencher les mesures
Observateur	Analyser la transmission

Étape 4 — Recueil des données

Les élèves chronomètrent le passage du témoin dans chaque zone.

L’enseignant peut utiliser :

• un chronométrage manuel ;
• une tablette ;
• une application EPS ;
• un tableur partagé.

Les élèves découvrent rapidement que la vitesse chute fortement dans la zone de transmission.

Étape 5 — Construire le graphique

Les vitesses des trois zones sont reportées sur un graphique.

La courbe prend souvent la forme d’un « V ».

Cette représentation permet de rendre visible un phénomène invisible pendant l’action.

Étape 6 — Comprendre les causes de la perte de vitesse

Erreur observée	Conséquence	Transformation recherchée
Receveur arrêté	Freinage brutal	Mise en action anticipée
Donneur qui ralentit	Perte d’énergie	Maintenir sa course jusqu’au bout
Transmission hésitante	Temps perdu	Bras tendu et cible stable

Étape 7 — Réinvestissement et progrès

Les élèves testent ensuite de nouvelles stratégies puis comparent leurs nouveaux graphiques.

L’objectif n’est pas seulement de courir plus vite mais d’obtenir une courbe plus stable.

Points de vigilance pour les T1

Vigilance	Pourquoi ?
Matérialiser clairement les zones	Éviter les confusions spatiales
Former les chronométreurs	Garantir des données exploitables
Valoriser l’analyse	Ne pas réduire le relais à la vitesse pure
Sécuriser les trajectoires	Limiter les collisions entre élèves

Situation 3 — Le Défi du Semi-Marathon en Relais

Intention pédagogique

Cette situation vise à faire comprendre aux élèves qu’une performance collective peut dépasser les performances individuelles. Elle permet également de travailler la gestion de l’effort, la coopération et les calculs de distance.

« Chaque mètre parcouru compte pour l’équipe. »

Objectifs

Domaine	Objectifs
EPS	Maintenir un effort collectif sur une durée longue
Mathématiques	Calculer des distances et des vitesses
Numérique	Exploiter les données recueillies
Valeurs	Développer l’entraide et la coopération

Étape 1 — Constituer les équipes

Les équipes sont volontairement hétérogènes. L’objectif est d’éviter des groupes uniquement composés d’élèves rapides.

La réussite collective dépend de l’équilibre des profils.

L’enseignant peut s’appuyer sur les résultats obtenus lors de la situation 1 afin de répartir :

• des élèves rapides ;
• des élèves endurants ;
• des élèves plus en difficulté.

Étape 2 — Organiser l’espace

Élément	Organisation
Piste	400 mètres balisés tous les 25 mètres
Plots	16 repères numérotés
Témoin	Doit rester en mouvement
Durée	30 minutes

Étape 3 — Répartir les rôles

Rôle	Mission
Coureurs	Maintenir une allure adaptée
Observateur	Compter les tours
Gestionnaire	Noter les résultats
Coordinateur	Organiser les rotations

Étape 4 — Comprendre le calcul de distance

Les élèves doivent calculer la distance totale parcourue par leur équipe.

Exemple :

• 25 tours complets ;
• dernier plot atteint : numéro 8.

Calcul des tours complets

25 × 400 = 10 000 mètres

Calcul du dernier segment

Chaque plot représente 25 mètres.

8 × 25 = 200 mètres

Distance totale

10 000 + 200 = 10 200 mètres

Conversion en kilomètres

10 200 ÷ 1000 = 10,2 kilomètres

Étape 5 — Calcul de la vitesse moyenne

La course dure exactement 30 minutes. Les élèves découvrent qu’il s’agit d’une demi-heure.

Pour obtenir la vitesse horaire, il suffit donc de multiplier par 2.

Exemple :

10,2 × 2 = 20,4 km/h

Étape 6 — Mise en perspective avec le sport de haut niveau

L’enseignant compare ensuite les résultats de la classe avec une performance de référence.

« Sommes-nous collectivement aussi rapides qu’un champion ? »

Cette comparaison permet de donner du sens aux unités de vitesse et aux performances sportives.

Étape 7 — Analyse collective

Les élèves analysent les stratégies ayant permis d’obtenir les meilleurs résultats.

• rotations fréquentes ;
• gestion de l’effort ;
• communication dans l’équipe ;
• entraide entre partenaires.

Cette situation montre que la performance collective dépend autant de l’organisation que des qualités physiques.

Points de vigilance pour les enseignants débutants

Point de vigilance	Pourquoi ?
Former les observateurs	Garantir la fiabilité des calculs
Prévoir un balisage visible	Limiter les erreurs de comptage
Gérer les temps d’effort	Éviter les mises en difficulté physiques
Valoriser tous les profils	Favoriser l’inclusion et la coopération

Apports des Sciences Cognitives et des travaux de Stanislas Dehaene

Pourquoi intégrer les sciences cognitives dans ces situations ?

Les trois situations proposées ne relèvent pas uniquement d’une démarche interdisciplinaire. Elles s’appuient également sur plusieurs mécanismes d’apprentissage identifiés par les sciences cognitives.

Les travaux de Stanislas Dehaene montrent que les apprentissages deviennent plus solides lorsque certaines conditions sont réunies. Il identifie notamment quatre piliers essentiels :

• l’attention ;
• l’engagement actif ;
• le retour d’information ;
• la consolidation.

Les situations proposées mobilisent simultanément ces quatre piliers.

1 — Le pilier de l’attention

« On n’apprend bien que ce à quoi l’on prête attention. »

Pour Stanislas Dehaene, l’attention constitue la porte d’entrée des apprentissages. Un élève qui n’est pas engagé attentionnellement retient peu d’informations.

Les situations proposées favorisent fortement cette attention car les élèves :

• vivent physiquement les situations ;
• manipulent leurs propres résultats ;
• cherchent à comprendre leur performance ;
• résolvent un problème concret.

Dans la situation 1 — De la foulée au calcul

Les élèves ne calculent pas une vitesse abstraite. Ils cherchent à comprendre pourquoi ils courent moins vite sur 200 mètres que sur 30 mètres.

Le vécu corporel donne du sens immédiat aux calculs mathématiques.

Les sensations ressenties :

• essoufflement ;
• fatigue ;
• difficulté à maintenir l’allure ;

deviennent des supports de compréhension.

Dans la situation 2 — Le relais

Le graphique en « V » attire immédiatement l’attention des élèves. Ils découvrent visuellement que le témoin ralentit fortement lors de la transmission.

Cette visualisation transforme une difficulté motrice invisible en phénomène observable.

Dans la situation 3 — Le semi-marathon

L’objectif collectif crée une forte mobilisation attentionnelle. Les élèves cherchent continuellement à savoir :

• combien de tours ont été réalisés ;
• quelle distance reste à parcourir ;
• si l’équipe peut atteindre le défi fixé.

L’attention est renforcée lorsque les apprentissages répondent à un défi concret.

2 — Le pilier de l’engagement actif

« Le cerveau apprend en agissant. »

Les sciences cognitives montrent que les apprentissages deviennent durables lorsque l’élève agit réellement. L’élève ne doit pas être uniquement spectateur ou exécutant.

Dans les trois situations, les élèves :

• courent ;
• mesurent ;
• calculent ;
• émettent des hypothèses ;
• analysent ;
• corrigent leurs stratégies.

Dans la situation 1

Les élèves construisent eux-mêmes la notion de vitesse. Ils ne reçoivent pas une formule à apprendre par cœur.

Ils expérimentent :

• la différence entre sprint et endurance ;
• les effets de la fatigue ;
• les conséquences sur la vitesse moyenne.

Dans la situation 2

Les élèves testent différentes stratégies de transmission.

Hypothèse	Action	Observation
Le receveur doit partir plus tôt	Mise en action anticipée	Réduction du creux de vitesse
Le donneur ne doit pas ralentir	Maintien de la course	Transmission plus fluide

Les élèves apprennent par expérimentation et vérification.

Dans la situation 3

Les élèves doivent organiser collectivement leur stratégie :

• temps de relais ;
• gestion de la fatigue ;
• ordre de passage ;
• communication entre partenaires.

Ils deviennent acteurs de la performance collective.

3 — Le pilier du retour d’information (feedback)

« Le cerveau progresse lorsqu’il reçoit un retour rapide sur son action. »

Les sciences cognitives montrent qu’un feedback immédiat permet à l’élève d’ajuster rapidement ses stratégies.

Les outils numériques utilisés dans ces situations jouent ici un rôle central.

Outil	Fonction pédagogique
Chronomètre	Mesurer précisément la performance
Tableur	Automatiser les calculs
Graphiques	Visualiser les évolutions
Application EPS	Comparer les résultats immédiatement

Dans la situation 1

Les élèves voient immédiatement l’impact de la distance sur leur vitesse.

Le graphique transforme les données en représentation visuelle compréhensible.

Dans la situation 2

Le feedback est particulièrement puissant. Les élèves testent une nouvelle transmission puis observent immédiatement si la courbe devient moins creusée.

Le progrès devient visible.

Dans la situation 3

Les élèves suivent l’évolution de la distance parcourue en temps réel. Cela entretient leur engagement et leur motivation.

4 — Le pilier de la consolidation

« Les apprentissages se stabilisent par la répétition et le réinvestissement. »

Les sciences cognitives montrent que les connaissances deviennent durables lorsqu’elles sont réactivées dans plusieurs contextes.

Les trois situations permettent précisément cette réactivation progressive.

Situation	Ce que l’élève apprend
Situation 1	Comprendre la vitesse et les conversions
Situation 2	Réinvestir la notion de vitesse dans le relais
Situation 3	Mobiliser les acquis dans une stratégie collective longue

La notion de vitesse devient progressivement stable, transférable et comprise en profondeur.

Le rôle du corps dans les apprentissages

Les neurosciences rappellent également plusieurs éléments importants pour les enseignants :

• l’activité physique améliore l’attention ;
• les émotions positives favorisent la mémorisation ;
• l’engagement moteur facilite l’abstraction ;
• les situations concrètes renforcent la compréhension.

Dans ces situations, les mathématiques ne sont plus présentées comme des exercices abstraits. Elles deviennent des outils permettant de comprendre une expérience vécue.

Le corps devient un support concret de la pensée mathématique.

Ce que cela change pour les enseignants débutants

Pour les T1, cette approche présente plusieurs avantages :

• donner du sens aux apprentissages ;
• favoriser l’engagement des élèves ;
• rendre les mathématiques plus concrètes ;
• développer la coopération ;
• utiliser le numérique de manière utile ;
• articuler motricité et cognition.

Les sciences cognitives ne remplacent pas la pédagogie. Elles permettent d’éclairer pourquoi certaines situations fonctionnent particulièrement bien avec les élèves.

Cohérence institutionnelle

Enjeu	Réponse pédagogique
Interdisciplinarité	EPS + Mathématiques + Numérique
Coopération	Travail collectif
Différenciation	Rôles variés et profils multiples

Formation CPD l'EPS en mouvement — Académie Guadeloupe - Belafekir David CPD EPS