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La recherche mathématique est une technique d'apprentissage basée sur des productions mathématiques libres d'enfants (parfois appelées créamaths) à base de traits, de points et/ou de chiffres et de signes. Elle se pratique plutôt en demi-groupe classe et nécessite donc un travail autonome des autres élèves.

Il s'agit pour chaque enfant, à partir de sa production initiale et avec l'aide de l'enseignant·e, de se donner un but de recherche, un défi à relever. L'enseignant·e intervient régulièrement pour l'aider à progresser dans sa propre démarche en l'aidant à la clarifier, en lui donnant les bons outils et, au final, en validant la réussite du défi.

Des phases de mises en commun sont organisées en collectif dans lesquelles toutes les étapes de la recherche sont présentées et explicitées à la classe par l'enfant, où les autres peuvent poser des questions et donner de nouvelles idées. L'enseignant·e reformule souvent et nomme les notions importantes. Ces moments peuvent être ponctués d'essais réalisés par tout le groupe pour s'approprier ou aider la recherche en cours et s'entraîner sur des techniques ainsi découvertes.

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