Faire cuire les pâtes dans une grande casserole d'eau bouillante salée selon les instructions sur l'emballage. Ajouter le brocoli coupé en petits morceaux 3 minutes avant la fin de la cuisson.
Pendant ce temps, faire fondre le beurre dans une casserole à feu moyen. Ajouter la farine et remuer pendant 1 minute.
Verser le lait petit à petit tout en continuant de remuer. Laisser épaissir la béchamel pendant quelques minutes.
Incorporer 150g de fromage râpé à la béchamel et mélanger jusqu'à ce qu'il soit fondu.
Égoutter les pâtes et le brocoli, puis les mélanger avec la sauce au fromage.
Verser le mélange dans un plat à gratin et saupoudrer du reste de fromage râpé.
Enfourner pendant 20 minutes ou jusqu'à ce que le gratin soit doré.
Laisser reposer pendant 5 minutes avant de servir.