Intégrer un concept mathématique en manipulant des objets

Différents objets sont utilisés à l’école pour aider les enfants à bien saisir les concepts mathématiques abstraits : réglettes, solides géométriques, pièces de monnaie, jetons, etc. En plus de rendre l’apprentissage amusant, ce matériel aide grandement les élèves à transformer les idées abstraites en idées concrètes.  

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Anne Lafay, actuellement stagiaire postdoctorale à l’Université Concordia, est diplômée en orthophonie et en neuropsychologie de l’Université de Lyon et de Grenoble. Elle s’intéresse à la cognition mathématique chez l’enfant et au lien entre le langage et les mathématiques; elle écrit régulièrement des articles sur le blogue de vulgarisation scientifique Parlons apprentissage. Dans un article intitulé « Pourquoi la manipulation d’objets peut-elle aider à l’apprentissage de concepts mathématiques? », Lafay répond aux deux questions suivantes :

• La manipulation d’objets est-elle efficace pour l’apprentissage de concepts mathématiques?
• Pourquoi la manipulation d’objets peut-elle aider à l’apprentissage de concepts mathématiques abstraits?

L’efficacité de la manipulation d’objets dans l’apprentissage des mathématiques

Lafay relate dans son article les résultats d’une recherche qu’ont réalisée en 2013 Carbonneau, Marley et Seligl, qui ont procédé à une revue systématique de la littérature pour déterminer l’efficacité de la manipulation d’objets dans l’apprentissage en mathématiques. Pour ce faire, ils auraient sélectionné 55 études etconclu à la supériorité des interventions qui utilisent la manipulation d’objets par rapport à celles ne s’appuyant que sur l’abstraction symbolique. De plus, ils auraient constaté que les interventions ciblant les jeunes de 3 à 6 ans et de 7 à 11 ans sont plus efficaces que celles ciblant les adolescents à partir de 12 ans.

[Le développement du sens spatial en mathématiques]

Les bénéfices de la manipulation d’objets

Lafay relate également que les chercheurs Carbonneau et Marley donnaient en 2015 plusieurs raisons qui peuvent expliquer l’effet potentiel de la manipulation d’objets à l’apprentissage en mathématiques. Par exemple :

• Les jeunes enfants seraient dépendants du monde physique et auraient besoin d’objets pour passer du monde physique au monde abstrait;
• L’objet de manipulation permettrait aux enfants de porter leur attention sur un stimulus pertinent de l’environnement et leur offrirait une représentation multimodale utile pour l’encodage et la récupération future;
• S’engager physiquement dans une activité serait motivant pour les enfants et pourrait aider l’apprentissage.

Les objets de manipulation permettraient aux enfants de faire le lien entre un concept mathématique abstrait et le monde réel. Les plus vieux, eux, n’en auraient plus besoin.

Il est à noter que Lefay propose également dans son article des recommandations en ce qui concerne la manipulation d’objets pour l’apprentissage de concepts mathématiques abstraits.

Référence :

• Lafay, A. (2017). Pourquoi la manipulation d’objets peut-elle aider à l’apprentissage de concepts mathématiques?

Source de l’image : Shutterstock / Alexandrm