Visualiser les mathématiques

Des recherches antérieures ont montré que les enfants ayant un trouble spécifique de langage montrent souvent des performances plus faibles en mathématiques comparativement à leurs pairs du même âge avant le début de la scolarisation formelle. De plus, des études longitudinales ont montré que ces difficultés dans l’apprentissage des mathématiques peuvent être persistantes. En plus des déficits dans le domaine du langage, plusieurs de ces enfants montrent également des déficits de la mémoire de travail et de la vitesse de traitement.

Source de l’image : Shutterstock L Julia

Traduit et adapté de A pilot study of the effects of RightStart instruction on early numeracy skills of children with specific language impairment. Research in Developmental Disabilities.

Dans cette étude, les auteurs ont piloté le programme d’éveil à la numératie « RightStart » afin d’améliorer les compétences en mathématiques des élèves du préscolaire ayant un trouble spécifique de langage. Les chercheurs ont étudié les effets de ce programme de façon individuelle et collective. Les chercheurs ont tenté de répondre à deux questions :

1) Quels sont les effets du programme RightStart sur les habiletés précoces en numératie des enfants ayant un trouble spécifique de langage ?
2) Quelle est la différence entre les habiletés en mathématiques des élèves ayant un trouble spécifique du langage et ceux ayant un développement du langage normal en première année ?

Qu’est-ce que le trouble spécifique du langage?

Le programme RightStart

À l’origine, ce programme, fondé par le Dr Joan. A. Cotter R., a été conçu pour l’enseignement général. Les chercheurs ont supposé que les enfants ayant un trouble spécifique de langage pourraient bénéficier des éléments pédagogiques proposés par ce programme. Par exemple, le programme propose un système transparent de dénomination des nombres (14 est dix-quatre, 23 est deux-dix-trois). Ce système est reconnu pour influencer positivement l’apprentissage des compétences en mathématiques, y compris chez les enfants ayant une déficience intellectuelle légère. De plus, RightStart encourage la reconnaissance de petits nombres d’objets sans avoir à les compter un par un (subitizing). Pour les plus grandes quantités, on fait des groupements de maximum 5 ou 10 objets qu’on réunit ensuite en nommant le total.

Ce programme met l’accent sur la visualisation. En effet, dans les activités, tous les enfants ont accès à du matériel de manipulation mûrement réfléchi. Par exemple, des abaques ayant des rangées de 10 billes en groupements de 5 (2 couleurs différentes), des cartes avec des nombres ou des quantités, des bâtonnets, etc. L’apprentissage se fait selon un échafaudage du concret vers l’abstrait. Donc, on aborde un concept (par ex. le nombre 6) en commençant avec des objets concrets (6 bâtons ou billes sur l’abaque), ensuite on passe à la représentation semi-concrète avec des cartes affichant une quantité (6 points ou traits) pour terminer avec des cartes affichant le nombre (6). Les travaux écrits (papier-crayon) sont évités jusqu’à ce que l’enfant ait compris le concept mathématique. Le rôle de l’enseignant est d’encourager la réflexion en posant des questions et en ayant des discussions avec les enfants et non pas simplement en donnant des réponses. Les instructions pour les activités sont spécifiques et comprennent des questions que l’enseignant devrait poser.

Résultats

• Bien que les enfants ayant un trouble de langage aient commencé le préscolaire avec des compétences en numératie significativement plus faibles comparativement à leurs pairs, ils ont augmenté leurs aptitudes en matière de dénombrement au même niveau que leurs pairs au terme du programme RightStart.
• En première année, les enfants ayant un trouble spécifique de langage ont obtenu une performance similaire à leurs pairs aux habiletés d’addition, de soustraction et de comparaison de nombres à plusieurs chiffres.
• Toutefois, les pairs de première année demeurent meilleurs dans les habiletés de raisonnement arithmétique et dans l’association du nom des nombres à plusieurs chiffres autant à l’oral qu’à l’écrit.
• Dans l’ensemble, les enfants ayant un trouble spécifique de langage ont répondu avec succès au programme RightStart.
• L’utilisation d’une stratégie transparente de dénomination des nombres (par exemple, 14 est pratiqué d’abord dix-quatre) avec un support visuel a été bénéfique pour enseigner les nombres de 11 à 19.
• Grâce aux stratégies utilisées dans le programme d’éveil à la numératie, les enfants ne dépendaient pas uniquement de leurs faibles compétences de dénombrement à l’oral qui sont touchés par la boucle phonologique et l’administrateur central (composantes de la mémoire de travail). En effet, les stratégies utilisant la visualisation et les objets concrets ont aidé les enfants ayant un trouble de langage à réduire la charge imposée à leur mémoire de travail. Ils ont été en mesure de compter davantage sur leur composante la plus forte, soit le calepin visuo-spatial. 

Les chercheurs ont également analysé les résultats des participants de façon individuelle puisque les habiletés mathématiques sont variables dans le groupe des élèves ayant un trouble spécifique du langage. Ils ont trouvé que :

• Certains enfants n’ont pas répondu au programme RightStart;
• Certains enfants auraient peut-être besoin d’un soutien individuel intensif en mathématique.

Conclusion

En somme, cette étude pilote fournit un point de départ pour les études s’intéressant à l’enseignement des mathématiques auprès des enfants ayant un trouble spécifique du langage. Elle montre que les compétences en numératie des enfants ayant un trouble spécifique de langage peuvent être considérablement améliorées dans un petit groupe, au cours de leur année au préscolaire, en mettant l’accent sur la visualisation et en privilégiant un enseignement explicite.  Afin de continuer à progresser en première année, certains élèves ayant un trouble spécifique du langage pourraient avoir besoin d’un soutien plus important, même pour les concepts mathématiques déjà travaillés.

Limites de l’études

L’étude comportait un petit nombre d’enfants ayant un trouble spécifique du langage, alors les résultats sont à utiliser avec prudence. De plus, il n’y avait pas de groupe contrôle d’enfants ayant un trouble spécifique du langage.