Les enfants d'âge préscolaire savent intuitivement multiplier et diviser

Que savent les bébés et les enfants d'âge préscolaire des mathématiques ? Vous pensez probablement que c'est très peu, voire rien du tout. Après tout, même les bases des mathématiques nécessitent des années de travail acharné, la mémorisation de nombreuses règles et principes et une pratique permanente. Mais des recherches récentes en psychologie du développement remettent en question cette vision traditionnelle. Elle montre que les enfants d'âge préscolaire, les jeunes enfants et même les nouveau-nés disposent de capacités numériques vraiment étonnantes.

Les enfants d'âge préscolaire, les jeunes enfants et même les nouveau-nés ont des capacités numériques vraiment étonnantes.

Par exemple, lorsque les nouveau-nés entendent une série de sons, ils regardent une image avec des cercles dont le nombre correspond au nombre de sons entendus. Les bébés de six mois sont surpris lorsque 16 objets sont cachés dans une boîte et que - lorsque la boîte est ouverte - seuls huit objets s'y trouvent. Ces comportements indiquent l'existence d'un «sens du nombre» intuitif - une capacité rapide et imprécise de voir, d'entendre ou de toucher des nombres sans les compter. De nombreux psychologues du développement défendent la théorie selon laquelle le sens du nombre est un noyau fondamental de la connaissance mathématique, dont les hommes et les animaux disposent de la même manière. Selon cette théorie, c'est à partir de ce noyau que l'on peut acquérir des compétences mathématiques plus avancées.

Des recherches récentes ont démontré que le sens intuitif des nombres peut s'élargir et inclure des opérations et des problèmes mathématiques plus complexes tels que la multiplication et la division. Dans une étude, par exemple, des enfants d'âge préscolaire ont regardé une vidéo sur une abeille qui récoltait du pollen sur des pétales de fleurs. On a dit aux enfants que chaque pétale contenait le même nombre de grains de pollen (par exemple cinq) et que l'abeille récoltait toujours tout le pollen de tous les pétales. On leur a ensuite montré une fleur dont un pétale visible contenait cinq grains de pollen. Le pollen des trois autres pétales était en revanche caché. Ensuite, lorsqu'on leur a demandé de désigner le pot de miel contenant le pollen récolté par l'abeille, ils ont choisi le pot contenant 20 pollens et non ceux contenant 10 ou 40. Ces enfants n'avaient pas reçu d'enseignement formel de la multiplication auparavant et ont donné au petit bonheur la chance la bonne réponse à la question de savoir combien font 5 x 4. Bien qu'ils n'aient pas de connaissances formelles, ils semblent avoir intuitivement multiplié le nombre de pollens sur le pétale visible par le nombre de pétales pour arriver à la réponse approximativement correcte.

Dans mon propre laboratoire, nous avons montré à des enfants de cinq ans une image avec trois points. Nous leur avons dit que l'ensemble de ces points s'appelait «toma». Nous leur avons ensuite montré différentes images qui comportaient entre 15 et 63 points. Nous leur avons ensuite demandé combien de tomas ils voyaient. Étonnamment - et bien que tous les enfants de notre étude ne fussent pas familiers avec la désignation de grands nombres comme «soixante-trois» - tous ont répondu qu'ils pouvaient voir environ «cinq Tomas» lorsque nous leur avons montré l'image à 15 points, environ «vingt-et-un Tomas» pour l'image à 63 points, et ainsi de suite. En bref, les enfants ont intuitivement divisé 63 points par 3 (le «toma») pour arriver à la bonne réponse - et ce sans leçon formelle sur la division des nombres.

Mon laboratoire vérifie la thèse selon laquelle le problème principal de nombreux programmes scolaires est qu'ils détournent les enfants de leur sens intuitif des nombres.

Alors pourquoi est-ce si difficile pour les enfants d'apprendre la multiplication et la division dans l'enseignement formel ? Nous ne connaissons pas la réponse à cette question, mais de nombreux chercheurs ont des thèses plausibles que nous étudions actuellement. Mon laboratoire vérifie la thèse selon laquelle le problème principal de nombreux programmes d'enseignement est qu'ils détournent les enfants de leur sens intuitif des nombres. Les mathématiques sont souvent enseignées comme une matière dans laquelle il n'y a toujours qu'une seule réponse exacte. On apprend généralement aux enfants à utiliser certaines procédures, comme la division écrite, qui - avec suffisamment de discipline et d'attention - garantissent à chaque fois le bon résultat.

De nombreuses psychologues du développement espèrent que le sens intuitif du nombre peut être le noyau qui permet aux mathématiques formelles de s'épanouir dans l'esprit de tous les enfants.

L'approche n'est pas fausse et les enfants devraient apprendre comment obtenir le résultat exact d'un calcul (je ne vous recommanderais pas de vous fier uniquement à votre sens intuitif des chiffres pour remplir votre déclaration d'impôts !) Mais il laisse de côté un grand trésor d'intuition chez les enfants - tout comme leur envie d'explorer les mathématiques de manière ludique plutôt que de suivre des règles strictes et de faire preuve de beaucoup de discipline. Des études en cours dans différents laboratoires tentent de concilier ces deux approches et de proposer aux enfants des activités interactives qui leur permettent de laisser jouer leur sens intuitif des nombres. Ce n'est qu'ensuite qu'ils apprennent à l'élargir avec des méthodes de calcul plus systématiques pour résoudre des problèmes. De nombreuses expériences quotidiennes, comme le fait de demander aux enfants d'estimer le nombre de vos jouets (ou paires de jouets), pourraient les aider à aiguiser leur intuition sur la manière de diviser une quantité d'objets en groupes. C'est une connaissance importante pour la division plus formelle.

Nous savons que la meilleure façon d'apprendre à lire aux enfants est de créer un environnement d'exploration joyeuse, où les erreurs sont célébrées et où les enfants sont encouragés à essayer des choses par eux-mêmes. De nombreuses psychologues du développement espèrent que le sens intuitif des nombres peut être le noyau qui permet aux mathématiques formelles de s'épanouir dans l'esprit de tous les enfants.