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Les enfants utilisent leurs corps pour améliorer leurs compétences en mathématiques

Les enfants d’école primaire, voyants et malvoyants, peuvent améliorer leurs compétences géométriques et arithmétiques grâce à la musique et au mouvement. Des scientifiques financés par l’UE entendent mettre à la disposition des écoles des «jeux sérieux» scientifiquement validés.

Société

La plupart des enseignants dépendent encore fortement des interactions visuelles pour inculquer aux élèves de nouveaux concepts, marginalisant ainsi d’autres modalités sensorielles. Même dans les systèmes éducatifs recourant de plus en plus à des modalités multisensorielles, on observe un manque de méthodologies factuelles fondées sur des expériences en pédagogie et en psychophysique. Un consortium financé par l’UE, composé de neuf partenaires issus de cinq pays, s’est donné pour objectif d’apporter un nouvel éclairage sur les modalités sensorielles les plus adaptées pour enseigner les concepts de l’espace et du temps à des enfants voyants et malvoyants âgés de 6 à 10 ans. À partir de l’expertise en neurosciences, en ingénierie et en pédagogie, le projet weDRAW a développé et validé trois «jeux sérieux». L’équipe du projet a eu recours à la musique et au dessin pour enseigner des concepts géométriques et arithmétiques à des enfants d’école primaire, voyants et malvoyants. Fondé sur la science, confirmé par l’expérience Les neurosciences cognitives ont prouvé que des systèmes sensoriels spécifiques (p. ex. visuel, audio, tactile) peuvent avoir des rôles spécifiques dans l’apprentissage de certains concepts pendant le développement. En outre, il existe un lien fondamental entre les concepts géométriques et arithmétiques, et les arts. Par exemple, les chiffres et les fractions sont importants pour le tempo et le rythme, et les formes géométriques s’utilisent pour le dessin et la peinture. Afin de mieux identifier les besoins, weDRAW a mené une enquête auprès de plus de 200 enseignants de mathématiques en Irlande, en Italie et au Royaume-Uni. Selon Monica Gori, coordinatrice du projet: «...c’était surprenant pour nous de constater que plus de 75 % des enseignants s’accordaient sur l’identification des concepts les plus difficiles pour les enfants et sur l’intervention technologique la plus appropriée.» Les retours des enseignants pendant la conception itérative, le développement et le processus d’essai ont permis aux scientifiques de weDRAW de créer des bibliothèques logicielles offrant un contrôle en temps réel en utilisant les retours sensoriels multimodaux pour analyser le comportement affectif et moteur non verbal. Le logiciel a été intégré dans trois «jeux sérieux», validés à l’aide de paramètres pédagogiques et psychophysiques développés par les scientifiques de weDRAW, afin d’évaluer les compétences géométriques, arithmétiques et motrices. Le traitement sensoriel non visuel chez les enfants voyants et malvoyants Le jeu «RobotAngle&Fractions» enseigne le concept des angles et leurs opérations, ainsi que les fractions. Il s’est avéré faciliter les progrès attendus par classes d’âge en matière de numérosité et de géométrie. «Cartesian garden» explore le plan cartésien. Jouer à ce jeu a amélioré la représentation spatiale concernant les nombres positifs et négatifs des enfants plus jeunes, et a permis des progrès spécifiques à l’âge en géométrie. Mme Gori ajoute: «Pour moi, c’était incroyable d’observer des enfants aveugles utiliser un jeu virtuel en 3D développé par le partenaire Learn TPM Limited et de voir des enfants à basse vision interagir dans un plan cartésien virtuel.» «Spaceshape» est consacré aux objets 3D et 2D, et à leur rotation dans une zone virtuelle. Son utilisation a renforcé la compréhension des fractions et des conversions mentales de la 2D à la 3D. Dans l’ensemble, Mme Gori explique que «dans le cadre de weDRAW, nous avons montré que les enfants ont des canaux sensoriels de préférence pour apprendre des propriétés spécifiques (p. ex. l’audition pour le temps et les fractions ou les mouvements corporels associés au son pour la compréhension des angles) et que le signal visuel n’est pas toujours le canal le plus puissant». Certains jeux sérieux seront mis à la disposition des écoles. «Cartesian Garden» sera commercialisé par la PME Ignition Factory, tandis qu’une application weDRAW comprenant le jeu «RobotAngle&Fractions» sera distribuée gratuitement en Italie par De Agostini Editore (DeA) SPA, une maison d’édition spécialisée en matériel scolaire. Le réseau de DeA ayant actuellement 18 000 enseignants, weDRAW inspirera bientôt des milliers de jeunes écoliers.

Mots‑clés

weDRAW, enfants, visuel, sensoriel, fractions, jeux sérieux, cartésien, géométrique, arithmétique, malvoyant, géométrie, dessin, neurosciences

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