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Comment l’enfant apprend-il les nombres ?

6 janvier 2024

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« Avoir la bosse des Maths », « être nul en Maths ». Voilà des expressions qu’on entend depuis toujours autour de nous. Comme si l’étude de cette discipline amenait forcément à un clivage. Comme s’il y avait les forts en maths d’un côté et les autres ;  l’équipe de ceux qui adorent et qui s’en sortent brillamment et celle de ceux qui subissent les cours et les vivent comme une torture. Sincèrement, quel parent n’a pas rêvé que son enfant soit tombé à la naissance dans le chaudron magique des Mathématiques ? Et si on démystifiait tout ça ? Penchons-nous sur la façon dont nos enfants découvrent ce domaine et regardons de plus près par quelles étapes ils vont apprendre les nombres. Et si tout se jouait dans la petite enfance sans aucune magie ? Ça vous rassure ?

 

Quels sont les apports de la recherche en psychologie cognitive pour mieux comprendre la construction du nombre chez l’enfant ?

 

L’acquisition des compétences dans la maîtrise du nombre a toujours fasciné et interrogé les chercheurs. Ne serait-ce que pour prouver que non, il n’y a pas un gène des maths et qu’être en difficulté dans cette matière n’est pas une fatalité. Quand on cherche à en savoir plus sur le sujet, trois grands noms reviennent : Piaget, Brissiaud et Dehaene. Tous ont cherché à comprendre le cheminement vers la représentation abstraite des quantités pour mieux accompagner les enfants dans cette acquisition du concept des nombres et favoriser leurs conditions d’apprentissage.

 

  • Jean Piaget 

Ce psychologue suisse a étudié le développement de l’intelligence chez les enfants et a établi plusieurs stades de développement cognitif. Piaget a observé que la compréhension du nombre se faisait progressivement chez les enfants au fur et à mesure qu’ils passaient par ces différents stades cognitifs. Ils commencent par des concepts concrets et sensoriels, puis évoluent vers une compréhension plus abstraite des nombres à mesure qu’ils développent leurs capacités cognitives.

 

  • Rémi Brissiaud

Les travaux de ce chercheur français en psychologie cognitive se concentrent notamment sur les stratégies que les enfants utilisent pour comprendre les concepts mathématiques. Ils mettent en avant l’importance des compétences préalables dans la perception des quantités et des stratégies de comptage, ainsi que leur évolution à mesure qu’ils développent une compréhension plus approfondie du nombre. Brissiaud insiste sur l’importance de la manipulation concrète d’objets dans le processus d’apprentissage du nombre. Elle aiderait les enfants à construire des représentations mentales solides des quantités et des nombres. Il souligne par ailleurs la nécessité de travailler sur les décompositions additives afin que les enfants n’utilisent pas uniquement les nombres en tant que numéros. Selon Brissiaud, ils comprennent mal le comptage lors de leur première année d’école. Quand ils comptent, ils n’accèdent pas au nombre et leur comptage n’est en aucun cas un dénombrement. Les enfants pensent que compter c’est en quelque sorte attribuer une sorte de numéro à chacun des objets pointés : le « un », le « deux », etc. Ils n’ont pas compris que le mot-nombre exprime la totalité des jetons. C’est pourquoi de manière générale, parler des nombres avec les décompositions additives (« un », « un », « un » et encore « un » pour parler de « quatre » par exemple) permet d’éviter leur usage en tant que numéros.

 

  • Stanislas Dehaene

Ce neuroscientifique et psychologue cognitif français, a lui aussi apporté des contributions significatives à la compréhension de la construction du nombre. Ses recherches suggèrent que le cerveau humain est « chiffrier » c’est-à-dire qu’il est prédisposé à traiter les nombres. Selon lui, il existe des circuits neuronaux spécifiques dédiés à la représentation et à la manipulation des nombres. Dans le processus de construction, l’enfant développe ces circuits par le biais d’expériences et d’apprentissages numériques qui lui permettent de construire progressivement le sens du nombre. Cela se fait en grande partie par la réorganisation du cortex pariétal, une région du cerveau impliquée dans le traitement spatial et numérique. 

Stanislas Dehaene propose une théorie complémentaire à celle du « cerveau chiffrier » : celle du triple code. C’est d’ailleurs sur ce principe que la méthode Apili maths maternelle est fondée. Notre cerveau utilise trois codes distincts pour représenter les nombres.

 

Image qui représente le triple code de Dehaene pour apprendre les nombres

Extrait de la méthode Apili maths maternelle

 

  • Le code verbal : c’est la forme orale des nombres, les mots-nombres, qu’il est essentiel de travailler en amont de l’apprentissage formel.
  • Le code visuel ou indo-arabe : ce sont les chiffres, c’est-à-dire les signes visuels que les enfants apprennent à tracer pour écrire les nombres.
  • Le code analogique : il implique une représentation non verbale et non symbolique des quantités. Il est souvent lié à des estimations approximatives qui permettent également de comparer des quantités et des nombres.

Selon Dehaene, ces trois codes interagissent et se complètent dans le traitement des nombres pour une meilleure compréhension du concept numérique. Cela nous permet d’expliquer comment notre cerveau aborde les différents aspects des nombres, de la prononciation du nombre à sa lecture en passant par sa compréhension intuitive.

Toutes ces découvertes scientifiques ont permis de mettre en lumière le fonctionnement du cerveau dans l’apprentissage des nombres pour étayer l’accompagnement des équipes éducatives. Examinons maintenant les phases par lesquelles l’enfant passe pour apprendre les nombres.

👉C’est par ici si vous souhaitez en savoir plus sur les travaux de Stanislas Dehaene, l’inspiration derrière la méthode Apili.

 

Quelles sont les étapes de l’apprentissage du nombre ?

Des études ont montré que les enfants avaient un sens précoce des quantités. Et ce, dès le plus jeune âge ! Une équipe de chercheurs a étudié la façon dont des nourrissons sont capables dès les premières heures de leur vie de percevoir des quantités numériques quand les contrastes sont suffisamment marqués (par exemple pour des collections de 4 et de 12 éléments ou de 6 et 18). Cette perception s’affine tout au long de notre développement et reste présente tout au long de notre vie.

L’apprentissage du nombre chez les enfants se déroule généralement selon le processus suivant, en plusieurs étapes,  mais il peut varier d’un enfant à l’autre, car rien n’est linéaire, vous le savez bien.

 

        1. La reconnaissance des quantités 

 

Les jeunes enfants commencent souvent par reconnaître et comprendre des collections d’objets de façon intuitive. Ils peuvent distinguer les nuances entre « peu » et « beaucoup », « plus » et « moins », « grand » et « petit », etc. Cela se fait généralement au travers d’activités de manipulation d’objets concrets.

 

        2. La connaissance orale du nombre 

 

Dire les nombres est la 1re étape d’un apprentissage guidé. Dans la méthode Apili maths maternelle, les auteurs préconisent de répéter les mots-nombres pour les mémoriser. Même si les enfants ne les prononcent pas bien, il est important qu’ils les aient beaucoup entendus et répétés afin de les mettre en mémoire. Les enfants apprennent également à réciter la comptine numérique. Cela peut se faire par le biais de chansons numériques ou de comptines comme c’est le cas dans Apili.

 

Image du livre Apili maths maternelle qui présente une comptine numérique et son illustration pour apprendre les nombres

Extrait de la méthode Apili maths maternelle

       

         3. Le dénombrement  

 

Une fois que les enfants maîtrisent la comptine numérique, ils apprennent à compter les objets un à un. C’est-à-dire qu’ils arrivent à associer un mot-nombre à un objet. Les entraînements à cette étape doivent être nombreux et variés (en utilisant des éléments du quotidien comme des jouets, des pâtes alimentaires, des bonbons, etc.) pour que les enfants puissent progresser. Ils comprennent ainsi que le nombre « 3 » correspond à trois objets distincts.

 

Image de la méthode Apili qui propose un exercice d'entraînement au dénombrement en comptant des objets pour apprendre les nombres

Extrait de la méthode Apili maths maternelle

       

       4. La compréhension de la séquence 

 

Les enfants commencent à comprendre l’ordre séquentiel des nombres. Ils perçoivent que chaque nombre vient après celui qui le précède dans la comptine numérique en lui ajoutant 1.

 

       5. La représentation symbolique du nombre

 

Après avoir mémorisé et utilisé les nombres à l’oral, les enfants vont les découvrir à l’écrit. Ils vont se familiariser avec ce nouveau code que sont les chiffres. Il vont apprendre à les reconnaître et à les tracer.

 

Image de la méthode Apili représentant un exercice d'entrainement pour apprendre à tracer les chiffres ( le 8 ici) avec une petite histoire pour mémoriser le sens du tracé

Extrait de la méthode Apili maths maternelle

     

      6. La manipulation de nombres  

 

Vient ensuite la phase pendant laquelle les enfants vont manipuler les nombres à l’écrit. Ils s’entraînent à les associer aux autres représentations (les doigts et les constellations de dés) et ainsi qu’aux quantités afin de trouver le résultat d’un dénombrement.

 

Image de la méthode Apili qui montre une activité d'association des nombres aux quantités pour manipuler et apprendre les nombres

Extrait de la méthode Apili maths maternelle

 

 

Ils vont les comparer, les ranger dans l’ordre croissant et décroissant. Ils vont les utiliser pour résoudre de petites énigmes mathématiques. Cela se fait souvent au travers de jeux et d’activités pratiques.

 

Image de la méthode Apili qui présente une grille de jeu de loto pour apprendre les nombres

Extrait de la méthode Apili maths maternelle

 

     7. La compréhension des concepts et du langage spécifique aux mathématiques 

 

Benjamin Stevens, orthophoniste, insiste sur l’importance du langage mathématique. Ne pas le comprendre peut entraîner des incompréhensions et des erreurs. Il est essentiel que votre enfant baigne dans ce langage dès le plus jeune âge. Les auteurs de la méthode Apili le disent ainsi : « parler les maths avant de les lire et de les écrire, mais aussi parler les maths quand on les lit ou les écrit. ». Le vocabulaire est l’atout indispensable de votre enfant, il aidera votre enfant à aborder sereinement tous les apprentissages. Quand les enfants parviennent à associer nombres et quantités, ils peuvent associer les symboles numériques (+, -, X et /). À mesure qu’ils grandissent, ils développent une compréhension plus profonde des concepts mathématiques tels que l’addition, la soustraction, la multiplication, la division, etc.

Notons que les enfants ont également un sens précoce du calcul. Et cela même au berceau ! Des équipes de chercheurs ont démontré qu’ils avaient une intuition sur l’approximation d’un résultat. Et cela perdure jusqu’à l’entrée à l’école maternelle. Un enfant de cet âge à qui on demande le résultat de la réunion de 2 collections (ex : 15 +35) sera capable de dire qu’elle contient plus d’objets que 10 objets ou moins que 80.

Il est important de garder à l’esprit que cet apprentissage n’est pas strictement linéaire. Certains enfants peuvent passer d’une étape à l’autre en fonction de leurs différentes expériences. Les enseignants et les parents jouent un rôle crucial en leur offrant des situations riches et variées pour soutenir le développement des compétences numériques.

 

Quelles conditions favorables mettre en place pour aider un enfant à apprendre les nombres ?

 

Afin de faciliter l’apprentissage du nombre chez l’enfant, il est essentiel de lui proposer des situations qui favorisent le plaisir. C’est le parti pris de la méthode Apili : « Apprendre en s’amusant ! ». Cela permet de cultiver la motivation des enfants et de renforcer leur engagement lors des activités.

Découvrez de quelle façon l’humour impacte les apprentissages.

 

  • Offrez-lui des jeux éducatifs  

Le jeu est le moyen idéal pour que votre enfant apprenne efficacement. Il est essentiel de lui permettre de manipuler des jeux et des jouets éducatifs tels que des blocs de construction, des jeux de société mathématiques ou des puzzles numériques. Cela l’aidera à explorer et à comprendre les concepts du nombre de manière ludique. Jouer aux jeux de société est un excellent moyen de développer les mathématiques (comptage, calcul, reconnaissance de quantités et de chiffres) tout en développant le langage ! Benjamin Stevens accorde à ce dernier une place particulière et le considère comme un outil indispensable au service des mathématiques. À force d’entendre ce langage spécifique, votre enfant le comprendra et l’utilisera à son tour. Ces moments de partage autour des jeux mathématiques lui permettront de s’en imprégner. 

Plein de ressources, Apili vous propose une gamme de jeux éducatifs pour rendre l’apprentissage amusant.

 

  • Faites-le manipuler des objets concrets 

C’est indispensable ,toutes les recherches l’ont prouvé : l’expérience sensori-motrice est nécessaire pour comprendre la notion de quantité avant d’aller vers le concept. Des objets tels que des cubes, des pièces de monnaie ou des bouliers permettent aux enfants de manipuler. Vous trouverez également dans votre environnement quotidien, tout un tas d’éléments utiles : pâtes alimentaires, légumes secs, couverts, élastiques pour cheveux, etc. La manipulation physique des objets aide à ancrer les notions abstraites de quantité et de nombre et favorise une compréhension plus profonde des concepts numériques. 

Photo d'enfants qui manipulent des objets pour apprendre les nombres en construisant des tours de cubes

 

  • Donnez du sens aux mathématiques en explorant son quotidien

Relier les concepts numériques au quotidien, à des situations concrètes que connaît et vit votre enfant renforcera sa compréhension. Profitez de moments informels comme les courses, les déplacements (compter ses pas), l’élaboration d’une recette. De vrais exemples et des situations de la vie réelle permettent aux enfants de percevoir la pertinence des mathématiques dans leur environnement. C’est le parti pris d’Apili. Grâce aux situations proposées dans la méthode, les enfants donnent du sens aux activités et s’engagent davantage dans leur réalisation.

 

Illustrations de 3 pages du livres qui représentent des enfants lors de situations quotidiennes qui servent à apprendre les nombres : lors des courses, de moments de jeux avec les camarades et lors des repas.

Illustrations d’Apili maths maternelle

 

  • Privilégiez l’interactivité 

Encouragez la participation active de votre enfant au travers de jeux mathématiques, d’activités à plusieurs ou d’échanges. Accompagnez-le et faites en sorte que la construction du nombre se fasse dans des situations engageantes et stimulantes.

 

Une mère est aux côtés de ses enfants qui jouent avec des cubes

 

  • Utilisez les technologies  

L’utilisation de ressources numériques et d’outils technologiques dans l’apprentissage du nombre le rend plus interactif et permet une adaptation aux besoins spécifiques de votre enfant. Il améliorera son engagement et représentera pour lui une source de motivation. Les applications ou jeux éducatifs en ligne rendent possible la personnalisation du parcours d’apprentissage avec des interactions en temps réel selon ses réussites ou ses échecs. Inclure de façon maîtrisée ces temps de jeux en ligne dans le quotidien de vos enfants peut être un excellent moyen de favoriser la construction du nombre.

 

Un papa félicite sa fille qui est heureuse d'avoir réussi une activité sur sa tablette pour apprendre les nombres

 

  • Proposez-lui la lecture de livres mathématiques  

Intégrer des livres qui abordent les concepts mathématiques, tels que les nombres, les formes et les quantités dans la routine de lecture, peut stimuler l’intérêt des enfants pour cette discipline. Il existe de nombreux livres de mathématiques adaptés aux enfants.

Le livre Apili, grâce à la mise en histoire des situations, maintient le plaisir et la motivation de ses jeunes lecteurs.

 

Image extraite du livre apili qui par la mise en situation d'un enfant qui fête son anniversaire, motive les enfants à faire des maths avec ce livre

Extrait du livre Apili maths maternelle

 

Entrez dans l’univers des Tables de multiplication Apili qui, par le biais de belles illustrations et d’histoires pleines d’humour, rendent l’apprentissage efficace et agréable pour tous.

 

  • Faites preuve de patience et de bienveillance

Un environnement d’apprentissage positif et encourageant favorise la prise de risque, l’exploration et l’engagement des enfants dans le processus d’apprentissage du nombre. Gardez à l’esprit que chaque enfant apprend à son propre rythme, soyez patient lors des activités autour des mathématiques.

Si vous souhaitez en savoir plus sur le sujet, découvrez notre article sur les 15 attitudes positives à adopter face à un enfant en difficulté.

 

Un papa encourage et félicite sa fille qui vient de réussir une activité mathématique pour apprendre les nombre

 

Encouragez et félicitez votre enfant pour ses efforts.  Accompagnez-le lorsqu’il se sent perdu. Vos retours sont essentiels pour renforcer ses apprentissages.

 

  • Soyez présents à ses côtés 

 

L’implication des parents dans les apprentissages en général, est cruciale pour le bon développement des enfants. Partager du temps avec eux, éveiller leur curiosité, les interroger sur le monde qui les entoure, encourager les discussions, le tout en leur fournissant des situations d’apprentissage, est indispensable pour encourager l’acquisition des nombres à la maison.

 

Une maman se tient aux côtés de sa fille qui manipule un boulier

 

 

Vous l’avez bien compris, l’aventure des mathématiques débute très tôt dans la vie d’un enfant. Il est donc essentiel de l’accompagner dès son plus jeune âge pour maximiser ses chances d’aborder les apprentissages plus formels sereinement. Partager des moments autour de jeux et de situations quotidiennes est idéal, car n’oubliez pas que pour apprendre les nombres, le plaisir et l’humour sont des facteurs essentiels ! Quand votre enfant apprend en s’amusant à apprendre, la réussite est bien souvent au rendez-vous !

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