Nous avons tous entendu parler des admirables facultés d’apprentissage des petits humains dans des domaines aussi variés que la physique, la musique et les langues.
Mais que savons-nous des capacités mathématiques des très jeunes enfants ?
J’ai lu pour vous « Apprendre » de Stanislas Dehaene et « Le cerveau et les apprentissages », ouvrage collectif dirigé par Olivier Houdé et Grégoire Borst, livres dans lesquels les chercheurs reviennent sur les découvertes scientifiques en la matière.
En voici un petit résumé.
Un bébé reconnaît intuitivement les petites quantités
La première expérience qui a permis de le montrer est la suivante : les chercheurs montraient très régulièrement à des bébés de quelques mois des images sur lesquelles figuraient deux objets. Au bout d’un certain temps, les bébés s’en lassaient.
Les scientifiques leur présentaient alors une carte avec trois objets et là, ils apparaissaient surpris.
Plus tard, d’autres expériences ont été réalisées de manière approfondie sur la nature, la taille et la densité des objets et ont montré que c’est le nombre abstrait que les enfants perçoivent. C’est la preuve que les bébés peuvent reconnaître des petites quantités de façon intuitive dès leurs premiers mois.
Contrairement à ce que l’on entend souvent, les enfants sont capables de subitizing (reconnaissance intuitives des nombres) bien avant 2 ans !
Un bébé de 4-5 mois est capable d’anticiper les résultats de calculs
du type 1+1=2 , 2-1=1 , 5+5=10 , 10-5=5.
La première expérience qui a mis en évidence ces capacités est celle réalisée par la psychologue américaine Karen Wynn dans les années 90. Elle a fait installer un petit théâtre de marionnettes devant des bébés.
Une main apporte un Mickey et le place dans le théâtre puis un masque cache le Mickey. La main apporte ensuite un autre Mickey et le place derrière le masque. On retire le masque et on observe la réaction des bébés.
Quand il y avait deux Mickeys les enfants ne marquaient pas d’étonnement alors que lorsque qu’il n’y en avait qu’un ils avaient l’air stupéfaits. C’est donc bien qu’ils s’attendaient à voir deux Mickeys derrière le cache. Ils avaient anticipés le résultat d’un calcul de type 1+1=2.
La chercheuse a montré que les enfants marquent la même surprise devant une situation du type 1+1=3 et encore plus étonnant devant des situations du type 5+5=10 et 10-5=5 !
C’est donc bien qu’ils sont capables de manière innée d’anticiper un résultat, d’additionner ou de soustraire mentalement de petites quantités, de faire du calcul mental en somme.
Ces expériences montrent que le cerveau humain n’attend pas l’apparition du langage pour faire des maths !
Ainsi, il apparaît que la capacité à opérer des estimations de quantités fait partie du bagage génétique des petits humains. Elle est naturelle.
Quelques années plus tard, ces résultats ont été corroborés par d’autres expériences et par l’imagerie cérébrale qui montre qu’un résultat de calcul simple inadéquat active aussi chez le bébé la zone du cerveau dédiée aux incongruités.
Une aire des mathématiques dans le cerveau des bébés
L’imagerie cérébrale montre que lors d’une activité mathématique, les aires du cerveau mobilisées (perception, attention, mémoire de travail visuelles et spatiales) sont les mêmes chez les bébés que chez les adultes.
L’intuition des probabilités
Si l’on présente une urne remplie de balles (trois rouges et une verte) qui bougent au hasard (comme les boules du tirage du loto) à des enfants, donc une urne contenant une majorité de boules rouges, les enfants ne marquent pas de surprise quand une boule rouge (l’évènement le plus probable) sort mais apparaissent abasourdis quand c’est la verte qui apparaît.
De la même manière, les chercheurs ont réalisé l’ expérience suivante : ils ont procédé à un tirage au sort de boules devant un bébé. Une majorité de boules rouges est tirée et lorsqu’on révèle à l’enfant que l’urne contient une majorité de boules vertes, il manifeste de l’étonnement.
Voilà un résumé des étonnantes capacités de nos petits bouts !
Si vous aussi vous avez décelé des capacités inatendues chez vos enfants, n’hésitez pas à nous en parler dans les commentaires !
A bientôt… et faites des maths !
