Les motifs source d'éveil aux mathématiques

Résumé

Comment stimuler le goût des mathématiques dès le plus jeune âge ? De nombreux enseignants proposent aux élèves de maternelle, de créer des motifs ou de les compléter, par exemple en enfilant sur un collier une perle jaune, une rouge, une jaune, une rouge…

Fréquemment utilisées comme des entrainements à la motricité fine, à l’écriture, ou à la production artistique, ces activités constituent surtout un puissant stimulant pour le développement des mathématiques, particulièrement la géométrie et la logique.

Les auteurs proposent de rendre plus systématiques les activités fondées sur les motifs mathématiques en maternelle et en début de primaire, et présentent toute une hiérarchie d’activités utilisables en classe.

Rédigée par Lorenzo Ciccione et Stanislas Dehaene

Les points à retenir

Les motifs sont des séquences d’items (objets, nombres, sons…) dans lesquelles nous reconnaissons un ordre, une régularité, et donc une prévisibilité
De nombreux enseignants des écoles maternelles et primaires proposent des exercices basés sur la reconnaissance et l’utilisation de motifs afin d’améliorer la motricité fine et l’écriture, sans forcément en percevoir la dimension mathématique
La recherche scientifique suggère (sans toutefois prouver de façon irréfutable) que les activités scolaires avec des motifs peuvent améliorer les compétences mathématiques, puisqu’elles constituent un excellent exemple d’abstraction proto-mathématique
Au cours de leur développement, les enfants repèrent progressivement des régularités de plus en plus complexes qui leur permettent de comprendre, de prolonger et de transposer des motifs
Afin de souligner le caractère abstrait des règles sous-jacentes aux motifs, nous suggérons de les décliner de différentes manières : le même motif ABABAB peut être présenté aux élèves sous la forme de sons, de perles, de lettres, de chiffres, etc.
Au-delà des simples alternances ABABAB, les élèves de maternelle devraient être confrontés à des régularités plus complexes, par exemple des répétitions (AABBAABB…), des séries croissantes (ABAABBAAABBB…), ou impliquant plus de deux éléments (ABCDABCD…; AABBCC…)
Nous conseillons aux enseignants de proposer différentes tâches à leurs élèves : copier un motif, l’étendre et le prolonger, trouver l’intrus dans une séquence, compléter une figure par son image symétrique, compléter une série de nombres…
Les jeux et les exercices avec des figures géométriques sont un excellent moyen d’introduire implicitement des concepts mathématiques importants (symétrie, moitié, paire, ensemble, fraction…)
Le caractère ludique, créatif, artistique des exercices avec les motifs pourrait être favorable au développement mathématique chez les garçons comme chez les filles, en diminuant les stéréotypes associés à cette discipline
Nous suggérons aux enseignants de valoriser les multiples formulations abstraites que les élèves peuvent proposer pour un motif, mais de toujours les guider de manière explicite dans la compréhension des concepts mathématiques sous-jacents, auxquels les motifs ne constituent qu’une première approche intuitive.