La bosse des maths
Au XIXe siècle, Franz Gall, un médecin autrichien installé à Paris, prétendait pouvoir connaître les capacités intellectuelles et morales d’un individu à partir d’un examen du crâne. Selon sa théorie, les diverses fonctions de perception, de pensée ou d’émotion trouvaient chacune leur origine dans des zones spécifiques du cerveau. Un individu fort en maths, par exemple, devait avoir la zone correspondante développée (grosse) au point de déformer la boîte crânienne et de laisser apparaître « la bosse des maths ».
Une telle caractérisation des différentes zones cérébrales relève en réalité de la pure fantaisie dans la mesure où le cerveau ne « gonfle » pas chez les individus qui présentent de grandes facultés intellectuelles. Cependant, l’idée selon laquelle certaines aires cérébrales sont spécialisées dans la réalisation de fonctions particulières a été étayée peu après la Première Guerre mondiale : chez des soldats blessés à la tête par balle ou par éclat d’obus, les médecins ont observé qu’à chaque zone détruite du cerveau correspondait la perte d’une certaine fonction cognitive ou motrice.
Les neurologues disposent aujourd’hui de méthodes d’exploration (notamment l’IRM1 fonctionnelle) qui permettent d’observer les zones actives d’un cerveau en fonctionnement2. Ils ont découvert que le traitement des nombres sollicite tout particulièrement une zone du cortex : la portion horizontale du sillon intrapariétal des lobes pariétaux droit et gauche. Cette région est nécessaire mais non suffisante pour le calcul numérique : d’autres aires cérébrales sont alors mobilisées. De plus les mathématiques ne se réduisent pas à l’arithmétique. L’exercice de la géométrie, par exemple, met en œuvre des aires impliquées dans la perception visuelle ou l’orientation dans l’espace.
Tous les humains semblent avoir, dès l’âge de quatre mois, des capacités à compter à peu près égales et proches de celles des singes, des corbeaux ou des lions3. Ce sont l’environnement culturel, l’éducation et le développement personnel qui leur permettent de « faire des mathématiques » et qui conditionnent principalement les différences de performance entre les individus. En ce sens, la « bosse des maths » est loin d’être déterminée uniquement par un capital génétique.
1. imagerie par résonance magnétique nucléaire
2. cf. Le nouvel inconscient, de Lionel Naccache (Odile Jacob, 2006)
3. cf. La bosse des Maths, de Stanislas Dehaene (Odile Jacob, 1997)
DOSSIER
L'intelligence des Maths
Psychologie
"Pas doué pour les maths!"
Une recherche innovante en psychologie est menée dans le but de mieux prévenir les difficultés scolaires en mathématiques.Selon plusieurs enquêtes nationales ou internationales récentes,
le niveau des élèves français en mathématiques tend à baisser
et le nombre d’élèves en difficulté dans cette discipline tend à
augmenter. Ce constat est inquiétant parce que la préparation des
jeunes générations à la vie professionnelle requiert l’acquisition de
compétences solides en mathématiques.
Des difficultés peu étudiées
Les chercheurs en psychologie travaillent depuis longtemps à la
connaissance des mécanismes impliqués dans les apprentissages
scolaires afin de concevoir des programmes d’aide aux enfants en
difficulté. Toutefois, ces recherches ont globalement privilégié la lecture
et l’écriture au détriment des mathématiques, peut-être en partie parce
que les performances d’apprentissage des maths, contrairement à
celles de la langue, paraissaient découler avant tout d’aptitudes innées1
dont le manque semblait difficile à pallier.
Des travaux récents ont cependant mis en évidence l’importance
considérable de l’acquisition précoce des nombres et du comptage dans
la capacité ultérieure des enfants à effectuer des calculs et à résoudre
des problèmes arithmétiques. Ils ont aussi souligné que certaines
dimensions conatives (relatives à la volonté, à l’effort), comme l’intérêt
des élèves pour les maths et leur sentiment de réussir ou d’échouer dans
ce domaine, déterminaient au moins en partie leurs performances.
Si prévenir les difficultés d’apprentissage en mathématiques dès
les premières années de la scolarité est ainsi devenu une nécessité
reconnue, les outils permettant d’évaluer à ce stade les compétences et
les dimensions conatives font pourtant encore défaut. C’est pourquoi
notre équipe réalise actuellement une recherche2 visant à valider de tels
instruments auprès de 121 élèves suivis entre 5 et 8 ans.
Un concept de soi en mathématiques
Un questionnaire a ainsi été élaboré pour mesurer le « concept de soi en
mathématiques » chez les enfants, de la grande section de maternelle
au CE1. Plus précisément et afin de rendre compte de l’existence de
plusieurs facettes d’un tel concept (une pluralité encore souvent sousestimée
chez les jeunes enfants), trois de ces facettes ont été étudiées :
l’attitude envers les maths, le sentiment de compétence et le sentiment
de difficulté en maths (cf. figure 1 ci-dessous). De plus, une batterie d’évaluations
des compétences de base en mathématiques a été créée à partir des
théories cognitivistes (portant sur l’acquisition des connaissances)
récentes qui accordent une importance capitale à l’acquisition de la
notion de nombre. Ces compétences sont en particulier la connaissance
des nombres et de leur ordre, le dénombrement, la comparaison de
nombres, le transcodage et la résolution de problèmes (cf. figure 2 ci-dessous).
Ces deux outils ont permis de montrer que, dès l’âge de 5 ans et demi,
les enfants qui se perçoivent en difficulté présentent des performances
faibles en mathématiques. Ce résultat n’est pas trivial : il confirme
l’hypothèse d’un lien étroit entre performances et sentiment de
difficulté (la relation aux deux autres facettes du concept de soi paraît
moins robuste) alors qu’on tendait auparavant à penser qu’un enfant
n’était pas capable de développer très tôt un concept de soi négatif
et conforme à ses performances réelles ; il est important parce que
l’influence néfaste d’un concept de soi négatif sur la réussite scolaire
ultérieure est aujourd’hui reconnue.
Disposer de tels outils d’évaluation paraît ainsi déterminant dans
l’objectif de prévenir l’échec scolaire en rapport avec les mathématiques.
Il est aujourd’hui établi que les actions préventives sont d’autant plus
efficaces qu’elles ciblent la facette pour laquelle l’enfant présente un
concept de soi négatif et de moindres savoir-faire. L’étape suivante
sera donc de chercher à proposer aux professionnels de l’éducation
des interventions propices à une dynamique positive et validées
expérimentalement. Il pourrait être entrepris, par exemple, de préciser à
l’enfant les causes d’échec contre lesquelles il est capable d’agir et, dans
le même temps, de renforcer son concept de soi en lui soulignant ses
compétences et en les mobilisant par une activité pédagogique ciblée.
1. Lire aussi "La bosse des maths", de J.-F. Bouhours ci-contre
2. dans le cadre du projet Ouforep financé par la Région Pays de la Loire.
• Ministère de l’Éducation Nationale (2008). Lire, écrire, compter : les performances des élèves de CM2 à vingt ans d’intervalle (1987-2007). Note d’information 08.38
• Ministère de l’Éducation Nationale (2008). L’évolution des acquis des élèves de 15 ans en culture mathématique et en compréhension de l’écrit. Premiers résultats de l’évaluation internationale PISA 2006. Note d’information 08.08.
• Florin, A., & Vrignaud, P. (2007). Réussir à l'école - Les effets des dimensions conatives en éducation. Rennes : Presses Universitaires de Rennes.
•Martinot, D. (2008). Le soi, les autres, et la société. Grenoble: Presses Universitaires de Grenoble.