Mon Cerveau à l'école

Quelques éléments de sciences cognitives pour les enseignants et les parents

  • Masques et Bébés

    écrit par :

    Ghislaine Dehaene

    Masques et Bébés

    Beaucoup de parents et de professionnels sont inquiets pour le développement des bébés si les adultes en crèche portent un masque. Ont-ils raison?

    Quels sont les domaines du développement du jeune enfant qui pourraient être affectés par le port du masque ?

    1. L’identification des personnes : mais de nombreuses autres informations nous servent pour identifier nos parents, et amis : la voix, le mouvement (tout le monde ne bouge pas pareil), l’odeur (très importante pour les plus petits). Passé la première surprise ou la mauvaise identification initiale, les enfants devraient très vite identifier qui est qui.
    2. L’identification des émotions : les yeux sont importants dans les émotions, notamment la tristesse, la colère, le bonheur, mais la bouche est utile pour reconnaître le dégoût . Là encore, le visage n’est pas la seule source d’information et la parole, ou les expressions comme waouh, beurk, l’attitude du corps sont prises en compte par les enfants. La voix est un signe social très puissant pour guider l’enfant, plus efficace que le visage seul et aussi efficace seule et associée au visage

    Un visage couvert fait percevoir le visage comme moins positif par les autres adultes, raison de plus pour sourire avec les yeux

    Il est important que les enfants n’aient pas toujours une tétine dans la bouche pour pouvoir imiter les expressions de l’adulte qui interagit avec eux.

    3. L’apprentissage du langage : Dans le bruit, quand les conditions d’écoute sont difficiles et quand les locuteurs parlent une autre langue, les adultes regardent la bouche pour s’aider. Les bébés regardent plus la bouche quand ils commencent à babiller (~8 mois à 12 mois) ou quand ils apprennent de nouveaux mots car l’information redondante les aide à mieux reconnaître les sons et les mots

    Dans ces trois domaines, les informations sont redondantes.

    La parole, les émotions, les autres sont perçus et interprétés à partir de multiples indices, venant de plusieurs modalités sensorielles et les bébés mal-voyants ne sont pas plus autistes, ou n’ont pas plus de troubles du langage que ceux qui voient les visages, ce qui relativise l’importance des informations visuelles. De plus, les nourrissons sont aussi avec leurs parents et les autres enfants qui ne portent pas de masques. La particularité des êtres humains et notamment des enfants est la souplesse cognitive et l’adaptation à de nombreux environnements. Il n’y a donc pas de raisons de craindre des troubles du développement dus au port du masque par les adultes.

    Néanmoins, il y a des populations à risque pour lesquelles il faut être vigilant :

    1. Les enfants non francophones dans des crèches francophones : la bouche aide à comprendre chez les enfants comme chez les adultes
    2.  Les enfants mal entendants
    3. Les enfants à risque d’autisme ou de troubles du langage (risques familiaux, prématurité, etc..)

    Tous ces enfants ont besoin d’informations compensatoires comme celles apportées par le mouvement de la bouche, pour aider le système auditif

    Comment faire pour compenser l’effet masque, notamment pour ces enfants à risque ?

    Il existe des masques transparents très utiles pour tous les mal-entendants qui utilisent la lecture labiale. Ils peuvent aussi être utilisés avec les jeunes enfants

    Plus généralement pour favoriser le développement du langage :

    • Une stratégie importante pour tous les parents : attirer l’attention de votre enfant avant de commencer à parler. Dites son nom. Veillez à avoir un contact visuel. Si possible, mettez-vous à la hauteur de l’enfant. Évitez de parler depuis une autre pièce ou en faisant autre chose
    • Evitez le bruit, arrêtez la radio et la télévision lorsque vous parlez, jouez avec votre enfant
    • Parlez lentement, en articulant et en exagérant les expressions faciales (sourcils !)
    • Il y a beaucoup de façons de communiquer : le rythme, le balancement, le chant,  les signes de la main. Tout ceci marche même chez le jeune bébé qui est très sensible à la coïncidence des événements et à la réponse de l’autre à son action personnelle
    • Expliquez ce que vous faites
    • Utilisez les livres, les autres enfants, les miroirs pour expliquer les émotions (fais moi le clown triste, fais moi le clown joyeux, etc…, regarde Zoé qui rit, qui chante, qui est triste, etc..), les sons, etc…
    • Faire la lecture et théâtraliser la lecture. Un bébé n’est jamais trop jeune pour qu’on lui lise des livres. L’image, le pointage aident à construire le sens des mots (émotions, objets, sens des verbes, etc..). Vous pouvez dévier du texte du livre. Montrez des images et parlez des formes, des couleurs, des actions des personnages. Demandez à votre enfant de prédire ce qui pourrait arriver ensuite.
    • Si votre enfant répond, entamez un dialogue. Reprenez ce qu’il dit et suivant son âge, complétez, imitez, interrogez. S’il est petit, donnez-lui le temps de vous imiter. Le but est de créer un va-et-vient, un échange comme dans un duo musical où les deux protagonistes se répondent, même avec les plus jeunes des enfants qui font leurs premiers sons
    • Ne vous découragez pas si votre bébé ne semble pas intéressé par la lecture de livres ou s’il demande à entendre toujours les mêmes histoires. Continuez à le faire. L’important est le plaisir d’échanger par la parole

    Continuez à lui lire des livres même quand il sait lire.  En lisant ensemble et en parlant de ce que vous voyez et faites et de ce qui se passe dans la vie, votre enfant sera exposé à de nouveaux mots, de nouveaux types de phrases, etc..

    Les effets de la lecture et des histoires racontées pendant la petite enfance sont encore mesurables à 15 ans dans l’enquête PISA 2012 (un écart de plus de 20 points dans les scores de compréhension entre les adolescents dont les parents leur lisaient des histoires ou non quand ils étaient petits !).

  • Livret des ergothérapeutes pour vous et vos enfants

    écrit par :

    Marie Palu

    Livret des ergothérapeutes pour vous et vos enfants

  • POST EXPOSITION AUX ÉCRANS

    écrit par :

    Collectif

    Plusieurs parents se posent la question de l’exposition aux écrans avant l’âge de 3 ans. Nous comprenons parfaitement ces principes éducatifs et nous les respectons.

    C’est en effet très important de limiter au maximum le temps d’exposition des bébés devant des écrans. Mais les études montrent que ce qui est important c’est que ce ne soit pas une exposition prolongée, trop fréquente. En fait, ce ne sont pas forcément les écrans en soi qui posent problème mais la durée et la fréquence d’exposition ainsi que le contenu.

    Par ailleurs, un des points qui paraît important c’est l’aspect interactif.  Par exemple, les petits enfants dès 1 an ou un peu après apprécient beaucoup de regarder les photos de quand ils étaient bébés (quelques minutes sur un ordinateur avec papa ou maman qui commente). A partir de 2 ans, ils adorent « discuter » sur Skype avec un parent parti en conférences à l’étranger par exemple …ou (et encore une fois pour une durée limitée de quelques minutes) ils peuvent se montrer passionnés devant un ballet d’animaux marins…

    Au sein de notre laboratoire (et comme dans de nombreux autres Babylabs dans le monde) nous avons créé des vidéos (présentation de stimuli visuels) spécialement pour l’expérience et pour les bébés de quelques mois afin que ce soit ludique, pas trop long… (15 minutes maximum)  et par conséquent cela reste limité comme temps d’exposition.  D’ailleurs les bébés décrochent parfois d’eux-mêmes car ils préfèrent explorer leurs mains et leurs pieds !! Mais cela fait partie de la recherche avec les bébés et nous nous adaptons bien sûr! 

    Si vous êtes intéressés sur le sujet, vous pouvez  lire cet article assez complet et bien documenté:

    https://blog.risinguparis.com/les-bebes-et-les-ecrans-des-recommandations-basees-sur-la-science-et-non-sur-la-tendance/

    Vous pouvez également lire l’article de Stanislas DEHAENE, directeur de neurospin,  le responsable de notre laboratoire et président du conseil scientifique de l’éducation nationale : Cerveau – La malnutrition est plus risquée que les écrans.

    Voir aussi cet article écrit par des spécialistes de la petite enfance : Ne parlons pas trop vite d’autisme et d’addiction (Le Monde – Débats et Analyses)


  • EXPOSITION DES BABYLABS AU PALAIS DE LA DECOUVERTE

    écrit par :

    Collectif

    EXPOSITION DES BABYLABS AU PALAIS DE LA DECOUVERTE

    Ne manquez pas l’EXPOSITION DES BABYLABS AU PALAIS DE LA DECOUVERTE sur les compétences insoupçonnées des enfants de 0 à 6 ans !

    Venez découvrir leurs impressionnantes facultés linguistiques et mathématiques dès le plus jeune âge !

    Cette exposition a été co-organisée avec le Babylab de l’Ecole normale supérieure et avec le Babylab INCC.

    Le Neurokid’s Lab de NeuroSpin sera présent :
    le samedi 23 février (Ghislaine DEHAENE-LAMBERTZ),
    le mardi 26 février (François LEROY)
    et le jeudi 7 mars (Jessica DUBOIS)

    Le programme complet:
    http://www.palais-decouverte.fr/…/a…/un-chercheur-une-manip/

  • Conférence S. Peperkamp : Acquisition du langage

    écrit par :

    Collectif

    Conférence de Sharon Peperkamp, Directrice du département d’études cognitives de l’ENS, Directrice de recherche CNRS, Laboratoire de Sciences Cognitives et Psycholinguistique, DEC ENS

  • La plus belle histoire du langage

    écrit par :

    Collectif

    La plus belle histoire du langage

    Reprenant le format de la série “La plus belle histoire” où les regards de 3 scientifiques éclairent une question de manière croisée, P. Picq, L. Sagart et G. Dehaene répondent aux questions de C Lestienne sur l’origine du langage. Quel était le premier homme à parler? quelle était la première langue? Quels sont les premiers mots du bébé? Voilà les trois aspects abordés ici mais peut-on vraiment répondre à ces questions? Un livre facile à lire sur une question qui nous passionne tous

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    La plus belle histoire du langage

  • A quoi pensent les bébés!

    écrit par :

    Ghislaine Dehaene

    A quoi pensent les bébés!

    Évidemment, je ne sais pas à quoi pensent les bébés, de la même façon que je ne sais pas à quoi vous pensez mais nous connaissons de plus en plus de choses sur comment le cerveau du bébé et de l’enfant se développe, comment il réagit à son environnement et comment il apprend.

    Le petit humain, dès le départ curieux et observateur, cherche à comprendre …          Conférence tout public Université de Genève

    Les Maternelles

     

     

     

    © Avalon Studio

    Comment les bébés reconnaissent-ils leurs parents? 

     

     

  • Signes d’alerte de difficultés de langage

    écrit par :

    Ghislaine Dehaene

    Signes d’alerte de difficultés de langage

    Vous vous inquiétez car votre enfant dit peu de mots.

    La variabilité dans l’acquisition du langage est assez importante même au sein d’une même famille. Néanmoins si vous vous inquiétez, il y a peut-être anguille sous roche…. et vous pouvez consulter ce texte publié par le ministère français de la Santé des signes d’alerte de difficultés de langage ICI

    et télécharger cet inventaire des mots que les enfants de 12-18 et 24 mois produisent généralement (Inventaire de Mc Arthur, adaptation française de S. Kern, CNRS). Attention, cet inventaire est juste un indicateur qui doit être discuté avec un professionnel mais il peut vous aider à apprécier plus objectivement où en est votre enfant.

  • Les merveilles de l’articulation humaine !

    écrit par :

    Ghislaine Dehaene

    Les merveilles de l’articulation humaine !

    Le langage et le chant sont deux grandes réalisations humaines dues en partie à l’étonnante fluidité et complexité de nos mouvements articulatoires.

    Comme vous pouvez le voir sur cette VIDEO d’une chanteuse soprano et d’un musicien étonnant qui imite des bruits divers rien qu’avec ses articulateurs vocaux, les humains ont une maîtrise exceptionnelle de leur conduit vocal pour produire toutes sortes de sons, et notamment ceux nécessaires pour parler.
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    Un jeune enfant doit donc apprendre à coordonner tous ces muscles (70!) pour ouvrir et fermer le conduit vocal à différents endroits, le faire résonner ou non, bloquer l’air, le faire siffler, rouler, passer plus bas ou plus haut et ainsi arriver à produire les 36 sons (ou phonèmes) du français (17 consonnes, 3 semi-consonnes/voyelles et 16 voyelles. On peut ajouter des sons importés comme le ng de camping et les onomatopées).

    Il faut non seulement produire ces sons isolément mais les enchaîner dans un mot ou une phrase, ce qui demande une agilité phénoménale qui demande plusieurs années avant de devenir parfaite. Donc ne vous impatientez pas si votre bout de choux peine un peu à se faire comprendre. Pour mieux le comprendre, regarder ces deux vidéos de  Niebergall et collaborateurs, du Max Plank Institute à Göttingen, publié dans Magnetic resonance in medicine, 2013, 69, 477-485.
    Wiley Online Library  :

    ATTENTION pourtant, à 3 ans, l’enfant doit être compris en dehors de ses proches même s’il peut persister encore quelques difficultés articulatoires.

    Vérifier ICI les signes d’alertes de difficulté du langage (source ministère français de la santé)

     

    IRM temps réel de l’articulation du mot kanupolo

    et IRM temps réel de l’articulation d’une phrase

     

  • Un cerveau pour apprendre!

    écrit par :

    Ghislaine Dehaene

    Un cerveau pour apprendre!

    Pendant très longtemps, le cerveau de l’enfant est resté une boite noire. En effet, après que Broca ait découvert en 1861 que Mr Leborgne avait perdu la parole parce qu’il avait une lésion dans la région frontale gauche1, les connaissances sur le cerveau ont rapidement progressé chez l’adulte en reliant les symptômes que les patients présentaient, aux lésions cérébrales découvertes à l’autopsie. Heureusement, les enfants sont en bonne santé. Il a donc fallu attendre le développement de l’imagerie cérébrale non invasive pour étudier comment le cerveau de l’enfant pouvait apprendre à parler, à lire ou à calculer.

    L’imagerie cérébrale

    Actuellement, l’électro- ou la magnéto-encéphalographie permettent de suivre de milliseconde en milliseconde comment l’information traverse le cerveau. L’imagerie par résonnance magnétique nous permet de voir les régions actives dans une tâche et de tracer les faisceaux qui lient les différentes régions cérébrales.

    Nous pouvons employer ces techniques dès le plus jeune âge, chez le fœtus ou le prématuré. Les recherches se multiplient chez l’enfant et révolutionnent notre connaissance du cerveau.

    L’enfant n’est pas une argile modelée par l’environnement. Il est actif dans son apprentissage

    A travers ces études, l’enfant n’apparait pas passif face à son environnement mais actif dans son apprentissage. Il ne subit pas son environnement, il le prévoit, et ce dès la naissance. Nous comprenons mieux comment la culture tire profit des contraintes cérébrales et comment le cerveau humain se dote de nouvelles capacités comme la lecture ou la musique en s’appuyant sur nos capacités naturelles. Ces études éclairent également les mécanismes subtils qui peuvent être altérés dans des pathologies développementales comme la dyslexie ou la dyspraxie, et comment la maturation très hétérogène et prolongée du cerveau humain peut expliquer les particularités de la cognition du nourrisson, de l’enfant et de l’adolescent. Enfin, comprendre comment le cerveau, cet organe si complexe, se développe nous donne des clés indispensables pour comprendre le fonctionnement cérébral de l’adulte. Tel sont les défis que nous espérons résoudre dans les prochaines années grâce à l’imagerie cérébrale.

  • Sites externes traitant du bébé

    écrit par :

    Collectif

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  • Capacités précoces du langage

    écrit par :

    Ghislaine Dehaene

    Capacités précoces du langage

    Un des « miracles » les plus incroyables du développement reste l’apprentissage du langage par un bébé : comment en à peine trois ans, parvient-il à maitriser le français alors que vous-même peinez toujours sur l’anglais malgré de longues années de cours intensifs ? En quelques mois, les étapes essentielles d’acquisition sont généralement franchies : comprendre que la parole transmet de l’information et que ce signal acoustique continu peut être décomposé en briques élémentaires qui se recombinent de multiples façons pour créer de nouveaux messages. Un enfant de 3 ans sait parfaitement exploiter cette propriété combinatoire, produisant des phrases qu’il n’a jamais entendues comme « ils sontaient partis ». Ces phrases « hyper » grammaticales prouvent qu’il n’est pas un simple perroquet : il analyse ce qu’il entend pour découvrir les règles particulières qui permettent de former mots et phrases dans sa langue maternelle, et il exploite judicieusement ces règles pour créer ses propres messages, dans ce cas bien plus logiques que le correct « ils étaient ».

    Une vidéo sur les bases neurales du langage chez le bébé (conférence au collége de France)

    Comment le bébé progresse-t-il ?

    Les enfants présentent très jeunes des capacités linguistiques élaborées. A la naissance, ils reconnaissent la voix de leur maman mais aussi leur langue maternelle. Ils discriminent n’importe quel couple de langues du moment qu’elles appartiennent à des familles rythmiques différentes (ex : le français et l’anglais, mais pas l’espagnol et l’italien). Ils sont sensibles à des différences acoustiques minimes, comme les 40 ms qui séparent /b/ de /p/ mais peuvent aussi les négliger quand elles n’ont pas d’importance linguistique, comme par exemple si un mot est dit par différentes voix. Ils peuvent associer un mouvement du visage qu’ils regardent avec un son particulier (ex : ouvrir la bouche fait /a/, étirer les lèvres fait /i/).

    Ces capacités initiales, partagées par tous les bébés du monde, sont rapidement modifiées par la langue de l’entourage et à la fin de leur première année, les nourrissons ont acquis les caractéristiques sonores de leur langue (rythme, mélodie, phonèmes spécifiques de leur langue et leurs règles de combinaison dans les mots). Leur babillage est marqué par la langue maternelle, rendant facilement identifiables les petits français, cantonnais ou arabes de huit mois. Ils sont capables d’extraire des mots de la parole continue, et associent les mots les plus fréquents avec des objets. Ces acquisitions initiales essentiellement perceptives sont difficilement visibles par les parents jusqu’à l’explosion lexicale, véritable feu d’artifice où l’acquisition des mots s’accélère brutalement vers 18-24 mois.

    À la même époque les enfants commencent à associer deux mots, premières démonstrations de leur habileté syntaxique. La technique des potentiels évoqués montre que, dès deux ans, les enfants construisent  la structure syntaxique de la phrase qu’ils écoutent au fur et à mesure que les mots sont présentés, sans attendre la phrase complète. Une réponse « d’incongruité » est enregistrée pour des phrases comme « il prend la mange » et non pour « il prend la fraise ». Chaque suite de deux mots est tout à fait légale en français et c’est seulement le calcul du rôle de chaque mot dans la phrase qui permet de détecter précocement (avant d’accéder au sens) l’incongruité. Vers trois ans, les enfants ne dominent pas encore parfaitement leur langue maternelle mais les bases du langage (phonologie, lexique et syntaxe) sont acquises.

    Comment le bébé fait-il ?

    Est-ce que cet apprentissage rapide du langage est lié à une organisation particulière du cerveau humain ? Chez l’adulte, les régions impliquées dans le traitement de la parole occupent dans l’hémisphère gauche, les berges de la scissure de Sylvius, ce vaste sillon qui sépare régions temporales et frontales à l’avant, temporales et pariétales à l’arrière. Chez le nourrisson de deux mois écoutant sa langue maternelle, les activations cérébrales en imagerie par résonance magnétique sont très similaires à celles de l’adulte. En particulier, l’asymétrie en faveur de la gauche si caractéristique du traitement linguistique adulte est déjà présente, soulignant l’origine génétique des particularités du traitement du langage dans l’espèce humaine. Cette asymétrie fonctionnelle reposerait sur le développement structurel asymétrique des régions cérébrales impliquées (gyrus de Heschl, planum temporale, sillon temporal supérieur, région frontale inférieure) et des fibres de substance blanche les connectant (faisceau arqué).

    De plus, une hiérarchie de régions codant pour des représentations sonores de plus en plus complexes existe le long des régions temporales supérieures du nourrisson, et pourrait lui fournir un premier outil pour découper la parole en unités plus petites et résoudre ainsi le problème de la segmentation sonore. Enfin, les régions frontales participent précocement à cet apprentissage comme nous l’avons souligné ci-dessus. Différentes régions frontales s’activent quand le bébé doit retenir une phrase ou une syllabe pendant quelques secondes, ou se rappelle la mélodie de sa langue maternelle, ou encore reconnaît la voix de sa maman . Ces régions permettent au nourrisson de s’orienter vers la parole, et très rapidement d’essayer de produire les mêmes sons que ceux qu’il a déjà mémorisés. Ce n’est donc pas l’acquisition de la parole qui crée ces réseaux mais c’est l’existence initiale de ces réseaux qui permet aux êtres humains d’acquérir un langage.

    Parler n’est pas une activité solitaire

    Réponse à la voix de la mère
    Les humains ne parlent pas seuls et les nourrissons sont rapidement engagés dans un échange mutuel avec leur entourage. Les études d’imagerie fonctionnelle mettent en évidence les connexions étroites entre le système linguistique et les systèmes attentionnel et social qui accroissent son efficacité. Ecouter sa maman par exemple met en jeu un large réseau de régions appartenant au système attentionnel et au système émotionnel  (cortex orbito-frontal, putamen et amygdale) contribuant à l’amplification des réponses linguistiques. Une preuve directe que le plaisir et les émotions accroissent nos capacités d’apprentissage !

  • Les bases cérébrales du calcul

    écrit par :

    Le Labo

    Le calcul, une invention récente

    Si le calcul est une compétence essentielle au quotidien, il n’en est pas moins une invention récente dans l’histoire de l’humanité.
    Comment cette compétence se développe-t-elle chez l’enfant et quel mécanisme cérébral la sous-tend ?
    Depuis une vingtaine d’années, la recherche en neuropsychologie explore la nature des compétences mathématiques et leur développement dans le cerveau de l’enfant.

    Il y a 50 ans, Piaget supposait que l’enfant ne comprenait que vers 4 ou 5 ans l’invariance du nombre, c’est-à-dire le fait que le nombre soit une propriété permanente des ensembles, quelles que soient les opérations qu’on leur impose.
    On sait aujourd’hui que même les nourrissons de quelques mois possèdent des compétences numériques raffinées (cf. Les compétences mathématiques du bébé [lien interne]).
    Ces compétences s’appuient sur le système numérique approximatif, un tremplin essentiel pour développer ultérieurement des capacités mathématiques de plus haut niveau (Piazza 2010).

    Trois circuits pour un “Triple Code”

    • Une aire cérébrale cruciale pour le système numérique principal a été identifiée dans les dernières années : elle se situe dans la partie arrière supérieure des deux hémisphères, dans le lobe pariétal, dans ce qu’on appelle le sillon intrapariétal.
      Cette région répond aux nombres, qu’ils soient nommés oralement ou écrits, en chiffres arabes ou en toutes lettres ; elle s’active également lors de la résolution des opérations numériques, qu’il s’agisse d’additions, de soustractions, de multiplications, de comparaisons, ou même simplement de la détection d’un nombre sur un écran.
      Ainsi, l’intensité de l’activation est liée à la difficulté de la tâche arithmétique.
      Cette organisation fonctionnelle est universelle : elle ne dépend d’aucune culture (Dehaene 2003).
      D’autre part, des études sur les animaux ont montré que les régions homologues du lobe pariétal chez les primates répondaient également aux tâches d’estimation approximative de quantités.
      Ainsi, bien que les neurones de cette région codent à l’origine pour les nombres approximatifs d’objets, nous autres humains les avons “recyclés”, grâce à un apprentissage, pour les entraîner au traitement des symboles numériques et à la résolution de calculs exacts.
      Des lésions dans le lobe pariétal peuvent ainsi être associées à une acalculie : un trouble de l’arithmétique sélectif et acquis (Dehaene 1997, Levy 1999).
      Les enfants dyscalculiques (qui ont des difficultés à apprendre les principes du décompte et du calcul) présentent également une activation réduite ou une anomalie structurelle du dans les régions intrapariétales gauche et droite (pour une revue de cette question, voir Dehaene 2004).
    • Le circuit des “noms de nombres” (‘un’, ‘deux’), qui implique en particulier le gyrus angulaire gauche et les régions préfrontales, s’active lorsqu’on entend des chiffres où lorsqu’on les lit en toutes lettres.
    • Le circuit des chiffres arabes active les aires visuelles lorsqu’on lit un chiffre présenté en caractère arabe (‘1’, ‘2’), afin de le décoder et de l’intégrer au système numérique principal ainsi qu’au système verbal.

    Ces trois circuits, qui forment le “Triple Code”, communiquent entre eux, ce qui nous permet faire la conversion d’une représentation à l’autre (par exemple, retrouver la prononciation d’un chiffre arabe, ou directement la quantité qu’il représente) et ainsi de procéder rapidement aux traitements numériques (Dehaene 1995). Ces connexions ne sont pas aussi robustes chez les enfants : c’est l’apprentissage, entre autres, qui permet d’automatiser ces transferts.

  • Les compétences mathématiques du bébé

    écrit par :

    Stanislas Dehaene

    Les compétences mathématiques du bébé

    On pourrait penser qu’à la naissance, le bébé ne connaît rien des mathématiques. C’était d’ailleurs l’idée de Jean Piaget: la compétence logico-mathématique se développerait très lentement, et le jeune enfant serait dépourvu de toute intuition abstraite.

    Or, on sait aujourd’hui que cette idée est fausse. L’enfant naît avec des intuitions abstraites du nombre et de l’arithmétique. Dès la maternelle, l’enseignement des mathématiques devrait s’appuyer sur les intuitions de l’enfant plutôt que de les nier.

    A la naissance, une perception approximative des nombres.

    Dès la naissance, les bébés sont curieux et compétents. On a aujourd’hui la preuve que le système numérique approximatif est actif très tôt au cours du développement, sans doute dès la naissance. Il permet aux enfants, lorsqu’ils voient une collection d’objets ou qu’ils entendent une série de sons, d’en percevoir le nombre approximatif.

    Ainsi, des chercheurs ont détecté une sensibilité au nombre chez des nouveaux-nés de quelques heures :

    • Si on habitue ces nouveaux-nés à une séquence de 4 sons, ils regarderont plus longtemps les images contenant 4 objets que celles qui en contiennent 12. En d’autres termes, ils transfèrent spontanément le nombre entre leurs perceptions auditives et visuelles, démontrant qu’ils disposent d’une capacité numérique.
    • D’autre part, les bébés de quelques mois sont capables de procéder à un calcul mental approximatif. Par exemple, ils observent 5 objets qui tombent dans une boîte, puis 5 autres objets s’y ajoutent. Si la boîte s’ouvre et qu’on y trouve non pas 10 mais seulement 5 objets, les bébés ont une réaction de surprise. Inversement, si 10 objets sont dans la boîte, et qu’on en soustrait 5, ils s’attendent à voir 5 objets et sont surpris d’en voir 10. Ils sont donc capables d’anticiper les résultats approximatifs d’opérations d’additions ou de soustractions. Bien sûr, ils ne savent pas encore que 5+5 fait exactement 10, mais ils savent approximer.


    McCrinkMovie
    5 + 5 =…. 5 !
    Ce film créé par Koleen McCrink montre une impossibilité arithmétique: 5 + 5 égale 5. Les bébés de 5 mois réagissent en manifestant leur surprise: ils regardent plus longtemps l’événement impossible qu’un autre film où apparait le résultat correct.

    Le développement de la discrimination des quantités

    La capacité de faire la différence entre deux nombres varie avec l’âge. Elle dépend du rapport entre les nombres: à la naissance, les bébés ne parviennent qu’à distinguer des nombres très différents, par exemple 4 contre 12. Progressivement, la perception s’améliore.

    • A 6 mois les bébés parviennent à distinguer les nombres du simple au double: ils font la différence entre 2 et 4, ou entre 4 et 8, et parviennent ainsi à savoir que 5+5 ne fait pas 5.
    • Dès leur 3ème année, ils sont capables de distinguer deux ensembles qui diffèrent d’environ 50% (4 contre 6)
    • A l’âge adulte, “l’acuité” du Système Numérique Approximatif atteint environ 15 à 20%, c’est-à-dire que nous savons faire la différence entre un ensemble de 8 objets et un autre de 9 ou 10 objets.

    La précision de la discrimination des quantités est un indice très précieux. Les enfants dyscalculiques ont des difficultés à distinguer deux ensembles d’objets sur la base de leur nombre, et à choisir le plus grand des deux. Même chez l’enfant normal, l’acuité numérique prédit la réussite scolaire mathématique… ce qui ne veut pas dire qu’elle ne peut pas s’améliorer: l’éducation améliore nettement le sens des nombres. Le logiciel “La course aux nombres” est conçu pour améliorer, entre autres, la précision de la perception des nombres.

    Un système efficace de suivi de petits nombres

    Les bébés humains disposent non seulement d’un système numérique approximatif, mais aussi d’un “système de suivi des objets”, qui leur permet de faire attention aux objets et de percevoir les tous petits nombres: 1, 2 ou 3 objets.

    Des chercheurs ont par exemple montré que lorsque l’expérimentateur place 3 jouets dans une boîte et en ressort 2, un enfant de 12-14 mois cherche l’objet manquant. Cependant, si 4 objets ont été déposés et 2 ressortis, alors l’enfant ne cherche pas les objets manquants. En d’autres termes, les jeunes enfants d’un an ne se sont pas capables de se représenter mentalement, avec précision, plus de 3 objets individuels.  Au-delà, seul le système numérique approximatif représente le nombre comme une propriété globale et floue de l’ensemble.