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Les bases cérébrales du calcul

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 »

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.