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La cognition mathématique: la chaîne numérique
La chaîne numérique verbale
Acquisition d'un lexique fini et d'une syntaxe |
Dans toutes les langues il y a un lexique (voc) et une syntaxe (règles grammaticales) |
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Acquisition = mini lexique |
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Lexique: |
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Unités: 1-9 |
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Particuliers: 11-16 |
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-> mots qu'ils va falloir apprendre et qui ne sont pas construits |
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Dizaines: 10, 20... |
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Séparateurs: 100, 1000... |
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Combinatoire |
= règles qui aident à combiner les mots entre eux pour en faire des nouveaux |
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Additive |
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Multiplicative |
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ex: |
Huitante-quatre = 80 + 4 = 84 -> permet une transparence dans l’écriture car j’écris ce que j’entend |
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Quatre-vingt-quatre = 4 x 20 + 4 = 84 |
La chaîne numérique verbale
Distinguer les mots nombres des autres |
Fuson |
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A 2 ans, seulement 3/40 enfants introduisent des lettres de l'alphabet |
(seules ou mélangées avec les mots nombres) |
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Chez les enfants de 3, 4 et 5 ans aucun n’utilise d’autres mots lorsqu’ils doivent énoncer la chaîne ou compter |
normalement pas de confusion avec les mots qui renvoient à des quantités (mots nombres) |
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=> les enfants ne vont pas insérer des mots quand ils récitent |
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ex: 1-2-chien-... |
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Gelman et Gallistel: |
mêmes résultats aux mêmes âges |
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Baroody: |
chez les enfants de 6-14 ans avec une déficience mentale -> même résultat |
Structure des séquences incorrectes
Fuson, Richards et Briars: |
stabilité des séquences incorrectes |
La façon dont les enfants apprennent une chaîne numérique suit un ordre |
Structure des séquences incorrectes
Organisation des séquences :
1) portion correcte (chaîne conventionnelle) : suit la convention de la langue
2) portion incorrecte mais stable (de 2-6 mots-nombres) : il se trompe mais si on lui demande de répéter il reproduit les mêmes erreurs => bonne chose
Zone proximale de développement (Vygotsky) = ce qu’il va prochainement pouvoir faire
3) portion finale incorrecte et non-stable -> va varier à chaque récitation
Structure des séquences incorrectes
3.5 ans: quelques particuliers
Chaîne conventionnelle
S'accroît grandement à partir de 4 ans
Fuson, Richards, Briars
Chaîne conventionnelle
Disparité en fonction des classes sociales :
- Suisse classe défavorisée : 15 alors que les autres jusqu’à 20 -> moins de jeux, de mots, comptage…
- À 5 ans : même stade -> rentrée à l’école => compenser différence de classe sociale
À 4 ans : taille moyenne de la chaîne numérique
Cependant, la scolarisation fait disparaître ces disparités
Chaîne incorrecte mais stable
L'enfant doit inventer la suite de la chaîne pour pouvoir compter des collections de grandes tailles |
Aussi car il n'a pas encore acquis les règles de construction de la chaîne |
Trou |
reflète l'apprentissage par coeur |
Trou qu'on n'arrive pas à récupérer |
Chaîne incorrecte mais non-stable
Contrairement à la précédente, l'enfant a un défaut de mémorisation |
Apprentissage, comment se fait-il ?
Dabord: |
apprentissage par coeur de type sériel |
(un après l'autre) |
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Du fait des irrégularités entre 12 (twelve) et 20 (twenty), les enfants apprennent les particuliers comme des mots nouveaux |
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Apprentissage lent et difficile. Faibles différences interindividuelles |
Apprentissage par cœur = répétition |
Puis: |
découverte de la structure des mots-nombres |
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Découverte d’une structure régulière (ex : d’abord 41 et après 42) |
dès qu’ils ont compris ça, leur apprentissage va aller très vite |
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À partir de 4-6 ans, certains enfants commencent à utiliser un système fondé sur les règles de la combinatoire |
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Les différences interindividuelles se creusent alors entre les enfants utilisant déjà la combinatoire et ceux qui en sont encore à l’apprentissage par cœur |
4,5 ans grande séparation dans la classe |
Élaboration de la chaîne numérique verbale
L’apprentissage de la chaîne numérique ne s’arrête pas à la 1ère production d’une séquence correcte |
De 4-7/8 ans : 5 niveaux d’élaboration de la chaîne: |
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1. Chapelet : un tout indifférencié |
comme si c’était un grand mot (undeuxtroisquatre) |
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2. Liste non-sécable : récitation toujours depuis le début (compter jusqu’à n) |
peut pas commencer à compter à partir de 4 par ex |
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3. Chaîne sécable : compter à partir de n ; compter de x à y |
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4. Chaîne numérique : mots sont des unités numériques |
chacun des mots à un sens numérique -> ça renvoie à des quantités |
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5. Chaîne bidirectionnelle : récitation dans les 2 sens (compter à rebours) |
utile pour entrer dans les soustractions |
Différences inter-langues
Grosse communauté chinoise aux USA
Grosse différence dans les deux entre 4 et 5 ans
Les chinois commencent à faire des opérations plus tôt (1 an d’avance) -> ce qui explique que les asiatiques sont avantagés
Ainsi : aux USA les performances sont inférieures aux jeunes chinois pour compter au-delà de 10
Différences inter-langues
Langues européennes peu transparentes |
= on entend pas ce que ça veut dire |
Langues asiatiques sont transparentes |
on entend dans les mots la base 10 |
Avec 10 mots on sait compter à l’infini |
La langue dans laquelle les enfants apprennent les maths va avoir un impact |
La chaîne numérique écrite
La notation positionnelle
La valeur du chiffre dans le nombre dépend de sa position
- Il suffit que le chiffre ne soit pas au même endroit pour qu’il signifie autre chose
Plus la correspondance oral/écrit est régulière, plus l’apprentissage est facile
- Ex : dans « vingt-deux » on entend pas le 2
Comparaison inter-langues
Miura et al.
Représenter avec des réglettes (valant 10) et des cubes (1)
- Ex : montrer 22, 12…
Langues européennes : prennent cube par cube (ex : 12 = 12 cubes)
Langues asiatiques : canonique = une réglette de 10 + 2 cubes
Comparaison inter-langues
Ex: en chinois |
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Shi Yi |
= "dix un" = 11 |
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Er Shi San |
= "deux dix trois" = 23 |
Les langues asiatiques rendent la base 10 transparente |
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Transcodage de la forme verbale à celle digitale
Est-ce qu’on a accès au sens de ce qu’on écrit pour pouvoir l’écrire ? |
Les activités sont-elles nécessairement sous-tendues par le sens ? |
2 types de modèles : |
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1. Modèles sémantiques |
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2. Modèles asémantiques : |
lorsqu’on écrit on n’a pas activé le sens de ce qu’on veut écrire |
Transcodage de la forme verbale à celle digitale
Activité d’écriture des nombres
Dehaene :
On représente les nombres sous 3 formes : verbal, chiffres, analogique
(renvoie au sens, ex : 12 = 2 dizaines + 2 cubes)
6 exercices : chaque flèche est un exercice
Verbal -> chiffres : Est-ce qu’obligatoirement les humains activent le sens ?
=> Si ils le faisaient ils seraient max à 63%
Comparaison de nombres
Appuyer du côté où c’est le plus grand
71 c’est plus grand car ça a plus de dizaines
Si on regarde les temps de réponse ce n’est pas le cas -> car on met du sens sur tout
Ordinateur : OUI -> pas les humains !
Comparaison de nombres
Logiquement on devrait mettre le même temps
Logiquement plus rapide quand on voit 71 et 65 que 69 et 65
MAIS NON
La ligne numérique
Dans notre tête les nombres sont organisés sur une ligne numérique
Distances nous permettent de répondre !!
La ligne est orientée et compressée
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