Les capacités de raisonnement spatial des bébés prédisent les capacités mathématiques à 4 ans

Selon une nouvelle étude publiée dans la revue, les compétences de raisonnement spatial pendant la petite enfance peuvent prédire la capacité en mathématiques à l'âge de quatre ans.Science psychologique. Les résultats peuvent aider à expliquer pourquoi certaines personnes adoptent les mathématiques tandis que d'autres les craignent et les évitent.

«Nos résultats suggèrent que ce n’est pas seulement une question de nourrissons plus intelligents devenant des enfants de quatre ans plus intelligents», a déclaré la chercheuse Stella Lourenco, psychologue à l’Université Emory. «Au lieu de cela, nous pensons que nous avons mis au point quelque chose de spécifique concernant le raisonnement spatial précoce et les capacités mathématiques.»

Des recherches antérieures ont montré qu'une aptitude spatiale supérieure à 13 ans prédit des réalisations professionnelles et créatives dans les domaines de la science, de la technologie, de l'ingénierie et des mathématiques plus de 30 ans plus tard.

La bonne nouvelle est que ces compétences spatiales peuvent être perfectionnées dès le début. «Nous savons que le raisonnement spatial est une compétence malléable qui peut être améliorée avec la formation», dit Lourenco. «Une possibilité est de mettre davantage l’accent sur le raisonnement spatial dans l’enseignement précoce des mathématiques.»

Pour l'étude, l'équipe de Lourenço a testé 63 nourrissons, âgés de six mois à 13 mois, pour une compétence visuelle-spatiale connue sous le nom de «transformation mentale», ou la capacité de transformer et de faire pivoter des objets dans «l'espace mental». La transformation mentale est considérée comme une caractéristique de l'intelligence spatiale.

Les chercheurs ont contrôlé les capacités cognitives générales des enfants, telles que le vocabulaire, la mémoire de travail, la mémoire spatiale à court terme et la vitesse de traitement.

Lourenco et son co-auteur, l'étudiante diplômée Jillian Lauer, ont montré aux bébés une série de flux vidéo couplés. Dans chaque flux, les bébés ont reçu deux formes assorties, similaires aux pièces de carreaux Tetris, qui ont changé d'orientation dans chaque présentation. Dans l'un des flux vidéo, les deux formes de chaque troisième présentation tournaient pour devenir des images miroir. Dans l'autre flux vidéo, les formes n'apparaissaient que dans des orientations non miroir. La technologie de suivi oculaire a révélé quel flux vidéo les nourrissons regardaient et pendant combien de temps.

Ce type d'expérience est appelé un paradigme de détection de changement. «Il a été démontré que les bébés préfèrent la nouveauté», explique Lourenco. «S'ils peuvent s'engager dans une transformation mentale et détecter que les pièces tournent parfois dans une position de miroir, c'est intéressant pour eux en raison de la nouveauté.»

En tant que groupe, les nourrissons ont regardé beaucoup plus longtemps le flux vidéo avec des images miroir, mais il y avait des différences individuelles dans la durée pendant laquelle ils le regardaient.

Les participants ont été testés à nouveau à l'âge de quatre ans pour la capacité de transformation mentale, ainsi que la maîtrise de concepts mathématiques symboliques simples. Les résultats ont révélé que les bébés qui passaient plus de temps à regarder le flux d'images miroir conservaient ces capacités de transformation mentale plus élevées à l'âge de quatre ans, et obtenaient également de meilleurs résultats sur les problèmes de mathématiques.

«Notre travail peut contribuer à notre compréhension de la nature des mathématiques», dit Lourenco. «En montrant que le raisonnement spatial est lié aux différences individuelles dans les capacités mathématiques, nous avons ajouté à une littérature croissante suggérant une contribution potentielle au raisonnement spatial en mathématiques. Nous pouvons maintenant tester le rôle causal que le raisonnement spatial peut jouer tôt dans la vie. »

Les résultats peuvent aider non seulement à améliorer l'enseignement régulier des mathématiques au début, mais aussi à développer des interventions pour les enfants handicapés en mathématiques. La dyscalculie, par exemple, est un trouble du développement qui interfère avec les calculs, même simples.

«La dyscalculie a une prévalence estimée de cinq à sept pour cent, ce qui équivaut à peu près à la dyslexie», dit Lourenco. "La dyscalculie, cependant, a généralement reçu moins d'attention, malgré l'importance des mathématiques pour notre monde technologique."

«Nous avons fourni les premières preuves documentées d’une relation entre le raisonnement spatial et la capacité mathématique», a déclaré Lourenco. «Nous avons montré que le raisonnement spatial commençant tôt dans la vie, dès l'âge de six mois, prédit à la fois la continuité de cette capacité et le développement mathématique.»

Source: Emory Health Sciences