L'enseignement des mathématiques à l'école maternelle est un domaine en pleine évolution, avec de nouvelles approches et méthodes qui émergent constamment. Cet article explore les différentes facettes de cet enseignement, en mettant l'accent sur l'importance d'une approche ludique, concrète et adaptée aux besoins des jeunes enfants.
L'importance de l'école maternelle dans l'apprentissage des mathématiques
L'école maternelle a longtemps été considérée comme un simple lieu d'éveil, sans réel enjeu pédagogique. Cependant, depuis que l'instruction est devenue obligatoire dès l'âge de 3 ans en juillet 2019, la perception de l'école maternelle a radicalement changé. On reconnaît désormais son rôle essentiel dans le développement des jeunes enfants, notamment dans l'acquisition des bases fondamentales en mathématiques.
Comme le dit l'expression, "tout se joue avant 6 ans". L'école maternelle est le lieu de la sociabilisation par excellence, où les enfants font de nombreuses expériences et découvertes dans un cadre bienveillant et sécurisant. Ils apprennent à observer, à imiter et à résoudre des problèmes, ce qui favorise leur développement cognitif et leur préparation à l'apprentissage des mathématiques.
Les objectifs de l'enseignement des mathématiques en maternelle
Dès la petite section (PS), les enfants s'initient à la numération à travers des jeux et des situations de la vie quotidienne. Ils découvrent l'utilité des nombres pour "dire la date" ou compter les enfants présents et absents. En moyenne section (MS), l'apprentissage se structure davantage, et les enfants comprennent que les nombres servent à communiquer des informations.
En grande section (GS), les bases fondamentales sont consolidées, préparant ainsi les enfants aux notions plus abstraites qui seront abordées par la suite. La manipulation reste essentielle, et l'enseignement s'appuie sur les différents usages du nombre dans toutes les situations d'apprentissage et de la vie quotidienne.
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Il est indispensable d'accorder une attention particulière au développement du langage, afin qu'il soit précis et puisse traduire la compréhension des situations. Comme le souligne Benjamin Stevens, "En Mathématiques, le langage a toute son importance et peut être à l’origine d’incompréhensions, d’erreurs." Le langage oral spécifique se traduit par les symboles mathématiques introduits en GS, permettant d'aborder les additions et les soustractions grâce au langage et à la manipulation. Il est même possible d'introduire la multiplication et la division de manière intuitive.
La résolution de problèmes : une approche essentielle
En maternelle, les situations de résolution de problèmes sont quotidiennes et variées. Elles doivent être attrayantes pour susciter l'engagement de l'élève. On lui propose des situations de partages équitables ou non, au coin dînette par exemple. La démarche consiste à débuter par des situations concrètes pour aller vers l'abstraction progressivement.
On utilise dans un premier temps du matériel (des figurines par exemple), puis on apprend à représenter la situation par le dessin et ensuite par le schéma pour arriver à la traduire par le calcul. Les enseignants valorisent sans cesse la recherche et les essais, encourageant les élèves à réessayer autrement en cas d'erreur.
L'entraînement écrit à la fin d'une séquence peut être une pratique intéressante, servant même de support d'évaluation. L'enseignant met en place des séances dirigées pour mémoriser et écrire les chiffres, en accordant de l'importance à la maîtrise du triple code mis en évidence par Stanislas Dehaene : nous écrivons des mots avec des lettres au même titre que nous écrivons des nombres avec des chiffres.
La méthode MHM (Méthode Heuristique Mathématiques)
La méthode MHM est une approche innovante, testée en classe et validée par les enseignants. Elle constitue le cœur d'une collection pour enseigner les mathématiques autrement, avec plaisir et efficacité. Cette méthode pragmatique et souple s'adapte aux différentes réalités des classes.
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MHM met l'accent sur une pédagogie explicite fondée sur la découverte, la manipulation et le jeu, afin de donner aux enfants le goût des mathématiques. Elle accorde une place importante aux activités rituelles, à la résolution de problèmes et au langage pour mieux ancrer les apprentissages.
Depuis sa création en 2014, MHM a fait de la démarche "manipuler-verbaliser-abstraire" le cœur de son fonctionnement. Toutes les connaissances mathématiques, les procédures et les concepts sont enseignés avec cette approche : d'abord manipuler concrètement l'objet mathématique, le mettre en scène et interagir avec, puis progressivement aller vers la verbalisation et l'imagerie. L'élève se détache alors du concret pour établir une représentation mathématique, qu'il s'agisse d'un dessin, d'un schéma ou de la personnalisation d'un outil mathématique déjà étudié.
MHM propose des situations problèmes tout au long de la scolarité de maternelle, avec des problèmes numériques, géométriques ou de mesure. Les élèves travaillent sur des défis mathématiques et des boîtes à énigmes. La méthode accorde également une attention particulière à la pensée algébrique, en encourageant les connexions, la généralisation des situations et des structures. Cela se traduit par le souci apporté à la manipulation et au lien entre les objets manipulés et les concepts mathématiques, par exemple lors du travail sur les décompositions avec la boîte à décomposer ou les numicons.
La méthode MHM synthétise de nombreuses pédagogies historiques (Ermel, Freinet, Montessori…) et les recherches les plus récentes en mathématiques et neurosciences. Elle vise à (re)créer une relation bienveillante entre la discipline et les enfants, où l'erreur a sa juste place, tout comme le plaisir et la confiance.
L'approche de Singapour
L'approche de Singapour met au cœur de son enseignement des mathématiques la résolution de problèmes et la modélisation en barres à partir de 6-7 ans. MHM s'inspire de cette approche en proposant des situations problèmes dès la maternelle.
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Dans la démarche de Singapour, une réflexion est mise en place très tôt sur la pensée algébrique, c'est-à-dire une façon de faire des mathématiques en faisant des connexions, en généralisant des situations, des structures. C'est un principe que l'on retrouve dans MHM par le souci apporté sur la manipulation, le lien entre les objets manipulés et les concepts mathématiques.
L'importance de la manipulation
La manipulation est un élément clé de l'enseignement des mathématiques en maternelle. Elle permet aux enfants de se familiariser avec les concepts mathématiques de manière concrète et ludique. Les objets manipulés peuvent être des cubes, des jetons, des billes, des figurines, ou tout autre matériel permettant de représenter les nombres et les opérations.
La manipulation favorise la compréhension des concepts mathématiques, la mémorisation et la résolution de problèmes. Elle permet également aux enfants de développer leur sens de l'observation, leur motricité fine et leur créativité.
Le rôle des jeux mathématiques
Les jeux mathématiques sont un excellent moyen de rendre l'apprentissage des mathématiques plus amusant et motivant pour les enfants. Ils permettent de développer les compétences mathématiques de manière ludique et interactive.
Les jeux mathématiques peuvent être utilisés en autonomie, à plusieurs, en ateliers dirigés ou en ateliers collectifs. Ils favorisent l'utilisation, la compréhension et la mémorisation des connaissances disciplinaires et méthodologiques.
L'importance du langage
Le langage joue un rôle essentiel dans l'apprentissage des mathématiques. Il permet aux enfants de verbaliser leurs pensées, de communiquer leurs idées et de comprendre les concepts mathématiques.
Il est important d'encourager les enfants à utiliser un langage précis et approprié pour décrire les situations mathématiques, les opérations et les résultats. L'enseignant peut également utiliser le langage pour expliquer les concepts mathématiques de manière claire et concise.
L'école dehors et la nature
L'école dehors, ou l'utilisation de l'environnement extérieur comme salle de classe, est une approche pédagogique de plus en plus populaire. Elle offre de nombreuses opportunités d'apprentissage en mathématiques, en permettant aux enfants d'explorer les concepts mathématiques dans un contexte réel et concret.
La nature est une source inépuisable de matériel pédagogique pour l'enseignement des mathématiques. Les feuilles, les cailloux, les branches, les fleurs, les insectes, etc., peuvent être utilisés pour compter, mesurer, comparer, classer et résoudre des problèmes.
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