Comment aider les enfants à développer des compétences en raisonnement spatial

Les compétences en matière de raisonnement spatial sont importantes. Bien sûr, nous le savons. Elles aident également les enfants à mieux réussir en mathématiques. Dans une étude récente, les chercheurs ont découvert que le raisonnement spatial des bébés prédit les compétences ultérieures en mathématiques :

Le raisonnement spatial mesuré dans la petite enfance prédit les résultats des enfants en mathématiques à quatre ans, révèle une nouvelle étude. Elle fournit la plus ancienne preuve documentée d’une relation entre le raisonnement spatial et les capacités en mathématiques. – Science Daily

Dans une autre étude de l’université d’État du Michigan, les chercheurs ont découvert qu’un entraînement de 20 minutes seulement au raisonnement spatial pouvait améliorer les capacités mathématiques des élèves. Selon Kelly Mix, l’une des chercheuses de l’étude, l’entraînement spatial « prime » le cerveau pour mieux s’attaquer aux problèmes de calcul.

Maintenant, il existe même un programme de mathématiques qui intègre des méthodes de raisonnement spatial pour enseigner les concepts mathématiques aux élèves.

À propos de ST Math

Créé par MIND Research Institute, ST Math est un logiciel d’enseignement basé sur le jeu pour la maternelle à la 12e année et est conçu pour stimuler la compréhension et la maîtrise des mathématiques par l’apprentissage visuel. ST Math intègre les dernières recherches sur l’apprentissage et le cerveau et favorise un apprentissage basé sur la maîtrise et la compréhension des mathématiques. Les jeux du logiciel ST Math utilisent des animations interactives, riches en graphiques, qui représentent visuellement les concepts mathématiques afin d’améliorer la compréhension conceptuelle et les compétences en matière de résolution de problèmes.

Compte tenu des difficultés que de nombreux élèves rencontrent souvent lors de l’apprentissage des mathématiques, peut-être devons-nous accorder plus d’attention au développement des compétences en matière de raisonnement spatial.

Qu’est-ce que le raisonnement spatial ?

Le raisonnement spatial (visualisation spatiale ou capacité visuo-spatiale) est un sous-groupe de compétences de raisonnement qui nous permet de visualiser des images spatiales dans notre tête et de les manipuler mentalement. Cette capacité nous aide à penser aux objets en trois dimensions et à faire des déductions sur ces objets à partir des informations limitées dont nous disposons.

« La pensée spatiale, ou le raisonnement, implique la localisation et le mouvement des objets et de nous-mêmes, mentalement ou physiquement, dans l’espace. Il ne s’agit pas d’une capacité ou d’un processus unique, mais renvoie en fait à un nombre considérable de concepts, d’outils et de processus. » – National Research Council, 2006.

Pourquoi le raisonnement spatial est-il important?

Nous utilisons le raisonnement spatial dans de nombreuses activités quotidiennes, comme:

• Naviguer avec une carte.
• Parquer la voiture dans un parking.
• Prédire où la balle va atterrir quand on joue à des jeux de balle, comme le tennis, le basket-ball ou le football.
• Déterminer combien d’objets peuvent entrer dans une boîte d’une certaine taille.

Les enfants ont besoin d’un raisonnement spatial dans des activités telles que :

• La lecture – les enfants doivent savoir que certaines formes, comme « w » et « m » et « 6 » et « 9 », peuvent avoir des significations différentes selon la façon dont elles sont tournées sur la page.
• Les mathématiques – la trigonométrie et le calcul nécessitent la capacité d’imaginer un objet tournant dans l’espace.
• Sports et activités physiques – pour attraper une balle, les enfants doivent évaluer la vitesse et la distance de la balle en vol et ajuster leurs mouvements en conséquence.
• Activités quotidiennes – comme l’utilisation d’un miroir pour se coiffer et attacher ses lacets de chaussures.

Les compétences en raisonnement spatial sont également importantes dans de nombreuses carrières. Voici quelques exemples :

• Les architectes doivent être capables de visualiser l’orientation spatiale en 3D lorsqu’ils conçoivent de nouveaux bâtiments et de traduire cette image mentale en un dessin en deux dimensions.
• Les ingénieurs doivent être capables de visualiser comment les différentes parties d’une machine fonctionnent ensemble afin de résoudre les problèmes.
• Les médecins doivent être capables d’interpréter des images radiologiques et d’autres scans.
• Les chirurgiens doivent être capables de visualiser la position des structures corporelles lorsqu’ils pratiquent leurs interventions chirurgicales.
• Les astronomes doivent être capables de visualiser la disposition et le mouvement des planètes dans les systèmes solaires.

En éducation, la recherche soutient le lien entre le raisonnement spatial et la réussite future en lecture et en mathématiques. Non seulement le raisonnement spatial et la pensée mathématique sont intimement liés, mais la pensée spatiale est également un prédicteur important de la réussite dans les carrières STEM.

Voir aussi :

• Porter attention au raisonnement spatial
• Reconnaître l’intelligence spatiale
• Pourquoi le raisonnement spatial est-il crucial pour l’éducation mathématique précoce ?
• 5 raisons impérieuses d’enseigner le raisonnement spatial aux jeunes enfants
• Traitement visuo-spatial : Ce que vous devez savoir
• Capacité visuo-spatiale

Jeux et activités pour améliorer les capacités de raisonnement spatial

La bonne nouvelle concernant les capacités de raisonnement spatial est qu’elles peuvent être améliorées. Voici quelques activités que nous pouvons présenter à nos enfants pour les aider à développer leurs capacités de raisonnement spatial.

Jeu du maître-constructeur

Encouragez l’utilisation d’un langage spatial précis chaque fois que possible. Des études ont démontré que les enfants à qui on a enseigné le langage spatial réussissent mieux les tâches spatiales que les enfants qui ne l’ont pas fait. Les exemples de mots spatiaux comprennent les mots liés à l’emplacement, à la distance, à l’orientation et à la direction (par exemple, gauche, droite, au-dessus, en dessous, milieu, parallèle, grand et court). Des jeux comme le jeu du maître-bâtisseur sont utiles pour développer le langage spatial.

Comment le jeu fonctionne :

• Nombre de joueurs : 2 – un maître et un bâtisseur.
• Sans pouvoir se voir, le maître crée un dessin ou un motif avec des objets, comme des blocs (par exemple, nous avons utilisé des LEGO). Le maître doit ensuite donner des instructions verbales au constructeur pour recréer le dessin.

Sliding Block

Le but de ce jeu est de déplacer les blocs et de libérer le bloc rouge. Vous avez peut-être déjà remarqué que ce concept est très similaire à celui du jeu Think Fun Rush Hour où le but est de libérer la voiture rouge de l’embouteillage :

Applications similaires à Jeu du bloc coulissant :

• Think Fun Rush Hour App
• Unblock Me

En plus de développer le raisonnement spatial (la capacité à visualiser les blocs sur une grille), Sliding Block est également bon pour encourager la résolution de problèmes, car les enfants trouvent comment repositionner les blocs pour libérer le rouge. Il les aide à apprendre à analyser et à raisonner avec des formes bidimensionnelles et leurs attributs.

Jeu de raisonnement spatial de point de vue

Dans ce jeu, les joueurs peuvent pratiquer leurs compétences de raisonnement spatial à travers des activités amusantes, stimulantes et interactives à travers 3 activités:

• Explorer – Découvrez les mécanismes du jeu et 4 points de vue différents.
• Point de vue – Voir une vue de dessus et une vue latérale des objets et choisir la vue latérale correspondante.
• Faire une scène – Déplacer les objets de la vue de dessus pour qu’ils correspondent à la vue latérale.

Les joueurs progressent dans les activités, qui deviennent de plus en plus difficiles au fur et à mesure que chaque niveau est maîtrisé. Les défis sont également chronométrés et les joueurs sont encouragés à améliorer leurs meilleurs temps.

Tangrams et autres puzzles

Les tangrams et autres puzzles similaires sont formidables pour développer la conscience spatiale :

• Tangrams
• Casse-tête Tetris
• Nikitin Brain Games and Puzzles
• Bunny Peek-a-…Boo
• Castle Logix
• Camelot Junior
• Solitaire Chess
• Jigsaw Puzzles

Vous pouvez également jouer à des versions applicatives de certains de ces jeux :

• Tan-Zen
• Zentomio
• TriZen
• Tetris

Jeux de société

Jeux de société qui nécessitent des compétences en visualisation :

• Échecs
• Rumis – Jeu de société en 3D de type Tetris.
• Connect Four – le premier joueur à en obtenir quatre à la suite gagne.
• Indigo – collectez autant de pierres précieuses que possible en plaçant et en faisant tourner des tuiles hexagonales pour attirer les pierres précieuses vers vous.

• Battleship – essayez de couler les cuirassés de votre adversaire avant qu’ils ne coulent les vôtres.

• Morphologie – similaire aux charades sauf que vous devez utiliser des bâtons, des perles, des cubes, des personnes, des ficelles et des cercles pour fabriquer quelque chose qui représente ce mot.

• Blokus – un autre jeu de type tétris.

• Labyrinthe – déplacez-vous dans un labyrinthe en constante évolution pour collecter des trésors.

• Rummikub – un jeu de carreaux similaire au Gin Rummy mais beaucoup plus amusant.

• Ruche – similaire aux échecs, le but étant d’entourer la reine des abeilles de votre adversaire.

• Mineshift

LEGO et autres jouets de construction

Les ensembles LEGO sont souvent critiqués parce qu’ils enlèvent l’imagination de la construction, mais suivre les manuels d’instruction de LEGO nécessite des compétences de raisonnement spatial, car les images en 2-D sont traduites en objet en 3-D à construire. D’autres kits de construction offrent des avantages similaires:

• Magformers
• Engino – pour les ingénieurs en herbe
• Arckit – pour les architectes en herbe

Activités de perspective

Toutes les activités qui nécessitent une traduction de la perspective sont également excellentes pour entraîner le raisonnement spatial. Par exemple :

• Contrôler une voiture télécommandée sur une piste de course.
• Coder avec des drones et des robots, comme Cubetto.

Puis il y a des jeux comme Penguin Pursuit sur Lumosity qui offrent un sérieux entraînement au raisonnement spatial :

Plus d’activités pour le développement du raisonnement spatial

• Les activités qui nécessitent l’interprétation de cartes, comme la course d’orientation, sont également excellentes pour développer les compétences de raisonnement spatial.
• Activités artistiques comme la photographie et le dessin.
• Les passe-temps qui impliquent la manipulation d’objets en 3D, comme la menuiserie, la poterie, la métallurgie et le modélisme.
• Activités sur roues où les enfants sont aux commandes, comme le karting, le vélo ou la planche à roulettes.
• Activités d’escalade comme les barres de singe, l’escalade de rochers ou l’escalade d’arbres.

Tests de raisonnement spatial

Si vous souhaitez voir comment votre enfant se débrouille en matière de raisonnement spatial, la poignée de tests en ligne suivante peut vous aider à l’évaluer :

• Test d’aptitude au raisonnement spatial – Fibonicci
• Tests de raisonnement spatial – Succès psychométrique
• Test de raisonnement spatial – 123 Test
• Quiz de QI spatial – Éducation ludique
• Test d’intelligence visuo-spatiale – Queendom

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