Cognition mathématique chez Happyneuron : des infos, les logiciels Examath 5-8, Examath 8-15, Décaligne, Subécal

Les troubles d’apprentissage
en mathématiques

(DSM 5, 2013) Trouble d’apprentissage en mathématiques = Difficultés d’apprentissage et d’utilisation des capacités académiques*

«La dyscalculie est un autre terme utilisé pour décrire un ensemble de problèmes caractérisés par des difficultés à traiter des données numériques, à apprendre des faits arithmétiques et à réaliser des calculs exacts et fluides. Si le terme de dyscalculie est utilisé pour définir cet ensemble spécifique de difficultés mathématiques, il est important de préciser toute difficulté éventuellement présente telle que des difficultés de raisonnement mathématique ou de raisonnement verbal correct».

* Sur le plan scientifique, le terme “trouble logico-mathématique” n’est plus reconnu

Évaluation

Examath 5-8 logiciel de bilan en cognition mathématique. Evaluation en orthophonie.

NOUVEAUTÉ

Dans la continuité de la batterie Examath 8-15, Examath 5-8, est une nouvelle batterie d’évaluation des habiletés mathématiques à destination des enfants de GSM, de CP et de CE1. Dans un univers graphique attractif pour l’enfant, elle comporte 7 modules et une épreuve courte de dépistage. Examath 5-8 se base sur les modèles théoriques et les données issues de la recherche en psychologie cognitive et psychologie de l’éducation pour les jeunes enfants en début d’apprentissage formel des mathématiques.

Examath 8-15 logiciel de bilan en cognition mathématique pour les orthophonistes. Evaluation des habiletés mathématiques chez les enfants du CE2 à la 3ème

Logiciel de BILAN de la cognition mathématique.
Examath 8-15 est un programme destiné à évaluer les représentations et conduites numériques, le calcul, la résolution de problèmes, le raisonnement verbal et non verbal, le lexique spécifique, chez des enfants du CE2 à la 3ème.





Rééducation

Subécal logiciel de rééducation de la cognition mathématique subiziting et calcul. Système numérique précis.

Programme de rééducation Subitizing et Calcul.
SubéCal est un logiciel de rééducation orthophonique pour stimuler la cognition mathématique des patients enfants et pré-adolescents présentant une dyscalculie, à destination des orthophonistes, logopèdes et logopédistes.

Décaligne, logiciel de rééducation de la cognition mathématique. Ligne de base. Système Numérique Approximatif.

Logiciel de REEDUCATION de la cognition mathématique.
DéCaLigne est un logiciel de rééducation orthophonique pour stimuler la cognition mathématique des patients enfants et adolescents présentant une dyscalculie, à destination des orthophonistes, logopèdes et logopédistes.

lEction d’articles
sur la cognition mathématique

Comment notre cerveau apprend-il à faire des maths ?

Les nombres sont partout autour de nous et les compétences en mathématiques deviennent primordiales dans notre société de l’information. (…)

Questions
sur Examath 5-8

Génèse d’Examath 5-8, profils de patients, … Les auteurs répondent à nos questions.

Validation des subtests sur les fractions d’EXAMATH 8-15

Dans cet article, est abordé le trouble des apprentissages en mathématiques (TAM)  et plus spécifiquement la question des connaissances sur les fractions des jeunes avec TAM.

Le traitement des mathématiques dans le cerveau éclairé par les neurotransmetteurs.

Dans le cerveau, les neurotransmetteurs corrélés avec la capacité en mathématiques semblent changer au cours du temps. (…)

Stanislas Dehaene : la psychologie cognitive, les maths et le langage.

Dans cet entretien, Stanislas Dehaene confie que “ses recherches exploitent à la fois les méthodes de la psychologie cognitive et de l’imagerie cérébrale” et “notamment sur les circuits de l’arithmétique, de la lecture, du langage parlé, et de l’accès à la conscience dans le cerveau humain”.

Qu’est-ce que le subitizing ?

500 ms c’est court, très très court ! Mais pourtant cela nous laisse le temps de “percevoir” une petite quantité sans même avoir eu le temps de compter. Présentation de cette faculté quasi-innée

Comment se développe la cognition mathématique ?

Dans cet article, nous présentons, de façon résumé, le développement de la cognition mathématique en prenant appui sur le modèle de Von aster et Shalev (2007) et sur le sens du nombre (Dehaene, 2010).

Qu’est-ce que l’effet SNARC?

L’effet SNARC ou la performance est meilleure pour comparer une paire de nombres lorsque le petit nombre est situé à gauche que lorsque le petit nombre est situé à droite.

Fondements cognitifs de l’apprentissage des mathématiques

Stanislas Dehaene est un expert reconnu des bases cérébrales des opérations mathématiques. Ses travaux montrent que des pathologies de la région pariétale…

LES AUTEURES

Marie-Christel Helloin, co auteure Examath 5-8, logiciel d'évaluation de la cognition mathématique

Marie-Christel Helloin

Orthophoniste

Formatrice et chargée de cours pour le département d’orthophonie de Rouen, Maître de mémoire

Co-auteure de 4 batteries Exalang et de plusieurs logiciels de remédiation

Anne Lafay, co auteure Examath 5-8, logiciel d'évaluation de la cognition mathématique

Anne Lafay PhD

Maîtresse de conférences universitaire

Département de psychologie, Université Savoie Mont Blanc

Laboratoire de Psychologie et NeuroCognition – UMR CNRS 5105

Orthophoniste, membre de l’Ordre des Orthophonistes et Audiologistes du Québec

Une belle histoire…

La réflexion et les travaux sur le bilan orthophonique menés depuis la conception du premier Exalang 5-8, un intérêt depuis toujours pour l’intervention auprès d’enfants et d’adolescents présentant des troubles du calcul et des mathématiques dans sa pratique clinique, l’absence d’un outil normé récent, suffisamment exhaustif dans ces domaines ont amené logiquement Marie Christel Helloin à prévoir la réalisation d’une batterie informatisée dédiée à l’évaluation des troubles de la cognition mathématique et de la dyscalculie, à la suite et dans l’esprit des batteries Exalang.

C’est la rencontre, d’abord virtuelle en 2012, avec Anne Lafay alors jeune orthophoniste et doctorante, dans le domaine des déficits cognitifs numériques, qui a servi de catalyseur pour la concrétisation de ce projet menant à l’élaboration conjointe de la batterie Examath 8-15.

La thèse de Anne Lafay a en effet, servi pour partie à l’élaboration du programme Examath 8-15 ! L’objectif général de la thèse d’Anne Lafay était d’évaluer les déficits cognitifs numériques impliqués dans la dyscalculie développementale chez des enfants franco-québécois âgés entre huit et neuf ans. Des études comparatives d’enfants présentant une dyscalculie et d’enfants sans difficulté mathématique ont été réalisées. Des tâches faisant intervenir le code analogique, le code arabe, le code oral, et la ligne numérique des nombres ont été administrées. Les résultats mettent en évidence un déficit du sens du nombre se manifestant par un déficit du Système Numérique Précis des petites quantités, ainsi qu’un déficit de traitement des nombres symboliques, se manifestant à la fois par un déficit de reconnaissance des codes symboliques, un déficit d’accès au sens du nombre via les codes symboliques et une acuité plus faible de la ligne numérique lorsqu’elle implique les nombres symboliques.

Cette rencontre a mené à la réalisation de 4 programmes (les deux bilans ExaMath & les deux logiciels d’entraînement, DéCaLigne et SubéCal).

CONTEXTE THÉORIQUE

Pour élaborer les bilans de la cognition mathématique, Examath 5-8 et Examath 8-15, Anne Lafay et Marie-Christel Helloin se sont appuyées principalement sur le modèle développemental de von Aster et Shalev (2007). Commentons succinctement la représentation schématique qui en est faite infra.

Ce modèle décrit 4 étapes importantes dans le développement du traitement du nombre et tisse des liens entre les connaissances en cours d’élaboration avec les zones du cerveau impliquées dans la tâche et les capacités acquises ou en voie de l’être.

Palier 1 : dès la naissance, les représentations des quantités concrètes s’élaborent, avec :

  • Le subitizing : savoir dénombrer des objets d’un seul coup d’œil
  • L’approximation : savoir combien d’objets il y a environ
  • La comparaison : savoir comparer des collections (plus que/moins que/égales)

➡ Cela correspond à la mise en place du système basique de la magnitude (cardinalité)

Palier 2 : à l’âge préscolaire, les mots-nombres apparaissent, avec :

  • L’apprentissage de la comptine numérique
  • La capacité à compter une collection d’objets
  • La récupération de faits, c’est-à-dire connaître (par cœur) les résultats de petites opérations

➡ Cela correspond à l’acquisition du système numérique verbal.

Palier 3 : un peu avant l’entrée à l’école, l’apprentissage des chiffres et des nombres peut débuter, avec :

  • Les premiers calculs écrits
  • La découverte de la notion pair/impair

➡ Cela correspond à l’apprentissage du système numérique arabe.

Palier 4 : à l’école, une image spatiale du nombre va se construire, avec :

  • Le calcul approché
  • La pensée arithmétique

➡ Cela correspond à la mise en place de la ligne numérique mentale (ordinalité).

Sens du nombre :
SNA et SNP

Le développement mathématique s’appuie initialement sur ce qu’on appelle le sens du nombre (Dehaene, 2010) ou le module nombre (Butterworth, 1999). La représentation analogique (c’est-à-dire non symbolique) des nombres, à savoir les représentations numériques mentales, est fondamentale pour le développement des compétences numériques. Cette représentation se distingue en deux systèmes de base :
• le Système Numérique Approximatif (SNA) ; il permet la perception et le traitement approximatif des grandes quantités
• le Système Numérique Précis (SNP) ; il permet la perception rapide et le traitement précis des petites quantités.
Très précocement, l’enfant démontre des habiletés numériques qui continuent à s’améliorer avec l’âge jusqu’à devenir parfaitement efficientes à l’âge adulte. Le jeune enfant est ainsi en mesure de subitiser des petites quantités (grâce au SNP), et devient de plus en plus rapide avec l’âge.

Il est également capable de comparer des nombres, estimer des collections ou placer un nombre sur une ligne numérique (grâce au SNA), et ses représentations numériques mentales deviennent de plus en plus précises avec l’âge.
Par la suite, comme indiqué dans le schéma en 4 étapes (supra), l’enfant acquiert le code numérique oral (les étiquettes mots-nombres), et apprend le code numérique arabe (les nombres écrits), pour parvenir à des représentations numériques dites matures modélisées par une ligne numérique horizontale compressible de gauche à droite.
Par ailleurs, le développement de la cognition mathématique est dépendant du degré de maturation des capacités transversales, telles que l’attention, la mémoire de travail (trait grisé en diagonal dans le schéma), mais aussi le langage et les représentations spatiales.

Les hypothèses explicatives du Trouble des Apprentissages en Mathématiques

Pour expliquer les processus affectés et l’origine fonctionnelle du Trouble des Apprentissages en Mathématiques (i.e., TAM ; ou autrement dit dyscalculie), différentes hypothèses cognitives sont avancées.

Celle du déficit du sens du nombre est souvent mise en avant (Butterworth, 2005 ; Von Aster et Shalev, 2007 ; Wilson et Dehaene, 2007). Elle suggère que la dyscalculie primaire résulte d’un déficit du traitement des représentations non symboliques du nombre (déficit du Système Numérique Approximatif et/ou déficit du Système Numérique Précis) et d’une altération des représentations numériques mentales, impliquant des difficultés à comparer, identifier et estimer des quantités, etc.

Cependant, l’hypothèse du déficit d’accès au sens du nombre (Noël et Rousselle, 2011) suggère que la dyscalculie primaire est caractérisée par la présence de difficultés à accéder au sens des quantités à partir des nombres arabes : les enfants dyscalculiques ont des performances équivalentes à leurs pairs contrôles pour traiter des nombres non symboliques, mais des difficultés de traitement des nombres arabes telles que des difficultés à placer des nombres arabes sur une ligne numérique (voir Lafay, 2016 ; Lafay, St-Pierre et Macoir, 2017).

Références

• Butterworth, B. (2005). Developmental dyscalculia. In J.I.D. Campbell (Ed.), Handbook of mathematical cognition (pp. 455–467). New York and Hove : Psychology Press.

• Butterworth, B. (1999). The mathematical brain. London R.-U. : MacMillian.

• Dehaene, S. (2010). La bosse des maths, 15 ans après. Paris : Odile Jacob.

• Lafay, A., Macoir, J., & Saint-Pierre, M.-C. (2017). Impairment of Arabic and spoken numbers processing in children with Mathematical Learning Disability. Journal of Numerical Cognition, 3(3), 1-22.

• Lafay, A. (2016). Déficits cognitifs numériques impliqués dans la dyscalculie développementale. Thèse. Médecine expérimentale. Université Laval, Québec.

• Noël, M.-P. & Rousselle, L. (2011). Developmental Changes in the Profiles of Dyscalculia: An Explanation Based on a Double Exact-and-Approximate Number Representation Model. Frontiers in Human Neuroscience, 5, 165.

• Von Aster, M. & Shalev, R. S. (2007). Number development and developmental dyscalculia. Developemental Medicine & Child Neurology, 49, 868–873.

• Von Aster, M. G. (2009). Le problème de la comorbidité dans les troubles du calcul. A.N.A.E., La dyscalculie développementale. N° 102 – Vol. 21 – Tome II., 152-157

• Wilson, A. J. & Dehaene, S. (2007). Number Sense and Developmental dyscalculia. In Human Behavior learning, and the developping brain: atypical development (chapitre 9, p. 212–238). New-York : Guilford Press.

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