L’influence des activités manuelles sur le développement des fonctions cognitives et sur l’apprentissage des mathématiques

Description

Cette thèse s’inscrit dans le projet « Influence des activités MAnuelles sur le développement des fonctions COGnitives » (IMACOG), financé par l’I-Site (Initiative Science-Innovation-Territoires-Économie) Bourgogne Franche-Comté, en collaboration avec le « campus des métiers et des qualifications microtechniques et systèmes intelligents » de l’ENSMM (École nationale supérieure de mécanique et des microtechniques). Elle soutient l’hypothèse qu’un enseignement renforçant la pratique d’activités manuelles en mathématiques et en sciences exerce un impact positif sur le développement des fonctions cognitives et les performances scolaires en mathématiques, en comparaison avec un enseignement traditionnel.
Pour appréhender cette question, la thèse s’appuie sur plusieurs cadres théoriques contemporains qui mettent en avant l’influence des interactions sensorielles et motrices avec l’environnement sur la cognition et les apprentissages. La littérature actuelle souligne que l’efficacité des activités manuelles varie en fonction de facteurs tels que l’âge des apprenants, leur niveau de connaissances initial, le type de notions abordées et les modalités pédagogiques. Ce travail propose d’examiner l’inclusion d’activités manuelles conçues en collaboration avec des enseignants dans le programme ministériel français du cycle 3.
Une étude longitudinale a été menée auprès d’élèves de CM1 âgés de 8 à 10 ans durant une année scolaire. Le groupe expérimental (G1) comprenait 34 élèves bénéficiant de 34 séances centrées sur des activités manuelles intégrées aux enseignements de mathématiques et de sciences, tandis que le groupe contrôle (G0) réunissait 32 élèves suivant un enseignement traditionnel conforme au programme ministériel.
Pour mesurer l’impact de ce dispositif, quatre types de mesures ont été réalisés avant puis après l’intervention : les capacités logico-mathématiques (batterie UDN-3, Meljac et al., 2020), l’intelligence fluide(Matrices de Raven, Raven, 1998), les habiletés visuo-spatiales (subtest « Cubes » de la WISC-V, Wechsler,2016) et les performances en mathématiques (épreuve « Problème de Mialaret 2 » de l’UDN-3). Les différences entre les pré-tests et les post-tests de chaque groupe ont fait l’objet d’analyses statistiques.
Les résultats mettent en évidence un effet statistiquement significatif des activités manuelles sur les performances en mathématiques, ainsi que sur certaines épreuves de l’UDN-3, notamment la numération et la conservation. En revanche, aucune différence n’a été observée pour l’intelligence fluide et les habiletés visuo-spatiales, ce qui indique que ces fonctions cognitives ne bénéficient pas des mêmes conditions pour favoriser le développement dans ce cadre d’apprentissage.
Ce travail contribue ainsi à une meilleure compréhension des effets des activités manuelles en classe grâce à une étude longitudinale placée sous l’égide des sciences cognitives. Elle se distingue par la mesure simultanée de plusieurs fonctions cognitives et des performances en mathématiques, un cadre rarement exploré pour des enfants de 8 à 10 ans. Ancrée dans le contexte éducatif français, elle propose des outils pédagogiques concrets et facilement applicables, offrant une base solide pour de futures investigations dans des contextes scolaires similaires.

Membres du jury :

Directeur de thèse : Federico TAJARIOL, Professeur des universités, Université Marie et Louis Pasteur
Codirecteur de thèse : Concetta PIRRONE, Maîtresse de conférences, Université de Catane
Rapporteure : Karine MAZENS, Professeure des universités, Université de Grenoble Alpes
Rapporteur : Jérôme PRADO, Directeur de recherche, Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon (CRNL)
Examinateur : Jean-Michel BOUCHEIX, Professeur émérite, Université Bourgogne Europe

Contact

Federico Tajariol (Pôle Médiations - ELLIADD UR 4661) : federico.tajariol@univ-fcomte.fr