Comment les mathématiques favorisent-elles le raisonnement de plus haut niveau?

Les mathématiques représentent un défi de taille pour certains élèves. À l’école intermédiaire comme à l’école secondaire tout particulièrement, certains ont tendance à se plaindre qu’ils n’appliqueront jamais certains des concepts mathématiques vus en classe dans la vraie vie. En fait, les mathématiques stimulent le raisonnement de plus haut niveau qui comprend notamment l’attention aux détails, l’identification de séquences et l’établissement de liens logiques : tous des éléments essentiels au développement de la pensée critique et de la créativité.

À l’apprentissage des mathématiques se greffe la mise en pratique de compétences qui améliorent le développement émotionnel et que les élèves peuvent appliquer au quotidien.

Promouvoir la logique et l’application

Dans un contexte de raisonnement de plus haut niveau, une analyse doit être effectuée pour appuyer le raisonnement logique. Pour ce faire, notre cerveau évalue et compare les solutions, puis finit par former de nouvelles idées basées sur les idées et les concepts que nous maîtrisons déjà.

Les aptitudes à la pensée critique comme la création, l’évaluation et l’analyse forment les échelons supérieurs de la taxonomie de Bloom. Ce modèle, mis au point dans les années 1950 par l’équipe du chercheur Benjamin Bloom et portant son nom, décrit six niveaux de raisonnement souvent illustrés sous la forme d’une pyramide.

À la base, on retrouve la mémorisation, la compréhension et l’application, des compétences fondamentales de très grande importance. Elles comprennent la mémorisation de l’information, la compréhension de sa signification, puis l’application de ces connaissances existantes à d’autres situations.

En raison de leur nature, de nombreuses activités de mathématiques incluent ces niveaux fondamentaux. En demandant aux élèves de mémoriser les tables de multiplication, par exemple, on jette les bases de notions plus avancées qui impliquent la multiplication de fractions. Plus tard, ils appliqueront ces connaissances à de nouveaux concepts, comme l’algèbre et la géométrie.

Encourager la réflexion

Les plus hauts niveaux de raisonnement sont composés d’aptitudes essentielles au développement de la pensée critique. Elles comprennent l’analyse (soit l’identification de catégories d’information et des relations entre elles), l’évaluation (soit la formulation de jugements en fonction de l’analyse) et la création (soit l’utilisation de toute l’information absorbée jusqu’à maintenant pour produire, élaborer ou concevoir quelque chose de nouveau).

Ces niveaux dépassent le simple fait de trouver la bonne réponse à un problème sur une feuille d’exercices. L’évaluation, l’analyse et la création dans les classes de mathématiques équivalentes à l’école secondaire aident les élèves à développer et à mettre en pratique des compétences en résolution de problèmes. Elles stimulent également la pensée créative en leur permettant de s’appuyer sur leurs connaissances et leurs expériences antérieures pour expérimenter de nouvelles idées.

En encourageant les élèves à analyser la façon dont ils vont résoudre un problème ou à évaluer les raisons pour lesquelles ils ont trouvé la bonne réponse (ou une mauvaise), nous les aidons à développer des compétences qu’ils pourront utiliser dans les sciences humaines et tout au long de leur vie. Cela peut aider les élèves à comprendre l’importance des mathématiques à l’extérieur de la salle de classe.

L’engagement des élèves peut être renforcé en encourageant la formulation d’hypothèses et la participation. Même si nous devons aider les élèves lorsqu’ils butent sur un problème, nous devrions d’abord essayer de les aider à appliquer les connaissances dont ils se souviennent et à les appliquer avec précision. Ils peuvent ensuite utiliser leurs aptitudes à la pensée critique, comme l’analyse, pour faire leurs feuilles d’exercices.

Enfin, insistez sur le potentiel des élèves. Trouvez des pionniers dans d’autres disciplines et des exemples dans d’autres domaines, comme l’art ou l’architecture, en notant ceux qui ont maîtrisé des concepts individuels avant de passer au suivant. Tout cela peut mettre de l’avant le fait que la pensée mathématique et la résolution de problèmes ne se limitent pas aux cours de mathématiques.