Introduction I Des intuitions proto-mathématiques aux mathématiques avancées Réponses cérébrales aux mathématiques Feuille de route I Nouvel axe de recherche : tester l’évolution de l’activation cérébrale en cours d’apprentissage Introduction d’un nouveau paradigme expérimental : Chez les enfants : I. Le cas de la commutativité : création de matériel pédagogique et évaluation de son efficacité au niveau comportemental Que savent les écoliers de la commutativité? Différents niveaux de compréhension symbolique… … qui influence la perception de commutativité au niveau non-symbolique II. Étude du niveau de maturité des activations cérébrales aux mathématiques Des activations communes entre une vidéo pédagogique et une tâche de comparaison numérique qui portent sur le principe de commutativité Chevauchement des activations révélant la maturité fonctionnelle, engendrées par les deux tâches mathématiques Comparaison avec les adultes au sein du réseau des mathématiques Complexité de l’activité cérébrale et richesse du traitement sémantique Chez les adultes : III. Test de l’efficacité de courtes vidéos pédagogiques à entraîner l’activation du réseau cérébral répondant aux mathématiques Expériences menées auprès de 21 étudiants en licence de mathématiques Le réseau cérébral activé par les connaissance mathématiques ne répond qu’aux concepts connus Une brève leçon vidéo n’est pas suffisante pour augmenter l'activité dans les circuits cérébraux sensibles aux mathématiques Conclusions Le principe de commutativité de la multiplication est difficile pour les écoliers aux compétences symboliques les plus faibles. L’intervention vidéo créée est en partie efficace à améliorer leurs performances. L’étude des activations cérébrales pendant le visionnage de vidéos donne de nouvelles informations sur la maturité neuronale des enfants. L’augmentation de la quantité d’information échangée entre régions du réseau sensible aux maths semble être un facteur de développement. Le nouveau paradigme expérimental introduit ici fournit un outil diagnostique de l’efficacité d’un matériel pédagogique au niveau cérébral. De courtes vidéos similaires au contenu de sites tels que la Khan Academyne sont pas suffisantes à augmenter l’activation du réseau cérébral répondant aux mathématiques. Biographie “Marie Amalric est une chercheuse française travaillant dans les sciences cognitives. Elle essaie de comprendre comment le cerveau humain apprend et manipule des concepts mathématiques abstraits. En particulier, elle étudie la relation entre les mathématiques de haut niveau et le langage, et les processus d'apprentissage impliqués dans l'acquisition des mathématiques. Elle aborde ces problèmes avec des études comportementales et des IRM. Pour ce faire elle travaille avec des adultes (en particulier des mathématiciens professionnels) et des enfants en France et aux Etats-Unis, et avec un peuple amazonien, le Mundurukus.” (source : TEDX Mines Nancy - Les mathématiques au cœur du cerveau humain) Harvard University, Department of Psychology Postdoctoral Research Fellow in Cognitive Neuroscience, Mathematical Cognition, Conceptual Learning