-1- LES ENJEUX RELATIFS A LA STRUCTURATION DE L ESPACE

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1 -1- LES ENJEUX RELATIFS A LA STRUCTURATION DE L ESPACE LES MATHEMATIQUES A L ECOLE. Sandrine édifie une maison comportant tour et garage Alice fait parcourir des voitures sur un circuit Marie reconstitue un puzzle Ł Toutes ces activités font référence aux concepts les plus fondamentaux employés en mathématiques. Il importe que les mathématiques procèdent d opérations conscientes sur les objets (nombre, point, signes ) Il faut à l école maternelle organiser l environnement de l enfant et la perception qu il en a. L ESPACE : UNE NOTION ESSENTIELLE. Les notions d espace et de temps sont essentielles. Elles conditionnent la construction de compétences utiles au développement de l enfant : - construction de ses repères (spatiaux, temporels), - développement de son autonomie, - apprentissages dans les différents domaines d activités. Les concepts fondamentaux d'espace et de temps se construisent dans toutes les activités pratiquées à l'école maternelle : jeu de construction, lecture d images, parcours d orientation, parcours gymnique. Ł Un enfant qui maîtrise bien l'organisation spatiale de son environnement aura sans doute de bonnes chances d'être bon non seulement en géographie mais aussi en géométrie et en mathématiques en général. LA NOTION D'ESPACE A L ECOLE MATERNELLE. Il s'agit de faire découvrir à l'enfant un univers, de décentrer et d'élargir sa vision égocentrique du monde. Dans un premier temps, le domaine du "Vivre ensemble" semble prendre pas sur les autres. Il faut partager l'espace avec d'autres enfants et des adultes inconnus. Cet espace où l enfant va devoir gérer ses déplacement est différent, multiple : classe, cour, école, lieux d'activités nouvelles où il va devoir gérer des déplacements. 1

2 La motricité prend également en charge la structuration de l'espace chez l'enfant au début de sa scolarité: explorer, manipuler, contourner les obstacles, en franchir d'autres. L'enfant agit dans le monde pour mieux le construire. Le temps de la verbalisation est primordial. C'est par la confrontation des divers points de vue qu'on approche une vision plus décentrée, plus objective de l'espace vécu. Le vocabulaire topologique, repris dans toutes sorte d'autres situations prend ici toute son utilité. Le but est de permettre le transfert de l'espace agi ou parlé à l'espace représenté. Remarque : Il est nécessaire que l'enfant dispose d'une certaine maîtrise graphique pour y parvenir, mais auparavant, toutes sortes de jeux et d'activités spécifiques à l'école maternelle (telles les puzzles, encastrements, classements de blocs logiques, les jeux de construction) que vont l'y préparer. 2

3 - 2 - LES INSTRUCTIONS OFFICIELLES GENERALITES L'école maternelle permet à l'enfant d'exercer sa curiosité en découvrant, au-delà de l'expérience immédiate, quelques-uns des phénomènes qui caractérisent la vie, la matière ou encore les objets fabriqués par l'homme. Les activités proposées dans cette perspective lui donnent des repères pour ordonner les événements dans le temps qui passe et structurer les espaces qu'il explore. Dans ces situations, grâce à des expériences faciles à mettre en œuvre, l'enfant apprend à formuler des interrogations plus rationnelles, à anticiper des situations, à prévoir des conséquences, à observer les effets de ses actes, à construire des relations entre les phénomènes observés, à identifier des caractéristiques susceptibles d'être catégorisées. Il s'essaie à raisonner. Bref, il expérimente les instruments du travail intellectuel qui permettent de décrire la réalité, de la quantifier, de la classer ou de la mettre en ordre, en un mot de la comprendre. En même temps qu'il découvre avec d'autres yeux le monde qui l'entoure, l'enfant continue à apprendre à parler, à nommer les objets et leurs qualités, les actions et leurs caractéristiques. Il découvre aussi que le dessin peut représenter avec précision ce qu'il a observé et rendre partageables les informations dont ils disposent. 3

4 OBJECTIFS A l'école maternelle, l'enfant ( ) découvre la richesse du monde qui l'entoure. -1- En jouant, en poussant toujours plus avant ses expériences et ses tâtonnements, l'enfant se constitue un premier capital de connaissances. Il manipule, il observe, il cherche comment utiliser un objet, un instrument. Il s'interroge. Il identifie les réalités, les représente et les nomme. Il distingue les qualités des objets ou des collections d'objets qu'il compare, classe, range, dénombre. Il apprend à conduire ses actions, à en prévoir les résultats, à anticiper les événements et à les expliquer. Il raconte ses expériences, verbalise ses actions, écoute l'enseignant lorsqu'il les commente et dialogue avec lui à leur propos. Il commence ainsi à se confronter aux contraintes de la pensée logique, apprend à utiliser des repères spatiaux et temporels pour structurer ses observations et son expérience, constate qu'on peut relier la cause et l'effet. -2- L'école maternelle suscite ainsi toutes les occasions d'une découverte active du monde et en sollicite des représentations. L'enrichissement des connaissances s'appuie sur des expériences vécues mais qui passe aussi par la découverte de documents grâce à la médiation de l'adulte qui lit, explique, commente les textes comme les images ou les schémas. Il dessine, produit, utilise diverses représentations de ses expériences, ainsi que des désignations symboliques. Il aborde des textes qui rendent compte de son activité (dictée à l'adulte). -3- A mesure que ses représentations s'affinent, il utilise un lexique plus précis et acquiert une syntaxe plus complexe mieux adaptée à la description des relations spatiales, temporelles, de causalité, et au cheminement du raisonnement. -4- Ainsi, l'enfant apprend, à se représenter le monde et à construire des connaissances. Comme dans les autres cycles de l'école, la démarche s'articule autour d'un questionnement guidé par le maître et conduit à des investigations menées par les élèves. 4

5 COMPETENCES DANS LE DOMAINE DE LA STRUCTURATION DE L'ESPACE: Etre capable de : - Repérer des objets ou des déplacements dans l'espace par rapport à soi. - Décrire des positions relatives ou des déplacements à l'aide d'indicateurs spatiaux et en se référant à des repères stables variés. - Décrire et représenter simplement l'environnement proche (classe, école, quartier, ) - Décrire des espaces moins familiers (espace vert, terrain vague, forêt, étang, parc animalier, ) - Suivre un parcours décrit oralement (pas à pas), décrire ou représenter un parcours simple. - Savoir reproduire l'organisation dans l'espace d'un ensemble limité d'objets (en les manipulant, en les représentant). - S'intéresser à des espaces inconnus découverts par des documentaires. 5

6 INSTRUCTIONS OFFICIELLES TABLEAU RECAPITULATIF REPERAGE DANS L ESPACE - Repérer des objets ou des déplacements dans l'espace par rapport à soi. - Décrire des positions relatives ou des déplacements à l'aide d'indicateurs spatiaux et en se référant à des repères stables variés. - Décrire et représenter simplement l'environnement proche (classe, école, quartier, ) - Décrire des espaces moins familiers (espace vert, terrain vague, forêt, étang, parc animalier, ) - Suivre un parcours décrit oralement (pas à pas), décrire ou représenter un parcours simple. - Savoir reproduire l'organisation dans l'espace d'un ensemble limité d'objets (en les manipulant, en les représentant). - S'intéresser à des espaces inconnus découverts par des documentaires. 6

7 DOCUMENT D ACCOMPAGNEMENT «VERS LES MATHEMATIQUES : QUEL TRAVAIL EN MATERNELLE? REPERAGE DANS L ESPACE PAGE 3 ET 4 La construction de compétences liées au repérage dans l espace se fait en lien avec le développement des aptitudes sensorielles (vue, toucher, odorat, ouïe, goût) et des facultés motrices et intellectuelles. L expérience spontanée de l espace, incontestablement nécessaire, ne saurait à elle seule garantir ces apprentissages. Le recours au langage et la verbalisation des actions réalisées ou des relations utilisées sont indispensables au progrès des enfants. Remarque : Dans ce domaine, tout particulièrement, les activités papier-crayon ne doivent pas se substituer aux expériences effectuées dans l espace réel. L identification et la connaissance des espaces communs de l école (salle de classe, salle de jeu, couloirs, cour) permettent à l enfant de s y repérer. La possibilité d explorer de grands espaces aménages (école, quartier) doit également être envisagée. Ces espaces constituent les terrains privilégiés de ses expériences spatiales. L enfant découvre et occupe ces lieux en se situant par rapport aux «objets» (ou aux personnes) et en situant les «objets» (ou les personnes) les uns par rapport aux autres. Par des déplacements contrôlés, effectués selon des règles à respecter, anticipés et exprimés verbalement avant d être codés, par des actions finalisées (aménagements, transformations), il devient capable d investir différents espaces : familiers, proches ou plus lointains. L utilisation du langage, la lecture d images, de photos ou de dessins, leur production à partir de contraintes à respecter, la construction de maquette (pâte à modeler, légo, ), la production de dessins sont pour l enfant autant d aide à la structuration de l espace. Ce travail est évidemment à conduire en liaison avec les activités langagières, physiques ou plastiques proposées aux enfants. 7

8 Ł EN PETITE SECTION : L enfant explore et agit dans l espace qui l entoure. L enseignant accompagne par le langage ses découvertes et ses progrès. L aménagement et l utilisation des coins, les activités dans la salle de jeu, la recherche d objets cachés ou déplacés conduisent l enfant à investir différents espaces (la classe, la salle d évolution, la cour). Les localisations d abord données oralement par le maître, puis formulées par les enfants euxmêmes, offrent des occasions de structurer l espace par rapport à des repères fixes. Elles aident à comprendre et à utiliser des locutions spatiales, en particulier celles qui sont fondées sur des oppositions : proche et lointain, sur et sous, dedans et dehors, à côté de et loin de, d un côté et de l autre côté. La structuration de l espace se construit également par des parcours d itinéraires suivant des consignes orales directionnelles (aller vers la porte, monter sur le banc ) et par le récit qui permet de situer les événements de la vie quotidienne dans l espace et le temps (nous sommes dans la salle de classe, avant nous étions dans la salle de jeux et tout à l heure nous serons dans la cour) La manipulation et la réalisation d objets ou encore de jeux d empilement et d emboîtement (comme la construction de tours avec du matériel modulaire) conduisent les enfants à expérimenter l équilibre, la gravité et à envisager une première approche de la verticalité et de l horizontalité. Observer, reconnaître, commenter, décrire des photos et des images représentant des espaces connus permettent d approcher de premières représentations de l espace. Il est, par exemple, possible de demander à un enfant de se placer dans un endroit de la classe montré sur une photo. Ł EN MOYENNE SECTION : En moyenne section, l espace de l enfant s agrandit. Certains jeux obligent à l expression d un repérage par rapport à une personne (soi même ou un camarade) ou par rapport à un objet fixe orienté (devant moi, derrière thomas, devant la chaise), ou encore à respecter des consignes directionnelles (en avant, en arrière, en haut, en bas, monter, descendre). C est le cas par exemple en motricité lors de jeux collectifs ou de danses. La confrontation à des problèmes où l enfant doit communiquer oralement à un autre camarade la position d un objet caché dans un espace connu l amène à choisir des repères orientés ou non et à utiliser un vocabulaire adéquat pour exprimer la localisation de l objet par rapport aux repères choisis (près de l arbre, à côté du banc, sous le tableau, entre les deux fenêtres ) ou pour décrire 8

9 un espace de son point de vue propre (en haut, derrière le poteau, devant le tableau ). Ce type d activité oblige à un effort de décentration pour adopter le point de vue d une autre personne. Certaines activités visent à initier l enfant au repérage sur une ligne orientée : un vocabulaire temporel peut alors être utilisé : début, fin, avant, après Des jeux comme le Mémory aident l enfant à développer progressivement une mémoire spatiale ou à construire des organisations spatiales plus performantes. Des activités du type «Jeux de kim visuels» contribuent à développer le recours à des organisations spatiales pour contrôler l invariance d une collection : par exemple, dans une configuration d objets, il s agit de retrouver celui qui a été déplacé par l enseignant (sans que les enfants ne soient témoins du déplacement). Progressivement, l enfant est amené à reconnaître et à utiliser des représentations d espaces connus. Par exemple, il peut être invité : - à réaliser un parcours passant par quatre endroits de la cour qui lui sont indiqués par des photos ; - à retrouver une cachette indiquée sur une représentation ; - à communiquer à un camarade un emplacement sur une photo ou sur une autre représentation d un espace réel. Ł EN GRANDE SECTION : En grande section, les activités décrites précédemment se poursuivent et s enrichissent. Des espaces plus larges peuvent être explorés. L enfant améliore la construction la construction de sa latéralité, il repère progressivement la droite et sa gauche. Il décrit, de son point de vue, des dispositions plus complexes d objets ou d assemblages d objets, par exemple en vue de leur reconnaissance ou de leur reproduction, en en repérant les éléments les uns par rapports aux autres ( au dessus de, devant, à droite de, à gauche de) Ces situations où il faut décrire des positions dans un espace sont souvent d une grande complexité, liée à des conflits entre les différents systèmes de repère en présence, notamment celui centré sur locuteur et celui centré sur la personne ou l objet qui est observé. Si, sur une image représentant une poupée de face, une fleur est dans la main droite de la poupée, dira-t-on que la fleur est à droite de la poupée ou à sa gauche? De même, les mots comme devant et derrière ont diverses significations, prenant ou non le point de vue du locuteur : «Mets-toi dans la file indienne derrière Yann» ou «Cache-toi derrière le buisson» Il convient donc d éviter dans un premier temps toute ambiguïté génératrice de confusion de significations, en choisissant convenablement les espaces et les objets qui sont les supports des situations d apprentissages. Ainsi, l e,nseignant peut poser des questions nécessitant d orienter l espace par rapport à une marionnette, à une poupée, à un autre enfant ce qui amène à comparer son point de 9

10 vue propre avec celui d un camarade dans des jeux du type «Jacques a dit». Plus tard, au cours des cycles suivants, les élèves seront initiés à cette complexité et amenés à la gérer. Mais, dès la Grande Section, ils sont sensibilisés au fait qu un même objet ou qu une même situation peuvent être perçus et décrits de différents points de vue, selon la position des observateurs. Le pilotage d objets programmables ou d enfants jouant les robots sur un parcours fixé oblige à une décentration des systèmes de repère sur «un objet» lui aussi orienté et mobile : va en avant, tourne à droite Des activités peuvent être proposées dans des espaces plus vastes (cour, école, parc) comme une course aux trésor ou la mise en place d un parcours. Par exemple, les enfants reçoivent par écrit, des indications à propos de positions d objets ou d itinéraires. Celles-ci s appuient sur des schémas (premières représentations) où sont identifiés des repères bien connus des élèves (arbres, toboggan). Puis ils peuvent être amenés à communiquer eux-mêmes des positions ou des trajets à leurs camarades. Ces schémas pourront être par la suite confrontés à des représentations plus conventionnelles (photos, maquette, plans). Toute première représentation doit ainsi être mise (ou construite) en relation avec l espace vécu, en tenant compte des modifications d orientation qui peuvent apparaître. Ainsi, les objets, les déplacements, les actions donnent lieu à des activités de codage, de décodage lorsque la situation le nécessite : situation de communication, mise en mémoire d un placement ou d un déplacement en vue de sa reproduction ultérieure Certaines activités peuvent se dérouler dans l espace particulier que constitue un quadrillage dessiné au sol ou sur papier : déplacements (en utilisant différents types de codage), placement d objets par rapport à des objets déjà positionnés, reproduction de configuration. Ces activités ne doivent cependant pas constituer l essentiel des expériences spatiales des enfants. Le codage des cases ou des nœuds du quadrillage est un objectif du cycle 2. L utilisation de notices des montages contribue aussi à cette lecture et à cette production de représentations conventionnelles d actions spatiales. Les activités dans lesquelles il est nécessaire de passer du plan horizontal au plan vertical (celui du tableau, par exemple) font l objet d une attention particulière : - L enseignant veille à faire contrôler la conservation des positions relatives, par exemple celles des objets situés sur le sol de la classe et celles de leurs représentations sur un plan dessiné au tableau. - Cet apprentissage est conduit en lien avec l apprentissage de l écrit, au cours duquel les élèves ont à repérer des éléments sur le tableau et à les transposer sur une feuille de papier : les expressions comme en haut, en bas, à droite, à gauche prennent alors une autre signification (en haut du tableau s appuie sur la notion usuelle verticalité, alors que en haut de la feuille se rapporte à l orientation de la feuille dans le plan horizontal par rapport à la personne qui l utilise) 10

11 Les activités de repérage sur une ligne orientée (avant, après ) de déplacements en suivant des directions (monter, descendre, ) ou une trajectoire (de gauche à droite ) sont également utiles à l apprentissage de l écrit. Le vocabulaire spatial permet également de différencier les lignes ouvertes des lignes fermées et de préciser la notion de frontière. Avant le CP, l ensemble des compétences spatiales nécessaires aux élèves n ont pas été construites et des différences importantes peuvent être constatées entre les élèves. Un repérage individuel de compétences doit être réalisé et de nouvelles activités d apprentissage sont à envisager pour les deux années du cycle 2. 11

12 -3- CADRAGE THEORIQUE - A- LE CONCEPT ESPACE : A L ECOLE MATERNELLE, UN APPRENTISSAGE FONDAMENTAL. -1- DEFINITION DU CONCEPT ESPACE. L ESPACE : UN CONCEPT TRANSVERSAL. - Les activités en sciences et en technologie n ont pas l exclusivité des activités réservées à l exploration et à la structuration de l espace. L espace est un concept carrefour où se rejoignent des disciplines aussi variées que les mathématiques, l éducation physique, la technologie, les arts plastiques, la géographie D autres types d activités, à orientation géographique, historique, mathématique, artistique, motrice, langagières sont essentiels pour aider les élèves à construire et structurer l espace et le temps. - L espace est un système qui renvoie aux notions de formes, de distance, d orientation. Cet espace est : perçu par les enfants de manière sensorielle, vécu par le déplacement corporel, décrit verbalement, représenté verbalement et codé graphiquement : SE DEPLACER, OBSERVER, CREER, FABRIQUER, COMMUNIQUER SE COMPLETENT POUR CONSTRUIRE CETTE MAITRISE. 12

13 LA NOTION D ESPACE - Idée de transversalité de la notion d'espace. - L'espace est un système dont les éléments prennent sens les uns par rapport aux autres: Forme, distance orientation. - Développement global de cette notion chez les enfants de l'école primaire: Représenter l espace. S orienter dans l espace CET ESPACE EST PERCU par les enfants de manière sensorielle, VECU par le déplacement corporel, DECRIT verbalement, représenté verbalement et CODE graphiquement. SE DEPLACER, OBSERVER, CREER, FABRIQUER, COMMUNIQUER se complètent pour construire cette maîtrise. L ENFANT ET L ESPACE A L ECOLE MATERNELLE. AGE PRESCOLAIRE AGE DE L ECOLE MATERNELLE AGE DE L ECOLE ELEMENTAIRE Espace vécu sur un mode affectif et pratique. Passage de la représentation mentale. Décentration et construction des repères spatiaux : positions, formes, taille. Construction du concept d espace mesurable. 13

14 -2- DEFINIR L ESPACE : L espace vécu : Le plus souvent lié à des perceptions motrices et très lié au temps. Quel adulte n est pas surpris quand il refait une promenade de son enfance, de la trouver bien plus courte alors que le chemin lui paraissait interminable ; ou bien de trouver ridiculement petit un lac qui dans son souvenir était immense? Il s agit d un espace centré sur soi. L espace topologique : Dans cet espace, les objets ont des positions relatives. Tel objet est au-dessus ou à côté, ou à l intérieur d un autre. Des déplacements d objets sont décrits à ce niveau de construction de l espace. Un enfant décrira d abord un espace topologique et des déplacements centrés sur lui et progressivement, il apprendra à se décentrer et à situer ces objets les uns par rapport aux autres. Il commencera à décrire et à nommer des formes et des positions, des déplacements d objets, dans un espace projectif qui prend en compte de multiples points de vue de l objet. L espace métrique ou euclidien : C est l espace de la géométrie, de la mesure. Les positions relatives perdurent, mais s y ajoutent des grandeurs telles que les distances, les dimensions de l objet, qui permettent de préciser leurs positions, leurs formes et leurs déplacements. -3- DOMAINES D ETUDE RELATIFS A L ESPACE? Il existe trois domaines d étude. -a- Etude des repérages dans l espace, puis dans le plan. Ł Amener l enfant à se situer dans l espace et dans le plan c'est à dire repérer les positions relatives d objets : - par rapport à soi même, - par rapport à un ou plusieurs repères - ou les uns par rapport aux autres. 14

15 -b- Etude des formes géométriques de l espace et du plan. Les enfants auront à l occasion de jeux et de manipuler à fréquenter donc à connaître et analyser des formes de l espace et plus particulièrement des cubes, des pavés, des sphères, mais aussi des formes du plan et plus particulièrement des triangles, des quadrilatères réguliers (carré, losange, rectangle, parallélogramme), des quadrilatères non réguliers, des cercles. -c- Etude des déplacements et transformations dans l espace et dans le plan. Les symétries par rapport à une droite et par rapport à un point, les translations seront les déplacements les plus utilisés. 15

16 -B- LE DEVELOPPEMENT DE LA STRUCTURATION DE L ESPACE CHEZ L ENFANT. -1- BUT DE L ECOLE Transformer la vision initiale du monde que l enfant porte en lui à son entrée à l école est l un des objectifs actuels de l école maternelle : L enfant doit s approprier les caractéristiques les plus abstraites du monde dans lequel il vit. Il doit se situer et situer les objets qui l entourent dans l espace et dans le temps. Il faut découvrir et estimer des distances qui le séparent de mondes plus lointains, Il doit aussi verbaliser ces espaces et commencer à les représenter. -2- PIAGET ET LA CONSTRUCTION DU TEMPS, DE L ESPACE, DE L OBJET. - PIAGET a établi que l intuition de l espace comme celles de la durée, de la causalité est une construction individuelle. Le nourrisson n a pas conscience de l espace dans lequel il se trouve ni de l écoulement de la durée. Il vit dans un ici et un présent. Cet ici est d abord un espace proche de la bouche puis s étend à ce qu il peut voir, entendre, saisir puis à l espace qui s ouvre à ses déplacements. Son espace se dilate ainsi peu à peu, en même temps que d autres individus s y inscrivent et en donnent les mesures. Puis cet espace devient objet de pensée et l enfant cesse d en occuper le centre : l espace devient objectif. Le problème est donc d amener les enfants pendant leur scolarité à passer progressivement de l étude de l espace physique à la construction et à l étude d un modèle d espace abstrait. Espace des objets Ł Espace des modèles Ł Espace des physiques géométriques représentations Remarque : - De la même façon, la durée survolée par l enfant s étire et s épaissit : avant / après puis hier / demain commencent à s ordonner. Il devient peu à peu capable de situer ses souvenirs et d anticiper. Sa durée s intègre au temps des hommes. - De la même façon encore, la notion d objet et celle de nombre ne sont pas des données immédiates de l expérience. L enfant doit d abord discerner les contours de l objet, le dissocier du 16

17 fond, reconnaître à travers les points de vue quelque chose d invariant, acquérir la certitude qu il subsiste même en dehors de sa perception, le nommer enfin. DEVELOPPEMENT DE LA STRUCTURATION DE L ESPACE CHEZ L ENFANT. - PIAGET montre que l espace enfantin débute par des intuitions de nature topologique : c est à dire reposant sur des concepts de voisinage, de séparation, d enveloppement, d ordre. avant de devenir euclidien et métrique. 2ANS 2 ANS ½ 3 ANS 3 ANS ½ 4 ANS ORGANISATION Pas de Est capable Capable de Mouvement Accède à la SPATIO repère dans de suivre un changement continu dans maîtrise de TEMPORELLE le temps sens imposé de sens en un tous les sens l espace dans mouvement toutes les continu dimensions LE DEVELOPPEMENT DE LA COMPETENCE TRANSVERSALE : LA CONSTRUCTION DU CONCEPT ESPACE. L ESPACE VECU : DE 18 MOIS / 2 ANS à 3 ANS. L ENFANT DE 18 MOIS A 3 ANS - L acquisition de la marche va conférer à l enfant une indépendance qui permet d étendre considérablement son champ d expérience. Il entre dans ce qu on appelle «l âge déménageur» et «l âge acrobate» qui se caractérise par l exercice d une motricité globale débordante, mettant en confrontation le corps et ses mouvements avec le monde extérieur. SA RELATION A L ESPACE A travers cette activité exploratrice, l enfant va percevoir l espace par l action : L espace topologique nommé par PIAGET. Par l activité sensori-motrice, l enfant va construire des rapports spatiaux : - Un rapport à la proximité des éléments perçus dans le même champ. L enfant, dans un premier temps, intégrera les éléments voisins, puis l intégration se fera à des zones de plus en plus larges. 17

18 - On assiste à une véritable expérimentation de l enfant sur l objet. Lorsqu un nouveau résultat est obtenu, l enfant cherche à le reproduire avec des variantes. L activité qui était jusqu alors reproductrice, devient exploratrice. - Cette forme de tâtonnement permet l émergence des conduites nouvelles. L enfant doit avoir tâtonné pour que la découverte ait lieu : il va apprendre par essais et par erreurs. - C est pourquoi il sera important de mettre l enfant en contact avec des situations variées qui lui posent un problème et lui permettent de faire un effort de réajustement. Les habiletés motrices, acquises par ce type d apprentissage, peuvent être stabilisées par la répétition. - Un rapport de séparation : L expérience de la manipulation et du déplacement d un des éléments par rapport à l autre est déterminante dans cet aspect de la perception de l espace. - Un rapport de succession spatiale ou rapport d ordre : perception de la disposition relative de différents objets, rangés de façon constante dans son environnement. - Le rapport d intérieur / extérieur. - Le rapport à la frontière. A ce stade du corps vécu, l activité motrice aura une double conséquence sur le développement de l enfant : d une part, elle favorisera la maturation des centres nerveux et d autre part, elle permettra la découverte et la fixation de nouvelles habiletés motrices. Par ses actions motrices, l enfant va construire peu à peu les notions de - continuité/discontinuité, de voisinage, d intérieur / extérieur, - de frontière, - ouvert / fermé, dans, dehors Cette perception de l espace est très liée aux objets : l enfant perçoit les éléments de l espace avant de percevoir son corps propre. L enfant ne dispose pas de références telles que les axes et il n y a pas de conservations de distances, ni de formes, une droite pouvant se transformer en courbe, sans que varient es relations topologiques (exemple : difficulté pour les enfants de la classe de petite section à réaliser une ronde). 18

19 LA STRUCTURATION DE L ESPACE DE 3 A 6ANS - Au cours de la maternelle, l enfant devra passer d un espace topologique à l espace euclidien. L espace euclidien ou métrique, c est la découverte des formes, des notions d angle, d échelle, de distance, de symétrie. - Pour parvenir à cet espace euclidien, l enfant devra d abord accéder à un espace égocentré c est à dire un espace dans lequel son corps est élément de référence. Le monde sera organisé autour du corps de l enfant pour qu il accède à la connaissance des trois axes du corps. : - avant / arrière - haut / bas - droite / gauche - L accès à l espace euclidien ne saurait se comprendre sans référence à l évolution de la perception du corps. La structuration de l espace euclidien va donc être très dépendante de la structuration du schéma corporel Nous allons examiner comment le concept d espace va se construire, à partir du rapport aux différents éléments qui le constituent LE RAPPORT A L ORIENTATION : Les directions sont aléatoires. Si on examine les dessins d enfants, on peut se rendre compte que les personnages sont flottants. Les premiers bonhommes-têtards qui apparaissent vers et jusqu à la fin de la 4 ème année, ont un corps embryonnaire, confondu avec la tête. Ces corps qui flottent sont liés à un schéma corporel flou, mouvant. Si l enfant de 4 ans dessine dans tous les sens, quelquefois même en retournant sa feuille, c est parce que l orientation est indécise, non structurée mais aussi parce que le repère essentiel, son corps n est pas encore perçu dans une relation objective avec les objets et les êtres qui l entourent. Entre 4 et 5 ans, on observe les premières préoccupations d orientation. C est à dire de positionnement des figures par rapport aux éléments extérieurs. L arbre ou le bateau, par exemple, qui a des orientations liées à leur nature même, posent moins de problèmes que les personnages à orientation variable. Ainsi, il arrive qu à cette fin de période un personnage représenté la tête en haut soit considéré 19

20 comme debout, représenté horizontalement comme couché. C est une première relation consciente du corps à l espace, prémisses de l orientation. Le personnage possède deux dimensions : une hauteur, une largeur et il est dessiné de face. Par contre, les premiers animaux, comme le chien, le chat peuvent être représentés de profil et, à ce stade, l enfant paraît avoir identifié les notions d avant et d arrière définies par le sens de déplacement de l animal. LE RAPPORT A LA RECONNAISSANCE DES FORMES: L enfant va passer de la reconnaissance de formes empiriques à la reconnaissance de formes géométriques. A partir des travaux de PIAGET, on peut donner quelques repères, par rapport à cette évolution : - Entre 3 et 4 ans, il y a reconnaissance de nombreuses formes empiriques et non pas de formes géométriques. Le cercle et le carré sont encore confondus alors que les formes fermées sont distinguées des formes ouvertes. - Vers 4 ans, les angles sont identifiés et tendent à être ramenés à l angle droit. L enfant va donc pouvoir différencier le carré du cercle mais confondre avec le rectangle. - Vers 4 ans et demi, l enfant va percevoir les dimensions, en comparant les longueurs et les angles. Il va distinguer le rectangle du carré puis du triangle. - Vers 5 et 6 ans, la découverte et la reconnaissance du losange et du trapèze deviennent possibles. Il va comprendre la notion d oblique. Dans ce passage de la reconnaissance de formes empiriques à la reconnaissance de formes géométriques, l organisation de l espace visuel, support de la représentation mentale des formes géométriques passe par : - L association constante entre la vue et le toucher dans la manipulation. L exploration tactile, associée aux mouvements du regard, a une très grande importance : par le corps, l enfant va distinguer le curviligne du rectiligne, la présence d angles et plus tardivement les dimensions. La perception du volume sera aussi le résultat de la manipulation. Amener les enfants à dissocier le gros du lourd, c est à dire faire la différence entre le volume et le poids. - La vue et la kinesthésie dans le graphisme et le dessin. Le tracé des formes géométriques va favoriser l orientation de l enfant dans l espace. Ainsi, tracer un cercle, c est soutenir un certain rythme grapho-moteur, dans une certaine direction de l espace qui, à son tour, impose au corps une adaptation et une orientation musculaire. Tracer un carré revient à décomposer le mouvement en quatre temps, dans quatre directions 20

21 différentes. Vers 4 ans et demi, l enfant peut reproduire un carré. Par la compréhension de la notion d oblique, l enfant va pouvoir reproduire un triangle. LE RAPPORT A L AXE : Lorsque l enfant aura conscience d un corps orienté, il va pouvoir étendre à l espace les axes du corps qui lui serviront, ainsi, d axes de coordonnées pour accéder à l espace euclidien représenté par la verticale et l horizontale. - Entre 4 et 7 ans, l enfant est capable de percevoir une ligne rectiligne et de la distinguer d une ligne curviligne mais il lui est difficile de se représenter une droite, c est à dire un axe imaginaire qui réunirait une succession de points alignés. Entre 4 et 7 ans, l enfant et capable de construire une telle ligne droite, à partir d épingles qu il aligne, à condition qu il puisse disposer d un bord de table comme repères. - Après 7 ans, il va pouvoir effectuer correctement cette construction sans repères. L enfant va devoir apprendre à situer les objets d après des systèmes de référence extérieurs à l objet. L objet, ou la figure, n est plus envisagé en tant que tel, mais par rapport au point de vue de l observateur qui a une certaine visée de l objet ou de la figure. QUELQUES PISTES PEDAGOGIQUES EN MS ET GS - Un effort particulier doit être fait dans la prise de conscience et d intériorisation des différentes parties du corps, de l axe corporel. Il est important de travailler : Sur les déplacements orientés, pour permettre à l enfant de construire les notions d axe. Exemples de situations : Relais sur une ligne avec des orientations précises Composer un chemin en danse, à partir de déplacements et directions précise Lancer ou faire rouler une balle à un enfant situé en face de soi, ce qui oblige au maintien de la permanence de la relation. Mémoriser et suivre un itinéraire. Suivre un itinéraire à partir d un plan Sur des espaces verticaux ou obliques lors des activités de grimpe sur les structures motrices, aux espaliers pour faire prendre conscience de l axe vertical, de la notion d oblique. Ces activités d équilibre vont être importantes pour l ajustement postural, qui va bénéficier 21

22 d une régulation tonique mieux équilibrée. En grande section, on peut, en effet remarquer un net progrès des enfants dans les activités d équilibre (sur des éléments de hauteur : échasses, dans les activités de roule : vélo, patins.) - Une autre dimension de travail doit permettre à l enfant d organiser son espace d action à l intérieur d un groupe : La perception de sa propre situation dans le groupe passe par le transfert des notions acquises par rapport aux objets, au repérage par rapport aux autres enfants du grouper. Le problème est de se situer par rapport à des éléments mouvants, représentés par les enfants. Concepts abordés : Serré / desserrer, s éloigner / se rapprocher, groupe / dispersé. Cette première mise en relation de son propre corps avec l espace des objets et l espace humain conduit à la découverte des problèmes posés par l orientation. - Il convient de : Continuer à favoriser l exercice de la motricité globale de l enfant dans des espaces variés, connus et inconnus. En moyenne section et en grande section, le répertoire d actions motrices s accroît et se diversifié. diminuer l importance accordée à la matérialisation des espaces en grande section. à partir des expériences motrices, préciser, grâce à la verbalisation, les concepts qui sont liés : à des positions : à côté de, près de, dessus / dessous, dedans / dehors, intérieur / extérieur, autour, entre à des notions de dimensions : petit / grand, étroit / large, près / loin - L importance du graphisme : Le graphisme va conduire l enfant à traduire les données perceptives de l espace ou celles du corps dans le dessin. Lorsque, vers 6 ans, l enfant aura pris conscience de la différence entre sa droite et sa gauche et l aura verbalisée, l orientation de son corps sera achevée. Il aura donc la connaissance de l avant, de l arrière, du haut, du bas, de la droite, de la gauche de son corps et pourra projeter l orientation de ce même corps vers l espace. L enfant aura donc accès à un espace orienté, à partir de son corps utilisé comme système de référence dans tous les fonctionnements symboliques aux cycles 2 et 3 de l école primaire. 22

23 -C- LES OBJECTIFS SPATIAUX ACCESSIBLES A L ECOLE MATERNELLE. PETITE SECTION MOYENNE SECTION GRANDE SECTION Occuper un espace Manipuler (enfiler, encastrer, aligner, empiler des cubes) Respecter un espace donné Reconnaître un rond, un carré, un triangle. Reconnaître les formes géométriques (rond, carré, triangle), les nommer, les dessiner. Le rectangle : le repérer dans l espace feuille. Ligne ouverte et ligne fermée Reconnaître les formes géométriques (rond, carré, triangle), les nommer, les dessiner. Distinguer des formes proches : carré / rectangle, rond / ovale. Discrimination visuelle des tailles Notions : Grand / petit. Notions : Haut / bas Dessus / dessous. Autour. Près / loin. Entre Le plus petit / le plus grand. Au milieu. Toutes les notions spatiales Situer des objets par rapport à soi (devant, derrière, à côté de) Confronter divers points de vue sur un objet. Se situer par rapport à des objets et par rapport aux autres. Reconnaître et reproduire une symétrie simple Décentration de la perception. Repères. Repérage de la symétrie sur un plan. Suivre un chemin, le tracer Verbaliser un déplacement Coder et décoder un déplacement. Dedans / dehors A l intérieur A l extérieur 23

24 -4- METHODOLOGIE -1- UNE QUESTION DE METHODE. La connaissance de l enfant ne s établit pas par l imposition d un savoir. Il ne s agit pas de construire des leçons autour d une notion mais d orienter l activité ou la réflexion en saisissant toute occasion. C est donc l activité de l enfant, manipulation, évolution ou parole, de situations vécues qu il convient de partir. A l école maternelle, on ne vise pas seulement à la construction de l espace vécu. Il s agit aussi, et de plus en plus à mesure que l enfant s élève en âge, de lui permettre de disposer de représentations. Celles-ci seront manifestées progressivement par des représentations symboliques (simulation, mime, dessin, parole). Ces représentations ne sont bien sûr pas gratuites ; elles doivent, comme toute situation vécue dans la classe, porter des significations ; il s agit de communiquer ce que l on fait, de s en souvenir ou de chercher de nouvelles possibilités. Le langage joue ici un rôle central. D abord comme support de communication : l enfant découvre et développe des rapports sociaux avec de nombreux enfants et adultes. Il doit écouter, comprendre, se faire entendre. Mais le langage est aussi un support privilégié pour la découverte des schèmes et la fixation des concepts. Toute pensée n est pas verbale mais la mise en mots contribue beaucoup à l organisation des choses. -2- CONSTRUIRE LE CONCEPT D ESPACE Les comportements spatiaux des enfants ne découlent pas de processus biologiques mécaniques. Il s agit de comportements construits dans un environnement social qui encourage, stimule ou sanctionne des pratiques de l espace. Le mouvement du corps participe pleinement à l élaboration des connaissances spatiales. Le schéma corporel est le premier guide vers la connaissance spatiale. Le corps est orienté et latéralisé ; c est par la projection du schéma corporel comme système de repérage que s acquièrent les premières connaissances de l espace environnant : orientation et partition (devant / derrière), droite / gauche). Ce n est que plus tard que se construit un espace orienté invariant (nord / sud / ouest / est). Comme le réajustement du schéma corporel lors de la croissance d un enfant dépend avant tout des mouvements, il apparaît que les activités motrices des premières années de maternelle, puis sportives à l école élémentaire, jouent un rôle décisif. 24

25 Jamais le schéma corporel n est définitivement écarté pour transmettre des connaissances spatiales : pour indiquer un itinéraire à un passante, un adulte se tourne dans la direction à suivre et double le langage verbal d un langage gestuel signifiant. Le qualificatif «sensori-moteur» évoque parfaitement le double aspect de la construction spatiale, et l enseignant chargé des premiers apprentissages peut en tirer une stratégie efficace pour proposer aux petits, aux moyens et aux grands, une batterie d activités ciblant les compétences mises en jeu. -3- CONSTRUIRE DES ESPACES D APPRENTISSAGE SPATIAL. Les activités proposées aux jeunes enfants mettent en jeu diverses formes de langage et sont d autant plus efficaces que l enfant est capable de traduite d un langage à un autre : langage corporel, langage verbal et codage graphique. Le geste précède la représentation, la mise en mots et le codage. Les activités proposées visent un ou plusieurs de ces objectifs et connaissent de multiples variations qui assurent l acquisition d automatismes spatiaux. En grande section, lors d une activité complète comme la réalisation d un trajet pour s approprier des connaissances spatio-temporelles sur le quartier, on peut mettre en évidence diverses phases : Le départ est une situation vécue par l enfant : exploration d un espace apportant du plaisir à l enfant, même s il y a parfois une certaine angoisse lorsque la prise de risque oblige l enfant à un effort de maîtrise corporelle (parcours à obstacles). Le temps de verbalisation est très important car c est le moment de la confrontation de divers point de vue sur un objet qui permet à la fois décentration, objectivation de l espace et acquisition d un vocabulaire de base limité mais dont la maîtrise précoce s avère utile (dedans / dehors, devant / derrière, droite / gauche, près / loin). Le codage de l espace s inscrit comme un pré-apprentissage, carrefour pour plusieurs disciplines comme les mathématiques, la danse, la géographie -4- ESPACE AGI ET ESPACE REPRESENTE Le passage entre espace agi et espace représenté se construit lentement. Les reproductions posturo-cinétiques d un mouvement sont d abord plus précises que les reproductions graphiques qui supposent symbolisation de l information. C est ainsi que le jeu de simulation autour de la piste de sécurité routière est d abord mimé par un enfant avant d être proposé verbalement. Je montre le trajet avant de le «dire». 25

26 La traduction de connaissances spatiales d un langage dans un autre constitue ainsi l un des facteurs de développement de la maîtrise de l espace. Ce postulat est avancé pour orienter le travail des enseignants dont l imagination invente des situations spatiales plus ou moins complexes destinées à faire vivre l espace aux jeunes enfants. Pour cela, ils disposent de jeux éprouvés et combinent des dispositifs pour créer des situations complexes stimulant les réactions des enfants : Jeux de construction aidant à appréhender les volumes, la notion d équilibre. Jeux d encastrement et puzzles faisant différencier les formes et les tailles. Jeux de laçage permettant de construire un cheminement et exerçant la précision du geste ; Découpage et pliage assurant la transformation d un espace bidimensionnel en un espace tridimensionnel en relief. Les activités construire par l enseignant retiennent des situations d apprentissage donnant du sens à la maîtrise spatiale. Il peut s agir de préparer un jeu de motricité (cerceau, parcours avec obstacles), d envoyer un plan codé pour guider la visite d enfants dans l école, d élaborer avec des adultes un projet d aménagement de la cour d école et de participer à sa réalisation. -5- L ESPACE COMMENCE AVEC DES MOTS. «L espace commence ainsi, seulement avec des mots». GEORGES PEREC, «Espèces d espaces». Les mots nous permettent de définir l espace. Ils organisent, face au désordre, différents repères et rendent visibles les réseaux de significations que nous y construisons. C est par le langage que chaque enfant élabore ses repères selon ses propres indices, qu il apprend à confronter à ceux des autres. Ł La maîtrise du langage conditionne donc largement la représentation que l enfant se fait du monde qui l entoure. La construction de l espace commence, pour l enfant, par celle de l image orientée de son propre corps. Il organise le monde qui l entoure, en distinguant progressivement ce que est devant ou derrière lui, ce qui au-dessus ou en dessous de lui, ce qui est à droite ou à gauche. Il oppose ce qui se rapproche de lui ou au contraire, s en éloigne, utilisant des marques spatiales du langage : «ici», «là», «là bas», «près de moi», «loin de moi» il construit 26

27 progressivement des descriptions dynamiques de l espace, avec des éléments lexicaux exprimant des déplacements ou des situations orientées, comme «s éloigner / se rapprocher», «monter / descendre», «venir / s en aller», «partir / arriver», «avancer / reculer». -6- LE ROLE DETERMINANT DE L ADULTE. Les marques verbales de l espace et de la temporalité sont complexes et supposent, pour être acquises, des interventions importantes de l adulte. Il s agit d inscrire les activités de langage dans l expérience, de les ancrer très fortement dans le vécu de situations concrètes diversifiées. Les nouveaux programmes pour l école maternelle décrivent ces interventions venant soutenir les efforts de chaque élève, interaction avec lui, reformulation, restauration dans le langage oral de l adulte, incitation à la rédaction de textes dictés à l adulte, ancrage fort de l énoncé dans la situation, utilisation de moyens non verbaux de la communication, expressivité de la voix et des gestes. Les situations prévues doivent donner à l enfant la possibilité d échapper à l usage exclusif de son propre point de vue et le conduire à adopter celui d autrui. L enfant prend progressivement conscience de la relativité de sa position. Le langage lui permet non seulement de se repérer dans les différents espaces, mais également de les décrire, indépendamment de sa propre position. Le répertoire des connecteurs spatiaux s enrichit de très nombreux noms et verbes, aux valeurs spatiales spécifiques : «le ciel», «le sol», «la colline», «le chemin», «la rue»,. -7- LES SENS AU SERVICE DE LA STRUCTURATION DE L ESPACE Les organes des sens captent des informations spatiales. La vue, l ouie et le toucher contribuent à fournir des informations que le système nerveux traite et associe pour construire une représentation subjective de l espace. Progressivement l enfant s éveille à son environnement au cours des deux premières années, au fur à mesure de son développement neurolinguistique. De l acuité visuelle dépendent directement la découverte et la reconnaissance des formes, des couleurs, des contrastes. A la perception auditive se rattache la connaissance des directions et des distances. Quant à l exploration tactile, elle fait découvrir les formes et les volumes (espace tridimensionnel). Le système nerveux central organise les connaissances spatiales. Les flux nerveux déclenchés par ces stimuli sensoriels ne sont pas traités dans une zone particulière du cerveau, et les deux hémisphères cérébraux collaborent à la construction des connaissances spatiales : l hémisphère 27

28 gauche pour le traitement analytique et séquentiel des données, l hémisphère droit pour la saisie synthétique des informations simultanées. La qualité de l environnement de l enfant, la diversité des sollicitations et des possibilités d appropriation qu il fournit interviennent dans le rapport actif que l enfant établit avec le monde qui l entoure et dans la représentation qu il s en fait ; ses modes de perception de l espace et l action de son corps sont les moteurs de cette représentation. Découvrir un espace implique, pour l enfant, un engagement du corps dans son entier : cette découverte s appuie sur une exploration sensible, visuelle, tactile, sonore, olfactive de l espace. Un parcours à travers un jardin, un parc ou les rues d un quartier, conduit à l inventaire et à la mise en ordre des perceptions. LE VISUEL : L enfant utilise, construit et enrichit progressivement le lexique des couleurs qu il apprend à reconnaître, à comparer, à opposer : vives ou éteintes, brillantes ou ternes, claires ou sombres. Ces observations le rendent attentif aux effets de la lumière et de l ombre, l utilisation d instruments d optique simples, des loupes, des verres de couleurs, lui permettent de percevoir autrement les objets qui l entourent. LE TACTILE : L enfant explore, par le toucher, les formes et les surfaces, y compris en fermant les yeux et apprend progressivement à distinguer et à qualifier les textures, le rugueux ou le lisse, le doux ou le piquant, le chaud ou le froid. L OLFACTIF ET LE GUSTATIF : L olfactif et le gustatif se construisent à partir des mots pour nommer, distinguer, qualifier des odeurs présentes dans l environnement. LE SONORE : Le sonore se constitue à partir de la reconnaissance de sons et des bruits à identifier, à qualifier à imiter. 28

29 SEQUENCE : LA CONSTRUCTION DU REGARD : LA LECTURE D IMAGE ET LA CONSTRUCTION DU CONCEPT ESPACE La lecture d images est une activité à ne pas négligée: C'est au cours de cette période que l'enfant prend peu à peu conscience des positions relatives d'objets représentés, des différents plans d'un paysage et qu'il va commencer à vouloir représenter lui même le réel. ENVIRONNEMENT : Séquences réalisées dans une école maternelle et plus précisément dans une classe de moyenne et grande section comportant 27 élèves. CONTEXTE PEDAGOGIQUE : Les enseignants ont engagé des travaux sur l image fixe et sur l image animée. IMAGES UTILISEES DANS LE MODULE : Photographies de la cour d école prises par les enseignants ou par les enfants. Images découpées dans des revues. COMPETENCES VISEEES : Quatre séquences vont amener les enfants à percevoir les notions de cadre et d échelle de plan. Grâce à la technologie numérique, on opère un va et vient entre action (produire des images) et réflexion ( lire les images). SITUATION 1 : Découvrir des notions de cadrage. Acquérir in vocabulaire spécifique. Verbaliser, argumenter ses choix. Les enfants doivent retrouver des cadrages à l aide d un appareil photo jetable usagé comme outil de découpage de l espace visuel. L enseignant repère les difficultés et accompagne individuellement ou en petit groupe les enfants qui en ont besoin. Il introduit le vocabulaire spécifique. 29