Le psychologue établit un lien entre la pensée spatiale et l'apprentissage des sciences, technologies, ingénierie et mathématiques (STEM).
Zachary Hawes étudie comment la pensée spatiale rend les idées abstraites accessibles
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Zachary Hawes se formait pour devenir enseignant lorsqu'il a remarqué à quel point c'était central pensée spatiale Il s'intéresse aux mathématiques. Il étudie désormais comment les écoles peuvent aider les élèves à développer leurs compétences en raisonnement spatial en classe. Aisha Schnellmann nous en dit plus.
Aisha Schnellmann : Pourquoi étudiez-vous la pensée spatiale ?
Zachary Hawes : Que nous en soyons conscients ou non, la pensée spatiale est omniprésente dans notre quotidien : lorsque nous faisons nos valises, que nous nous orientons dans une ville inconnue ou que nous organisons notre intérieur. Nous n'utilisons pas seulement l'espace au sens physique ; nous utilisons notre esprit comme un espace mental pour organiser, créer et explorer des idées – sur le passé, le présent et l'avenir. La pensée spatiale est un aspect fondamental, et pourtant souvent négligé, de la cognition humaine.
« La pensée spatiale est un aspect fondamental, mais souvent négligé, de la cognition humaine. »
Une grande partie de mes recherches porte sur le rôle de la pensée spatiale dans l'apprentissage, en particulier dans mathématiquesEn classe, la pensée spatiale facilite l'accès aux concepts abstraits. Par exemple, face à un problème mathématique, les élèves commencent souvent par visualiser mentalement la situation. Ils se concentrent sur les détails essentiels, en réalisant parfois un schéma pour résoudre le problème. Le fait d'extérioriser ce processus de réflexion par le biais de schémas allège la charge cognitive et établit un lien entre l'abstrait et le concret.
En ce moment, je suis particulièrement enthousiaste à l'idée d'explorer l'interaction entre la visualisation interne et externe et son rôle dans l'apprentissage des mathématiques.
COMME: Comment en êtes-vous venu à vous intéresser à la pensée et à l'apprentissage spatial ?
ZH : Mon parcours professionnel a été façonné par une heureuse conjonction de nombreux facteurs : des mentors, des opportunités inattendues et la chance. Mon intérêt pour la psychologie a en réalité débuté par un intérêt pour le langage et son rôle dans la pensée. Cependant, mon attention s’est rapidement portée sur la pensée spatiale lors d’un poste d’assistante de recherche (presque par hasard !) sur un projet explorant l’apprentissage de l’algèbre chez les jeunes enfants. Grâce à ce projet, j’ai entrevu pour la première fois l’importance de la pensée spatiale en mathématiques – une chose à laquelle je n’avais jamais pensé auparavant.
Parallèlement, je me formais pour devenir enseignante. Ce double rôle de chercheuse et d'enseignante m'a permis de constater un fossé important entre la recherche et la pratique. Bien que les sciences cognitives et de l'apprentissage aient clairement démontré le rôle fondamental de la pensée spatiale dans l'apprentissage, j'ai constaté qu'elle était très peu, voire pas du tout, prise en compte en classe. Lorsqu'elle l'était, c'était de manière implicite, et pourtant, en y regardant de plus près, je la voyais partout : dans les dessins, le matériel de manipulation, les gestes et les manuels scolaires. Quinze ans plus tard, je suis toujours aussi intéressée, sinon plus encore, par la compréhension du rôle de la pensée spatiale dans l'apprentissage et ses applications en éducation.
COMME: Comment vos recherches aideront-elles les enfants ?
ZH : Approfondir notre compréhension de la pensée spatiale nous permet de mieux exploiter son potentiel et d’aider les enfants à développer les compétences nécessaires pour s’adapter et s’épanouir, quels que soient les défis qu’ils rencontrent. Par exemple, il existe… liens forts Il existe un lien entre la pensée spatiale et les performances en mathématiques et en sciences. En comprenant mieux ce lien, nous pouvons concevoir des évaluations et des méthodes d'enseignement qui soutiennent plus efficacement l'apprentissage dans ces domaines essentiels.
En substance, la pensée spatiale est un ensemble de compétences adaptatives ; plus nous en apprendrons sur son rôle dans l’apprentissage, la créativité et la résolution de problèmes, mieux nous pourrons exploiter son potentiel dans les contextes éducatifs, professionnels et autres, en constante évolution. La pensée spatiale a permis à l’humanité de s’adapter et d’évoluer pendant des siècles. À mesure que notre monde devient plus technologique et dépendant des données, la pensée spatiale deviendra sans doute une compétence encore plus précieuse.
« La pensée spatiale a aidé les humains à s’adapter et à évoluer pendant des siècles. »
COMME: Le fait de travailler dans ce domaine a-t-il changé quelque chose dans votre vie professionnelle ou personnelle ?
ZH : Absolument. L’étude de la pensée spatiale a profondément influencé ma façon de percevoir le monde et d’interagir avec lui. Dans mon enseignement comme dans mes écrits, je m’appuie régulièrement sur ce que j’ai appris concernant l’utilisation des représentations visuo-spatiales pour faciliter la compréhension et la communication. Je m’efforce constamment de transformer les mots en images. Comparées au texte linéaire, les images permettent de saisir les liens entre les idées de manière plus directe et mémorable.
Dans ma vie quotidienne, je remarque maintenant raisonnement spatial Partout. Je le vois dans la façon dont mes enfants jouent, dans les arts, dans les activités ménagères quotidiennes comme la cuisine, dans notre manière d'interpréter les règles des jeux de société, ou n'importe quelle instruction ! Mais surtout, je le vois dans la conception humaine et les innovations comme les cartes, les graphiques, les fermetures éclair et les vélos.
COMME: Quelles sont vos prochaines idées ?
ZH : Je suis vraiment enthousiaste à l’idée d’approfondir pourquoi, quand et comment le raisonnement spatial soutient la pensée mathématique. On sait depuis plus d’un siècle qu’il existe un lien entre la pensée spatiale et les aptitudes mathématiques, mais ce n’est que récemment que les chercheurs ont commencé à découvrir les mécanismes qui expliquent cette relation.
« On sait depuis plus d'un siècle qu'il existe un lien entre la pensée spatiale et les aptitudes mathématiques. »
Je suis de plus en plus fasciné par l'interaction entre les visualisations internes et externes. Comment ce que nous voyons – ou ce que nous avons du mal à voir, ou ce que nous ne parvenons pas à voir – est-il influencé par… « l'œil de l'esprit » En quoi cela est-il lié à ce que nous sommes capables d'exprimer extérieurement par le biais de dessins, de maquettes ou d'objets manipulables ? Pour explorer cette question, notre laboratoire conçoit actuellement une étude visant à examiner comment les compétences de visualisation spatiale des enfants sont liées à leur utilisation de représentations visuo-spatiales externes lors de la résolution de problèmes mathématiques.
Sur un plan plus pratique, je souhaite vivement continuer à rapprocher la recherche et la pratique. Je prévois de collaborer avec des enseignants pour concevoir de nouveaux jeux et activités d'apprentissage spatial, faciles à intégrer en classe et offrant aux enfants des occasions riches et stimulantes de développer leurs compétences en raisonnement spatial. À terme, j'espère que mes recherches contribueront à enrichir les connaissances et à sensibiliser le public à l'importance du raisonnement spatial dans nos systèmes éducatifs et au-delà.
Notes
Zachary Hawes est professeur adjoint au Département de psychologie appliquée et de développement humain à l'Institut d'études pédagogiques de l'Ontario, à l'Université de Toronto, où il mène le Laboratoire de pensée mathématique. Son Les principaux intérêts de recherche portent sur l'étude de la relationnavire entre la pensée spatiale et les mathématiques (et les autres disciplines STEM) et trouver des moyens à utiliser ce qu'il a appris Concevoir des opportunités d'apprentissage plus accessibles et plus attrayantes. Il est un 2024-2026 Jacobs Foundation Chercheur.
Site web du laboratoire, Profil de l'Université de Toronto, Profil Bluesky
Cette interview a été modifiée pour plus de clarté.
