Le développement cognitif de l’enfant, le processus d’abstraction et le rôle du langage (trois axes développés dans la partie 1 de l’article) permettent de mieux comprendre ce qui se joue dans le développement de la pensée abstraite chez les enfants et les adolescents.

Cette capacité à abstraire est essentielle pour comprendre les enseignements à l’école et apprendre tout au long de notre vie.
Cependant, il ne s’agit pas de commencer trop tôt en demandant à des enfants de maternelle de raisonner sur des supports abstraits, déconnectés de leur vécu. Quel sens donné à un travail sur fiche où il faut entourer le nombre de « …», où il faut coller des images photocopiées, pas toujours lisibles, dans la bonne colonne ?
Bien au contraire, à la lecture des étapes du développement cognitif et du processus d’abstraction, on comprend à quel point la pensée abstraite s’enracine dans le vécu et les expériences des enfants.

Alors comment faire de ces premières expériences du concret le terreau d’une pensée complexe ?

Voici des propositions de ce qu’il semble essentiel à développer chez les enfants de 3 à 6 ans pour leur permettre d’accéder à l’abstraction :

Apprendre à percevoir avec tous les sens

Percevoir est la première activité mentale sous-jacente au processus d’abstraction, d’après Britt Mary Barth. La perception permet d’appréhender et d’interpréter notre environnement à travers nos sens.

Selon Maria Montessori, le développement des sens et le développement intellectuel sont intimement liés.

« L’enfant est (..) un observateur qui enregistre activement les images au moyen de ses sens. »

La pensée se construit grâce à ces images mentales. Cette célèbre pédagogue italienne a imaginé tout un matériel pour l’éducation des sens. Chaque matériel correspond à l’un d’eux et permet d’ordonner ses multiples sensations pour mieux comprendre l’environnement. Les exercices sont de l’ordre de la discrimination, de la mise en pair ou encore de la sériation.

On parle habituellement de 5 sens : la vue, l’odorat, le toucher, l’ouïe et le goût. Maria Montessori en ajoute un 6^ème : le sens stéréognostique qui consiste à reconnaître les volumes au toucher. Isabelle Filliozat, quant à elle, ajoute l’intéroception : être sensible à ce qui se passe en soi, à nos sensations internes (position du corps, sens de l’équilibre, rythme cardiaque, respiration…) On identifie nos émotions grâce aux sensations internes.

Si l’exercice aiguise, affine et fortifie nos facultés de perception externe, ce ne sont pas seulement les sens qui y gagnent, c’est le raisonnement ; l’enfant n’est plus seulement capable de voir ou d’entendre, il sait regarder et écouter ; il ne subit plus des sensations, il sait les faire naître, les diriger, les comparer; il observe.
Observer est une activité complexe : on passe du « voir » (passif) au « regarder » (actif), en choisissant ce que l’on regarde et en retenant les détails significatifs. En apprenant aux élèves à observer, on les aide à passer progressivement d’une vision globale et imprécise à une observation plus fine et mieux ciblée ; on les aide à passer d’un tout aux éléments qui le composent.

Laissez-moi vous raconter une expérience personnelle pour illustrer ce point. Lors de ma première année d’enseignement en maternelle, une de mes collègues avait pour habitude d’emmener ses élèves de Petite Section en promenade, tous les vendredis matins. Émerveillée par les découvertes et les apprentissages que vivaient ses jeunes élèves, je me suis laissée embarquer dans l’aventure et j’ai moi-même emmené mes élèves de Grande Section dans le parc, à côté de l’école.
C’est incroyable toutes les richesses et les surprises que nous réservent la nature ! C’est une chose de le savoir, c’en est une autre de le vivre ! Pourtant élevée à la campagne, je me suis mise, tout comme les enfants, à (re)découvrir et à m’émerveiller devant le travail des fourmis, les formes des champignons, l’odeur des plantes… Bien plus qu’un éveil des sens, cette promenade régulière orientait notre regard, affinait nos observations. On ne voyait plus un arbre mais les racines, le tronc, l’écorce, les bourgeons, les feuilles, les glands… et tout ça, évoluant au fil des saisons. En rentrant chez moi le soir, je voyais que la couleur des feuilles avaient changé, les fleurs s’étaient ouvertes… Il en était de même pour les enfants qui rapportaient nombre de découvertes, offertes par la nature.

Toutes ces perceptions ne suffisent pas en elles-mêmes. Elles ont besoin d’être décrites et nommées pour être comprises et s’ordonner les unes par rapport aux autres. Le langage permet ainsi d’amener à la conscience et d’organiser toutes les informations récoltées par les sens. En rentrant de la promenade, nous avions un temps d’échange pour partager ce que nous avions découvert, ce qui avait changé, ce qui nous questionnait…

Je demandais également aux enfants de dessiner l’arbre sous lequel nous avions pris la photo. Le dessin d’observation exige de passer progressivement d’une représentation pleine d’affectif à une certaine maîtrise des éléments essentiels. Le dessin est un moyen pour l’élève de construire et d’affiner sa représentation de l’arbre. C’est aussi un outil pour l’enseignant car il permet d’observer l’évolution de la pensée de l’enfant. Et ceci, avec réserve : les capacités motrices ne permettent pas à l’enfant de reproduire exactement ce qu’il a en tête.

Notre perception est déterminée par notre expérience et nos connaissances antérieures, notre âge et notre affectivité. Nos sensations nous permettent de construire une image mentale pour se représenter ce qui est perçu et s’en souvenir. C’est à partir d’une image déjà stockée qu’on peut décider de ce qu’on perçoit. On reconnaît par analogie avec un élément déjà perçu.

Et « Plus on a acquis de connaissances, plus on va être attentif aux stimuli. » B-M Barth. Plus on s’entraîne à percevoir, plus la perception s’affine.

Il est essentiel de permettre aux enfants de vivre des expériences nombreuses et variées. Cela leur permettra d’affiner la connaissance des concepts. Par exemple, à l’évocation du mot « maison », un jeune enfant y associera seulement l’image de sa maison à lui. Au fil des exemples rencontrés, il y associera davantage d’images et précisera ainsi sa compréhension du concept « maison ».

Favoriser la construction d’images mentales

Se construire des images mentales, c’est se représenter un objet, une action, une situation, sans leur présence. C’est construire mentalement le réel à partir de données extérieures. La représentation mentale dépasse la perception immédiate. C’est une étape intermédiaire entre le concret et l’abstrait.

Comme expliqué dans la première partie de l’article, Piaget appelle la pensée symbolique, la capacité à se représenter des choses à partir de mots ou d’images. Elle se développe entre 2 et 4 ans. En plus du langage qui se développe, on voit alors apparaître l’imitation différée, le jeu symbolique et le dessin. Ces activités naturelles de l’enfant sont à encourager à l’école.

Comment aider l’élève à se construire des représentations mentales grâce au langage?
Les représentations mentales constituent des références, des points d’appui pour les expériences futures. En fonction de l’âge de l’enfant et de ses capacités, l’enseignant ne s’adressera pas à lui de la même façon.

En Petite Section, l’adulte utilisera la comparaison « c’est comme… ». Il rappellera à l’enfant l’une de ses expériences passées du même ordre, sur le même sujet pour l’aider à construire des images de référence. L’enfant s’appuiera alors non plus sur sa perception immédiate mais sur une expérience précédente du même ordre.

En Moyenne Section, l’élève commence à prendre plus de distance par rapport à sa réalisation. Il peut se poser pour entendre l’adulte lui proposer une autre possibilité d’action ou une cause pouvant expliquer tel effet. L’enseignant verbalisera ce qui a été fait puis il évoquera et favorisera la mise en relation de plusieurs situations du même ordre. L’élève commence alors à se représenter des relations non perceptibles.

En Grande Section, l’enfant commence à imaginer tout seul ce qu’on aurait pu faire autrement. Il raisonne alors à partir des images mentales qu’il a construites, suite à ses expériences passées, mais toujours en lien avec le concret, le réel, le vécu. L’enseignant l’aidera à mettre en mots les étapes et la justification de leur succession, les liens de causalité, l’évocation de possibles.

Voici quelques suggestions permettant de favoriser la construction d’images mentales :

Plus particulièrement en Grande Section, on peut proposer la lecture d’histoire sans les illustrations. On peut aussi faire appel à un conteur. L’enfant va se construire le film de l’histoire dans sa tête. Ce sont les moments du récit qu’il n’aura pas réussi à se représenter qu’il faudra approfondir. L’enseignant aidera à comprendre ce qui a fait blocage, il explicitera pour faciliter la compréhension. Après plusieurs lectures sans illustrations (texte tapuscrit uniquement), on pourra apporter le ou les albums. A travers les choix de l’illustrateur, ce sera l’occasion de prendre conscience qu’il existe d’autres points de vue que le sien.

Le dessin est aussi un moyen d’aider à la construction d’images mentales. Dessiner quelque chose d’absent : l’arbre observé pendant la promenade, l’histoire qu’on a écouté sans voir les illustrations…

Ou encore :

En PS, on est sur le visible : les puzzles où il s’agit de reconstruire une image globale à partir de ses parties. Il est donc plus intéressant de travailler sans le modèle.

 

En MS, on peut faire des propositions sur ce qui est caché : jeu de familles (moins de 7 familles et seulement 4 membres), jeu de mémory, jeu de kim.

 

En GS, on cherche ce qu’il manque : les jeux de société tels que Pippo, 7 familles, les albums à calculer…

A la découverte d’un mot nouveau :
Quand un enfant ne connaît pas un mot, on l’aide à se représenter l’objet, l’animal… désigné par ce mot, en le décrivant, en lui expliquant sa fonction… L’enfant peut alors faire des liens avec ce qu’il sait, il se construit une représentation à l’aide des mots. Plutôt que de lui donner tout de suite une photo ou une image, on lui permet ainsi de réfléchir.

Apprendre à comparer

Selon le processus d’abstraction décrit par Barth, l’étape qui suit la perception est la comparaison.

On peut identifier deux phases dans l’action de comparer :

1. L’analyse : décomposer et considérer toutes les propriétés d’un objet (concept, action, situation)
2. L’inférence : sélectionner seulement une ou quelques propriétés.

On peut le dire autrement : comparer, c’est savoir préciser en quoi les composantes de deux objets (ou autre support de comparaison) sont différentes ou ressemblantes et par rapport à quel critère. La comparaison est pertinente s’il se fait à partir d’un même critère.

Vers la construction d’une pensée logique

Comparer est le fondement des opérations de tri, de classement, de rangement. Ce sont des compétences qu’on associe facilement au domaine des mathématiques.

Voici, d’après André Jacquart, les compétences notionnelles favorisant le développement de la pensée logique :

• comparer des objets
• classer des objets
• ranger des objets
• reconnaître et poursuivre des rythmes
• interpréter et produire des symboles

« Elles sont des outils permettant l’accès à de nouveaux savoirs, elles sont aussi un moyen de développer les capacités d’abstraction qui seront nécessaires pour résoudre des problèmes mathématiques. »

« […] les travaux récents sur ce type de compétences (souvent appelées transversales) montrent qu’elles se développent à partir des activités dans lesquelles elles sont sollicitées et des connaissances que les élèves construisent. Classer ne s’apprend pas de façon générale, mais dans des activités où le classement des formes, des mots, des éléments, des faits… permet d’enrichir les connaissances sur les formes, les mots, les éléments, les faits considérés. Aptitude à classer et maîtrise des connaissances en jeu progressent ainsi simultanément. » Extrait du document d’accompagnement Vers les maths

Voici un tableau synthétique par niveau, à partir des éléments d’analyse de Françoise Diuzet :

PS	MS	GS
Prise en compte d’un seul élément	Prise en compte et mise en relation de deux éléments	Prise en compte et mise en relation de trois éléments
Le tri par élimination	Le tri avec intention Catégorie avec le choix d’une propriété	Le choix de catégories Le classement
Le pareil : comparaison par analogie « c’est comme… » Raisonnement à partir d’un support visible pour que les liens soient immédiats et donc accessibles rapidement : couleur, forme, taille, position.	Le pas pareil : comparaison par opposition	Pourquoi c’est pareil ou pas pareil : Recherche de relations de cause-effet

Exemples de matériel en PS

Pour permettre de faire apparaître l’action de trier, on peut proposer des bacs d’objets divers et des boîtes suggérant des rangements.

André Jacquart souligne l’intérêt du « matériel structuré », « matériel dont les propriétés sont rigoureusement définies».

Cela peut tout aussi bien être : les animaux de la ferme, les véhicules roulants…

     

Exemples de situations en GS

On peut faire comparer deux recettes de cuisine, deux histoires, deux jeux de société… que les enfants connaissent bien. C’est en notant puis en analysant les propos de l’élève qu’on peut savoir où il en est.

Critères d’évolution :

• L’élève se réfère uniquement à ce qu’il a vécu.
• L’élève utilise des noms de catégories qui montrent qu’il généralise et organise ses connaissances. (ex: « les personnages », « les ingrédients »)
• L’élève met en relation des éléments concrets, perceptibles. (ex : « le gâteau était plus petit que la tarte »: plus petit que indique la relation ; gâteau et tarte se réfèrent au vécu)
• L’élève met en relation des catégories abstraites. (ex. « ce sont les mêmes personnages » : même indique la relation ; personnage est une catégorie abstraite )

Voici un exemple à partir de ces deux livres :      

Après un travail collectif de compréhension et de comparaison, les élèves ont expliqué avec leurs mots les ressemblances et les différences entre le conte Le loup et les 7 chevreaux et l’album de jeunesse La clé. Voici les propos de deux d’entre eux:

« Dans les deux histoires, la maman va faire les courses. Et dans les deux histoires, il y a une maman et des enfants, il n’y a pas de papa.
Dans les 7 chevreaux, les 7 chevreaux savent que c’est le loup qui est derrière la porte à cause des pattes noires et de sa grosse voix. Et dans la clé, ils savent que c’est la maman mais ils n’ouvrent pas parce qu’ils veulent leur faire une blague. »

« En premier, je vais dire que ce sera les pareils. Dans les deux histoires, la maman dit : « n’ouvrez à personne. » Au début dans les deux histoires, les enfants disent : « tu n’es pas notre maman. » Dans les deux histoires, c’est la même horloge.
Maintenant c’est les choses qui sont pas pareilles. Dans l’histoire de la clé, les enfants font une plaisanterie et dans l’histoire des 7 chevreaux, les chevreaux i z’ont peur. »

Le langage : nature des échanges et analyse de langage

Quand un enfant est encouragé à expliquer ce qu’il fait ou ce qu’il voit, il est obligé de quitter l’objet ou l’action qui sont souvent des représentations limitées, dominées par les éléments extérieurs et observables. Sa compréhension va alors s’approfondir.

Types d’échange selon les âges

Tableau réalisé d’après les recherches de Françoise Diuzet :

Trois phases	PS à GS	CP à CE2	CM1 – CM2
Les élèves raisonnent sur :	Le concret, le visible	Les catégories abstraites	La mise en relation des catégories abstraites
Raisonnement qui se construit grâce à :	La manipulation et les échanges	La présentation et l’explication	Le débat qui permet le conflit cognitif
Raisonnement qui s’appuie par exemple sur :		Deux codes : le langage écrit et le langage mathématiques La nature des mots Les règles d’orthographe Les tables de multiplication	Un texte La division La proportion Notion d’étalon de mesure

En maternelle, les temps de bilan vont suivre les temps de manipulation. Ces échanges, après l’action, vont permettre de prendre du recul et des prises de conscience grâce à la mise en mots qui sera faite. On se situe dans une perspective métacognitive permettant de commencer à construire chez l’élève sa réflexivité.

L’enseignant joue un rôle de médiateur entre l’élève et la construction de son savoir. Il peut, d’une part, questionner. C’est l’élève qui met en mots. Les questions, pouvant l’aider, peuvent être de deux ordres :

• Les « Comment »  qui amène à décrire les étapes, à retrouver la chronologie
• Les « Pourquoi » qui amène à chercher les causes du choix des procédures

D’autre part, l’enseignant dégage, à partir de la situation vécue, ce qu’il est important de retenir pour structurer l’apprentissage en cours et faciliter les réinvestissements futurs.

Analyse de langage

D’après ce que dit l’élève, l’enseignant peut savoir où il en est dans la construction de sa pensée. Pour cela, il peut noter les propos tels qu’ils sont énoncés, régulièrement et dans des contextes variés. Il s’agit ensuite d’apprendre à les analyser.

Apprendre à se décentrer

Apprendre à se décentrer de sa réalisation, c’est apprendre à prendre de la distance pour ne plus être dans la perception et l’action immédiate. C’est passer de l’impulsion à la réflexion, de l’intuition à l’abstraction. C’est une étape importante vers l’abstraction. Ce sont les propos des autres sur sa réalisation qui permettent à l’élève de se décentrer.

Se décentrer par rapport à :

• Son vécu et son affect → pour centrer son attention sur les aspects cognitifs de la tâche ; dépasser ses conceptions initiales.
• Ses perceptions → pour pouvoir accéder aux invariants et construire des concepts (ex : passer d’une reconnaissance perceptive d’une forme géométrique à la prise de conscience des propriétés qui la définissent)
• Son propre point de vue → pour pouvoir prendre en compte d’autres points de vue (points de vue dans l’espace ; ressenti, volonté, point de vue d’autrui ; différents paramètres d’une situation)

C’est donc une étape importante pour sortir de ses certitudes et quitter l’égocentrisme.

Le jeu du matelas, inventé par Françoise Diuzet, est un exemple de situation conduisant, entre autres, à prendre en compte un point de vue dans l’espace différent du sien. 
L’élève A décrit sa construction à l’élève B, qui la reproduit en suivant les indications. Un matelas les sépare. L’élève apprend à être précis et à décrire pour se faire comprendre. A la fin de la construction, les spectateurs, silencieux pendant la première phase, expliquent ce qui a fonctionné et ce qui a posé problème. 

Autre possibilité: la lecture d’histoires est l’occasion d’amener les élèves à s’interroger sur les intentions et les sentiments des personnages.
Dans le Petit Hérisson Partageur
« Alors , pour manger tranquille, hérisson préfère manger caché. »
« Hérisson, embarrassé, réfléchit, remue sa tête, remue son nez. Mais sa pomme est assez grosse pour être partagée. »
Préférer, aimer, se demander, regretter, vouloir… sont autant de verbes qui informent du point de vue du personnage et qu’il est intéressant d’expliciter aux élèves pour les aider à comprendre les intentions du personnage.

L’acquisition de la réversibilité : un tournant (Fin GS et plus)

Définition : L’enfant devient capable de se représenter les transformations sur les objets ou les situations, et non plus seulement les objets et les situations. Il peut imaginer les transformations possibles, tout en conservant en tête le point de départ, l’état initial. Il comprend que l’action inverse de la transformation permettra de retrouver l’état initial.

Je vous invite à télécharger le document récapitulant les étapes de développement de la pensée selon Piaget et les acquisitions majeures qui les accompagnent.
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La réversibilité est donc la capacité qu’a l’enfant de concevoir toute action comme ayant son inverse. C’est-à-dire que quelles que soient les transformations sur la forme de l’objet, la quantité reste identique et donc, l’objet qui retrouvera sa forme initiale aura la même quantité. La réversibilité est l’un des trois arguments de la conservation de la quantité (avec l’identité et la compensation) et est acquise au stade Opératoire.

Exemple : si j’écrase ma boule de pâte à modeler pour qu’elle devienne une galette, je sais qu’il y a toujours la même quantité car je peux reformer la boule du départ et retrouver la même.

L’enfant justifie la conservation par la réversibilité (on peut annuler l’opération par inversion), la compensation (« c’est plus haut mais c’est plus mince alors ça fait autant », l’identité (« on n’a rien enlevé, ni ajouté »).

3 conditions à cette acquisition qui sont à travailler en maternelle :

• La décentration
• La construction du temps (faire des aller-retour entre le passé, le présent, le futur ; travailler les relations de cause à effet)
• L’ouverture à la réflexion (en reconnaissant les variétés des stratégies et des réponses possibles pour ne pas être dans l’attente d’une réponse unique, de conduites normées qui rendent l’élève passif)

Le CP : l’entrée dans les codes

L’année du CP (cours préparatoire) marque une transition dans le développement et les apprentissages de l’enfant. En maternelle, il a appris à raisonner sur le concret et le visible. En CP, il apprend à raisonner sur des catégories abstraites : il va apprendre à comprendre et à utiliser les signes que sont les lettres et les symboles mathématiques. C’est l’entrée dans le monde de l’abstrait.

L’écrit :  Apprendre à lire et à écrire, c’est comprendre tout un système complexe de notions abstraites:

• Comprendre qu’une lettre possède un nom et un graphisme spécifique dans trois écritures différentes ;
• Comprendre qu’un mot est composé de lettres, de syllabes dans un ordre spécifique qui lui donne un sens ;
• Comprendre qu’une phrase est une suite de mots placés dans un ordre précis qui lui confère une signification ;
• Comprendre qu’un texte est un enchaînement de phrases, écrit par quelqu’un pour quelqu’un.

L’acte de lire suppose d’analyser le mot : l’enfant décompose le mot pour pouvoir associer un sens à la forme sonore qu’il vient de produire. La forme sonore qu’il a produite va lui évoquer une image mentale déjà en mémoire. C’est ainsi que le mot prend son sens. Il devra ensuite le relier au contexte.

Ecrire suppose, à l’inverse, de composer le mot à partir de ses différentes parties pour produire un sens.

Les mathématiques :

L’élève découvre les symboles : + pour indiquer l’ajout et – pour indiquer un retrait.
Les mots-nombres sont des quantités permanentes qui se composent et décomposent de différentes manières. (5 c’est 4+1 ou 3+2 ou 2+3)

C’est à cet âge aussi qu’il découvre le changement de base. Le chiffre 1 n’a pas toujours la même valeur :

• 1 = 1 : ici 1 représente une unité, c’est la quantité 1.
• Dans le nombre 10, le 1 indique non plus une unité mais 10 unités. 1 = 10 unités. C’est le chiffre des dizaines, il indique le nombre de dizaines, de paquets de « 10 unités ».

L’année de GS prépare à toutes ces découvertes.

Conclusion

Aller du concret vers l’abstrait, voilà ce qui caractérise l’un des apprentissages fondamentaux de l’école élémentaire. En maternelle, il s’agit de nourrir les élèves d’expériences sensorielles diverses sur le réel. Ce vécu riche constituera leur bagage pour comprendre les enseignements plus abstraits de la suite de leur scolarité. Mais l’action ne suffit pas. La mise en mots est indispensable pour passer du moteur au mental, du concret à l’abstrait. C’est en cela que l’enseignant joue un véritable rôle de médiateur pour permettre aux élèves de se construire une pensée complexe. En verbalisant et en faisant verbaliser, en explicitant les liens chronologiques et logiques, il les aide à dépasser l’action immédiate et à commencer à raisonner.

Retrouvez la synthèse des compétences et exemples associés :

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Bibliographie

• L’apprentissage de l’abstraction, Britt Mari Barth
• Le site de Françoise Diuzet  et son blog 
• Comprendre Montessori
• Compte-rendu de conférence d’André Jacquart
• Les stratégies d’apprentissage : Comment accompagner les élèves dans l’appropriation de leurs savoirs, Michel Perraudeau