Dyscalculie et TICE

Bien que moins connue que la dyslexie, la dyscalculie représente un des troubles de l’apprentissage qui perturbent les progrès scolaires. Heureusement, la dyscalculie n’est pas une fatalité, il existe des moyens de compensation dont les TICE font partie.

Dans quelle mesure les TICE constituent-ils un moyen de remédiation pour la dyscalculie ?

1. Les dys et les tice (définition, législation, inclusion…)
2. La dyscalculie
3. Les tice pour aider les élèves dyscalculiques
4. Et dans la pratique ?

Encore méconnue, la dyscalculie serait liée à un dysfonctionnement de la zone cérébrale pariétale, celle là même qui est responsable de la perception des nombres. Ce dysfonctionnement peut apparaître au cours du développement de l’enfant, sans intervention d’élément extérieur, on parle alors de dyscalculie développementale. A sa naissance, l’enfant était déjà dépourvu  de la notion de chiffres et de toute capacité de perception des nombres. En général, ce problème ne devient visible que lors de l’apprentissage des mathématiques.

Il peut également arriver qu’une personne perde brutalement toute capacité de calculer à la suite d’une lésion cérébrale survenue dans la zone pariétale, le plus souvent un accident vasculaire cérébral. On parle alors d’acalculie acquise.

plan : 

Introduction,

1. Les dys et les tice (définition, législation, inclusion…)
   1. les dys
   2. les tice
2. La dyscalculie
   1. Définition
   2. Causes
   3. Manifestations
   4. Prises en charge
3. Les tice pour aider les élèves dyscalculiques
   1. L’apport des tice
   2. Quelques logiciels
4. Et dans la pratique ?

Conclusion

Dans notre dossier, nous commencerons par définir plus en détail ce qu’est la dyscalculie et les relations qu’elle peut avoir avec d’autres troubles DYS. Nous définirons ensuite les TICE.

Puis nous nous pencherons sur les rôles possibles des TICE dans l’accompagnement des élèves souffrant de dyscalculie. Nous rechercherons notamment des exercices informatiques destinés à l’apprentissage pour enfants atteints de dyscalculie.

Enfin nous testerons une méthode de remédiation auprès d’un enfant dyscalculique.

1.LES DYS ET LES TICE

Les dys :

Il faut savoir que sous le terme « troubles dys », on regroupe des troubles cognitifs spécifiques (c’est-à-dire la « déficience d’une ou plusieurs fonctions cognitives sans déficience intellectuelle globale ») et les troubles des apprentissages qu’ils induisent. Selon la nature du trouble, les répercussions se feront sur différents apprentissages. Ils peuvent affecter aussi bien des apprentissages précoces (langage, geste) que des apprentissages scolaires (lecture, calcul, …).

Il existe donc plusieurs troubles dys qui sont la dyslexie, la dysorthographie, la dysphasie, la dyspraxie, les troubles de l’attention, les troubles de la mémoire et la dyscalculie. Selon la fédération française des dys, on peut classer ces troubles dys en 6 catégories distinctes à savoir :

• les troubles spécifiques de l’acquisition du langage écrit
• les troubles spécifiques du développement du langage oral
• les troubles spécifiques du développement moteur et/ou des fonctions visuo-spatiales
• les troubles spécifiques du développement des processus attentionnels
• le troubles spécifiques des activités numériques
• les troubles spécifiques du développement des processus mnésiques (liés à la mémoire)

La scolarisation :

La scolarisation des élèves présentant des troubles dys peut s’avérer compliquée. Cependant il existe plusieurs dispositifs différents pouvant être mis en œuvre pour la faciliter :

• le PAP (plan d’accompagnement personnalisé), il est élaboré par le directeur de l’école suite à la proposition du conseil des maîtres ou à la demande des parents et après avis favorable d’un médecin de l’éducation nationale
• le PAI (projet d’accueil individualisé), il s’agit d’un cas un peu particulier. En effet ce projet concerne avant tout des enfants atteints de troubles de la santé. Mais une ressource d’accompagnement éducatif « scolariser les enfants présentants des troubles des apprentissages » stipule que les aménagements de la scolarité de ces enfants peut faire l’objet d’un PAI
• le PPS (projet personnel de scolarisation), il nécessite la reconnaissance par la MDPH (maison départementale des personnes handicapées) du statut de handicapé. Il est élaboré par une équipe pluridisciplinaire de la MDPH et mis en œuvre par une équipe de suivi de scolarisation). Il défini l’aménagement de la scolarité, de la pédagogie, l’attribution de matériel, d’aide humaine (AVS),…
• enfin le PPRE (programme personnalisé de réussite éducative), il est mis en place par l’équipe éducative lorsque l’enfant présente des difficultés à acquérir les connaissances et compétences du socle commun. Cependant, il est souvent de courte durée.

Les TICE:

Les TICE ou technologies de l’information et de la communication pour l’enseignement correspondent à l’ensemble des outils et produits numériques utilisés pour l’enseignement. Ils ont été conçus et sont utilisés pour répondre à de nombreux besoins (produire, traiter des informations, échanger…). Les TICE existantes sont de plus en plus nombreuses, variées et ont une place de plus en plus importante à l‘école.

Quelques TICE:

• les logiciels: il en existe pour toutes les matières scolaires, par exemple Géotortue est un logiciel de géométrie qui couvre le programme de l’école primaire jusqu’au lycée. 

• les didacticiels: selon le Larousse, un didacticiel est un « logiciel spécialisé dans l’enseignement d’une discipline, d’une méthode, de certaines connaissances et utilisé en enseignement assisté par ordinateur. »
• les espaces numériques de travail ou ENT: un ENT a de nombreuses utilités, il peut servir à la diffusion de documents à l’intention des familles, permet la communication entre les enseignants et la famille grâce à la messagerie interne, il permet la création d’un blog de classe, d’un cahier texte ou d’un agenda. L’enseignant peut, par l’intermédiaire de l’ENT, proposer des compléments d’activités, une différenciation, proposer des outils d’entrainements… 
• les tableaux numériques interactifs (TNI) ou tableaux blancs interactifs (TBI): les TBI favorisent l’interactivité. Ils permettent de projeter, pour toute la classe, des contenus numériques. Grâce à cet outil, l’enseignant pourra, entre autre, garder une trace de ce qui a été fait. Ainsi, si la leçon ou l’exercice n’a pas été fini, il pourra être repris où il a été arrêté. Cela permettra aussi de faire un rappel de ce qui a été vu. Il en va de même si un élève a été absent.
• les tablettes tactiles: les utilisations possibles de la tablette dans le cadre scolaire sont multiples. Elles offrent la possibilité d’un travail individuel comme collectif, mais elles offrent aussi la possibilité de travailler hors de la classe car elles sont facilement transportables. Elles peuvent être ainsi utilisée lors d’une sortie scolaire. Son utilisation par les élèves est souvent très intuitive et il existe de nombreuses applications pouvant être installées et utilisées sur tablette.
• les manuels numériques: l’un des avantages de ces manuels concerne l’attention des élèves. En effet, il semblerait que les élèves seraient plus attentifs avec un manuel numérique qu’avec un manuel papier traditionnel. On note également u avantage matériel. Le numérique étant virtuel, la place qu’il occupe ne correspond qu’à la tablette ou à l’ordinateur sur lequel il est installé. De plus, il n’y a pas besoin de racheter les manuels en cas de mises à jour. Les enseignants disposent de contenus complémentaires.
• les jeux sérieux: « [Ce] sont des applications développées à partir des technologies avancées du jeu vidéo, faisant appel aux mêmes approches de design et savoir-faire que le jeu classique (3D temps réel, simulation d’objets, d’individus, d’environnements…) mais qui dépassent la seule dimension du divertissement. » (définition du CERIMES: centre de ressources et d’informations sur le multimédia pour l’enseignement supérieur)
• et bien d’autres encore.

Les TICE au service des élèves ayant un trouble DYS:

Aujourd’hui, grâce au développement du numérique à l’école et de la différenciation, il est tout à fait possible d’utiliser les TICE dans la scolarité dans élèves ayant des difficultés notamment les élèves « dys ».

L’usage des différents outils numériques existants peut faciliter les apprentissages des élèves concernés, leur permettre de rester dans le groupe classe sans décrocher, développer leur autonomie… 

Quelques exemples:

• pour suppléer à l’écriture manuelle: traitement de texte, logiciel de dictée vocale (ex: dysvocal), logiciel permettant de réaliser des tracés (ex: trousse géo tracé)
• pour la lecture: outils de synthèse vocale (ex: zoomtext), reconnaissance de caractères (ex: stylo lecteur), livres audio (ex: audiocite), utilisation d’une liseuse (une étude a montré que la lecture sur liseuse aider au moins 1/3 des dyslexiques)
• pour l’orthographe: correcteur orthographique et grammatical (ex:antidote RX ou traitement de texte), utilisation de dictionnaires et conjugueurs ou de vérificateurs (ex: http://bonpatron.com/),  dictionnaire visuo-sémantique) 

• aide à l’organisation spatiale et temporelle et à la mémorisation: cartes heuristiques, mentales… (ex: mind mapp)

Ces quelques exemples montrent essentiellement des usages de TICE par l’élève mais les PE peuvent eux aussi utiliser les TICE afin d’aider leurs élèves en difficultés. Quelques petites astuces très simples à mettre en oeuvre à partir d’un traitement de texte peuvent faciliter la lecture: 

• utiliser une police adaptée
• gros caractères
• lignes espacées
• mots de différentes couleurs…

Cependant, on peut noter que la dyslexie est le trouble DYS qui semble le plus compensé par les TICE. Les autres troubles DYS, plus méconnus, font l’objet de moins de projets, moins de recherches et cela se répercute sur le nombre de TICE existants permettant de compenser ces troubles.

2. La dyscalculie

Définition

La dyscalculie est un trouble du comportement. C’est l’ensemble des Troubles de Raisonnement Logico-mathématique (TRLM) qui se caractérisent par de grandes difficultés dans le domaine des mathématiques. Les enfants qui souffrent de ces trouble peinent à traiter les nombres (reconnaître et produire les chiffres, passer de l’oral à l’écrit, etc.), à mémoriser les tables (addition, soustraction, multiplication et division) et à calculer (difficultés à effectuer de simples opérations qu’ils peuvent confondre les unes avec les autres) à comprendre ce qu’est un nombre (comprendre le lien entre le symbole et la quantité), à se repérer dans l’espace ou à établir un raisonnement logique.

À peu près 5 % de la population ; autant d’hommes que de femmes ; sont touchés par la dyscalculie.

La plupart des individus touchés par la dyscalculie souffre également d’un autre trouble du comportement (dyslexie, dyspraxie, dysphasie etc.).

Causes

Il existe de très nombreuses théories quant aux causes de la dyscalculie, aucune d’entre elles n’est totalement satisfaisante. Les principales causes théoriques avancées par les neuropsychologues sont :

•                    Approche neurocognitive -> Malformations cérébrales affectant la mémoire de travail ou l’habileté visuo-spatiale. Cette approche qui été favorisée jusqu’à là est très largement remise en cause depuis quelques années par les orthophonistes majoritairement.
•                    Approche héréditaire ou congénitale -> aucune preuve ne confirme cette hypothèse malgré des études montrant de nombreux cas de famille entière atteintes de dyscalculie.
•                    Approche comportementale -> Une déficience de travaux ; faisant travailler la mémoire, l’utilisation et la décomposition des nombres, l’habileté visuo spatiale et l’utilisation de la logique ; dès le plus jeune âge. De nombreux individus souffrant de dyscalculie n’ont pas été poussé à effectuer ces travaux étant petits.

Manifestations

Un individu souffrant de dyscalculie va présenter une ou plusieurs de ces difficultés :

•         Difficulté lors du dénombrement et utilisation fréquente des doigts ou autres objets pour compter.
•         Difficulté à reconnaître immédiatement de petites quantités (subitazing).
•         Difficulté à lire et à écrire des nombres (lire 26 pour 62, écrire 707 pour 77, lire 6 pour 9, etc.).
•         Difficulté à effectuer des opérations arithmétiques mentales ou écrites.
•         Difficulté à retenir les tables de multiplication.
•         Difficulté à saisir et à utiliser les termes mathématiques (la différence, la somme, la quantité, plus que, moins que, deux fois plus que, etc.).
•         Difficulté à résoudre des problèmes mathématiques.

·         Problèmes à se repérer dans l’espace (géométrie).

Diagnostics :

Le diagnostic ne peut être établi que par un neuropsychologue ou un orthophoniste mais au sein de l’école, le professeur des écoles peut très bien observer certains comportements et ensuite conseiller les parents de l’élève d’aller voir un orthophoniste.

Le CENOP (Centre d’évaluation neuropsychologique et d’orientation pédagogique) propose également d’effectuer un bilan orthophonique basé sur le QI du patient, la richesse de son langage, ses capacités de raisonnement, mémorisation et concentration.

Plus tôt la dyscalculie est détectée, plus tôt un traitement de rééducation peut être mis en place donc, mieux c’est.

Rééducation et prise en charge scolaire:

Le diagnostic ne pouvant être effectué que par des orthophonistes ou des neuropsychologues, ce n’est pas du tout le cas de la rééducation qui peut aussi bien être prise en charge par un orthophoniste que par le professeur des écoles au sein d’une classe classique ou d’une CLIS pour les élèves présentant des troubles sévères, au même titre que n’importe quel élèves présentant des troubles du comportement.

La rééducation s’orientera selon les besoins de l’enfant avec un suivi individuel où l’on tentera de rendre l’enfant de plus en plus autonome que ce soit pour la vie scolaire ou quotidienne.

Ø  Le premier point à travailler, et donc le plus important, est la motivation et l’estime de soi. En effet, il n’est pas évident pour un enfant de continuer à travailler les mathématique alors qu’il pense être un cas désespéré.

Ø  Ensuite, la rééducation de la dyscalculie se fait progressivement à l’aide d’exercices rapides (une vingtaine de minutes) à effectuer régulièrement (le mieux étant, quotidiennement).

•         Pour travailler la valeur des chiffres selon leur position et la comparaison de nombres, on peut utiliser un tableau de repérage et des codes couleurs pour éviter les confusions :
•         Pour travailler l’addition ou la soustraction, l’utilisation d’outils et de supports tel que le boulier, les billes, les jetons, les bâtons d’allumette etc. peuvent être un support très utile pour les enfants n’arrivant pas à effectuer des opérations mentales.
•         Pour travailler la multiplication ou la division, on peut commencer par travailler sur des paquets d’objets.  Par exemple, 15 billes forment 3 paquets de 5 billes. 20 billes forment 4 paquets de 5 billes etc.

Ø  Il existe également des logiciels comme ceux  créés par l’INSERM-CEA (Institut national de la santé et de la recherche médicale) (-> l’attrape nombre, la course aux nombres) permettant de faire travailler régulièrement les enfants souffrant de dyscalculie.

3. Les tice pour aider les élèves dyscalculiques

On peut distinguer les exercices selon deux catégories : ceux qui permettent de contourner le handicap et ceux qui travaillent plus particulièrement les points qui posent des difficultés à l’élève.

Il faut travailler ces deux types de remédiation et privilégier les exercices de répétitions pour créer de nouveaux circuits cognitifs (de contournement) ou remodeler, même partiellement, le circuit cérébral.

Exemple de contournement du handicap : apprendre par cœur la succession de touches à presser pour composer un numéro de téléphone. La personne identifie les touches par leur position sur le clavier numérique et non par le symbole écrit dessus. C’est alors une nouvelle zone du cerveau qui est sollicitée.

L’apport des tice

L’élève dyscalculique a souvent vécu de nombreuses situations d’échec en mathématique qui ont pu l’amener à se dénigrer. En premier lieu, il va donc falloir l’aider à retrouver une bonne estime de soi en commençant par lui faire retrouver le goût des mathématiques. En cela un support informatique va être efficace pour plusieurs raisons :

           – L’enfant associe souvent l’outil informatique au jeu, il va donc lui être plus facile de trouver la motivation pour se lancer dans l’activité.

           – Un support informatique va permettre de créer des univers attractifs pour l’enfant (visuellement et auditivement), par exemple, ce dernier va pouvoir choisir entre différents personnages. Chaque enfant va donc pouvoir modifier lui-même certains aspect du jeu pour le rendre plus attractif. Les possibilités de débloquer des personnage ou des niveaux vont également motiver le joueur et lui donner envie de revenir sur s’entraîner.

Les TICE permettent de développer le côté ludique de l’activité proposée à l’élève. Afin que l’élève retrouve une bonne estime de soi, certains jeux vont même s’adapter à son niveau pour maintenir un taux de réussite élevé.

L’élève dyscalculique a des problèmes dans certains aspects des mathématiques et va devoir consacrer un maximum de son attention à ces points bloquants (au sens des nombres par exemple). L’informatique permet de s’affranchir de plusieurs activités annexes qui parasitent la concentration. Par exemple, une calculatrice ou des aide-mémoire peuvent être affichés continuellement sur le bureau (informatique), l’élève ne perd pas sa concentration à devoir les chercher. De même, le fait de répondre d’un simple clic ou d’un déplacement de souris demande moins de concentration à l’élève que de devoir écrire une phrase ou déplacer un objet. Son attention reste focalisée sur l’écran.

Les jeux informatiques consacrent une grande place à l’explicitation des différentes démarches demandées au joueur. Afin d’améliorer au maximum la compréhension et la mémorisation des notions par l’élève, les TICE vont solliciter à la fois la mémoire visuelle et auditive en associant des commentaires oraux aux différentes animations.

La possibilité de créer des univers animés permettent de rendre les mathématiques plus concrètes pour l’élève. Cela va aider l’enfant dyscalculique à donner du sens aux notions mathématiques.

De plus, les TICE permettent de travailler les même notions dans des environnements de travail différents simplement en changeant l’univers de jeu comme par exemple passer d’un décor de jungle à l’océan, ainsi l’élève ressent moins l’aspect répétitif des exercices.

Les exercices disponibles sont plus ou moins élaborés :

           – exercices simples : juste de l’entrainement par répétition, pour s’habituer à manipuler les nombres et automatiser des comportements.

           – exercices plus élaborés : il y a une progression et un suivi des performances de l’élève (ex : la course aux nombres où la difficulté est adaptée au niveau de l’élève). Le niveau de difficulté augmente et on introduit de nouvelles notions. Ces exercices ont en général un niveau supérieur d’explicitation.

Exemples de jeux informatiques à destination d’enfants atteints de dyscalculie :

l’Unité INSERM-CEA de Neuroimagerie Cognitive a imaginé deux logiciels de jeu destinés aux enfants atteints de dyscalculie. Ils ont pour objectif d’aider les enfants à renforcer leurs circuits cérébraux de représentation et de manipulation des nombres.

Quelques logiciels

La Course aux Nombres :

Il faut commencer par créer un profil d’élève pour que le logiciel s’adapte à son niveau. L’objectif étant que le joueur ait un taux de réussite de 75%. En cela le jeu est élaboré car l’élève dyscalculique a généralement eu de mauvaises expérience en mathématiques et le fait de le laisser gagner la majeure partie du temps va lui redonner confiance en lui et la motivation nécessaire pour continuer à s’entraîner.

Principe:

Le joueur a le choix entre deux coffres comprenant chacun un nombre différent de pièces, elles sont visibles et il est donc possible de les compter. Il choisit alors l’un des deux, puis il avance d’autant de cases qu’il y a de pièces dans le coffre. L’adversaire, quant à lui, avance d’autant de cases qu’il y a de pièces dans le coffre restant. Le joueur choisit des coffres jusqu’à ce qu’un des deux participants passe la ligne d’arrivée.

Notions travaillées :

•        Présentation des nombres – ensembles concrets, chiffres ou mots
•        Comptage – entraînement avec les nombres 1 à 40
•        Calculs élémentaires – additions et soustractions

L’enfant travaille les notions mathématiques lorsqu’il doit comparer les quantités pour choisir un coffre mais également lorsqu’il doit faire avancer son pion.

Toute la démarche est explicitée et les différentes animations sont oralisées (les mémoires visuelle et auditive sont sollicitées).

L’Attrape-Nombre :

Ce jeu peut être introduit après La Course aux Nombres, il permet de travailler spécifiquement sur les nombres à deux chiffres.

Ici, il n’y a pas de profil à créer, le jeu est constitué d’une succession de niveaux de difficulté croissante.

Principe :

Le but du jeu est de remplir successivement des camions au maximum de leur capacité avec des boîtes contenant différentes quantités d’objets. Pour cela, des boîtes tombent en continu sur l’écran et le joueur choisit celles qui permettent de remplir un camion. A partir d’un certain niveau, le joueur a la possibilité de scier des boîtes pour ajuster la quantité d’objets au nombre de places disponibles. Si un camion a plus de dix places disponibles, le joueur doit d’abord remplir exactement dix cases avant de pouvoir placer d’autres objets ; seule exception à cette règle, s’il existe une boîte permettant compléter exactement le nombre d’emplacements libres du camion.

Notions travaillées :

•        Calculs élémentaires – additions et soustractions
•        Présentation des nombres – ensembles concrets, chiffres ou mots
•        Principe de la base 10 et des nombres à plusieurs chiffres

Là encore les animations visuelles sont accompagnées d’une voix off, qui parfois donne des conseils au joueur pour être plus efficace.

L’attrape Nombre est un jeu en ligne, aucune installation n’est nécessaire. L’élève peut donc y accéder facilement quel que soit le moment de la journée à partir du moment où il dispose d’un accès internet.

lien vers l’Attrape Nombre : http://www.attrape-nombres.com/an/nc_play.php?lang=fr

Et en classe ?

Avant, nous avons vu ce qui existait comme logiciels pour aider les élèves atteints de dyscalculie. Mais enr éalité, qu’utilisent les professeurs des écoles (PE) en classe? 

Certains PE en charge d’une classe de CM1 ont révélé qu’ils utilisaient Calculatice avec leurs élèves à la fois pour aborder de nouvelles notions mathématiques, comme pour venir en aide à ceux qui sont en grande difficulté. Calculatice est un logiciel interactif qui répond grandement aux besoins des élèves touchés par la dyscalculie. C’est une plateforme avec plein de petits jeux mathématiques de toutes sortes. Il est possible de choisir le niveau scolaire(CP-CE1-CE2-CM1-CM2-6ème). Et une fois qu’un niveau est choisi, on peut régler le niveau de difficulté.

Par exemple, en CM1, certains élèves « jouent » à dénombrer le nombre de personnes qui sont montées dans un bus. Puis s’ils augmentent le niveau de difficulté, il faudra non seulement dénombrer le nombre de personnes qui sont montées, mais également le nombre de personnes qui descendent sachant qu’ensuite, le bus reprend de nouvelles personnes. cela oblige à sur-compter et déduire des sommes. Quand l’élève est au plus haut niveau, les valeurs numériques deviennent plus importante, alors pour avoir le temps de compter les passagers, il faut utiliser les tables de multiplications. Par exemple si quatre lots de six personnes montent dans le bus, au lieu de faire « 1+1+1+1+1+…+1 » il faut faire « 4 et 6 donc 4 fois 6 qui donne 24 ». Si à un moment dix personnes descendent et que six remontent, il faut déduire dix de vingt-quatre et rajouter six. Cela peut devenir complexe pour ceux qui évitent le calcul et qui préfèrent compter ou surcompter. Le PE se dit très satisfait de Calculatice qui propose une très grande quantité d’exercices toujours ludiques et accessibles à tous.