Bien que le lien entre les mathématiques spatiales et les mathématiques soit bien établi dans la littérature, nous savons encore relativement peu de choses sur les raisons pour lesquelles les deux domaines sont liés.
Shannon Rosbotham est doctorante à l'École de psychologie de l'University College Dublin (UCD) et étudie l'intersection de la psychologie cognitive du développement et des neurosciences.
Elle a complété son baccalauréat en psychologie à l'Université Queen's de Belfast avant de déménager à Dublin pour compléter une maîtrise en neurosciences comportementales à l'UCD.
« Je suis intriguée par la façon dont les facteurs environnementaux peuvent induire des changements neurologiques structurels dans le corps et favoriser la neuroplasticité. En particulier, je suis fascinée par la façon dont ces connaissances peuvent être extrapolées à l'enseignement de tâches complexes dans un cadre éducatif », a-t-elle déclaré.
« Mon doctorat étudie l'association entre la cognition spatiale, la capacité de reconnaître, de traiter et de raisonner avec des informations sur l'espace, et les performances mathématiques. Mes recherches examinent également comment les facteurs environnementaux, tels que le statut socio-économique, peuvent influencer cette relation chez les enfants. »
Elle est membre actif du laboratoire de cognition, de développement et d'apprentissage de l'université, ainsi que du « Baby lab », qui vise à comprendre comment le cerveau et le comportement des enfants se développent au cours des six premières années de leur vie.
Qu’est-ce qui vous a poussé à devenir chercheur ?
Ma mère est nourrice, j'ai donc grandi entourée d'enfants et j'ai toujours été intriguée par la façon dont ils naviguent et interagissent avec le monde qui les entoure.
Cependant, ce n'est qu'après le projet de fin de premier cycle sur l'errance mentale chez les enfants que j'ai commencé à envisager sérieusement une carrière de chercheur.
Ce processus a non seulement renforcé ma fascination pour la psychologie du développement, mais aussi pour la conception expérimentale. J'ai commencé à me demander comment nous pouvons réussir à capturer et comprendre ce que quelqu'un pense ou ressent ?
Cela m’a amené à compléter une maîtrise en neurosciences comportementales. Mon mémoire de maîtrise explorait la manière dont les réponses physiologiques, par exemple la fréquence cardiaque et la conductance cutanée, étaient comparées aux mesures autodéclarées de l'excitation et de l'engagement émotionnels.
Durant cette période, j'ai également pu échanger avec des chercheurs diplômés. Entendre parler de leurs recherches et de leur expérience a renforcé mon propre désir de poursuivre une carrière universitaire.
Pouvez-vous nous parler des recherches sur lesquelles vous travaillez actuellement ?
Mes recherches portent sur la compréhension de l'association entre les compétences spatiales des enfants et leurs performances en mathématiques.
Bien que le lien entre les mathématiques spatiales et les mathématiques soit bien établi dans la littérature, nous savons encore relativement peu de choses sur les raisons pour lesquelles les deux domaines sont liés.
Actuellement, je recrute des participants âgés de 8 à 12 ans dans l'espoir de découvrir si les participants qui réussissent bien dans des tâches spatiales (par exemple, faire tourner mentalement des objets et lire des cartes) ont tendance à privilégier certaines stratégies de résolution de problèmes.
Pour étudier cela, nous utilisons une technologie de suivi oculaire pour voir où les participants regardent sur l'écran et explorer si des modèles visuels similaires émergent. Nous proposons également un sous-ensemble de parcours dans lesquels nous demandons aux participants de déclarer eux-mêmes comment ils ont résolu les énigmes.
L’objectif plus large de ce travail est de mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent l’association spatial-mathématique. En connaissant les stratégies associées à une performance réussie, nous espérons éclairer les futures interventions spatiales visant à soutenir l'apprentissage des mathématiques.
Un autre aspect de mes recherches porte sur la question de savoir si la formation spatiale pourrait offrir une voie pour réduire les disparités socio-économiques en matière de performance académique.
Selon vous, pourquoi vos recherches sont-elles importantes ?
Les mathématiques sont une compétence essentielle pour la plupart des gens, nous en dépendons tout le temps dans la vie quotidienne, par exemple pour travailler sur des réductions dans un magasin ou pour ajuster une recette.
De plus, la maîtrise des mathématiques joue également un rôle essentiel dans les opportunités éducatives et professionnelles, la plupart des universités irlandaises exigeant une note minimale de 06/H7 pour l'entrée.
Pourtant, malgré leur importance, de nombreux élèves restent anxieux lorsqu’il s’agit d’apprendre des contenus mathématiques à l’école. De plus, les recherches révèlent systématiquement un écart en mathématiques entre les enfants issus de milieux socio-économiques défavorisés et leurs pairs plus aisés. Ensemble, cela met en évidence la nécessité de mener davantage de recherches axées sur le soutien aux enfants qui luttent dans ce domaine.
Je pense que mes recherches en particulier sont importantes car elles explorent une voie qui n'est pas souvent utilisée dans le système éducatif pour améliorer les compétences en mathématiques. En améliorant notre compréhension de la relation espace-mathématiques, nous pourrions améliorer les interventions visant à soutenir l’apprentissage et à lutter contre les inégalités éducatives.
Quelles applications commerciales envisagez-vous pour vos recherches ?
Bien que mes recherches se concentrent principalement sur les applications éducatives, il existe des applications commerciales potentielles.
Comme la recherche a montré que l’entraînement spatial est efficace pour améliorer les compétences en mathématiques, il est possible de développer davantage d’interventions numériques fondées sur des preuves, de jouets spatiaux et de jeux de construction de blocs.
Quels sont les plus grands défis auxquels vous êtes confronté en tant que chercheur dans votre domaine ?
Je dirais que l’un des plus grands défis auxquels je suis confronté en tant que chercheur en développement est celui du recrutement. Contrairement à de nombreuses études pour adultes, qui peuvent recruter des étudiants universitaires déjà sur le campus, la recherche sur le développement exige que les parents prennent du temps dans leur journée pour amener leurs enfants au laboratoire.
De plus, je pense qu’il existe souvent une sous-représentation des enfants issus de divers milieux socio-économiques, ce qui est particulièrement difficile pour des recherches comme la mienne qui étudient les disparités académiques. Cela signifie également que nous risquons de ne pas comprendre pleinement l’expérience d’apprentissage de tous les enfants.
Cela dit, je pense que les médias sociaux ont atténué certains des défis liés au recrutement, car ils peuvent permettre d'accéder à un public large et diversifié.
Existe-t-il des idées fausses courantes sur ce domaine de recherche ?
Je dirais qu’une idée fausse très répandue est que la participation à une étude fournira aux enfants un retour d’information diagnostique ou clinique.
Cependant, nos études ne sont pas conçues pour évaluer des enfants individuellement, mais plutôt pour donner un aperçu plus général des modèles de développement. Les parents peuvent également être préoccupés par la vie privée et la confidentialité. Alors qu’en fait, les données sont anonymisées et traitées conformément aux directives du RGPD.
Dans l’ensemble, je pense que la plupart de ces idées fausses peuvent être résolues grâce à une communication claire et à la transparence. Nous fournissons aux parents une fiche d'informations détaillée décrivant la procédure d'étude et la manière dont les données seront traitées avant de s'inscrire et de consentir à participer.
Quels sont les domaines de recherche que vous aimeriez voir abordés dans les années à venir ?
J’aimerais voir davantage d’études en classe examinant comment les enfants résolvent des problèmes de mathématiques dans un cadre naturel.
Bien que le laboratoire soit un excellent point de départ pour comprendre l’utilisation des stratégies, je pense qu’étudier la manière dont les enfants résolvent les problèmes en classe pourrait fournir une meilleure compréhension des processus cognitifs utilisés dans l’apprentissage quotidien.
J’aimerais également voir davantage de recherches explorant si et comment les enseignants mettent actuellement en œuvre la cognition spatiale dans leurs salles de classe. Ce faisant, nous pourrions mieux comprendre comment la formation spatiale pourrait être intégrée efficacement dans le programme de l’école primaire en Irlande.
