L’évaluation de la perception de la 3D en géométrie: de l’identification de normes à la mise en place d’une pratique pédagogique différenciée

L’habileté spatiale de perception de la 3D est un processus cognitif impliqué dans les apprentissages en géométrie tridimensionnelle dès que l’on confronte l’élève à des représentations de solides. Un déficit au niveau de cette habileté est donc susceptible d’impacter les apprentissages. Dans une perspective de recherche menée à large échelle, l’évaluation de ce processus permet l’identification de normes en participant ainsi à la compréhension générale du fonctionnement cognitif de l’enfant/adolescent.
Dans cette communication, une expérimentation (N = 546) évaluant, au travers d’une tâche de reconnaissance de solides simples, l’habileté de perception de la 3D est présentée. Celle-ci permet d’identifier si les élèves de 6 à 15 ans arrivent à percevoir correctement les solides présentés dans différentes modalités : à l’aide de représentations 2D, à l’aide de représentations virtuelles (2 ½ D) ou encore à l’aide de matériel tangible (3D). L’analyse des résultats permet d’identifier que la perception des solides n’est pas automatique, y compris chez les adolescents de 14-15ans. Si la perception des solides représentés à l’aide de matériel tangible semble poser peu de difficultés, c’est moins le cas lorsqu’ils sont représentés virtuellement et surtout lorsqu’ils sont représentés en 2D. Les résultats montrent par exemple qu’un cube présenté virtuellement au travers d’une vidéo est adéquatement perçu par moins de 70% des élèves.
Après une brève description du contexte et des éléments de cadrage théorique, l’expérimentation menée et la modalité d’évaluation de l’habileté utilisée sont décrits. Les principaux résultats de l’expérimentation sont ensuite présentés et discutés. Enfin, des perspectives pour l’enseignement-apprentissage de la géométrie 3D sont présentées, en évoquant la manière dont les résultats à l’évaluation peuvent être utilisés pour instaurer de la différenciation, par exemple en adaptant les supports utilisés lors de l’apprentissage ou encore en accompagnant les élèves qui en ont besoin.