Avoir une attitude positive vis-à-vis des mathématiques est lié à un meilleur fonctionnement de l'hippocampe, un centre de mémoire important dans le cerveau, lors de la résolution de problèmes arithmétiques, suggère une nouvelle étude sur des élèves du primaire.

Les éducateurs ont longtemps observé des scores de mathématiques plus élevés chez les enfants qui manifestent un plus grand intérêt pour les mathématiques et se perçoivent mieux. Mais il n'a pas été clair si cette attitude reflète simplement d'autres capacités, telles qu'une intelligence supérieure. Cette nouvelle étude marque la première fois que des scientifiques ont identifié la voie cérébrale qui relie une attitude positive envers les mathématiques à la réussite dans le sujet.

La nouvelle étude a également révélé que, même une fois que le QI et d’autres facteurs confusionnels avaient été pris en compte, une attitude positive à l’égard des mathématiques permettait toujours de prédire quels élèves avaient de meilleures performances en mathématiques.

Attitude arithmétique

«L'attitude est vraiment importante», déclare Lang Chen, auteur principal de l'étude et chercheur postdoctoral en psychiatrie et en sciences du comportement à l'Université Stanford. «Sur la base de nos données, la contribution unique d’attitude positive à la réussite en mathématiques est aussi importante que la contribution d’IQ.»

Les scientifiques ne s'attendaient pas à ce que la contribution de l'attitude soit si importante, dit Chen. Le mécanisme sous-jacent à son lien avec la performance cognitive était également inattendu.

«C'était vraiment étonnant de voir que le lien fonctionnait à travers un système très classique d'apprentissage et de mémoire dans le cerveau», explique Vinod Menon, auteur principal et professeur de psychiatrie et de sciences du comportement.

"Avoir une attitude positive agit directement sur votre mémoire et votre système d'apprentissage ..."

Les chercheurs avaient précédemment émis l'hypothèse que les centres de récompense du cerveau pourraient faire le lien entre l'attitude et la réussite - peut-être que les enfants ayant de meilleures attitudes étaient meilleurs en maths parce qu'ils le trouvaient plus gratifiant ou plus motivant.

«Au lieu de cela, nous avons constaté que si vous avez un fort intérêt et une capacité auto-perçue en maths, cela se traduira par une mémoire améliorée et un engagement plus efficace des capacités de résolution de problèmes du cerveau», explique Menon.

Les chercheurs ont administré des questionnaires standard aux enfants 240 âgés de 7 à 10, en évaluant les données démographiques, le QI, les capacités de lecture et la capacité de mémoire de travail. Le niveau de réussite en mathématiques des enfants a été mesuré à l'aide de tests de leurs connaissances des faits arithmétiques et de leur capacité à résoudre des problèmes de vocabulaire. Les parents ou les tuteurs ont répondu à des sondages sur les caractéristiques comportementales et émotionnelles des enfants, ainsi que sur leur anxiété face aux mathématiques et à l'anxiété générale. Les enfants ont également répondu à un sondage évaluant leur attitude à l’égard des mathématiques, y compris des questions sur leur intérêt pour les mathématiques et leur aptitude perçue en mathématiques, ainsi que leur attitude à l’égard des universitaires.

Quarante-sept enfants du groupe ont également participé à des examens du cerveau par IRM, tout en effectuant des problèmes d'arithmétique. Des tests ont été menés en dehors du scanner IRM pour déterminer les stratégies de résolution de problèmes utilisées. Un groupe indépendant d'enfants 28 a également subi des examens d'IRM et d'autres évaluations dans le but de reproduire les résultats de la cohorte précédemment soumise à des examens du cerveau.

Math et mémoire

L'étude a révélé que la performance mathématique était corrélée à une attitude positive à l'égard des mathématiques, même après contrôle statistique du QI, de la mémoire de travail, de l'anxiété mathématique, de l'anxiété générale et de l'attitude générale envers les universitaires.

Les enfants ayant une attitude médiocre à l’égard des mathématiques ont rarement de bons résultats dans la matière, alors que ceux ayant une attitude fortement positive ont des résultats en mathématiques variés.

«Une attitude positive ouvre la porte aux enfants, mais ne leur garantit pas qu'ils le feront. cela dépend également d'autres facteurs », dit Chen.

D'après les résultats de l'imagerie cérébrale, les scientifiques ont constaté que, lorsqu'un enfant résolvait un problème mathématique, ses scores d'attitude positive étaient corrélés à l'activation dans l'hippocampe, un important centre de mémoire et d'apprentissage dans le cerveau. L'activité dans les centres de récompense du cerveau, y compris l'amygdale et le striatum ventral, n'était pas liée à une attitude positive à l'égard des mathématiques.

La modélisation statistique des résultats de l'imagerie cérébrale a suggéré que l'hippocampe médiatise le lien entre une attitude positive et une récupération efficace des faits de la mémoire, ce qui est associé à de meilleures capacités de résolution de problèmes.

«Avoir une attitude positive agit directement sur votre mémoire et votre système d’apprentissage», déclare Chen. "Je pense que c'est vraiment important et intéressant."

L'étude n'a pas permis de déterminer dans quelle mesure une attitude positive découlait du succès antérieur d'un enfant en mathématiques.

«Nous pensons que la relation entre une attitude positive et les résultats en mathématiques est réciproque, bidirectionnelle», a déclaré Chen. «Nous pensons que c'est comme une amorce: une bonne attitude ouvre la porte à de grandes réalisations, ce qui signifie que vous avez alors une meilleure attitude, ce qui vous permet d'entrer dans un bon cercle d'apprentissage. Et cela peut probablement aller dans l'autre sens et constituer un cercle vicieux, aussi.

"Maximiser l'apprentissage"

Les résultats pourraient fournir une nouvelle avenue pour améliorer les performances scolaires et l'apprentissage chez les enfants en difficulté, a déclaré Menon, soulignant que cette idée doit encore être testée au moyen d'interventions actives.

«En règle générale, nous nous concentrons sur l’apprentissage des compétences dans des domaines académiques individuels, mais notre nouveau travail suggère que le fait de considérer les croyances des enfants sur un sujet et leurs capacités perçues par eux-mêmes pourrait constituer un autre moyen de maximiser l’apprentissage», explique Menon.

Les résultats offrent également une explication potentielle sur la manière dont un enseignant particulièrement passionné peut développer l'intérêt des étudiants et leur capacité d'apprentissage pour une matière, ajoute-t-il. Inspirant, les enseignants peuvent partager instinctivement leurs propres intérêts et inciter les élèves à penser qu’ils peuvent être doués pour le sujet et à développer une attitude positive même si l’élève ne l’avait pas auparavant.

La recherche a été financée par le National Institutes of Health. Le département de psychiatrie et des sciences du comportement de Stanford a également soutenu le travail.

Les chercheurs rapportent leurs résultats dans la revue Psychological Science.

La source: L'Université de Stanford

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