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La reine des sciences : pourquoi tout le monde a besoin de mathématiques

28 juillet 2021

Pourquoi avons-nous besoin de maths

Les mathématiques ne sont pas la matière scolaire la plus populaire. Pour certains, cela semble ennuyeux, pour d’autres, c’est difficile. Les humanitaires n’y voient aucun avantage pratique. Et, selon le scientifique japonais Ryuta Kawashima, ils se trompent lourdement. Le neuroscientifique est persuadé que les mathématiques sont nécessaires à tout le monde, pas seulement aux écoliers et aux étudiants des universités spécialisées.

L’argument principal de Kawashima est que la résolution de problèmes arithmétiques simples pendant un certain temps nécessite non seulement une puissance importante dans certaines zones du cerveau, mais l’augmente également. Le résultat peut être comparé, par exemple, à la lecture à haute voix et à l’apprentissage de langues étrangères.

Et cela est vrai pour les enfants comme pour les adultes. Selon le scientifique japonais, si vous résolvez plusieurs problèmes chaque matin, vous pouvez ralentir le développement de la démence sénile, augmenter les fonctions cognitives et la stabilité psychologique. Une bonne raison d’aimer les mathématiques, n’est-ce pas ?

Extrait du film "Good Will Hunting"Extrait du film « Good Will Hunting » (1997)

Pensez à quelques pas d’avance

Pour comprendre les mécanismes par lesquels les mathématiques affectent le cerveau, Kawashima a demandé aux participants à l’intérieur de l’IRM de résoudre quelques exemples simples. Alors que les adultes et les enfants ajoutaient, soustrayaient et multipliaient mentalement des nombres à un chiffre, il observa comment des zones distinctes du cerveau étaient « mises en évidence » : la partie antérieure des lobes frontaux et le sillon intra-pariétal.

Le premier est responsable de la mémoire, du raisonnement, de la prise de décision, de la planification et de la maîtrise de soi. Le second, étant le « centre mathématique » du cerveau, reconnaît les nombres et aide à effectuer des analyses comparatives. La zone de Wernicke (zone de parole) n’est pas restée inactive non plus.

Cette trinité participe pleinement à la pensée logique abstraite. Par conséquent, après une formation en mathématiques, vous pouvez apprendre à appliquer une approche analytique aux problèmes de la vie – pour trouver efficacement des modèles, prédire et construire des chaînes logiques.

Sprints mathématiques

En outre. Après de nombreuses expériences, Kawashima est arrivé à la conclusion que le manque de temps déclenche certains processus de haute intensité, forçant les zones correspondantes du cerveau à briller d’une couleur rouge-orange sur le scanner IRM. Si vous faites du calcul dans une voiture de temps, les mêmes zones réagissent, mais beaucoup moins intensément.

C’est une bonne nouvelle : un sprint mathématique réalisable de cinq minutes avant le début de la journée de travail sera plus utile pour le cerveau d’un mortel ordinaire que de plonger dans les profondeurs de l’analyse mathématique. Les tâches difficiles utilisent les mêmes réseaux de neurones que de simples exemples d’addition, donc en termes quantitatifs, vous n’avez rien à perdre.

Cependant, en toute justice, il convient de noter que ces mêmes connexions neuronales dans le cerveau d’un mathématicien expérimenté seront plusieurs fois plus myélinisées, c’est-à-dire recouvertes d’une grande quantité de matière blanche. Plus il y a de myéline, meilleure est la compétence. La couche de myéline sur les fibres nerveuses se développe à chaque répétition de l’action.

Extrait du film "A Beautiful Mind"

Extrait du film « A Beautiful Mind » (2001)

Vieillissement intelligent

En règle générale, avec l’âge, une personne subit une détérioration des fonctions cognitives. Kawashima a décidé de tester si ce processus pouvait être freiné à l’aide de deux exercices simples : la lecture à haute voix et la résolution d’exemples arithmétiques simples. Les deux tâches nécessitent une mémoire de travail, qui stocke et traite des informations temporaires, et la flexibilité du contrôle cognitif.

Le scientifique a demandé à des Japonais âgés (de 70 à 86 ans) d’effectuer des exercices de calcul simples chaque jour pendant six mois, en essayant à chaque fois d’améliorer leur résultat. Les participants ont ensuite été soumis à un test qui évaluait leurs capacités cognitives.

« Nous serions déjà heureux s’ils restaient au même niveau », déclare Kawashima, « mais au lieu de cela, nous avons constaté qu’ils se sont améliorés ». Les proches et les infirmières ont également remarqué des progrès. De nombreux participants à l’expérience ont pu mieux communiquer, après trois mois de thérapie, ils semblaient plus heureux et voulaient essayer quelque chose de nouveau.

Nourriture pour le cerveau

J’aimerais avoir une mémoire plus nette et mener une vie plus active non seulement au bord de la démence. On s’empresse de plaire : le fait même de faire régulièrement des maths est bon pour le cerveau à tout âge. Pour introduire une telle habitude dans votre vie, vous pouvez regarder de plus près les cahiers pour le développement de la mémoire et de l’intelligence de Ryuta Kawashima. Les tâches consistent à effectuer les calculs mathématiques les plus élémentaires (tels que « 14-7 » ou « 7×9 »), à mémoriser des mots et à compter les nombres à voix haute.

Cela semble simple ? Compliquons la tâche : tous ces exercices doivent être effectués pendant un certain temps. C’est l’idée maîtresse du neuroscientifique japonais.

Tiré du film "Le jeu dTiré du film « Le jeu d’imitation » (2014)

Un esprit ordonné

« Les mathématiques doivent être étudiées, car elles mettent de l’ordre dans l’esprit. » Ces mots sont attribués à Mikhail Lomonosov. On ne sait pas s’il les prononçait réellement, mais il pouvait se vanter d’un travail d’esprit enviable à coup sûr. Et les mathématiques, comme rien d’autre, l’ont aidé à manœuvrer entre de nombreux intérêts différents et à prêter attention à tout le monde.

Et c’est pourquoi. Qu’il s’agisse de géométrie en couches ou d’arithmétique de base, faire avancer les choses nécessite une concentration totale sur les nombres et les signes entre les deux. Il n’y a tout simplement plus d’énergie psychique pour la perception de toute autre information. Par conséquent, lors de la division ou de la multiplication, le flux régulier d’énergie psychique n’est pas interrompu par des pensées obsessionnelles, des inquiétudes concernant l’avenir et des regrets concernant le passé.

Mathématiques et créativité

Les mathématiques peuvent être attribuées en toute sécurité à l’un des états de flux qui créent un sentiment d’inspiration et augmentent l’efficacité. Comme le dit le psychologue américain Mihai Chikszentmihalyi, « la concentration caractéristique de l’état de flux, associée à des objectifs clairs et à une rétroaction immédiate, met de l’ordre dans la conscience et surmonte l’entropie mentale ».

Donc, si vous voulez faire une pause dans l’agitation, à la fois la mobilisation de courts intensifs selon la méthode Kawashima et les tâches longues et réfléchies qui nécessitent une immersion vous aideront. Cela rend les mathématiques similaires à l’art-thérapie – elles stabilisent l’état émotionnel de la même manière que le tricot ou la coloration d’images par des nombres.

Soit dit en passant, nous sommes pressés de détruire le mythe populaire : les mathématiques et la créativité ne s’excluent pas mutuellement. Prenez, par exemple, Lewis Carroll, qui a enseigné les mathématiques à l’Université d’Oxford, ce qui ne l’a pas empêché d’inventer Wonderland et Through the Looking Glass.

Tiré du film « Surdoué »Tiré du film « Surdoué » (2017)

Calcul mental pour les enfants et leurs parents

Les scientifiques soutiennent unanimement que le manque de capacité pour les mathématiques n’est rien de plus qu’un autre mythe. Les obstacles auxquels les élèves sont confrontés sont souvent psychologiques plutôt que cognitifs. Se lier d’amitié avec les chiffres et tomber amoureux du sujet est entravé par la division en « capable » et « incapable ».

Si vous êtes sûr que la pensée mathématique est utile pour votre enfant, vous devriez faire attention aux mathématiques mentales. Soit dit en passant, il est recommandé non seulement pour les enfants et les adolescents, mais aussi pour leurs parents.
La base du calcul mental est le calcul mental, avec lequel même les adultes ont des problèmes aujourd’hui.

Pendant ce temps, une telle compétence de base entraîne la capacité à se concentrer, à visualiser les informations et à utiliser rapidement les données. Et tout cela n’est pas sur un écran de smartphone ou sur papier, mais dans la tête. La méthodologie est basée sur le système asiatique de calcul pour les comptes de boulier. On peut lui faire confiance, car ce sont les étudiants des pays asiatiques qui arrivent en tête des listes des tests PISA.

Le seul obstacle qui empêche les enfants comme les adultes de s’imprégner de la beauté des mathématiques est la croyance qu’il s’agit d’une science « difficile ». Mais la vérité est que tout le monde est capable de développer des compétences en mathématiques – il y aurait un désir. Le professeur de Stanford, Joe Bowler, écrit : « La joie et l’excitation des enfants en mathématiques cèdent rapidement la place à la peur et à l’aversion une fois qu’ils sont initiés à un ensemble de méthodes formelles qu’ils doivent simplement accepter et retenir. Elle croit que « l’essence des mathématiques est la pensée, la compréhension » où les idées et les connexions sont importantes, pas la mémorisation.

Maîtriser les mathématiques, c’est apprendre à en profiter. Et dans cette voie, tout le monde peut réussir.

Photo : Russell Crowe dans « Un bel esprit » (2001)

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