Les enfants adorent jouer avec les briques Lego. Or, les briques représentent autant d’éléments que l’on peut manipuler, compter, regrouper, diviser…
[NB : le site 6foisplus.com n’est en rien affilié à la marque Lego et n’est pas partenaire du fabricant danois. D’autres marques et modèles de briques de construction peuvent être utilisés ici mais l’avantage des briques Lego tient dans le fait que les briques s’emboîtent parfaitement et tiennent plutôt bien une fois assemblées ensemble (même si ce n’est pas systématique le cas, il est vrai).]
Des briques Lego pour comprendre la notion de quantité et les échelles de grandeur
Les plus jeunes enfants aiment empiler les briques, peu importe leur couleur et la tournure que prennent leurs constructions. Alors, profitons-en !
Proposez à votre enfant de faire des tours de taille différente : une toute petite tour de 2 briques, une tour de 3 briques, une tour composée de 4 briques Lego, et ainsi de suite.
Invitez-le ensuite à comparer la taille des tours et à classer les tours de la plus grande à la plus petite ou inversement. Comptez ensuite le nombre de briques de chaque tour et notez tout cela sur une feuille de papier avec le signe > ou <, en verbalisant le tout : 5 est plus grand que 4, 4 est plus grand que 3, etc.
Des briques pour se familiariser avec la notion de symétrie
Cette manipulation est très facile lorsque l’on dispose d’une plaque Lego. L’idée : “dessiner”, en disposant les briques sur la plaque, de part et d’autre d’un axe de symétrie (qui peut également être matérialisé par des briques Lego ou par une simple ligne de démarcation).
Des briques Lego pour manipuler et comprendre les opérations mathématiques
Préparez un lot de 35 briques et donnez-le à votre enfant sans lui dire combien de briques contient le lot. Proposez ensuite à votre enfant de construire 5 tours de 7 briques puis demandez-lui combien de briques il a utilisées pour construire ses tours. S’il compte brique par brique, attendez qu’il vous donne le résultat puis faites-lui remarquer qu’il existe une manière plus rapide de compter.
Demandez-lui combien le tours il a en main et combien de briques Lego il y a dans chacune des tours. Verbalisez ensuite ce qu’il vous montre : « ah, il y a 5 fois 7 briques » et laissez-le réfléchir afin qu’il fasse l’analogie avec le résultat 35 trouvé précédemment : il pourra alors additionner et dire que 7+7+7+7+7=35 ou multiplier et dire « 5 fois 7 égal 35 ». Il s’agit, ici, de comprendre que multiplier est plus rapide qu’additionner !
Vous pourrez également demander à votre enfant de fabriquer des tours de briques avec la consigne suivante : toutes les briques doivent être utilisées et toutes les tours doivent avoir la même taille, en sachant que plusieurs solutions sont possibles : une idée que propose Delphine de Hemptinne dans son livre « Aider son enfant à compter et calculer » (De Boeck, 2017).
Si la manipulation concerne 20 briques, l’adulte peut dire à l’enfant : « tu as 2 tours de 10 briques (ou 4 tours de 5 briques, ou 5 tours de 4 briques, ou 10 tours de 2 briques), ce qui fait 2 fois 10 blocs, etc. ». Le “travail” se poursuit ensuite par la formalisation écrite : les tours peuvent donner lieu à des dessins puis à une formalisation mathématique. Il est ensuite intéressant d’attirer l’attention de l’enfant sur le fait qu’un même résultat peut être obtenu de plusieurs manières (avec juste une configuration des tours qui change, formalisant des multiplications différentes).
Des briques pour rendre visuelles les opérations
Prenons le cas des carrés (un nombre multiplié par lui-même). Sélectionnez des briques Lego de façon à les poser côte à côte pour former un carré : si les côtés comptent chacun 4 picots, il sera aisé de constater que 4×4=16 (en comptant l’ensemble des picots si nécessaire).
Prenons à présent le cas des fractions. Plusieurs sites internet se réfèrent à un article publié par Alycia Zimmerman, une enseignante américaine qui utilise dans sa classe des briques Lego pour faire apprendre les concepts de base des mathématiques, des fractions aux puissances.
L’idée est simple ici : une grande brique Lego représente l’équivalence d’un certain nombre de briques plus petites.
Par exemple, un bloc 2×4 (soit une brique de deux picots sur un côté et de 4 sur l’autre) sera l’équivalent de 2 blocs 2×2 et de 4 blocs 2×1. Ainsi, il est facile de visualiser le fait qu’un bloc 2×1 représente un quart du bloc 2×4.
Et pour visualiser combien font 1/4 plus 3/4 tout s’éclaire ! Prenez une petite brique qui représente 1/4 d’une brique plus grande (une rangée de picots lorsque la brique plus grande compte quatre rangées, par exemple), une autre brique qui représente les 3/4 de cette même brique (une brique de trois rangées dans mon exemple) et posez-les de façon à rendre visibles les quatre quarts (ici quatre rangées).
Visuellement, on comprend tout de suite que 1/4 + 3/4 = 4/4 = 1.
CQFD !
