La science derrière Calcularis

Notre histoire

Calcularis est un programme d'apprentissage multisensoriel basé sur l'ordinateur qui a été développé par des informaticiens de l'École polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich) et des neuropsychologues de l'Université de Zurich depuis 2010.

Pendant près de 14 ans, plus de 100 000 étudiants ont essayé Calcularis. Nous avons incorporé leurs expériences d'apprentissage et leurs conclusions dans notre processus de développement du logiciel. Nos informaticiens, professionnels de l'éducation, doctorants et enseignants - nos principaux collaborateurs, travaillent continuellement à l'optimisation et à l'amélioration du contenu de Calcularis.

Notre logiciel est un outil mature et facile à utiliser, capable de s'adapter à de nombreux scénarios d'apprentissage différents. Il fournit un soutien individualisé à tous les étudiants. Il permet également aux enseignants de soutenir plus facilement les étudiants, car tous les contenus d'apprentissage, l'historique de la formation et les progrès sont affichés dans le programme Coach.

Concept de Calcularis

Calcularis offre une manière nouvelle et unique de soutenir le cerveau pendant les étapes essentielles de l'apprentissage et du développement. Notre objectif est d'aider le cerveau à automatiser les compétences de base, afin que les étudiants puissent travailler facilement avec les concepts mathématiques de base.

Comment fonctionne notre cerveau?

Le lobe frontal du cerveau est associé à l'apprentissage de nouvelles compétences, car il est impliqué dans divers processus cognitifs tels que le raisonnement, la résolution de problèmes, la planification, la prise de décision et la mémoire de travail. Ces fonctions sont essentielles pour acquérir de nouvelles connaissances, s'adapter à des situations nouvelles et maîtriser de nouvelles compétences.

Chez l'enfant, le lobe frontal est encore en cours de développement et de maturation. Si certaines fonctions cognitives sont présentes dès la petite enfance, comme la résolution de problèmes de base et la motricité, les capacités cognitives d'ordre supérieur continuent de se développer tout au long de l'enfance et de l'adolescence. Ainsi, lorsqu'un enfant apprend une nouvelle compétence ou un nouveau concept mathématique, les lobes frontaux sont activés.

Le lobe frontal est utilisé pour comprendre les nouveaux principes mathématiques, appliquer des stratégies de résolution de problèmes et organiser les informations dans la mémoire de travail pour effectuer des calculs. Le lobe pariétal, quant à lui, est impliqué dans l'intégration des informations sensorielles et l'automatisation. Dans le contexte des concepts mathématiques de base, le lobe pariétal contribue aux tâches qui nécessitent un raisonnement spatial, une manipulation mentale des nombres et une visualisation des opérations mathématiques.

Le lobe frontal est responsable de l'apprentissage de nouveaux concepts, de la pensée logique

Le lobe pariétal est responsable de l'automatisation et de la spécialisation fonctionnelle 

Pourquoi l'automatisation est-elle si importante en mathématiques?

Lorsque les enfants apprennent et pratiquent les concepts mathématiques de base, les lobes frontal et pariétal travaillent ensemble pour automatiser ces compétences. Grâce à une pratique répétée et au renforcement, le lobe frontal favorise l'acquisition de nouvelles connaissances mathématiques et le développement de stratégies efficaces de résolution de problèmes, tandis que le lobe pariétal facilite l'intégration des informations sensorielles et l'exécution des compétences acquises. En conséquence, les concepts mathématiques de base deviennent plus automatisés et plus fluides, nécessitant moins d'efforts conscients pour effectuer des calculs de manière précise et efficace.

Grâce à l'automatisation, l'enfant peut résoudre les problèmes de mathématiques plus rapidement et avec moins d'efforts. Cette capacité du cerveau à s'adapter à des tâches fréquentes est appelée "plasticité" cérébrale.

Spécialisation des zones du cerveau

En plus de l'automatisation efficace des compétences de base en mathématiques, Calcularis facilite la spécialisation des régions individuelles du cerveau.

Lorsque nous apprenons à faire des mathématiques, différentes régions du cerveau se spécialisent particulièrement dans les tâches suivantes :

• Traitement des quantités (y compris l'estimation, la comparaison)

• Mots de chiffres (y compris la recherche de faits mathématiques)

• Chiffres et notation arabe (y compris les tâches écrites)

• Concept de la ligne des nombres (y compris l'estimation des calculs, l'arithmétique)

Dans Calcularis, différents types de jeux sont conçus pour engager simultanément autant de régions du cerveau que possible en représentant les nombres sous forme de montants, de mots de nombres, de chiffres arabes ou de positions sur une ligne de nombres. Calcularis encourage également la mise en réseau de ces régions et la capacité de l'utilisateur à passer d'une forme de représentation à l'autre:

• Couleurs et animations

• Une ligne de nombres en 3D combinant des éléments des différentes formes.

Ainsi, Calcularis facilite la spécialisation du cerveau dans les compétences de base et jette des bases solides pour libérer des capacités pour des calculs plus complexes.