Le programme de mathématiques du cycle 1 (BO du 31 octobre 2024) indique que l’exploration d’objets (à trois dimensions) et de formes planes (à deux dimensions) a plusieurs objectifs, intrinsèquement liés à l’apprentissage des mathématiques :
- « s’abstraire progressivement des propriétés qualitatives (couleur, texture, fonction, etc.) pour ne retenir que celles de la géométrie : identifier les caractéristiques géométriques de solides à trois dimensions et celles de formes géométriques planes ;
- développer le sens de l’espace et de l’orientation, notamment à travers des jeux de construction, d’encastrement et de puzzle ;
- développer la logique à travers des situations de tri et de classement ;
- enrichir le vocabulaire. »
Ces premiers apprentissages constituent une approche de la géométrie qui sera enseignée par la suite aux cycles 2 et 3.
Reconnaître des solides et des formes planes
La plupart du temps, en arrivant à l’école l’enfant perçoit déjà quelques formes. Il les appréhende de manière globale à partir d’objets qu’il observe et qu’il manipule. Au cycle 1, les élèves vont plus systématiquement apprendre à reconnaître et décrire des objets géométriques : « cube, pavé, pyramide, cylindre, cône, boule » pour les solides ; « carré, triangle, rectangle, disque » pour les formes planes. Le programme précise qu’à ce stade, savoir les nommer n’est pas la priorité.
D’autres critères de classification selon les propriétés des formes sont abordés, par exemple le nombre de faces, d’arêtes, de sommets pour les polygones. Le travail sur les empreintes a pour objectifs d’identifier les faces planes des solides et de faire comprendre aux élèves qu’une même empreinte peut correspondre à plusieurs solides. Mais les empreintes de sommets, d’arêtes et de faces non planes ne constituent pas un objectif d’apprentissage.
L’enfant est amené également à prendre conscience que les formes peuvent être orientées ou positionnées de différentes façons sans « changer » : par exemple un rectangle peut être posé sur sa largeur (son petit côté) ou sur sa longueur (son grand côté), un triangle peut être posé sur sa base ou sur un de ses angles, etc. Si la manipulation du vocabulaire mathématique n’est pas un objectif en soi, l’enseignant(e) veillera à utiliser les termes mathématiques adaptés que les enfants vont s’entraîner à comprendre et à utiliser.
Reproduire une forme ou un assemblage de formes
En fin de cycle, l’enfant doit savoir reproduire des assemblages à partir d’un modèle (puzzle, pavage, assemblage de solides). Il commence à utiliser la règle pour effectuer des tracés.
Dans les activités de puzzles, de pavages et d’assemblages, l’enfant apprend à identifier les différentes formes et leur orientation. Avant 4 ans, il reproduit à partir d’un modèle des assemblages à l’échelle de 4 éléments au plus. Puis, à partir de 4 ans, les assemblages de solides ou de formes planes comportent jusqu’à 5 éléments, pour arriver à partir de 5 ans à reproduire des assemblages de solides d’au maximum 5 éléments, et des assemblages de formes planes d’au maximum 8 éléments, pas nécessairement à l’échelle.
Les élèves s’entraînent également à dessiner approximativement quelques formes simples (cercle, triangle, carré), à tracer leur contour (par exemple à l’aide d’un objet ou avec les pièces du Tangram) puis, en fin de cycle, à construire des formes à l’aide de différents outils (gabarits, règle...).
Les reproductions d’œuvres d’artistes comme Mondrian, Delaunay ou encore Vasarely, sont des supports intéressants pour apprendre à reconnaître des figures et à décrire leur agencement dans des assemblages complexes. Elles permettent aussi d’élargir les recherches aux activités artistiques.
À découvrir
Tactiloto des solides
Jeu de manipulation évolutif. Par des approches complémentaires tactile, visuelle et langagière, les enfants apprennent à reconnaître les solides et leurs caractéristiques : forme, dimensions, propriétés, empreinte (base), représentations dans l’espace.
Tactilo®
Jeu de loto sensoriel pour associer des objets en volume à leur représentation en deux dimensions. À tour de rôle, les enfants identifient par le toucher les pièces en bois cachées dans le sac en tissu pour compléter leur planche de loto.
Solides bois
12 solides en bois verni : 2 sphères, 2 cônes, 2 cylindres, 2 cubes, 2 pavés, 2 pyramides.
Géocolor
Un atelier pour s’initier à la reconnaissance des formes géométriques et s’entraîner à reproduire des assemblages semi-figuratifs. Les pièces magnétiques facilitent la manipulation.
Géométrix
Cet atelier permet de s’entraîner à reproduire des assemblages de formes géométriques selon 3 possibilités : l’encastrement des formes dans un plateau, la reproduction de modèles à l’échelle, la reproduction de modèles réduits. Un atelier qui offre de nombreuses possibilités de recherche et de combinaisons !
Atelier Géoplans
Un atelier pour construire des formes géométriques planes et découvrir leurs caractéristiques (sommets, côtés). 5 niveaux d’activités sont proposés. Mis en situation de recherche, l’enfant apprend à reproduire des formes en respectant leur couleur et leur positionnement sur le Géoplan.
Atelier LudiTab - Les petites cabanes
Cet atelier autocorrectif propose 2 puzzles en bois à solutions multiples, accompagnés de fiches d’activités, pour développer la reconnaissance de formes, de couleurs et le repérage spatial. Les pièces en bois épaisses facilitent la préhension.
MHM Ma boîte de magnets - Explorer les formes
Cet atelier propose des scénarios pédagogiques et tout le matériel nécessaire pour réaliser les activités. S’utilise avec la méthode MHM ou indépendamment.
Traceurs formes
Pour découvrir les formes géométriques et apprendre à les tracer. Les enfants peuvent utiliser les gabarits et les formes en plein pour inventer des compositions et créer des pavages.
Grands tableaux à double entrée magnétiques & Jetons magnétiques formes et couleurs
2 grands tableaux de 16 et 36 cases pour mettre en place des jeux et des activités de résolution de problèmes. Les jetons permettent de croiser les notions de couleur et de forme géométrique.
Ateliers Abaques
Deux ateliers incontournables pour mettre en place des activités de tri, de classement et de logique sur les formes géométriques et les couleurs.
Ateliers Abaques 1
Ateliers Abaques 2
Magnets formes géométriques
38 pièces magnétiques en bois de 9 formes (carré, rectangles, triangles, disques) et de 4 couleurs.
Blocs logiques
60 pièces en plastique rigide :
5 formes géométriques (carré, rectangle, triangle, disque, hexagone) de 2 tailles, 2 épaisseurs et 3 couleurs.