Assessment of the cognitive visualization process used in learning geometry Évaluation du processus cognitif de visualisation utilisé dans l’apprentissage de la géométrie Avaliação do processo cognitivo de visualização utilizado na aprendizagem da geometria

Abstract

Assessment of cognitive processes involved in the learning of geometry is a real challenge to understand difficulties learners faced. This article investigates the assessment of cognitive processes through two studies on the spatial visualization ability, a first in plane geometry and a second in 3D geometry. The first study uses a paper-and-pencil test used to assess the ability to visualize plane figures at the end of primary education. The second employs a test that uses virtual material, as an alternative to paper-and-pencil test, to assess 3D spatial visualization with primary and secondary learners. After a description of the two assessment tools, the aim of this article is to take a critical look at the evaluation of cognitive processes by presenting the limits relating to these tools and by identifying the alternatives offered notably with the emergence of new technologies.

Keywords:

• digital test,
• paper-and-pencil test,
• geometry learning,
• cognitive processes,
• visualization

Résumé

L’évaluation de processus cognitifs impliqués dans l’apprentissage de la géométrie constitue un réel défi pour comprendre de nombreuses difficultés d’apprentissage dans ce domaine. Cet article investigue l’évaluation de processus cognitifs au travers de deux études portant sur l’habileté de visualisation spatiale. Centrée sur la géométrie plane, la première étude utilise une épreuve de type papier-crayon, réalisée auprès d’élèves en fin d’enseignement primaire, pour évaluer les capacités de visualisation des figures. Centrée sur la géométrie tridimensionnelle, la seconde étude implique une épreuve évaluant la visualisation spatiale réalisée avec du matériel virtuel comme alternative aux épreuves papier-crayon, auprès d’élèves du primaire et du secondaire inférieur. En analysant notamment certaines productions d’élèves, l’objectif de cet article est également de poser un regard critique sur l’évaluation de processus cognitifs en présentant les limites relatives aux évaluations présentées et en identifiant des alternatives offertes par l’émergence des nouvelles technologies, entre autres.

Mots-clés :

• évaluation informatisée,
• évaluation papier-crayon,
• géométrie,
• processus cognitifs,
• visualisation

Resumo

A avaliação dos processos cognitivos envolvidos na aprendizagem da geometria representa um grande desafio para compreender as diversas dificuldades de aprendizagem neste domínio. Este artigo investiga a avaliação de processos cognitivos por meio de dois estudos focados nas habilidades de visualização espacial Centrado na geometria plana, o primeiro estudo utiliza uma prova do tipo papel e lápis, aplicada a alunos do final do ensino básico, para avaliar as suas habilidades de visualização de figuras. Focando na geometria tridimensional, o segundo estudo envolve uma prova de avaliação da visualização espacial realizada com material virtual como alternativa às provas tradicionais de papel e lápis, aplicada a alunos do ensino básico e do ensino secundário. Ao analisar, especialmente, algumas produções dos alunos, o objetivo deste artigo é também adotar uma visão crítica sobre a avaliação dos processos cognitivos, apresentando as limitações das avaliações descritas e identificando alternativas oferecidas pelo surgimento das novas tecnologias, entre outras.

Palavras chaves:

• avaliação informatizada,
• avaliação papel e lápis,
• geometria,
• habilidades espaciais,
• processo cognitivo,
• visualização