mercredi 5 février 2020

Le cerveau des élèves n’est pas une éponge

Selon ce malentendu pédagogique courant, lorsqu’un élève regarde des vidéos, écoute une présentation scolaire sans interaction en contexte scolaire, lorsqu’il prend des notes sans traitement élaboratif approfondi, lorsqu’il consulte des documents, travaille en groupe, réalise une recherche ou manipule sans le guidage et l’étayage d’un enseignant, il lui serait possible d’apprendre de manière efficace.



(Photographie : Ali Bosworth)




La faible efficacité d’un traitement cognitif ascendant


Une conception commune est de concevoir le cerveau comme une éponge. Cela peut être considéré comme une extrapolation de l’apprentissage des connaissances primaires, vers celui des connaissances secondaires et scolaires.

En effet, comme l’explique David C. Geary, dans toute une série de domaines populaires, comme l’apprentissage de la marche ou de la langue maternelle, le simple fait de baigner dans un contexte humain suffit à permettre l’apprentissage. L’obstacle est que la majorité des apprentissages scolaires échappent à ces biais d’apprentissage et à ces biais motivationnels et nécessitent un cadre scolaire.

Si effectivement on peut incriminer les limites de mémoire de travail comme le fait la théorie de la charge cognitive, un autre mécanisme en également en cause. Il s’agit du traitement perceptuel.

Dans le cadre de la psychologie cognitive, ce type d’apprentissage est strictement un processus ascendant. L’individu démarrerait de la perception de stimulus dans son environnement et il aboutirait à des connaissances stockées dans sa mémoire à long terme.

Malheureusement, le processus est des plus inefficaces. Il est l’équivalent de ces tentatives ratées de mémorisation par cœur ou de relectures multiples, qui se traduisent au mieux par la rétention de bribes disparates qui ne génèrent finalement, que peu de sens.

Au contraire, un apprentissage efficace dépend de l’existence d’un traitement cognitif descendant, c’est-à-dire de l’utilisation active des connaissances préalables pour guider et sélectionner les informations sensorielles nouvelles à traiter.
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L’efficacité d’un traitement cognitif descendant


Le postulat de départ est qu’à tout moment, nous sommes bombardés d’une multitude de sensations qui dépassent très largement les capacités de notre mémoire de travail. Le réel enjeu est de pouvoir être attentif aux faits, notions, règles, étapes, en un mot, aux informations pertinentes et de laisser tout le reste de côté.




Dès lors, même les analyses perceptuelles de base, comme la reconnaissance du canard ou du lapin dans la figure ambiguë ci-dessus, dépendent de l’utilisation d’un traitement descendant. Celui-ci est nécessaire pour sélectionner les caractéristiques “pertinentes pour le canard” (par exemple, se concentrer sur le “bec” du canard) ou les caractéristiques “pertinentes pour le lapin” (par exemple, se concentrer sur ses “oreilles”).

L’animal que l’on “voit” dépend de la manière dont sont utilisées les connaissances préalables pour guider et sélectionner les informations sensorielles. Il n’y a pas de compréhension possible sans traitement. Il n’y a pas de traitement sans connaissances ou processus préalables.

Voir article : Implications de la perception pour l’enseignement

L’orientation et la sélection descendante sont la clé d’une attention, d’une orientation guidée. Elles sont également fonction de la présence de connaissances préalables et d’un maintien ciblé.

Dans la mesure où les élèves ont de nombreux apprentissages secondaires à réaliser, ils vont dès lors bénéficier d’un étayage et d’un guidage de l’enseignant qui vont faciliter un traitement pertinent de l’information.



Schémas cognitifs


Les connaissances préalables sont stockées dans notre mémoire de travail sous forme de schémas cognitifs. Ceux-ci constituent un vaste réseau d’informations connectées.

L’apprentissage et la rétention efficace dépendent de la façon dont de nouvelles connaissances viennent se relier à de nouvelles informations aux connaissances existantes et sont renforcées par la suite. Un système de mémoire bien organisé s’articule autour d’un cadre organisé, qui comprend de multiples liens entre des informations connexes.

Les schémas cognitifs ne se construisent pas par de simples phénomènes d’infusion.

Deux facteurs particulièrement utiles sont la pratique de récupération et l’organisation des nouvelles informations.

Pour un apprentissage conceptuel efficace, nous devons travailler à catégoriser et à organiser les nouvelles informations afin de déterminer comment les nouveaux faits et concepts s’intègrent aux schémas existants.

Le postulat est que les liens que nous créons entre les nouvelles informations et les connaissances existantes sont aussi importantes que les nouvelles informations elles-mêmes.


Voir article : Idées maîtresses et schémas cognitifs, mêmes objets de connaissance fondamentaux ?


Importance de la structure et de la catégorisation des connaissances


Une étude classique en psychologie cognitive sur la mémoire est celle de Geogre Mandler en 1967.

Il y a montré l’importance de mettre en relation les différentes informations lors d’un nouvel apprentissage.


  • Différents individus ont reçu 52 cartes avec un mot imprimé au hasard sur chacune d’elles. Il leur a été demandé de les trier et de les regrouper en piles (deux à sept groupements) de la manière dont ils se souhaitaient et qui faisait sens pour eux. 
  • Lors de la réalisation de cette activité, les individus ont relié les mots selon leur propre système de catégorisation, par exemples vivants et non vivants, etc. 
  • Par la suite, il a été demandé aux individus de se rappeler le plus de mots possible.
  • Plus le nombre de catégories utilisées avait été élevé, au mieux les mots étaient mémorisés. 


La conclusion est double :

  1. Au plus de nouvelles informations sont organisées et structurées pertinemment, c’est-à-dire connectées aux connaissances préalables, au mieux elles seront apprises.
  2. Au plus un individu effectue un traitement signifiant des connaissances qui favorise leur structuration, au mieux l’apprentissage est réalisé. 







L’apprentissage initial


L’efficacité de l’apprentissage initial dépend directement des procédures d’enseignement mises en place.

Celles-ci doivent amener les élèves à porter attention aux faits pertinents et à les relier à leurs connaissances préalables.

Par la suite, des pratiques de récupération espacées vont permettre de rendre ces connaissances durables. Notre capacité à récupérer une information est aussi importante que le processus d’apprentissage initial lui-même.

Mais pour que des informations puissent être récupérées, elles doivent avoir bénéficié d’un apprentissage initial efficace.




Bibliographie


Mandler, G. (1967). Organization and memory, Psychology of Learning and Motivation, 1, 327–372.

Arthur Shimamura, 2018, MARGE, A Whole-Brain Learning Approach for Students and Teachers

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