dimanche 25 juin 2017

L'illusion d'être multitâche, un neuromythe


Suivre un cours tout en jetant discrètement de temps à autre un oeil sur l'écran du téléphone pour lire l'un ou l'autre message. Etudier dans le canapé avec la télé allumée. Faire ses devoirs en écoutant de la musique. Se concentrer sur ce que fit le prof pendant que d'autres élèves dans la classe chuchotent ou bavardent. Voilà différentes occurrences scolaires illustrant un mode ou des capacités multitâches.  Mais que dit la recherche à ce sujet ?





(Photographie : Zwalkr)



Un notion d'informatique!


La notion a pour origine le domaine informatique : un ordinateur capable de mener simultanément, «apparemment», deux tâches de traitement différentes:  
  • En réalité, le processeur « unique » de l'ordinateur effectue une forme de partage de temps avec une seule tâche à la fois en cours d'exécution et des basculements entre les tâches plusieurs fois par seconde. 
  • Le multitâche dans un ordinateur ne peut avoir lieu que dans un ordinateur multi-cœur, chaque cœur pouvant exécuter une tâche distincte et les multiples noyaux peuvent donc traiter plusieurs tâches simultanément.



Qu'entend-on par multitâche chez l'homme?


Il s'agit de la capacité de réaliser simultanément deux ou plusieurs tâches de traitement d'informations (ou de réflexion). 

Chacune nécessite un traitement de l'information (par exemple: lire un email ou discuter en ligne tout en écoutant un cours ou en participant à un groupe de travail).
Il y a des limitations biologiques à cela : 
  • Le cerveau humain est un noyau unique et cette architecture du système cognitif humain, comme c'est le cas pour un ordinateur à processeur unique, permet seulement de basculer entre les différentes tâches. 
  • On effectue des tâches différentes dans une succession rapide plutôt que de les effectuer simultanément.



Le pilotage de l'attention!


L’attention maintient un ensemble de tâches actives qui nécessitent des traitements d’information séquentiels liés aux objectifs et aux ressources disponibles. 

Les ressources cognitives, sensorielles et motrices exécutent les demandes de traitement de manière séquentielle, une à la fois.

Les tâches acquièrent et libèrent des ressources au fil du temps.




Pas de vrai multitâche !


Cette commutation entre tâches se produit parfois si rapidement que la performance semble se produire simultanément.  

Mais ce n’est pas la cas! On passe d’une tâche à l’autre alternativement, ce qui donne l’impression d’être multitâche.
Comme le dit Jean-Philippe Lachaux, on a dans la tête environ 100 milliards de neurones et malgré tout, on ne peut se concentrer que sur une seule tâche à la fois. Le cerveau n’a pas évolué pour nous permettre de faire plusieurs choses à la fois. Il y a des contraintes, non seulement qui viennent du cerveau, mais aussi du corps : on n’a que deux yeux, on n’a que deux mains et donc on ne va regarder et on ne va manipuler qu’un objet à la fois. On n’a qu’une bouche, donc on ne peut dire qu’une chose à la fois. 


Quelle est l'efficacité d'un traitement multitâche?


Les êtres humains sont capables de faire plus deux choses à la fois à partir à du moment où une des deux tâches est entièrement automatisée (c'est-à-dire ne nécessite aucun traitement cognitif). 

Cependant, on constate que marcher et parler en même temps en rue, augmente le risque de chutes et d'autres accidents. La tâche automatisée n’est pas forcément totalement neutre.
Des expériences ont montré que réaliser un certain nombre de tâches à la fois n'est pas plus efficace que la réalisation d'une seule tâche ou une série de tâches individuelles consécutives.




Quel coût représente le traitement multitâches? 


Il n’y a aucune preuve que les gens peuvent traiter plusieurs tâches en même temps plus rapidement que si elles sont traitées l’une après l’autre.

Lorsque deux ou plus de tâches indépendantes et non redondantes nécessitent une attention continue, il vaut mieux éviter de compter sur une capacité de traitement parallèle.
Cela est dû à la période réfractaire pendant laquelle la réponse à un second stimulus est considérablement ralentie car un premier stimulus est en cours de traitement. Le changement d’une tâche à l’autre exige des étapes supplémentaires : réinitialiser l’objectif de la tâche et recharger la règle mentale. 

(Illustration : Oliver Caviglioli

On peut prendre l'exemple d'un élève occupé à résoudre des exercices de math chez lui dans le cadre d'un devoir  (Task One). Son téléphone est posé à proximité de lui sur son bureau. Soudain son téléphone vibre, il vient de recevoir une notification lui indiquant qu'un message était arrivé. Il abandonne ses exercices, saisit son téléphone, ouvre l'application. Il lit alors le message et il lui faut quelques fractions de seconde pour en re-situer le contexte. Ce faisant, une fraction de temps non négligeable est perdue, c'est la période réfractaire (switching penalty). Cette période passée, l'élève est à même de comprendre le sens du message et de s'investir dans la réponse qu'il conçoit, tape et envoie : (Task Two).

L'élève referme alors son téléphone, le dépose sur le bureau et se remet au travail. Il ne va pas pouvoir être efficace directement. Sa mémoire de travail ayant été vidée par la changement de tâche, il doit se rappeler là où il en était, revenir un peu en arrière, relire pour enfin redémarrer. Il y a de nouveau une période réfractaire (switching penalty) durant laquelle il ne pourra pas réaliser un travail effectif. Ayant repris le fil de ses idées, il reprend alors l'exercice là où il en était (Task One). Quelques minutes plus tard, le téléphone vibre à nouveau...

Ce cycle peut se répéter une certain nombre de fois durant un temps de travail, chaque élément distractif, chaque passage d'une tâche à l'autre se traduisant par une perte de temps nette (switching penalty / période réfractaire) et une consommation de ressources cognitives. Ceci ne font que s'accumuler au fil du temps à chaque changement de tâche. 


Une perte d'efficacité!


Réaliser plusieurs tâches non entièrement automatisées en même temps a un coût qui se traduit par une perte d’efficacité : une personne déplace d'abord l'objectif et fait donc une «décision» de détourner l'attention de la tâche à accomplir dans une autre tâche, en désactivant les procédures de la première tâche pour activer celles de la seconde.

Ce changement de tâches implique de diviser l'attention entre les tâches.

Parce que chacune des tâches concourt avec toutes les autres pour un nombre limité de ressources cognitives disponibles, l'exécution de l'une des tâches interfère avec celle des autres. Il existe un goulot d'étranglement de l'attention.
On peut développer, par la pratique, la possibilité de basculer rapidement entre différentes tâches. Cependant, cela ne veut pas dire que le faire est: 
  1. Bénéfique pour la personne. 
  2. Bénéfique pour l'apprentissage
  3. Ne nuit pas à la réalisation précise de l'une ou de l'ensemble de ces tâches. 


Effets néfastes à court terme: 


  1. Il a été démontré que le comportement de commutation rapide, par rapport à la réalisation de tâches en série, conduit à des résultats d'apprentissage plus faibles chez les élèves et à une performance plus faible des tâches menées. Cette commutation des tâches entraine plus d’erreurs dans chaque tâche individuelle et demande donc d’y investir plus d’énergie et plus de temps que le travail séquentiel. Cela est vrai pour les novices, pour les les apprenants mais aussi pour les experts par rapport aux tâches concernées.
  2. Pour comprendre un texte, les étudiants qui envoient et reçoivent  des messages pendant la lecture doivent investir beaucoup plus de temps que ceux qui se concentrent uniquement sur la lecture : environ 1,66 fois plus longtemps.
  3. Les utilisateurs de haute intensité des médias sociaux (Facebook) ont tendance à étudier aussi longtemps que les utilisateurs à faible intensité. Ils ne font pas l'investissement supplémentaire nécessaire pour maîtriser le contenu. Ce qui se traduit par des résultats inférieurs. Typiquement, chaque nouveau message entraine un arrêt de l’étude. 
  4. De même, le comportement multitâche d'un étudiant lors d'un cours peut affecter négativement l'apprentissage d'autres étudiants qui regardent directement cet élève.




Effets néfastes à long terme : 


  1. Des étudiants qui fonctionnent souvent en mode multitâches sont plus sensibles à la distraction. En réalité ils sont moins performants que des étudiants qui fonctionnent peu en multitâches en ce qui concerne la capacité de commutation de tâches, probablement en raison de la capacité réduite à filtrer les interférences.
  2. Face aux éléments distractifs, les étudiants qui fonctionnent plus souvent en multitâches sont plus ralentis et plus susceptibles d’erreur. Les multitâches fréquents sont moins capables que les multitâches occasionnels à restreindre volontairement leur attention uniquement aux informations pertinentes pour les tâches. Le gens qui privilégient le multitâche sont ainsi moins capables de bloquer les distractions et de se concentrer sur une tâche singulière.
  3. Les étudiants qui sont les plus susceptibles d’étudier en mode multitâche sont ceux qui sont plus facilement distraits, qui passent plus de temps hors travail et qui ont les résultats les plus faibles.
  4. Les personnes qui font le plus de multitâche - qui sont ceux qui passent plus de temps aussi sur des médias tels que la télévision, la vidéo ou les jeux vidéo, la messagerie instantanée et le surf sur le web - sont aussi ceux qui ont une plus petite densité de matière grise dans le cortex cingulaire antérieur, la région du cerveau responsable du contrôle de la fonction exécutive (mémoire de travail, raisonnement, planification, exécution). Il est impossible de savoir si les personnes ayant un cortex cingulaire antérieur plus petit sont plus susceptibles de faire plusieurs tâches ou si la matière grise des individus multitâches se rétrécit.
En conclusion, il est évident que le changement constant entre les tâches peut conduire à une perte de la capacité de se concentrer sur une seule tâche et/ou d'ignorer les sources de distraction. Le multitâche intensif peut nuire aux performances, à l'apprentissage et à la concentration de manière générale.


Que conseiller en tant qu'enseignant ?  


  1. Il est nécessaire d'informer les élèves sur l'importance de l'attention et les effets négatifs du multitâche sur l'apprentissage. Ce n'est pas seulement important pour les méthodes d'étude que les étudiants utilisent, mais aussi importants pour ce que les enseignants font dans la salle de classe car le multitâche est associé à un traitement peu profond de l'information. En outre, le traitement cognitif de l'information non linéaire a un impact négatif sur la charge cognitive conduisant à un apprentissage plus pauvre.
  2. Connaître les effets du comportement multitâche donne aux enseignants une aide sur la façon d'éliminer les effets négatifs du multitâche dans la salle de classe. 
  3. Même la présence de tablettes avec des possibilités limitées peut avoir des conséquences négatives sur l'apprentissage. Les enseignants doivent savoir où et quand la technologie devrait être présente (par exemple, pour permettre aux élèves de rechercher les choses, de collaborer en ligne, ...) et quand c'est une mauvaise idée.
  4. Les effets négatifs du multitâche ne signifient pas que la technologie doit être supprimée de l'éducation. Il s'agit d'utiliser l'outil adéquat au bon moment pour l'objectif correct dans un contexte donné, avec un rôle crucial pour l'enseignant de décider ce qui est utilisé et quand.



Etudier avec de la musique


C'est une question qu'aborde Daniel Willingham dans un article publié dans le New York Times dont voici une synthèse :

S’investir dans deux tâches en même temps pose la question de l’autorégulation. Nous avons tendance à trouver le multitâche attrayant mais comme on vient de le voir il présente des risques et un coût.

Le fait de travailler en musique est très probablement la forme la plus courante de multitâches. Elle est ajoutée aux tâches parce qu'elle procure un bien-être émotionnel (par exemple, le rythme cardiaque augmente). Ce bien-être émotionnel rend plus facile de rester au travail à long terme ou face à des tâches fastidieuses.

Ainsi, le musique en arrière-plan peut représenter un coût cognitif (d'autant plus s'il y a des paroles dans une langue que vous comprenez), mais on peut la tolérer en échange du support émotionnel qu'elle procure :

  • Les parents désapprouvent le fait que leur enfant étudie avec de la musique parce qu'ils comparent cela à l'étude en silence. 
  • L'élève estime que sans la musique, il ne trouverait pas la motivation suffisante pour étudier ou travailler.


Ce compromis entre cognition et émotion suggère quelques principes pour mieux gérer votre multitâche:

  1. Espérer de l'efficacité en combinant deux tâches purement productives - par exemple, composer une lettre tout en suivant une série ou les commentaires à la radio sur un match de foot ou de tennis  - est de la folie. Le coût cognitif est bien trop élevé et le bénéfice émotionnel devient inexistant.
  2. Si la tâche principale s’avère ardue, alors il vaut mieux couper la musique au risque de s’enliser complètement. 
  3. Il vaut la peine de s'intéresser à la technique Pomodoro (voir article) qui permet d'obtenir un support émotionnel sans le coût cognitif. Au lieu de faire plusieurs tâches en même temps, nous prenons plus de pauses et obtenons par exemple notre dose de médias sociaux ou de musique pendant une pause.








(mise à jour le 07/09/2019)

Bibliographie


Paul Kirschner et Pedro De Bruyckere, "The myths of the digital native and the multitasker", Teaching and Teacher Education 67:135-142, · October 2017

Jean-Philippe Lachaux : Le cerveau à l'heure de l'hyperconnexion  https://youtu.be/FAUAZfW-Brc 2017

Daniel Willingham, The High Price of Multitasking, 2019, https://www.nytimes.com/2019/07/14/opinion/multitasking-brain.html

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