La mémoire à long terme est la finalité de tout apprentissage et l’objectif principal de tout enseignant quand il entre en classe avec ses élèves. Nous allons développer les implications de ce constat.
(Photographie : Flo Baehr)
« Memory is the residue of thought »
Daniel T. Willingham
“If nothing has been added to long-term memory, nothing has been learned.”
Clark, Sweller, Kirschner (2012)
Un flashback
À le feuilleter à nouveau aujourd’hui, une chose me frappe particulièrement : nulle part dans ses quatre cents pages n’est mentionnée la notion de mémoire à long terme. Vu l’importance centrale que je lui accorde maintenant dans ma profession d’enseignant, cela me donne l’impression de contempler les abysses.
Le rôle de la mémoire à long terme dans le modèle modal
La mémoire à long terme est un concept introduit initialement dans le modèle modal de la mémoire proposé en 1968 par Richard Atkinson et Richard Shiffrin.
Quel élève n’a jamais envié la capacité de rétention parfaite et immédiate d’un ordinateur ou d’un smartphone ? Il peut passer des heures et fournit des efforts conséquentes pour apprendre des contenus et le résultat est rarement aussi parfait qu'espéré, souvent incertain et sensible à l'oubli.
Il est assez évident que notre cerveau est radicalement différent dans son principe de fonctionnement de celui d’un ordinateur en ce qui concerne la conservation de traces d'apprentissage.
La plupart des approches modernes de l’architecture cognitive humaine sont héritières du model modal de l'apprentissage et continuent à faire référence à ses trois étages :
- La mémoire sensorielle
- La mémoire de travail
- La mémoire à long terme.
Ces trois étages travaillent de concert pour traiter l’information. Ilss transforment une partie de l’expérience sensorielle en un code qui est traité en mémoire de travail et peut être stocké en mémoire à long terme. Une fois stockées en mémoire à long terme, les connaissances peuvent être récupérée et mobilisées par la mémoire de travail tout en échappant à ses limites.
Nos connaissances vont nous aider à guider notre attention et à interpéter les informations récoltées par notre mémoire sensoriel dans l'environnement.
Dès lors, tout ce que nous voyons, entendons, connaissons et pensons sera influencé par les contenus activées de notre mémoire à long terme. La mémoire à long terme est dès lors incontournable à double titre dès que nous prêtons attention à l’apprentissage. Elle guide notre cognition et constitue notre base de connaissances
Comme Richard Clark, Paul Kirschner et John Sweller (2012) l’ont écrit : « Si rien n’a été ajouté à la mémoire à long terme, rien n’a été appris ». Dès lors, dans cette logique, nous pouvons postuler que lorsqu'un enseignement ne se traduit par un changement dans la mémoire à long terme des élèves, il n’y a pas eu d’apprentissage. De même, s'il n'y a pas eu d'apprentissage, il n'y a pas au réellement d'enseignement.
À la différence d'un ordinateur qui peut stocker les informations an vrac, le traitement humain des connaissances se base énormément sur le sens à travers le lien avec des connaissances préalables. Il se conçoit avant tout sur une organisation évolutive des connaissances et des liens entra elles, tandis que l’ordinateur enregistre plutôt les informations telles quelles et de manière figée.
Notre mémoire à long terme, quand elle est utilisée à bon escient, n’a rien d’un dépôt passif de fragments discrets et isolés d’informations qui nous permettrait d’ânonner à l’identique ce que nous avons appris. Les informations doivent être traitées, organisées, reliées dans des réseaux sémantiques complexes (schémas), puis réutilisées, récupérées et enrichies pour avoir une chance de s’y maintenir.
Ces caractéristiques de la mémoire à long terme lui permettent d’avoir une influence déterminante sur des processus cognitifs complexes comme l'esprit critique ou la résolution de problèmes. À tous points de vue, la mémoire à long terme joue le rôle d’une structure centrale et dominante pour la cognition humaine.
La mémoire à long terme est le lieu de stockage de tous les expériences, évènements, informations, émotions, capacités, mots, catégories, règles, etc. qui ont été acquis par les mémoires sensorielles et à court terme.
Elle constitue, pour chaque personne, sa connaissance du monde et d’elle-même.
L’architecture de la mémoire à long terme est fonction de son contenu. Nous distinguons généralement :
Il existe également des processus d’apprentissage associatif et émotionnel plus fondamentaux qui ne doivent pas être ignorés.
La mémoire déclarative, aussi appelée parfois mémoire explicite, correspond au stockage et à la récupération de données qu’un individu peut faire émerger consciemment puis exprimer par le langage.
Elle est responsable de la mémorisation de toutes les informations sous forme verbale, c’est-à-dire celles que nous pouvons exprimer avec notre langage. Elle représente la connaissance consciente des faits et des évènements.
À l’intérieur de celle-ci, nous allons distinguer la mémoire sémantique et la mémoire épisodique :
Elle représente pour un individu la connaissance du monde dans lequel il évolue. La majorité des apprentissages scolaires vont solliciter cette mémoire.
Comme Richard Clark, Paul Kirschner et John Sweller (2012) l’ont écrit : « Si rien n’a été ajouté à la mémoire à long terme, rien n’a été appris ». Dès lors, dans cette logique, nous pouvons postuler que lorsqu'un enseignement ne se traduit par un changement dans la mémoire à long terme des élèves, il n’y a pas eu d’apprentissage. De même, s'il n'y a pas eu d'apprentissage, il n'y a pas au réellement d'enseignement.
À la différence d'un ordinateur qui peut stocker les informations an vrac, le traitement humain des connaissances se base énormément sur le sens à travers le lien avec des connaissances préalables. Il se conçoit avant tout sur une organisation évolutive des connaissances et des liens entra elles, tandis que l’ordinateur enregistre plutôt les informations telles quelles et de manière figée.
Notre mémoire à long terme, quand elle est utilisée à bon escient, n’a rien d’un dépôt passif de fragments discrets et isolés d’informations qui nous permettrait d’ânonner à l’identique ce que nous avons appris. Les informations doivent être traitées, organisées, reliées dans des réseaux sémantiques complexes (schémas), puis réutilisées, récupérées et enrichies pour avoir une chance de s’y maintenir.
Ces caractéristiques de la mémoire à long terme lui permettent d’avoir une influence déterminante sur des processus cognitifs complexes comme l'esprit critique ou la résolution de problèmes. À tous points de vue, la mémoire à long terme joue le rôle d’une structure centrale et dominante pour la cognition humaine.
Architecture de la mémoire à long terme
La mémoire à long terme est le lieu de stockage de tous les expériences, évènements, informations, émotions, capacités, mots, catégories, règles, etc. qui ont été acquis par les mémoires sensorielles et à court terme.
Elle constitue, pour chaque personne, sa connaissance du monde et d’elle-même.
L’architecture de la mémoire à long terme est fonction de son contenu. Nous distinguons généralement :
- La mémoire déclarative (épisodique ou sémantique)
- La mémoire procédurale
Il existe également des processus d’apprentissage associatif et émotionnel plus fondamentaux qui ne doivent pas être ignorés.
- Pour une taxonomie des formes de connaissances, voir article.
La mémoire déclarative ou explicite
Elle est responsable de la mémorisation de toutes les informations sous forme verbale, c’est-à-dire celles que nous pouvons exprimer avec notre langage. Elle représente la connaissance consciente des faits et des évènements.
À l’intérieur de celle-ci, nous allons distinguer la mémoire sémantique et la mémoire épisodique :
La mémoire sémantique
Elle possède une capacité de rétention illimitée.
Il s’agit d’une mémoire conceptuelle.
- Elle comprend des connaissances d’ordre général comme des concepts, des principes et des règles. Elle comprend aussi des images mentales et des plans d’action qui ont tous une portée générale.
- Les connaissances qu’elle contient sont considérées comme inertes parce qu’elles doivent être associées aux connaissances procédurales pour être utilisées lorsque nous agissons.
- La mémoire sémantique n’a pas de lien avec le temps et l’espace (par exemple : savoir qu’une pomme est un fruit n’est pas lié à un lieu ou à un instant donné).
L’intégration des connaissances déclaratives s’effectue difficilement :
Pour plus d’informations sur les schémas cognitifs : voir article
La mémoire épisodique est un système cognitif permettant de se souvenir des expériences personnelles passées :
Elle possède une capacité de rétention illimitée. Elle est mise à jour régulièrement et ne demande aucun entraînement.
- Comme elle se nourrit de mots, cette voie mémorielle est tributaire des associations, des comparaisons et des similitudes qui doivent être établies avec les acquis antérieurs.
- Elle gère l’information présentée sous forme de mots intégrés à des schémas cognitifs
La mémoire épisodique
- Il s’agit d’une mémoire autobiographique directement reliée au vécu.
- Elle contient des connaissances propres à chaque individu, des souvenirs.
- Nous nous souvenons des évènements vécus avec leur contexte (date, lieu, personnes présentes, état émotionnel).
C’est la mémoire épisodique qui permet de faire l’expérience des faits passés à nouveau, c’est-à-dire de se remémorer le passé.
La mémoire non déclarative, implicite ou procédurale
Certains apprentissages nécessitent une série d’actions ou de gestes consécutifs à poser. Il s’agit par exemple d’apprendre à rouler à vélo, à jouer au tennis, à nouer ses lacets, à se comporter devant des inconnus, etc. Une séquence de procédures se crée alors. Les connaissances procédurales se traduisent donc concrètement en actions et en comportements.
Leur acquisition exige habituellement un entraînement plus ou moins long à travers lequel elles acquièrent un haut degré d’automaticité. Une fois acquises, les connaissances procédurales sont très stables et peuvent être parfois conservées, dans des conditions normales, tout au long de la vie : une fois appris correctement, rouler en vélo ne s’oublie pas ! Pour autant, il est compliqué de verbaliser ce que nous faisons exactement en matière de gestes.
- Pour plus d’informations sur les caractéristiques de la mémoire procédurale : voir article.
Le contrôle adaptatif de la pensée — rationnel ou ACT-R
L’ACT-R (Adaptive Control of Thought-Rational) est une théorie générale de la cognition développée par John Anderson et ses collègues de l’Université Carnegie Mellon. Elle diffère du modèle modal et présente également un intérêt réel pour l’apprentissage.
Elle est avant tout une théorie du traitement de l’information humaine. ACT-R est une architecture cognitive qui décrit les fonctions de nos processus cognitifs supérieurs afin de démontrer comment les gens traitent l’information et agissent en conséquence.
Selon l’ACT-R, nous pouvons créer un modèle du cerveau humain qui nous permet d’analyser et de prédire le comportement humain dans une perspective rationnelle.
L’hypothèse sous-jacente est que la connaissance peut être réduite à une théorie ou à un modèle, et donc qu’un système peut être créé pour effectuer des tâches cognitives humaines. Ces systèmes fonctionnent sur la base de règles telles que « Si x, alors y ».
L’ACT-R se concentre sur les processus de la mémoire et offre un modèle qui a l’intérêt de clarifier les relations entre mémoire déclarative et mémoire procédurale. Selon cette théorie, les connaissances sont organisées en réseau et stockées sous forme de nœuds interconnectés.
L’ACT-R distingue deux types de structures de mémoire :
La mémoire à long terme
La mémoire déclarative
Nous en sommes conscients et nous pouvons la verbaliser. Par essence, il s’agit d’un contenu qui peut être récité, mémorisé ou servir de base à un raisonnement.Ce sont des informations que nous encodons directement à partir de l’environnement. La mémoire déclarative contient des informations factuelles ou conceptuelles qui proviennent de la perception ou de la déduction.
Elle prend la forme d’un réseau sémantique reliant des propositions logiques, des images mentales ou des schémas cognitifs. Son unité fondamentale est le chunk.
La mémoire procédurale
Ce sont les connaissances que nous pouvons utiliser lors de l’exécution d’une tâche, mais que nous ne sommes pas en mesure de verbaliser aisément.
Elles sont encodées à partir de comportements. Elles concernent la manière dont nous faisons quelque chose. Elle contient des savoir-faire encodés sous la forme de règles de production, et qui sont susceptibles de s’appliquer à elles-mêmes.
Parmi les exemples de connaissances procédurales, nous pouvons citer les comportements que nous avons l’habitude d’adopter, comme faire du vélo ou conduire une voiture.
Il s’agit d’une connaissance inconsciente, mais servant à notre raisonnement. Elle est dynamique et guide la façon dont la pensée se produit.
Elle représente l’information sous forme de productions. Chaque production a un ensemble de conditions et d’actions basées sur la mémoire déclarative.
La mémoire de travail
Elle représente les nœuds de la mémoire à long terme qui possèdent un certain degré d’activation.
La mémoire de travail contient la représentation courante de l’environnement ou de la situation du moment.
La mémoire de travail contient la représentation courante de l’environnement ou de la situation du moment.
La mémoire de travail est la partie de la mémoire à long terme qui est la plus fortement activée. Elle assure le maintien temporaire d’informations.
Elle est surtout considérée par comme un espace de traitement dans lequel s’accumulent les données nécessaires ou produites au cours des raisonnements effectués par le système cognitif pour résoudre des problèmes.
Elle est surtout considérée par comme un espace de traitement dans lequel s’accumulent les données nécessaires ou produites au cours des raisonnements effectués par le système cognitif pour résoudre des problèmes.
Nous traitons l’information en unités cognitives dans notre mémoire de travail, qui fait la distinction entre les connaissances déclaratives et procédurales. Elle ne peut traiter qu’un certain nombre d’unités cognitives (5) à la fois avant d’être surchargée.
Selon l’ACT-R, la cognition complexe résulte d’une interaction entre la connaissance déclarative et la connaissance procédurale :
Dans le rappel d’une liste de mots, les premiers mots perçus (effet de primauté) et les derniers mots (effet de récence) sont les mieux retenus, les mots en milieu de liste le sont moins bien. Les premiers mots sont mieux retenus, car ils sont stockés en mémoire à long terme et les derniers mots sont mieux retenus parce qu’ils sont stockés en mémoire de travail.
La constitution des contenus de la mémoire à long terme s’opère par un passage de l’information entre la mémoire de travail et la mémoire à long terme sous forme de boucles cycliques. Celui-ci s’effectue non pas comme un transfert, mais comme une copie.
De nombreux souvenirs à long terme soient codés sous forme d’images, de sons, d’odeurs ou de goûts. En général, la mémoire à long terme est codée sous une forme significative, une sorte d’entrepôt mental du sens des mots, des concepts et de tous les évènements que les gens veulent garder à l’esprit.
Même les images, les sons, les odeurs et les goûts impliqués dans ces évènements ont une sorte de signification qui leur donne suffisamment d’importance pour être stockée à long terme.
Le stockage est la rétention dans le temps d’informations encodées.
La capacité de la mémoire à long terme est considérée comme illimitée. Il ne viendra jamais un jour où nous ne pourrions pas ajouter une information de plus dans notre tête. Peut-être que si les humains vivaient beaucoup plus longtemps, il pourrait y avoir une réelle limite à la capacité de stockage de la mémoire à long terme. Mais dans la pratique, il y a toujours de la place pour plus d’informations.
Le long terme ne signifie pas non plus que tous les souvenirs sont stockés pour toujours. Nos souvenirs personnels sont trop nombreux pour être conservés en permanence. Nous ne stockons pas non plus toutes les informations qui nous parviennent. Nous ne conservons que des souvenirs durables d’évènements notables et de concepts significatifs et importants pour nous.
La durée de stockage peut varier de quelques heures à plusieurs années. Il est possible de récupérer, plusieurs années après, un même souvenir sans avoir besoin de le réactualiser pendant cette longue durée, mais des opportunités de réactivation restent cependant très favorables.
Les oublis en mémoire à long terme seraient le résultat de difficultés de récupération, d’interférences (confusion entre souvenirs) ou de pathologies.
La récupération est l’extraction ultérieure d’informations stockées de la mémoire à long terme vers la mémoire de travail.
La consolidation est le processus par lequel la réactivation et la récupération d’informations en mémoire à long terme renforcent les informations mémorisées et les rendent plus durables.
La récupération consiste à restituer de façon plus ou moins littérale des informations perceptives qui ont été antérieurement transformées en représentations mnésiques.
Il existe deux formes de récupération :
Une large explicitation associée à une réactivation des connaissances intérieures atténue le risque d’interférences susceptibles de constituer un frein à l’apprentissage. Le flou dans la discrimination ou une absence de réactivation peut avoir comme conséquence l’affaiblissement de connaissances en mémoire à long terme. Une autre information que celle que nous voulons récupérer vient s’interposer dans le processus et crée une interférence.
Il y a un changement physique relativement permanent dans le cerveau lui-même lorsqu’une mémoire est formée. Cela signifie que bon nombre des souvenirs que les gens ont gardés longtemps, même depuis l’enfance, peuvent encore être là. Cela ne signifie pas que les gens peuvent toujours retrouver ces souvenirs. Les souvenirs peuvent être disponibles, mais pas accessibles, ce qui signifie qu’ils sont toujours là, mais pour diverses raisons les gens ne peuvent pas y accéder.
Nous sommes compétents dans un domaine parce que notre mémoire à long terme contient d’énormes quantités d’informations concernant ce domaine.
Cette information nous permet de reconnaître rapidement les caractéristiques d’une situation et nous indique, souvent inconsciemment, ce qu’il faut faire, et quand le faire :
Notre mémoire à long terme incorpore une base impressionnante de connaissances qui se retrouvent au cœur de toutes nos activités cognitives. L’objectif de toute instruction est de modifier la mémoire à long terme. Si rien n’a changé dans la mémoire à long terme, rien n’a été appris.
Ciccarelli & White. Psychology fifth edition. Pearson. 2018
Gerrig & Zimbardo. Psychologie 18e édition. Pearson. 2013
Kirschner, P. A., Sweller, J., & Clark, R. E. (2006). Why minimal guidance during instruction does not work: An analysis of the failure of constructivist, discovery, problem—based, experiential, and inquiry-based teaching. Educational psychologist, 41(2), 75–86.
Marielle Lambert – Le Mener, « La performance académique des étudiants en première année universitaire : influence des capacités cognitives et de la motivation », Université de Bourgogne, Faculté de lettres et sciences humaines, Thèse (2012)
Gauthier, C., Bissonnette, S., & Richard, M. (2013). Enseignement explicite et réussite des élèves. La gestion des apprentissages. Bruxelles : De Boeck.
Maurice Tardif, Mario Richard, Steve Bissonnette & Arianne Robichaud, Les sciences cognitives et l’éducation, dans Clermont Gauthier & Maurice Tardif, La Pédagogie (4e Édition), Chenelière Éducation, 2017, PP 227-230
ACT-R (John Anderson), consulté le 30/03/20, https://www.instructionaldesign.org/theories/act/
1.2.2.4.1 Le modèle ACT d’Anderson, consulté le 30/03/20, http://theses.univ-lyon2.fr/documents/getpart.php?id=lyon2.2010.banet_a&part=371623
Craig Barton, How I wish I’d taught maths, 2018, John Catt
Richard Clark, Paul Kirschner, and John Sweller “Putting Students on the Path to Learning: The Case for Fully Guided Instruction”, American Educator, Spring 2012 (Vol. 36, #1, p. 6–11), http://www.aft.org/pdfs/americaneducator/spring2012/Clark.pdf
Quatre processus fondamentaux
- Le stockage :
- Il permet la mémorisation à long terme des représentations élaborées et contenues dans la mémoire de travail.
- La récupération :
- Elle assure le recouvrement d’informations en mémoire déclarative.
- Le matching ou appariement :
- Il permet de comparer le contenu de la mémoire de travail avec les prémisses des règles de production stockées en mémoire procédurale.
- L’exécution :
- Elle provoque le transfert en mémoire de travail de la partie « action » des règles de productions dont l’appariement a réussi.
Interactions connaissances déclaratives et connaissances procédurales
Selon l’ACT-R, la cognition complexe résulte d’une interaction entre la connaissance déclarative et la connaissance procédurale :
- Toute connaissance commence par une information déclarative. La connaissance déclarative peut être acquise rapidement à partir d’un encodage direct de perceptions issues de l’environnement.
- La connaissance procédurale s’apprend en faisant des inférences à partir de connaissances déclaratives déjà existantes. La connaissance procédurale prend plus de temps et doit être compilée à partir de la connaissance déclarative par la pratique. Après un certain temps de pratique, le chemin de la production devient stable et l’apprentissage procédural a lieu.
Fonctionnement du modèle ACT-R
Nous avons une composante neurologique innée qui nous permet d’acquérir avec succès davantage de compétences au fur et à mesure que nous grandissons et que nous acquérons de l’expérience :
- Une information est prélevée dans l’environnement, elle est encodée puis stockée en mémoire de travail.
- Cette information peut alors activer une partie de la mémoire déclarative et se propager dans le réseau relationnel qui la compose.
- L’activation peut également s’étendre à la mémoire procédurale.
- Les connaissances déclaratives activées sont transférées en mémoire de travail où elles viennent se combiner avec les informations perceptives, afin de constituer une représentation cognitive ou un modèle mental de l’environnement.
- L’appariement du contenu de la mémoire de travail avec les prémisses de certaines règles de production peut alors provoquer le transfert de ces dernières en mémoire de travail. Par la suite, dans un second temps, elles peuvent être mises en œuvre pour la production de performances.
Modèle ACT-R et apprentissages
L’ACT-R soutient trois types d’apprentissages fondamentaux :
L’ACT-R comporte deux implications clés pour l’enseignement et l’apprentissage :
L’encodage est le processus initial qui mène à une représentation dans la mémoire.
Il a été montré pour l’encodage de nouvelles informations en mémoire qu’il est plus souvent facile d’acquérir celles-ci dans une perspective à long terme. C’est le cas quand elles sont liées à une conclusion importante ou lorsque les objectifs de l’activité sont présentés à l’avance.
- La généralisation :
- Les productions deviennent plus communes dans leur champ d’application
- La discrimination :
- Les productions deviennent plus étroites dans leur champ d’application
- Le renforcement :
- Certaines productions sont appliquées plus souvent.
L’ACT-R comporte deux implications clés pour l’enseignement et l’apprentissage :
- Les connaissances existantes facilitent la réflexion et l’apprentissage :
- La cognition fonctionne uniquement à partir de la connaissance suffisamment activée.
- La pratique rend les connaissances permanentes :
- Une fois qu’une connaissance a été apprise, qu’elle soit correcte ou non, il est très difficile de la désapprendre.
Dans un contexte d’enseignement et d’apprentissage, les élèves devraient être encouragés à combiner leurs connaissances avec des actions. Par exemple, en associant une action ou une activité à une connaissance déclarative, l’information sera encodée comme les deux types de connaissances et le niveau d’apprentissage s’en trouvera approfondi.
L’encodage
Il a été montré pour l’encodage de nouvelles informations en mémoire qu’il est plus souvent facile d’acquérir celles-ci dans une perspective à long terme. C’est le cas quand elles sont liées à une conclusion importante ou lorsque les objectifs de l’activité sont présentés à l’avance.
Les apprenants disposent ainsi d’un cadre qui permet de comprendre les informations à venir et d’orienter leur attention efficacement.
Un lien existe entre la mémoire à long terme et la profondeur de traitement et du traitement élaboratif de l’information. Toutes les informations ne sont pas traitées de manière identique, le traitement peut être :
Lorsqu’une activité de mémorisation est volontaire, comme dans le cas d’un apprentissage délibéré, l’élève doit nécessairement, pour stocker les informations en mémoire à long terme avoir recours soit à la répétition, soit à un traitement profond.
Le premier processus mis en évidence, qui régit le stockage de l’information est la répétition. L’information qui est répétée assez longtemps peut trouver son chemin dans la mémoire à long terme.
De manière basique, c’est ainsi que la plupart des gens ont appris leur numéro de plaque de voiture, de téléphone, de même que les tables de multiplication et les lettres de l’alphabet. Cette répétition de maintenance dans son approche la plus basique et simpliste est aussi connue sous le nom d’apprentissage par cœur.
Un traitement plus profond entraîne une meilleure mémorisation, quel que soit le nombre de répétitions parce que des liens signifiants seront créés avec des connaissances préalables.
Il est possible de distinguer des éléments stockés en mémoire de travail de ceux stockés en mémoire à long terme grâce aux effets de primauté et de récence :
Dans une perspective d’enseignement explicite, nous voyons dès lors le bien-fondé et l’avantage prodigué par le guidage de l’enseignement et le fait qu’il énonce d’emblée les objectifs d’apprentissage.
À l’opposé, une pédagogie de la découverte amène inévitablement les élèves dans d’inévitables errances mentales. Celles-ci se révèleront bien moins fécondes pour la mémoire à long terme qu’une démarche d’enseignement explicite.
Un lien existe entre la mémoire à long terme et la profondeur de traitement et du traitement élaboratif de l’information. Toutes les informations ne sont pas traitées de manière identique, le traitement peut être :
- Superficiel : ce sont les caractéristiques physiques, contextuelles ou extérieures qui priment, comme la sonorité des mots et leur orthographe par exemple.
- Profond : ce sont alors les caractéristiques sémantiques et structurelles qui l’emportent.
Le premier processus mis en évidence, qui régit le stockage de l’information est la répétition. L’information qui est répétée assez longtemps peut trouver son chemin dans la mémoire à long terme.
De manière basique, c’est ainsi que la plupart des gens ont appris leur numéro de plaque de voiture, de téléphone, de même que les tables de multiplication et les lettres de l’alphabet. Cette répétition de maintenance dans son approche la plus basique et simpliste est aussi connue sous le nom d’apprentissage par cœur.
Un traitement plus profond entraîne une meilleure mémorisation, quel que soit le nombre de répétitions parce que des liens signifiants seront créés avec des connaissances préalables.
Il est possible de distinguer des éléments stockés en mémoire de travail de ceux stockés en mémoire à long terme grâce aux effets de primauté et de récence :
- L’effet de primauté est un indicateur de la mémoire à long terme
- L’effet de récence est celui de la mémoire de travail.
Dans le rappel d’une liste de mots, les premiers mots perçus (effet de primauté) et les derniers mots (effet de récence) sont les mieux retenus, les mots en milieu de liste le sont moins bien. Les premiers mots sont mieux retenus, car ils sont stockés en mémoire à long terme et les derniers mots sont mieux retenus parce qu’ils sont stockés en mémoire de travail.
Nous pouvons réfléchir à certains principes d’enseignement de Barak Rosenshine qui forment la base de l’enseignement explicite. Ce sont les révisions, la vérification de la compréhension, le modelage ou la pratique guidée puis autonome. Dans le cadre de l’enseignement explicite, le stockage et l’encodage des connaissances en mémoire à long terme apparaissent nettement comme la réelle priorité.
À l’opposé, nous pouvons nous étonner que l’approche constructiviste prône souvent « qu’une trop grande quantité de guidage peut nuire à la performance ultérieure ». En laissant les élèves à eux-mêmes, il est peu probable que les processus au cœur du modèle de l’apprentissage soient naturellement efficacement mobilisés.
La constitution des contenus de la mémoire à long terme s’opère par un passage de l’information entre la mémoire de travail et la mémoire à long terme sous forme de boucles cycliques. Celui-ci s’effectue non pas comme un transfert, mais comme une copie.
Ainsi, il n’y a pas à proprement parler de construction du savoir, mais plutôt comme l’avance la théorie de la charge cognitive, d’un emprunt suivi d’une réorganisation ultérieure.
Même les images, les sons, les odeurs et les goûts impliqués dans ces évènements ont une sorte de signification qui leur donne suffisamment d’importance pour être stockée à long terme.
Nous pouvons dès lors nous interroger sur l’efficacité d’une démarche où les apprenants déduisent ou découvrent l’information par eux-mêmes dans le cadre d’une pédagogie constructiviste ! Avec quelle garantie d’exactitude et de complétude ? Tandis que l’enseignement explicite, pour en revenir à Barak Rosenshine, montre toute l’importance de fournir des modèles ou de vérifier la compréhension des élèves.
Le stockage
La capacité de la mémoire à long terme est considérée comme illimitée. Il ne viendra jamais un jour où nous ne pourrions pas ajouter une information de plus dans notre tête. Peut-être que si les humains vivaient beaucoup plus longtemps, il pourrait y avoir une réelle limite à la capacité de stockage de la mémoire à long terme. Mais dans la pratique, il y a toujours de la place pour plus d’informations.
Le long terme ne signifie pas non plus que tous les souvenirs sont stockés pour toujours. Nos souvenirs personnels sont trop nombreux pour être conservés en permanence. Nous ne stockons pas non plus toutes les informations qui nous parviennent. Nous ne conservons que des souvenirs durables d’évènements notables et de concepts significatifs et importants pour nous.
La durée de stockage peut varier de quelques heures à plusieurs années. Il est possible de récupérer, plusieurs années après, un même souvenir sans avoir besoin de le réactualiser pendant cette longue durée, mais des opportunités de réactivation restent cependant très favorables.
Les oublis en mémoire à long terme seraient le résultat de difficultés de récupération, d’interférences (confusion entre souvenirs) ou de pathologies.
La récupération et la consolidation
La récupération est l’extraction ultérieure d’informations stockées de la mémoire à long terme vers la mémoire de travail.
La consolidation est le processus par lequel la réactivation et la récupération d’informations en mémoire à long terme renforcent les informations mémorisées et les rendent plus durables.
La récupération consiste à restituer de façon plus ou moins littérale des informations perceptives qui ont été antérieurement transformées en représentations mnésiques.
- La reconnaissance : nous reconnaissons les éléments qui ont été mémorisés antérieurement.
- Le rappel : il consiste à reproduire (à l’oral ou à l’écrit) le maximum d’éléments dont nous nous souvenons.
La capacité à se souvenir d’une information mémorisée est plus grande quand il y a une bonne correspondance entre les circonstances dans lesquelles l’information a été encodée et les circonstances dans lesquelles nous essayons de la récupérer. C’est ce que nous appelons l’effet de contexte : la récupération des connaissances est meilleure quand le contexte est identique ou très semblable au contexte d’apprentissage. Les effets de contexte facilitent l’apprentissage, ce qui montre toute l’importance d’une évaluation formative ou de l’enseignement explicite.
Nous pouvons nous interroger sur la pertinence des situations problèmes ou des problèmes authentiques. Identiquement, il est difficile de voir comment les procédures de la discipline revendiquées par la pédagogie constructiviste, plutôt que sur les processus cognitifs liés à l’apprentissage efficace. La démarche scientifique par exemple n’est pas un mode d’apprentissage très efficace comme le montre le principe de génération dans le cadre de la théorie de la charge cognitive.
À l’opposé, la volonté de multiplier les exemples qui explorent chaque nuance des concepts et ne laissent aucun aspect dans l’ombre et l’usage des contre-exemples est utile. Elle est défendue par l’enseignement explicite est bien plus réellement la garantie d’un apprentissage profond.
Une large explicitation associée à une réactivation des connaissances intérieures atténue le risque d’interférences susceptibles de constituer un frein à l’apprentissage. Le flou dans la discrimination ou une absence de réactivation peut avoir comme conséquence l’affaiblissement de connaissances en mémoire à long terme. Une autre information que celle que nous voulons récupérer vient s’interposer dans le processus et crée une interférence.
L’accent mis sur l’espacement, les pratiques de récupération et la pratique autonome dans le cadre de l’enseignement explicite ont dès lors une pertinence évidente. Ils favorisent l’établissement de liens solides et garantissent mieux la disponibilité des connaissances dans des contextes pertinents et sur le long terme.
Le fonctionnement de l’apprenant n’est pas considéré comme une boite noire. Nous ne passons pas d’un paradigme à l’autre au travers d’un déséquilibre provoqué par une situation d’apprentissage comme souhaité dans l’approche constructiviste. Il suffit de penser aux travaux sur l’inhibition qui montrent que les conceptions antérieures ne sont pas effacées, ni chez les néophytes ni chez les experts, mais simplement inhibées.
Le concept central de la mémoire à long terme pour l’enseignement
Nous sommes compétents dans un domaine parce que notre mémoire à long terme contient d’énormes quantités d’informations concernant ce domaine.
Cette information nous permet de reconnaître rapidement les caractéristiques d’une situation et nous indique, souvent inconsciemment, ce qu’il faut faire, et quand le faire :
- Les experts en résolution de problèmes tirent leurs compétences en s’appuyant sur la vaste expérience stockée dans leur mémoire à long terme, puis ils sélectionnent et appliquent rapidement les meilleures procédures pour résoudre les problèmes.
- Sans notre énorme stock d’informations dans la mémoire à long terme, nous serions largement incapables de tout. Nous ne pourrions réaliser des actions simples comme traverser une rue. En effet, les informations dans la mémoire à long terme nous informent sur la façon d’éviter la vitesse du trafic. Il s’agit d’une compétence que beaucoup d’autres animaux sont incapables de stocker dans leur mémoire à long terme. De même, notre mémoire à long terme nous permet de réaliser des activités complexes comme jouer aux échecs ou résoudre des problèmes en mathématiques.
Considérons une recommandation pédagogique comme celle de la pédagogie explicite qui ne précise pas ou ne veut pas préciser ce qui a été modifié dans la mémoire à long terme. De même, elle ne viserait pas de manière délibérée à augmenter l’efficacité avec laquelle l’information pertinente est stockée ou extraite de la mémoire à long terme. Elle a dès lors toutes les chances de se révéler inefficace.
Mise à jour 26/12/21
Bibliographie
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Marielle Lambert – Le Mener, « La performance académique des étudiants en première année universitaire : influence des capacités cognitives et de la motivation », Université de Bourgogne, Faculté de lettres et sciences humaines, Thèse (2012)
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