Comment l’anxiété dégrade la performance des élèves et comment l'atténuer !

Le stress, l’anxiété et les stéréotypes sont des paramètres délétères qui peuvent dégrader de façon non négligeable les performances de certaines catégories d’élèves.

Voici une synthèse des mécanismes que la psychologie cognitive a mis en évidence et quelques pistes pour atténuer leurs effets :

(Photo : Anna Bergold)

L’échec sous pression

L’échec sous pression est une réaction comportementale particulièrement néfaste due au stress.

À l’école occasionnellement, de très bons élèves peuvent perdre leurs moyens lors d’une évaluation importante et obtenir ainsi des résultats très en deçà de leurs performances habituelles. Cela peut avoir lieu en dehors de toute fluctuation aléatoire du comportement. Cette contre-performance est la conséquence d’une réaction de l’individu face au stress. Le stress le dépossède d’une partie de ses capacités.

D’une manière plus générale, les réactions au stress peuvent s’observer à différents niveaux :

• Au niveau physiologique, le stress peut occasionner une sensation peu agréable de sudation des mains, des rougeurs sur la peau, la gorge sèche, une augmentation du rythme cardiaque, etc.
• Au niveau métabolique, le stress déclenche la libération de catécholamines comme l’adrénaline puis d’hormones stéroïdes comme le cortisol. Les premières sont connues pour leurs influences sur le métabolisme du cerveau. 
• Au niveau psychologique, par exemple en réduisant la fenêtre attentionnelle, ce qui donne la sensation d’un champ visuel rétréci, ou en altérant le jugement.

À côté du phénomène de l’échec sous pression, une autre forme de stress scolaire relativement courante, que nous allons explorer, est le phénomène d’anxiété mathématique.

L’anxiété mathématique

La recherche suggère que certains enfants développent de l’anxiété mathématique tôt à l’école et que celle-ci tend à augmenter d’intensité avec la scolarité.

L’anxiété mathématique est définie comme un sentiment de tension, d’appréhension et de peur de toute situation impliquant les mathématiques. Elle est associée à de mauvais résultats en mathématiques. Les personnes qui éprouvent un degré élevé d’anxiété mathématique obtiennent des notes plus faibles dans les cours de mathématiques de l’école primaire, jusqu’à l’université, que leurs homologues moins anxieux. Ils ont tendance à éviter les cours et les carrières impliquant des mathématiques.

De même, l’anxiété mathématique et l’aversion pour les situations mathématiques sont associées à d’autres problématiques potentielles :

• Des erreurs de dosage des médicaments chez les infirmières
• Une baisse de l’auto-efficacité de l’enseignement des mathématiques chez les enseignants du primaire
• Une planification réduite des ressources financières
• Etc.

La recherche a montré une association entre l’anxiété des enfants et un mauvais rendement en mathématiques. Cependant, l’anxiété en mathématiques n’est pas seulement un indicateur de mauvaises compétences en mathématiques : de faibles compétences en mathématiques ne rendent pas pleinement compte de la relation entre anxiété mathématique et rendement.

Quelqu’un de faible en mathématiques ne développe pas forcément d’anxiété. Quelqu’un souffrant d’anxiété en mathématiques, ne présente pas forcément de faiblesse intrinsèque spécifique dans cette branche.  

Les inquiétudes et les pensées intrusives au sujet des situations mathématiques privent les individus manifestant un niveau élevé d’anxiété mathématique de certaines de leurs ressources cognitives. 

Effet des émotions sur le focus de l’attention

Le stress psychologique dont l’anxiété mathématique est un exemple appartient au champ plus large des émotions. Dans le domaine des émotions, il est bien établi que les émotions induites chez une personne (joie, tristesse, peur, colère, dégoût, surprise, etc.) peuvent influencer son comportement.

Dans un article paru en 2002, Karen Gasper et Gerald Clore relatent une expérience dans laquelle l’état émotionnel des participants a été altéré pour les placer dans un état joyeux ou de tristesse. Il leur a été demandé d’écrire pendant neuf minutes à propos d’un événement de leur vécu de type joyeux ou triste.

Ensuite, ils ont effectué une tâche de comparaison de figures géométriques du type de celle de l’illustration ci-dessous. À chaque essai, ils devaient indiquer laquelle des deux figures du bas ressemble le plus à la figure du haut :

• Les participants à l’humeur joyeuse répondent plus souvent sur la base d’un traitement global et profond de la forme, en choisissant la figure en bas à droite.
• Les participants à l’humeur triste répondent plus souvent sur la base d’un traitement plus local et superficiel des éléments de la forme, en choisissant la figure en bas à gauche. 

(Source, F. Maquestiaux, 2017)

L’émotion modifie le focus de l’attention en le rendant diffus (global) ou précis (local) (voir article).

Influence négative des stéréotypes et du stress induit

Les stéréotypes basés sur les caractéristiques de groupes sociaux sont nombreux : le genre, la préférence sexuelle, la couleur de la peau, la religion, l’apparence physique, l’origine ethnique, etc.

Ils sont largement diffusés et de fait leur connaissance est acquise en mémoire à long terme. Ils sont susceptibles d’influencer négativement les comportements de celles et ceux qui sont directement visés.

Un exemple typique de stéréotype en contexte scolaire tient à la performance supposée inférieure des filles en mathématiques.

Ce stéréotype est susceptible de provoquer des contre-performances. Des recherches montrent des différences de score effectives pour les filles lorsque ce stéréotype est mis en évidence et invoqué comme influent. Ces différences disparaissent lorsque ce stéréotype est réfuté activement, les filles obtenant alors des performances équivalentes aux garçons.

La menace du stéréotype peut agir comme un stress social pouvant produire une forme d’échec sous pression.

Le mécanisme invoqué est que :

1. Lors de la passation d’une évaluation associée à un stéréotype, ce dernier va augmenter la crainte d’échouer et l’élève risque d’internaliser le stéréotype. L’individu prend conscience que la situation dans laquelle il se trouve pourrait le conduire à confirmer, par sa performance, un stéréotype négatif qui pèse sur son groupe social d’appartenance. Sa marge de manœuvre va lui sembler réduite.
2. Cette peur d’échouer va se traduire par une augmentation de fréquence de la génération de pensées intrusives sur le sujet. Ces pensées spontanées vont mobiliser une part de son attention et amoindrir la capacité de sa mémoire de travail, en la détournant en partie des buts de la tâche.
3. La probabilité de résoudre des questions complexes et difficiles en mathématiques peut se retrouver drastiquement réduite.

Les problèmes difficiles à résoudre impliquent de recourir à des traitements cognitifs, ils sont :

• Coûteux en attention
• Exigeant pour la mémoire de travail

La mémoire de travail est une fonction exécutive très sensible aux effets du stress induit. La performance en mathématiques dans le cadre de problèmes est très dépendante de la capacité de la mémoire de travail en conditions normales. Tous ces phénomènes interfèrent avec la performance mathématique en réduisant la capacité de la mémoire de travail qui n’a plus les ressources dont elle a besoin pour fonctionner en situation d’absence de stress.

La référence à la capacité de la mémoire de travail est un bon moyen de comprendre les effets de l’anxiété mathématique sur les performances en mathématique. 

L’effet positif ou négatif du stress selon la difficulté de la tâche

Néanmoins, cette proposition d’action négative sur la mémoire de travail ne rend pas compte d’une observation fréquente dans le domaine du stress : l’existence de différences entre les individus dans leurs réactions au stress.

Comme le relate François Maquestiaux, deux chercheurs, Sian L. Beilock et Thomas H. Carr (2005) ont cherché à savoir pourquoi les élèves qui réussissent le mieux sont également les plus susceptibles d’être victimes de l’échec sous pression. Ils ont exploré pour cela la piste de la capacité de mémoire de travail selon deux hypothèses :

1. La première hypothèse est que le stress mobilise l’attention et donc réduit la capacité de la mémoire de travail qui est disponible pour réaliser la tâche :
• Par conséquent, plus le problème à résoudre est complexe, plus les individus présentant une capacité de mémoire de travail initialement basse vont être en difficulté en situation de stress. 
• La prédiction clé est que les individus à capacité de mémoire de travail basse sont les plus susceptibles de connaitre une chute importance de performance lorsqu’ils sont sous pression.
2. La deuxième hypothèse est que le stress empêche la mise en place et l’utilisation des ressources attentionnelles en mémoire de travail. 
• Par conséquent, plus le problème à résoudre est complexe, plus les individus qui mobilisent leurs ressources, c’est-à-dire ceux qui présentent une capacité de mémoire de travail élevée, sont en difficulté. Le stress les prive des ressources qu’ils utilisent habituellement. 
• La prédiction clé est que les individus à capacité de mémoire de travail élevée sont les plus susceptibles de chuter sous pression.

Pour tester leurs hypothèses, Beilock et Carr ont utilisé des problèmes d’arithmétique spécifique et ont séparé un groupe d’étudiants en deux sous-groupes, selon leurs capacités de mémoire de travail :

• Un groupe à capacité de mémoire de travail basse
• Un groupe à capacité de mémoire de travail élevée

Les psychologues ont conçu des problèmes de deux niveaux de difficulté :

• Les plus faciles mobilisent peu les ressources en mémoire de travail
• Les plus difficiles mobilisent plus les ressources en mémoire de travail

La moitié de ces problèmes ont été réalisés en condition de pression basse et l’autre moitié en condition de pression élevée.

Lorsque la pression est basse, le groupe à capacité de mémoire de travail élevée obtient de meilleurs scores sur les problèmes difficiles que le groupe à capacité de mémoire de travail basse.

Lorsque la pression est élevée, le groupe à capacité de mémoire de travail élevée chute alors que le groupe à capacité de mémoire de travail basse maintient son niveau de résultat.

Ainsi l’avantage initial du groupe à capacité de mémoire de travail élevée (en condition de pression basse) est perdu en condition de pression élevée : le score devient comparable entre les deux groupes.

Les scores aux problèmes faciles sont élevés (au-dessus de 95 % de réponses correctes) chez les deux groupes et se sont révélés insensibles à la pression.

Ces résultats valident la deuxième hypothèse de Beilock et Carr, à savoir que les individus à capacité de mémoire de travail élevée sont les plus susceptibles de chuter sous pression et d’être victimes du stress. Le stress les priverait donc des ressources qu’ils mobilisent habituellement afin de résoudre un problème complexe.

L’effet du stress ne serait donc pas dû principalement à une diminution des ressources en mémoire de travail. Un autre mécanisme doit être invoqué. Il s’agirait d’un changement radical de mode de traitement. Un mode de traitement permettant des résolutions complexes cesserait d’être disponible en cas de stress intense.

Le stress priverait d’attention celles et ceux qui y recourent habituellement le plus (c’est-à-dire ceux qui bénéficient d’une capacité de mémoire de travail élevée), notamment lorsque le problème à résoudre est difficile.

Au lieu d’y faire appel, ces individus basculeraient vers des traitements de niveau de complexité inférieur, plus rapides et automatiques, et donc inadaptés lorsque la réponse au problème implique un raisonnement exigeant.

Cette théorie permet d’expliquer pourquoi le stress a un effet paradoxal sur la performance : les individus qui y sont le plus sensibles sont aussi ceux qui disposent des meilleures capacités en temps normal.

Cela a certaines implications pour l’enseignement et la gestion de classe. C’est-à-dire que si l’ambiance de classe ou les interactions avec l’enseignant sont tendues et génèrent du stress et de l’anxiété, tous les élèves en seront victimes. Paradoxalement, ce seront les élèves qui ont le plus de facilités qui en paieront potentiellement le prix le plus fort, car ils ne pourront pas déployer de manière optimale leurs capacités.

Nous pouvons nous interroger sur la nature exacte du mécanisme à l’œuvre au sujet de la relation entre attention et mémoire de travail. Comme le précise François Maquestiaux, ce que montre surtout cette étude, c’est le mécanisme par lequel le stress affecte la performance cognitive. Cela correspond à un basculement d’un mode réflexif, coûteux en attention, à un mode plus automatique et peu adapté à la résolution de problèmes difficiles.

Tout ceci rappelle le modèle présenté par Daniel Kahneman (système 1 & système 2) et à celui de Janet Metcalfe and Walter Mischel (système chaud & système froid).

Le système 1 (chaud) et le système 2 (froid) sont deux modes distincts de prise de décision :

• Le système 1 (chaud) est un mode de pensée automatique, rapide et souvent inconscient. Autonome et efficace, il demande peu d’énergie et d’attention, mais il est sujet aux biais et aux erreurs systématiques. 
• Le système 2 (froid) est un mode de pensée laborieux, lent et contrôlé. 

Ces systèmes ont été explorés dans un article. 

Prendre en compte l’anxiété des élèves

La présence d’une anxiété chez les élèves est toujours à prendre en compte, car elle a un effet délétère sur les performances et constitue un facteur sur lequel il nous est possible d’agir en tant qu’enseignants.

Il peut être dangereux de conclure directement face à la difficulté d’un élève qu’il s’agit d’un manque de compétences dans le domaine scolaire considéré. Car dans ce cas, l’enseignant est tenté de réagir en fournissant des tâches plus faciles et en baissant son niveau d’exigence. Par un effet de vases communiquant, cela risque d’entrainer une diminution de l’engagement de l’élève et de son auto-efficacité dans ce domaine.

En effet, de faibles attentes à l’égard de la compétence d’un élève peuvent amener les enseignants à fournir une rétroaction verbale ou non verbale qui communique une acceptation tacite de la faiblesse de l’élève. Cela peut avoir un effet négatif et amenuiser la probabilité qu’à l’élève de bien réussir et de fournir des efforts.

Les enseignants ou les parents qui interprètent la difficulté des élèves en mathématiques comme un signe d’incompétence ou invoquent des stéréotypes peuvent réagir très différemment de ceux qui croient que la difficulté est due à l’anxiété.

L’écriture expressive, une intervention pour réduire le stress avant une évaluation sommative

Daeun Park et ses collègues Gerardo Ramirez et Sian L. Beilock (2014) ont testé les effets d’une intervention psychologique visant à atténuer les effets de l’anxiété mathématique lors d’une évaluation à enjeux élevés. L’anxiété mathématique compromet une utilisation optimale des ressources en mémoire de travail. Ces dernières ne peuvent alors plus être consacrées pleinement à la tâche à accomplir.

Daeun Park et ses collègues (2014) ont demandé aux élèves d’un groupe testé, avant de démarrer la résolution d’une évaluation de décrire par écrit leurs pensées, leurs craintes, leurs émotions ou leurs sentiments. Ces écrits devaient être en rapport l’évaluation qu’ils allaient passer dans la foulée.

Il s’agit d’une démarche d’écriture expressive :

• L’écriture expressive est une technique simple et clinique qui encourage les individus à écrire librement sur leurs pensées et leurs sentiments concernant un facteur de stress important auquel ils sont confrontés.
• Des résultats de recherche ont montré qu’écrire sur un événement stressant ou émotionnel pendant 10 à 20 minutes peut — après plusieurs épisodes d’écriture au fil du temps — procurer des bienfaits physiques et psychologiques. Cela fonctionne pour différents types d’individus (par exemple des patients déprimés ou des étudiants en première année d’enseignement supérieur).
• Il a été démontré que l’écriture expressive réduit les pensées négatives et les ruminations chez les populations anxieuses et déprimées. Par ce biais, l’écriture expressive peut augmenter la disponibilité des ressources de mémoire de travail.

Cette démarche s’inscrit également en classe. L’écriture expressive peut aider à réduire l’impact des situations d’examen stressantes sur la performance.

Le groupe de contrôle qui n’a pas fait l’activité d’écriture expressive, mais a patienté durant la même période. Les individus qui en faisaient partie et qui avaient un niveau élevé d’anxiété mathématique ont obtenu des résultats significativement inférieurs à ceux des élèves ayant un faible niveau d’anxiété mathématique en ce qui concerne les problèmes mathématiques. Dans le groupe d’écriture expressive, cependant, cette différence de performance en mathématiques a été réduite de façon significative. 

Qu’en conclure ?

• Chez les élèves manifestant un niveau élevé d’anxiété mathématique, l’écriture expressive est positivement liée au rendement en mathématiques. 
• L’écriture expressive atténue les effets de l’anxiété mathématique et ne présente aucun désavantage pour les autres élèves.

Pourquoi ça marche ?

• Le fait d’écrire sur les pensées négatives et les ruminations aide à expliquer les avantages de l’écriture expressive. 
• L’écriture expressive aide les individus à prendre leurs distances par rapport à leurs sources immédiates de stress.
• Une plus grande utilisation des mots de causalité et de perspicacité ainsi que des mots d’anxiété peut être à la base des avantages de l’écriture expressive.
• L’écriture expressive permet de créer un contexte idéal pour promouvoir une compréhension efficace des émotions par l’utilisation de stratégies cognitives qui changent le sens d’une situation stressante et permettent une régulation efficace des émotions. 
• L’écriture expressive diminue la probabilité que les inquiétudes liées aux mathématiques attirent l’attention pendant la tâche mathématique. 
• Le processus rend accessibles les ressources de mémoire de travail. 

La mise en place d’une courte séquence d’écriture expressive constitue une façon facile et efficace de désarmer la relation entre l’anxiété et la mauvaise performance en mathématiques.

Par le passé différentes autres tentatives de mettre en place des interventions efficaces pour contrer les effets négatifs de l’anxiété mathématique sur le rendement, mais bon nombre des interventions soit prennent beaucoup de temps, soit sont généralement infructueuses.

Tout ne fonctionne pas, nous pouvons citer par exemple tout ce qui relève de la relaxation ou du coaching en groupe. Ces démarches n’ont pas porté leurs fruits en ce qui concerne la réduction des effets négatifs de l’anxiété mathématique sur le rendement, malgré l’exposition prolongée à ces interventions.

Une seule séance d’écriture expressive peut réduire l’écart de performance entre les élèves peu et très anxieux en mathématiques.

Mise à jour le 06/08/2022

Bibliographie

François Maquestiaux, Psychologie de l’attention, DeBoeck, p 259-277, 2017

Park, Daeun & Ramirez, Gerardo & L Beilock, Sian. (2014). The Role of Expressive Writing in Math Anxiety. Journal of experimental psychology. Applied. 20. 10.1037/xap0000013.