mardi 21 avril 2020

Sur l’importance des connaissances en éducation

« La recherche en sciences sociales aux États-Unis a montré une corrélation constante entre le revenu et la taille du vocabulaire. Les élèves à qui on a fait la lecture en tant que jeunes enfants et qui comprennent la langue de la classe approfondissent constamment leurs connaissances et leur vocabulaire à l’école. Ceux qui viennent de familles moins favorisées entrent à l’école sans le répertoire verbal et les connaissances qui leur permettent de s’épanouir. Au lieu de cela, ils prennent encore plus de retard sur les enfants plus favorisés. Cet élargissement de l’écart peut être renversé par l’acquisition systématique de connaissances à l’école… » 

E. D. Hirsch, préface du livre
« Seven Myths About Education » de Daisy Christodoulou en 2014


(Photographie : Courtney Hibberd)

Jamais aucun enseignant ne va rejeter la nécessité des connaissances. La nuance se situe à un autre niveau, avec l’insistante répétition du principe selon lequel l’apprentissage et la mémorisation de connaissances diverses et variées sont moins importants que la compréhension générale ou l’esprit critique.




Compréhension et esprit critique


En réalité, comme le montre la psychologie cognitive, la compréhension ou l’esprit critique dans un domaine particulier ne sont rendus possibles que par la présence de larges connaissances spécifiques en mémoire à long terme.

Paradoxalement, la meilleure manière de développer la compréhension et l’esprit critique à long terme n’est pas uniquement de les entrainer, mais d’abord de favoriser l’apprentissage de connaissances en lien avec les domaines concernés.




Apprentissage et enseignement


Comme l’écrit Benoit Galand (2020), le discours sur l’intérêt d’apprendre des connaissances alors qu’elles sont à portée de main repose sur une forme de confusion entre apprentissage et enseignement :
  • Beaucoup d'entre nous sont capables d’apprendre un minimum sur un sujet en autodidacte ou en échangeant avec d’autres lorsque nous sommes confrontés à un besoin ou développons un intérêt. 
  • Cependant, ce n’est pas parce qu’un savoir est disponible que nous allons faire l’effort de le chercher ni que nous arriverons à nous l’approprier de manière efficace. 
  • La capacité à identifier les informations pertinentes dans la masse d’informations disponibles, à les comprendre et à rester critique à leur égard n’est pas neutre. Elle dépend largement de la quantité et de l’organisation des connaissances antérieures que l’on a en mémoire à long terme.

Dès lors les enseignants jouent un rôle crucial en guidant et structurant l’acquisition de connaissances. Ils entretiennent la motivation et la persévérance, dans l’espoir d’aider l’ensemble des élèves à acquérir un socle de savoirs communs jugés nécessaires dans une société. 




La connaissance appelle la connaissance


La capacité à comprendre de nouvelles connaissances et faire des liens avec des connaissances préalables aide à les placer dans un contexte plus large qui favorise l’apprentissage. Comme l’écrit Peter C. Brown (et collègues, 2014), ce contexte plus large est entièrement dépendant de connaissances préalables.

Plus nous en savons sur un sujet, plus nous pouvons en apprendre, et plus nous donnons de sens à ces nouvelles connaissances en les reliant à d’autres. Chaque fois que l’on apprend quelque chose de nouveau, la mémoire à long terme change, des schémas cognitifs sont adaptés, créés ou enrichis.

Récemment, des chercheurs ont mis en évidence que la réussite en mathématiques à l’école primaire permettait de prédire de façon systématique la motivation intrinsèque ultérieure en mathématiques au fil du temps.



Nous démarrons notre existence avec l’ADN contenu dans notre cellule primordiale, le zygote. Grâce à notre développement, nous devenons capables de créer des schémas cognitifs par des processus d’apprentissage. Ceux-ci nous permettent de raisonner, de résoudre et de créer. La création de ces schémas cognitifs dépend de l’acquisition de connaissances.

On pourrait espérer naitre avec un cerveau câblé qui nous rendrait capables d’avoir toutes ces compétences d’emblée. Selon Stanislas Dehaene (2018), ce précâblage complet du cerveau n’est ni possible ni souhaitable :

  • Impossible, car notre ADN contient une quantité limitée d’informations. Il n’aurait simplement pas la capacité de stockage nécessaire de toutes les connaissances qui nous sont nécessaires. Théoriquement, sa capacité est de l’ordre de grandeur de 750 megabytes (MB). Or la capacité de notre cerveau en matière de connexions est d’un tout autre ordre de grandeur, de l’ordre de 100 terabytes (TB). Le rapport est de plus de 100 000 en faveur du cerveau. Le cerveau ne pourrait tout coder, l’apprentissage doit prolonger l’œuvre des gènes.
  • Non souhaitable, car les êtres humains font face à des environnements et des expériences très différentes. À partir d’un matériel génétique similaire, nous devons être capables de nous adapter à des conditions très différentes et cela rapidement. Seul l’apprentissage le permet. 

En effet si la sélection naturelle est le moteur de l’évolution, elle ne le fait qu’avec une lenteur extrême, sélectionnant les meilleurs gènes et mutations au fil des générations. À l’opposé, l’apprentissage agit au niveau de l’existence d’un individu. Cela se passe bien plus vite, le comportement se modifie en quelques minutes pour s’adapter à tout changement de conditions locales.





Connaissances et esprit critique


Comme l’écrit Daniel T. Willingham, les recherches menées au cours des 40 dernières années ont montré l’importance de la connaissance du domaine pour la pensée critique en lecture, en mathématiques, en sciences ou en histoire.

Néanmoins, il n’y a pas de consensus uniforme parmi les enseignants quant à l’importance des connaissances des élèves face à leur capacité de pensée critique.

La division entre les enseignants s’aligne sur les divisions épistémologiques présentes parmi les théories de l’éducation :

  • Certains théoriciens soutiennent que la connaissance des faits est cruciale pour la compréhension, et aussi que la connaissance peut être transmise d’une personne à une autre de manière assez simple.
  • Le point de vue constructiviste, en revanche, suggère que la compréhension ne se produit que lorsqu’un individu construit un sens pour lui-même. C’est-à-dire qu’il assemble les parties d’une idée complexe pour la rendre significative. Le sens ne peut donc pas être transmis directement, et l’intérêt d’essayer d’enseigner la connaissance en soi n’est pas clair.





Internet et connaissances 


Depuis le tournant des années 2010, l’omniprésence de la technologie est indéniable. L’accès à Internet par des ordinateurs, tablettes ou smartphones est aisé dans les écoles, rendant presque immédiat l’accès aux connaissances par un moteur de recherche.

Dès lors, on peut se demander si la transmission de connaissances aux élèves reste aussi pertinente qu’avant. Pourquoi demander aux élèves de mémoriser ce qu’ils pourraient retrouver en quelques secondes sur leur smartphone ?  À l’opposé, la mémorisation est éprouvante, lente et peut nuire à la motivation. Est-il encore nécessaire de se focaliser sur son acquisition ?

Actuellement, il n’y a pas de consensus établi sur l’influence de l’utilisation d’Internet sur la mémoire et la cognition. On ne peut analyser les conséquences de son utilisation qu’avec ce que l’on sait de la cognition en général. 

Une première évidence est que même si l’information adéquate se trouve quelque part sur le web, on ne peut pas toujours être certain de la cibler parfaitement. Une recherche renvoie vers des milliers de résultats à consulter, et plus encore. En réalité, la recherche s’accorde pour dire que la plupart du temps seule la première page de résultats sera explorée, exploitée. On abandonne dès lors aux algorithmes le choix de la pertinence de notre recherche. On pourrait imaginer une méthode personnelle d’analyse plus sophistiquée, mais elle se heurterait au coût en temps.




Le risque de la décontextualisation


Lorsque nous recherchons une information dans notre mémoire à long terme, l’avantage que nous y voyons est qu’elle est complètement contextualisée à travers les réseaux de nos mémoires sémantique et épisodique.

Les informations sur Internet sont plus décontextualisées et distribuées sur des centaines de pages différentes et elles ne nous appartiennent pas.

Prenons deux exemples, l’un d’eux est lié à une compréhension textuelle et l’autre à un problème mathématique.

Supposons que nous lisions cette phrase : « Trébuchant par inadvertance, Laura leur déversa malencontreusement le contenu de son expresso ».

La mémoire sémantique permet d’accéder à différents aspects de la signification de cet événement selon que la phrase suivante est :

  • « Pierre se confondit en excuses et lui commanda un nouvel expresso. » 
  • « Pierre s’en offusqua et grommelant saisit la serpillère. »
  • « Pierre incrimina l’usage de grappa dont il percevait les effluves. » 

La bonne compréhension de la seconde phrase va complètement orienter l’interprétation du contexte de la première. Or cette compréhension dépend intimement de la connaissance du vocabulaire des deux phrases. 

Un lecteur dont le vocabulaire est peu développé est susceptible d’essayer d’utiliser un moteur de recherche pour comprendre et faire le lien entre les deux événements. Il va passer un temps certain à cerner chaque mot problématique. Parmi les multiples sens de chacun d’eux, il va devoir déterminer lesquels coïncident avec le contexte. Il est susceptible de faire des erreurs d’interprétation si les mots complexes sont trop nombreux pour lui.

Une recherche sémantique dans notre mémoire à long terme est toujours plus rapide et précise que ce que peut offrir un moteur de recherche, mais elle impose d’acquérir les connaissances précédemment. De plus, devoir faire une recherche alors qu’on lit un texte perturbe la lecture et s’apparente à un basculement multitâche. La recherche montre que la lecture reste confortable tant que l’on connaît au moins 95 à 98 % des mots d’un texte.

Si cela est vrai dans le contexte d’une compréhension à la lecture, cela devient même plus problématique encore dans un domaine comme les mathématiques comme le montre l’exemple suivant :

Un triangle rectangle a une aire de 210 cm² et une hypoténuse qui mesure 37 cm.
Quelles sont les dimensions de ce triangle ?

La résolution de cet exercice demande toute une série de connaissances. Il s’agit de :

  • La notion de triangle rectangle
  • L’hypoténuse
  • Le théorème de Pythagore
  • L’aire du triangle
  • La résolution d’un système de deux équations à deux inconnues
  • La recherche des racines d’une équation du second degré.

La compréhension et la connaissance de ces notions isolées et un prérequis de base à la résolution. Leur intégration et leur utilisation à propos sont l’enjeu de la capacité à résoudre des problèmes.

Si un élève veut réussir à résoudre ce problème sans avoir les connaissances adéquates, la seule solution qu’il aura sera de trouver un exercice résolu très similaire sur un moteur de recherche. Mais cela ne résultera pas en un apprentissage s’il ne connaît pas les notions de base et leur sens.







Conclusion


La principale conclusion est qu’on apprend peu d’un moteur de recherche. Beaucoup de temps sera perdu sans que cela génère un apprentissage signifiant. Si on augmente le niveau de difficulté d’un texte ou d’un problème, on va invariablement arriver à une limite où la mémoire de travail sera saturée faute de connaissances en mémoire à long terme.

La signification des termes dépend de contexte, or un dictionnaire ne vaut pas un schéma cognitif d’expert dans le domaine concerné et un moteur de recherche ne générera régulièrement qu’une foule d’informations éparses. Celles-ci sont confuses dans leur profusion. Elles sont parfois difficiles à défricher. Le défrichement n’est qu’une fuite vers une réponse pour résoudre un manque et n’est en rien une démarche d’apprentissage.

Lorsque nous développons de larges connaissances dans un domaine, celui-ci gagne en clarté et en fluidité pour nous. Nous cessons de perdre trop de temps à tester la plausibilité de nos interprétations. Elles nous deviennent plus évidentes, nuancées et immédiates.

Une recherche sur Internet se fait en une fraction de seconde. Traiter et sélectionner la bonne information prend du temps. Il faut également vérifier sa pertinence, ce qui laisse souvent une place à l’incertitude. La comprendre et l’intégrer dans le contexte désiré représente un coût caché qui hypothèque souvent tout apprentissage réel.

Si Internet est un outil de recherche puissant, il ne change pas pour l’éducation, le besoin et la nécessité de l’acquisition d’une large richesse de connaissances.



Mis à jour le 03/06/21


Bibliographie 


Willingham, D. T. (2019). The digital expansion of the mind gone wrong in education. Journal of Applied Research in Memory and Cognition, 8(1), 20–24.

Daisy Christodoulou, Seven myths about education, 2014, Routledge

Peter C. Brown, Henry L. Roediger III, and Mark A. McDaniel, Make it stick, 2014, Belknap

Stanislas Dehaene, Apprendre ! , 2018, Odile Jacob

Benoit Galand, Le numérique va-t-il révolutionner l’éducation ? 2020, les cahiers du Girsef n° 120 https://ojs.uclouvain.be/index.php/cahiersgirsef/article/view/54253

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