Soutenir le développement de la métacognition des élèves

La métacognition est notre capacité à réfléchir sur nos propres représentations mentales pour réguler la cognition et optimiser l’apprentissage. 

(Photographie : Akis Detsis)

Le niveau cognitif et métacognitif des erreurs

Les erreurs que nous commettons peuvent se produire à deux niveaux : 

• Au niveau cognitif : nous pouvons être incapables de récupérer une information ou de récupérer une information exacte.
• Au niveau métacognitif : nous pouvons être relativement certain de l’exactitude de notre réponse alors qu’elle est inexacte ou inversement.

Ce second niveau correspond à l’auto-évaluation de ses connaissances. Il est au cœur de la métacognition. Alors qu’il serait idéal de pouvoir réfléchir au contenu exact de son esprit, malheureusement, comme l’ont montré les recherches, nos métacognitions sont souvent loin d’un tel idéal. Les élèves ont besoin de ressources de référence et d’enseignants pour apprendre.

Importance de la métacognition pour l’apprentissage

 

Même si l’exercice de la métacognition peut nous mener à l’erreur, dans de nombreux cas, elle est précieuse. Elle peut être utilisée pour guider les comportements et les décisions lorsque nous enseignons et lorsque les élèves apprennent de manière autonome.

Lorsque nous sommes raisonnablement certains de la qualité de notre réponse, nous ne ressentons pas la nécessité de la vérifier, ou de chercher d’autres informations complémentaires. En d’autres termes, notre confiance relativement élevée a été utilisée comme une stratégie. Nous n’avons pas besoin d’en savoir plus et passons à autre chose.

Ce lien entre l’auto-évaluation d’une personne et la décision qui en découle peut devenir crucial lorsqu’il s’agit d’apprentissages scolaires. 

Considérons le scénario suivant : 

Un élève se prépare à passer un test de mathématiques pour le lendemain. Après avoir passé en revue les notes de cours et résolu des problèmes pratiques pendant plus d’une heure, il réfléchit à ses connaissances. 

Cet élève peut se sentir capable de résoudre ces problèmes avec succès, mais ne pas s’estimer totalement confiant. Il a l’impression qu’il pourrait encore s’embrouiller. Il décide alors qu’il doit passer plus de temps à résoudre des problèmes pratiques. 

Dans ce cas, l’élève juge qu’il n’a pas suffisamment appris la matière, ce qui, à son tour, conduit à la décision d’allouer plus de temps aux mathématiques.

Un autre élève dans la même situation peut décider d’arrêter d’étudier, car il se sent plus confiant.

Ce sentiment de confiance est influencé par le contexte, par la personnalité de l’élève, par ses capacités, ses connaissances et par ses expériences antérieures. 

Cet exemple illustre les deux composantes clés de la métacognition. La métacognition est la capacité de surveiller et de contrôler la cognition : 

• La surveillance : le processus de réflexion sur notre apprentissage ou nos connaissances.
• Le contrôle : le processus consistant à utiliser nos réflexions pour guider nos comportements ultérieurs. 

Empiriquement, les deux processus dépendent l’un de l’autre :

• Si les réflexions d’un élève sont exactes, il a de bonnes chances de recueillir les informations nécessaires pour piloter son comportement et améliorer ses connaissances.
• Si les réflexions d’un élève sont erronées, il a peu de chances de sélectionner les stratégies appropriées nécessaires pour améliorer ses connaissances. 

Le caractère privé ou implicite de la métacognition

Nous manifestions tous des processus de métacognition avec plus ou moins de succès. Ces processus métacognitifs qui permettent de piloter nos actions sont essentiellement privés. 

Nous évaluons très régulièrement notre environnement et nos pensées pour décider de nos prochaines actions. L’essentiel de cette réflexion est privé et n’est pas extériorisé même si nous pouvons être amenés à l’expliciter dans le cadre d’un dialogue. Souvent, l’exercice métacognition n’est pas directement observable. 

Selon Goupil et Kouider. (2019) étant donné la difficulté des jeunes enfants à manifester un jugement métacognitif de qualité, il a été longtemps supposé que cette capacité ne se développait pas avant la fin de l’enfance. Cette affirmation est aujourd’hui remise en question par de nouvelles études. Celles-ci utilisent des paradigmes non verbaux et révélant que les formes de base de la métacognition, comme la capacité d’estimer la confiance dans une décision ou de surveiller les erreurs. Ces capacités sont présentes même chez les enfants avant même qu’ils ne puissent parler. Les jeunes enfants s’adaptent à leur environnement non seulement en tenant compte de leur environnement physique et social, mais aussi en réfléchissant à leurs propres états cognitifs.

Cette capacité de réfléchir sur sa propre pensée se développe à différents moments chez les enfants. Certains processus métacognitifs préliminaires peuvent même être mis en évidence de manière comportementale chez des animaux, ce qui plaide fortement en faveur d’une évolution vers le type de métacognition que nous observons chez les humains. 

Les limitations des jeunes enfants reflètent largement une incapacité à fournir des rapports métacognitifs précis plutôt qu’une absence de métacognition en soi. 

Trois formes de métacognition en action

La métacognition est permanente lorsque les élèves étudient. Ils surveillent leur métacognition et ces auto-évaluations vont modifier leur comportement ultérieur : 

• Lorsque les élèves se préparent pour une évaluation, ils se demandent dans quelle mesure, ils pourront se souvenir de tel ou tel concept ou mobiliser telle compétence. Ils posent un jugement sur leur apprentissage (JOL ou Judgment of Learning). Ce jugement sur leur apprentissage peut se produire avant, pendant et même après l’étude, et évalue leur chance de s’en souvenir par la suite.
• Après avoir étudié, un élève décide de récupérer en mémoire un concept particulier. Il ne se souvient pas du nom exact de ce concept, mais il est pratiquement certain de pouvoir le reconnaître dans le test à choix multiples du lendemain. Cela signifie que l’étudiant a le sentiment de savoir (FOK ou Feeling-of-Knowing). Bien qu’il ne puisse pas retrouver directement la réponse, il peut évaluer sa capacité à la reconnaître parmi les alternatives d’un test à choix multiples.
• Le sentiment de savoir est l’expérience d’avoir un élément d’information sur le bout de la langue (TOT ou tip-of-the-tongue). Nous savons que nous savons, même si nous ne pouvons pas dire le mot ou la phrase explicitement au moment même. À force de recherches et de triturations plus ou moins longues, l’information va être retrouvée, souvent grâce à des indices supplémentaires.

Prises dans leur ensemble, ces situations montrent que les élèves ont la capacité de surveiller leur processus de réflexion à tout moment et d’utiliser leurs jugements pour guider leurs stratégies d’étude et de participation aux tests. 

Le sentiment métacognitif d'avoir une réponse sur le bout de la langue

Les théories de l’allocation du temps d’étude et de la curiosité suggèrent que les gens sont plus engagés et veulent consacrer leur temps à des contenus qui ne sont pas complètement maîtrisés. Ces contenus toutefois ne sont pas non plus difficiles à un point où ils pourraient être impossibles à apprendre. 

Leur curiosité serait déclenchée par des éléments qui sont presque connus, ou qui se trouvent dans ce que l’on appelle parfois la région d’apprentissage proximal. Certaines réponses semblent sur le bout de la langue, mais ne peuvent pas être rappelées immédiatement. Elles évoquent néanmoins un sentiment de rappel imminent, semblent, intuitivement, être des contenus qui ont cette caractéristique d’être presque, mais pas tout à fait, entièrement connus.

Lorsque les gens se trouvent dans un état où ils ont un élément de connaissance sur le bout de la langue, ils ont plus de chances de finalement trouver la bonne réponse que sans ce sentiment. 

Certaines questions sont accompagnées du sentiment d’avoir la réponse sur le bout de la langue. Dans la grande majorité des cas, ce sont celles qui suscitent la curiosité, que ce sentiment soit associé à une erreur, à un oubli ou même à la bonne réponse.

Le sentiment tenace d’être dans cet état métacognitif particulier qui est d’avoir un élément de connaissance sur le bout de la langue est un encouragement à l’action épistémique. 

Litman, Crowson et Kolinski (2010) ont proposé qu’il puisse exister deux types de curiosité : 

• La curiosité basée sur l’intérêt, qui est largement positive
• La curiosité épistémique de type privation, qui ne l’est pas. 

Le sentiment de tourment qui accompagne l’état TOT avant la résolution peut être modulé par l’anticipation des sentiments émotionnellement très positifs. Ceux-ci surgissent lors de l’obtention de la solution. Ces sentiments de plaisir peuvent être similaires au plaisir ressenti lorsqu’une personne résout une énigme ou un problème, ou fait l’expérience d’une révélation scientifique. 

La motivation à surmonter le tourment peut aller de pair avec l’anticipation du plaisir intense ressenti lorsque l’état est résolu. Les deux peuvent contribuer à la curiosité des personnes. 

La présence de l’état d’esprit d’avoir une connaissance sur le bout de la langue a des répercussions sur le choix des gens de rechercher davantage d’informations. C’est une propension qui a des conséquences profondes sur notre curiosité, notre engagement dans l’apprentissage et, en fin de compte, sur notre compréhension.

Un processus d’optimisation de la métacognition pour les élèves

La métacognition est un processus imparfait et approximatif. Les élèves peuvent avoir l’impression d’être parfaitement préparés à une évaluation pour finalement découvrir qu’ils avaient tort. 

Toutefois, ce processus peut être amendé de différentes manières : 

• Par l’usage de la pratique de la récupération : 
• Il s’agit d’encourager les élèves à tenter de retrouver des réponses inconnues par eux-mêmes autant que possible.
• Cela peut les rendre plus conscients de leurs propres connaissances ou de leur manque de connaissances.
• Par l’usage de la pratique espacée : 
• Il s’agira de répartir de courtes sessions d’étude sur une longue période, par opposition à la concentration ou à l’entassement de toutes les études en une seule longue session.
• Cela peut améliorer la précision de la métacognition des étudiants, ce qui conduit également à un meilleur apprentissage.

Associées, ces méthodes fournissent une règle empirique qui peut être appliquée lorsqu’il s’agit d’améliorer la métacognition.

Les élèves doivent surveiller leur apprentissage lorsque la réponse n’est pas encore disponible. Cela leur permet d’évaluer de manière plus réaliste ce qu’ils savent et ce qu’ils ne savent pas et qu’ils doivent apprendre à nouveau. 

Activer la métacognition en classe

Pour apprendre aux élèves à optimiser leur processus de métacognition dans le cadre de leur apprentissage autonome, il importe qu’il soit modélisé, expliqué et pratiqué en classe. 

  

Les élèves doivent avoir l’occasion de surveiller leurs apprentissages. Il importe dès lors qu’ils soient soumis à des questions alors que la réponse n’est pas encore disponible dans l’environnement. 

Mais il n’est pas toujours facile de contrôler son apprentissage lorsque l’information n’est pas disponible. 

Imaginons la situation où l’enseignant fournit des explications ou lorsque les élèves disposent de notes de cours complètes. 

Pendant que les élèves écoutent ou lisent activement, ils font le point. Est-ce que je comprends bien ?

Dans ces conditions, l’élève peut vérifier qu’il comprend, mais pas réellement s’il apprend. Les élèves surveillent le contenu et peuvent être convaincus d’avoir appris et de se souvenir du contenu du cours. Les élèves ne peuvent s’empêcher de réfléchir à leur apprentissage tant que l’information est disponible. Cela fausse le bon fonctionnement de leur métacognition.

Pour un bon fonctionnement de leur métacognition, en classe, les élèves doivent faire des prédictions sur les concepts qu’ils apprennent, lorsque l’information recherchée n’est pas directement disponible. Ils doivent le récupérer en mémoire puis vérifier si elles sont correctes.

Dans ce cas-là, leur jugement sera meilleur, mais pas encore optimal. 

Ils doivent recommencer le processus quelques heures ou quelques jours après cours pour se rendre compte de la rapidité avec laquelle ils peuvent oublier de nouvelles informations.

Former à une métacognition optimale en classe impose par conséquent de procéder à

• Une accentuation de la fréquence de vérification de la compréhension en classe.
• Une augmentation des opportunités de pratique de récupération ou d’évaluation formative en classe (par exemple des quiz ou des tickets de sortie)
• Le fait de donner aux élèves l’habitude de se poser des questions et de s’auto-expliquer avant de s’autoévaluer. 

Les élèves ne sont pas toujours conscients de ce qu’ils ne savent pas. De même, ils ne savent pas toujours quoi faire lorsqu’ils ne savent pas ou ne comprennent pas. Leur poser des questions sur ce qu’ils pensent comprendre ou connaitre est un moyen efficace de susciter une réflexion métacognitivement appropriée. 

Éléments clés pour améliorer la métacognition en classe

• La métacognition est privée :
• Nous ne pouvons pas savoir ce que les élèves pensent lorsqu’ils apprennent. 
• Nous pouvons cependant leur faire prendre conscience des illusions de compréhension qui peuvent se produire. 
• Leur rappeler périodiquement qu’ils doivent contrôler leur apprentissage. 
• Leur faire comprendre que leurs enseignants sont là pour les guider et les soutenir. 
• Les informer que les illusions d’apprentissage sont courantes. 
• La métacognition peut ne pas être explicite. 
• Parfois, les élèves ne sont pas conscients de leurs propres connaissances ou de leur manque de connaissances. 
• Le fait de leur faire réévaluer leur pensée peut les encourager à surveiller leurs réflexions en cours :
• Leur demander de revenir en arrière pour évaluer ce qu’ils ont appris pendant l’étude, mais aussi après avoir fini d’étudier. 
• Leur demander de se poser des questions, car c’est un excellent moyen de leur faire prendre conscience des connaissances qui leur manquent. 
• La métacognition peut être améliorée. 
• La pratique de la récupération et l’espacement, par exemple, sont des stratégies qui exigent de trouver des réponses sans aide extérieure, ce qui donne lieu à des évaluations plus réalistes. 
• Nous pouvons habituer les élèves à s’engager dans ce type de pratiques en classe :
• Commencer chaque cour par un quiz ce qui permet d’activer les stratégies efficaces que sont la récupération et l’espacement. 
• Rappeler aux élèves que l’une des raisons pour lesquelles l’étude en courtes sessions favorise l’apprentissage est que leurs évaluations de leur propre apprentissage deviendront plus précises. 
• La métacognition inclut le fait de se rendre compte de ce que nous ne connaissons pas :
• Nous voulons aider nos élèves à prendre conscience que leurs jugements sur ce qu’ils pensent savoir peuvent être incorrects. 
• Plutôt que de passer directement à un cours purement explicatif, nous devons laisser du temps aux élèves pour qu’ils se posent des questions et puissent vérifier la disponibilité en mémoire de leurs connaissances : 
• Nous rappelons aux élèves qu’ils doivent revoir la matière après le cours.
• À la fin du cours où nos élèves semblent avoir bien compris de nouveaux contenus, nous leur demandons s’ils ont compris maintenant, combien de temps il leur faudra pour l’oublier. 
• La métacognition est faillible et est une source d’erreurs : 
• Cependant, nos erreurs sont des événements qui nous permettent de nous améliorer la prochaine fois. 
• Nous devons montrer à nos élèves que nous sommes tout susceptibles d’apprendre de nos erreurs. 
• Nous encourageons nos élèves à prendre un rôle du tuteur, ou de s’engager dans l’auto-explication et dans des pratiques d’élaboration lors de leur participation en classe. Ces processus sont particulièrement révélateurs de nos lacunes en matière de compréhension !

Mis à jour le 23/01/2024

Bibliographie

Lisa K. Son, Nicole Brittingham Furlonge &. Pooja K. Agarwal, Metacognition: how to improve students’ reflections on learning, 2020, https://www.retrievalpractice.org/strategies/2020/4/24/metacognition

Goupil, L., & Kouider, S. (2019). Developing a reflective mind: From core metacognition to explicit self-reflection. Current Directions in Psychological Science, 28(4), 403–408. https://doi.org/10.1177/0963721419848672

Metcalfe, Janet & Schwartz, Bennett & Bloom, Paul. (2017). The tip-of-the-tongue state and curiosity. Cognitive Research: Principles and Implications. 2. 10.1186/s41235-017-0065-4.