Science de l'apprentissage

Introduction


La science de l’apprentissage a pour enjeu d’aider les élèves à acquérir des stratégies d’apprentissage efficace.

Elle part avec un handicap certain : la formation des enseignants recouvre très peu les principes de psychologie cognitive reliés à un apprentissage efficace et aux mécanismes de la cognition sur lesquels il repose :
  • Les stratégies mises en évidence par la recherche comme étant les plus efficaces, ne sont pas systématiquement appliquées lors en classe dans le cadre des pratiques d’enseignement. Elles ne sont généralement pas non plus mobilisées par les élèves dans le cadre de leurs démarches d’apprentissage autonomes.
  • Différents mythes et malentendus psychologiques font que régulièrement des approches inefficaces ou contre-productives sont parfois mises en avant et privilégiées, à la fois par les élèves et leurs enseignants.
Si durant les premières années de la scolarité, une bonne part de l’apprentissage a lieu en classe, au fur et à mesure, la part du travail à domicile augmente. Arrivés dans le secondaire l’apprentissage autonome des élèves à domicile devient un complément indispensable à leur travail en classe. La principale difficulté rencontrée par ceux-ci est qu’ils ne bénéficient pas d’une formation aux stratégies efficaces et procèdent dès lors par essai et erreur, à moins de recevoir les conseils de quelqu’un d’expérimenté.

Cette section est donc essentiellement consacrée à des stratégies pratiques en autonomie par les élèves. Néanmoins, certaines de ces stratégies et les principes sur lesquels elles reposent ont également des implications dans les pratiques de l’enseignant en classe. Le cas échéant, cette dimension est également développée. 



Un constat de départ


Selon la définition qu’en donne Philip H. Winne and Allyson F. Hadwin (dans Hacker, Douglas J., Dunlosky, John., Graesser, Arthur C. « Metacognition in Educational Theory and Practice. », 1998) :
  • L’étude est une activité autogérée et amorcée par l’élève. Elle consiste à établir des objectifs, à planifier, à rechercher et à intégrer l’information pertinente. Il s’agit d’adopter des stratégies pour comprendre, se souvenir. Il est également important de gérer le temps et de régulièrement surveiller dans le but d’obtenir de meilleurs résultats scolaires.

Le problème est qu’en général, les élèves s’y prennent mal pour étudier. Pourquoi ?

La recherche en science de l’apprentissage a montré qu’une grande partie de ce que nous considérons intuitivement comme étant des méthodes efficaces ne l’est pas.

La conséquence est qu’une partie non négligeable du temps de travail que les élèves consentent à fournir à domicile est tout simplement gaspillée.

Lors du dernier quart de siècle, la recherche a mis en évidence, des stratégies efficaces et fondées sur des données probantes.

Elles devraient assez naturellement remplacer les pratiques moins efficaces. Mais il y a un souci, elles sont contre-intuitives et ne fournissent pas de bénéfice à court terme. Elles posent des contraintes de mise en application, ajoutent des difficultés inhérentes. En outre, leur bénéfice ne se révèle qu’après un certain temps.

Ces paramètres à eux seuls expliquent que de techniques non efficaces persistent à être régulièrement adoptées par les élèves.




La mémoire, objet de la science de l’apprentissage


Comme l’écrit Peps Mccrea and « Memorable Teaching » (2018) : la mémoire sous-tend l’apprentissage. 

Dès lors, une question devient évidence. Pourquoi alors, en tant que profession qui favorise l’apprentissage, passons-nous si peu de temps à en parler ?

Cela s’explique en partie par une mauvaise réputation historique de la mémoire dans le milieu éducatif. Durant de nombreuses années, on a associé la mémoire à des pratiques peu appréciées comme l’apprentissage par cœur et le drill, et on l’a présentée comme l’ennemi d’un apprentissage riche et humain.

En conséquence, nous avons négligé de construire une compréhension solide et un langage commun autour de la mémoire. Cela nous laisse avec une vision appauvrie de sa capacité, et une appréciation naïve du rôle qu’elle joue dans nos classes.





Enjeux et questions liées à l’apprentissage efficace


Utiliser ces stratégies efficaces fondées sur des données probantes de façon délibérée, intentionnelle et fréquente, augmente de manière fiable le rendement des élèves, de même que leur auto-efficacité, leur motivation et leur engagement. Il s’agit dès lors d’un enjeu majeur pour l’éducation.




Des stratégies d’organisation des connaissances


1) Prise de notes


3) Résumer et synthétiser

Des stratégies d’élaboration des connaissances


Quatre stratégies cognitives qui sont basées sur des techniques spécifiques aident à développer et à approfondir la compréhension et la mémorisation.

  1. Utiliser l’interrogation élaborative et l’auto-explication pour améliorer l’apprentissage des élèves
  2. L’utilisation de multiples exemples concrets : une stratégie cognitive utile en enseignement explicite
  3. Utilisations et importance de la théorie du double codage pour l’éducation
  4. La métacognition axée sur la rétroaction :
Parfois, on essaie de récupérer une information que l’on a étudiée, mais on ne s’en souvient pas. On a besoin d’indices, de rétroaction, d’aller chercher plus d’information, de combler ses lacunes et de vérifier si nous sommes sur la bonne voie. 

Ce processus mental est ce qu’on appelle la métacognition. On l’instrumentalise sous forme d’une métacognition axée sur la rétroaction, ce qui permet de stimuler considérablement l’apprentissage. C’est également quelque chose que l’on fait de manière très courante en tant qu’enseignant face aux élèves. 

L’enjeu est que la façon dont on donne la rétroaction a un grand impact sur l’encodage, le stockage et la récupération. 



Des stratégies de planification et de régulation


On attirera l’attention sur le fait que la pratique distribuée et la pratique de récupération sont les stratégies qui ont reçu le plus de soutien en psychologie cognitive.

Si elles demeurent peu utilisées de même que l’entremêlement, c’est qu’elles induisent des difficultés supplémentaires et que les avantages qu’elles procurent ne se révèlent qu’après un certain délai.


1) Gestion du temps de travail


  1. Un outil précieux pour armer les élèves face à la procrastination : la technique Pomodoro !

2) Pratique espacée ou distribuée


La pratique espacée stimule l’apprentissage en étalant les cours et les possibilités de récupération au fil du temps, de sorte que l’apprentissage n’est pas concentré en une seule session d’étude.

En revenant de temps en temps sur le contenu, les connaissances des élèves ont plus d’occasions de se consolider durablement.


  1. Pratique distribuée et effet d’espacement : définition, principe et mécanismes
  2. Distribuer l’enseignement pour mieux intégrer et consolider les apprentissages en classe
  3. Former les élèves à la pratique espacée
  4. Mise en œuvre de la pratique distribuée en classe


Comme le rapporte Stanislas Dehaene (1), en scannant les cerveaux des enfants, on a ainsi pu observer la constitution notable d’une aire dans l’hémisphère gauche. En seulement huit semaines, à raison de 15 minutes de stimulation par jour, la zone cérébrale est constituée. Il vaut mieux répartir des séances courtes sur la durée que de placer de longues séances en un court laps de temps.


3) Entremêlement


L’idée générale est de passer d’un exercice ou d’une question à l’autre. On étudie de manière aléatoire, au sein d’un cours, peu importe le chapitre d’origine du moment qu’ils font partie d’un ensemble. Il s’agit de créer des liens entre différents connaissances et savoir-faire, il s’agit de s’entrainer à développer ses capacités de discrimination et un apprentissage en profondeur.

L’entremêlement stimule l’apprentissage en mélangeant des sujets étroitement liés et en encourageant la discrimination. Par exemple, l’apprentissage augmente lorsque les élèves s’entrainent à des problèmes d’addition, de soustraction, de multiplication et de division, plutôt qu’à un type de problème à la fois.

  1. L’entremêlement : une réponse efficace pour prévenir les erreurs de discrimination des élèves
  2. Avantages et spécificités d’un enseignement intégrant l’entremêlement plutôt que linéaire
  3. Vision d’ensemble des impacts positifs de l’entremêlement sur l’apprentissage des élèves
  4. Pistes et arguments en faveur de l’entremêlement dans l’enseignement et l’apprentissage

4) Pratique de récupération


La pratique de récupération (retrieval practice en anglais) est l'application au contexte de l'apprentissage de l'effet de test.
L’encodage est défini comme l’apprentissage initial de l’information. L’information entre dans notre mémoire à long terme.

Le stockage fait référence au maintien de l’information dans le temps. L’information est préservée dans la mémoire à long terme.

La récupération est la capacité d’accéder à l’information lorsque vous en avez besoin. Nous amenons à l’esprit, c’est-à-dire en mémoire de travail, quelque chose que nous avons déjà appris et qui se trouve en mémoire à long terme.

Le grand principe à retenir est que ce n’est pas parce qu’on sait quelque chose une fois, qu’on s’en souviendra toujours.

La meilleure façon de s’assurer que quelque chose colle et est mémorisé est de se concentrer sur l’étape de la récupération, et non sur celle de l’encodage.

La pratique de la récupération est la même chose que l’étape de récupération du processus d’apprentissage : c’est quand nous nous entrainons à rapporter l’information à l’esprit.

Nous avons tendance à penser que la plupart des apprentissages se font à l’étape de l’encodage, mais de nombreuses recherches démontrent que l’apprentissage est avant tout renforcé pendant la récupération.

La pratique de récupération stimule l’apprentissage en extrayant de l’information de la mémoire à long terme des élèves par l’intermédiaire de questionnements plutôt que de les surcharger par des répétitions, des révisions, des tâches supplémentaires.

Il s’agit de rapporter les informations étudiées à l’esprit (de les activer en mémoire de travail) à partir de la mémoire à long terme (où elles sont stockées). Quand les élèves se testent, ils considèrent qu’ils vérifient leur connaissance alors que c’est à ce moment-là que se produit un apprentissage plus durable.

  1. La pratique de récupération : définition, bienfaits, avantages et raisons de s’en préoccuper
  2. Effets bénéfiques indirects de la pratique de récupération
  3. Quels sont les effets bénéfiques directs de la pratique de récupération ?
  4. Six principes pour expliquer l’effet de la pratique de récupération (effet de test) !
  5. Mise en œuvre des pratiques de récupération et de l’effet de test
  6. Pratique de récupération en classe : le « brain dump » ou « rappel libre »

Comme le rapporte Stanislas Dehaene (1), avec l’imagerie médicale, on a pu vérifier que l’apprentissage était optimal lorsque l’on alternait acquisition de connaissances et test répété de celles-ci. 

(1) Stanislas Dehaene, les quatre piliers de l’apprentissage, ou ce que nous disent les neurosciences, 2013, http://parisinnovationreview.com/article/les-quatre-piliers-de-lapprentissage-stanislas-dehaene

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