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Mardi, 11 septembre 2018
Mieux apprendre en tenant compte du fonctionnement du cerveau

En ce début d’année scolaire, deux entrevues publiées mardi dernier ont attiré mon attention. Les deux soulèvent des points importants sur les méthodes d’apprentissage. Je voudrais donc en faire ressortir quelques éléments en ajoutant comme toujours des hyperliens pointant vers des sujets déjà traités ici.

La première personne interviewée dans le magazine L’Express est le neuroscientifique Stanislas Dehaene qui vient de publier un nouveau livre intitulé Apprendre ! Les talents du cerveau, le défi des machines.

Dehaene rappelle d’abord un fait fondamental que les sciences cognitives ont mis en évidence depuis quelques décennies à peine et qui rend désuet le vieux débat entre l’inné et l’acquis chez l’humain. Le bébé humain, en effet, « dispose d’un vaste espace de théories ou d’hypothèses possibles – c’est la part de l’inné. Très vite, il va les confronter au monde extérieur de façon à éliminer celles qui ne fonctionnent pas et à conserver les plus adéquates – c’est la part de l’acquis », nous dit Dehaene. Il est en fait, ajoute-t-il, « un scientifique en herbe qui passe son temps à faire des expériences. »

Notre longue histoire évolutive a donc façonné notre cerveau qui n’arrive pas au monde comme une page blanche, mais avec déjà certains modèles généraux qui lui sont utiles mais qu’il va dès son plus jeune âge se mettre à tester (en lançant par exemple par terre tout ce qu’il trouve (ah ! la gravité… !) ou en goûtant le sable où il s’amuse (ah ! pas bon… !)). Ainsi, Dehaene dit croire beaucoup « aux activités proto-mathématiques qui consistent à leur apprendre à mesurer, à trier, à construire, à créer des formes en deux ou en trois dimensions. »

C’est idée du jeune cerveau statisticien qui apprend de ses erreurs, et plus généralement du cerveau comme machine à faire des prédictions, Dehaene en a parlé abondamment dans ses cours au collège de France. Il suit en cela un courant, le « predictive processing », qui suscite beaucoup d’intérêt depuis quelques années en sciences cognitives. Le philosophe Andy Clark a par exemple beaucoup réfléchi là-dessus.

Le même Clark avait d’ailleurs contribué à l’avancement d’une approche où le corps et l’environnement occupent un part beaucoup plus importante qu’on ne le croyait dans ces processus cognitifs qui nous permettent de connaître le monde. Et au cœur de cette approche incarnée, il y a l’idée que nous avons un corps à maintenir en vie. Nous sommes donc intrinsèquement intéressés par notre environnement car il est promesse de ressources pour faciliter cette survie (et bien sûr de dangers à éviter aussi). En langage courant, on appelle ça la curiosité, et le jeune enfant humain en a à revendre !

Mais celle-ci serait trop souvent menacée par… l’école ! « J’observe, par exemple, que l’école peut tuer cette curiosité dévorante, foisonnante, extraordinaire, si propre aux bébés de l’espèce humaine. », affirme Dehaene qui est devenu récemment le président du conseil scientifique de l’Education nationale en France. Un chapitre de son livre s’intéresse d’ailleurs aux mécanismes cérébraux de la curiosité. « Elle provient du fait que chaque découverte que nous faisons active le circuit de la récompense, celui de la dopamine. Mais ce même circuit, l’école peut l’éteindre en rabrouant les enfants ou en distribuant de mauvaises notes. »

Et sur la question des notes, Dehaene n’est pas très tendre : « Un simple 15/20, en l’absence d’autres informations, ne dit pas pourquoi vous vous êtes trompé. Les notes arrivent souvent aussi en différé, quelques semaines après le contrôle, et vous ne vous souvenez plus très bien pourquoi vous avez fait telle erreur. Je ne dis pas que ça ne sert à rien, mais ça n’est pas très efficace. A cela s’ajoute un aspect émotionnel qu’il faudrait éviter à tout prix. »

Il fait ici allusion à un trop grand stress ou une anxiété telle qu’elle vient qu’à nuire à l’apprentissage. Car tester les connaissances (et pas les sanctionner) n’a rien de négatif en soi. Au contraire, comme nombre de travaux en psychologie l’ont montré, tester fréquemment les connaissances récemment apprises permet de les consolider davantage dans la mémoire. Parce que ce qu’un test fait, d’un point de vue du cerveau prédictif, c’est d’apporter un « retour sur l’erreur ». Retour qui permet immédiatement à l’apprenant.e de modifier son modèle interne pour le rendre plus conforme à la réalité. En ce sens, de simples cartes sur lesquelles vous avez la question d’un côté et la réponse de l’autre s’avèrent par exemple d’une grande efficacité.

L’espacement de différents tests dans le temps améliore aussi la consolidation mnésique parce que chaque fois qu’on fait l’effort de se rappeler quelque chose, on le reconsolide ensuite dans sa mémoire à long terme. Cette consolidation est aussi grandement favorisée par le sommeil. Et tant Dehaene que Barbara Oakley, l’auteur du cours en ligne “Learning How to Learn” interviewée dans la seconde entrevue, insistent sur l’importance d’un bon sommeil pour permettre au cerveau de faire le tri des choses apprises durant la journée. Oakley rappelle également à quel point le sommeil est nécessaire pour évacuer les toxines de notre cerveau.

Dehaene et Oakley se rejoignent d’ailleurs sur bien d’autres aspects de l’apprentissage humain qui sont devenus des piliers assez solides mis en évidences pour les neuroscience cognitives (attention, engagement actif, retour sur l’erreur, consolidation, etc.). Certains les ont même résumés en une sorte de « dix commandements » (ou les 13 conseils de Dehaene)  de la pédagogie bien informée par la science (en anglais ici et en français ici). Mais cela demeure des principes généraux. Ceux-ci, conclut Dehaene, « sont compatibles avec une variété de méthodes. Une fois que les enseignants ont compris ces grands principes, intimement liés au fonctionnement du cerveau, ils peuvent déployer toute leur créativité pédagogique. »

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