Apprendre

Comment ? Mécanismes fondamentaux ?

Les travaux et découvertes, plus ou moins récents, et notamment en sciences cognitives, neurosciences, psychologie, concourent maintenant à un modèle du fonctionnement intellectuel humain. En particulier les éléments fondamentaux de l'apprentissage, au cœur des sciences cognitives, peuvent être mis en avant.
Avoir connaissance et conscience de ces règles permet d'apprendre à apprendre et permet donc d'une certaine façon d'améliorer ses capacités d'apprentissage en adaptant ses méthodes de travail à son fonctionnement réel.
Bien sûr, il s'agit ci-dessous d'une brève introduction, ciblant simplement les incontournables. Tout appronfondissement constitue un investissement tout aussi susceptible de permettre de progresser dans sa manière globale de travailler et son efficacité, et est aussi un objectif en soi.

Quatre piliers cognitifs fondamentaux

Attention

Engagement actif

Feedback

Automatisation


L'attention est le mécanisme qui nous sert à sélectionner une information et à en moduler le traitement.
  • Nous ne pouvons nous investir pleinement dans deux tâches simultanément:
    • stimuli non-pertinents ou moins pertinents: nécessité en plus une hierarchisation, un jugement, en plus des tâches elles-mêmes
    • stimuli non-pertinents peuvent devenir littéralement invisibles ⇒ phénomène de cécité (in)attentionnelle
  • Le contrôle exécutif: capacité d'inhiber un comportement impertinent, de rester concentré en présence d’une distraction, de résister à un conflit, … s'entraîne !
Un organisme passif n'apprend pas !


Évaluation et auto-évaluation:
  • apprendre à savoir quand on ne sait pas
  • apprendre à repérer ses erreurs:
    par exemple, bien souvent en maths des formules indicativees comme:
    • je sais mais … …
    • En gros … …
    • je sais, … mais je ne sais pas comment le dire
    • … …
Un modèle actuel sur l'apprentissage: notre cerveau "génère" des prédictions sur notre monde extérieur. L'apprentissage a lieu lorsqu'une erreur est détectée sur une telle prédiction: pas d'apprentissage en l'absence d'erreur observée
  • par manque d'observation, cf. attention et engagement actif
  • par manque d'intérêt pour la correction
  • par manque de trace objective de sa propre activité ("je ne l'ai pas écrit mais c'est ce que je pensais", ou "je le savais !", ou "j'aurais su le faire, … ")
Les signaux d'erreurs se propagent dans notre cerveau, consciemment ou non, et ajustent en permanence nos modèles du monde, nos connaissances, …

⇒ L'erreur / incertitude est normale. C'est un moteur essentiel de l'aprentissage ! Encore faut-il accepter de s'y attarder, avec attention, et activement, et de ne pas l'effacer / la supprimer trop rapidement
Au début d'un apprentissage: traitement explicite, conscient, avec efforts.
Progressivement, le travail d'automatisation permet le transfert des connaissances et savoir-faire vers des réseaux (neuronaux & zones et cérébrales) non-conscientes libérant des ressources.

Trois exemples:
Lecture:
au début un enfant (ou non, comme lors de l'apprentissage d'une langue étrangère) déchiffre les lettres, syllabes, graphème-phonème, …
Peu à peu, la lecture devient de plus en plus fluide, et permet à la personne de ne plus se concentrer sur le décodage, mais sur la façon de lire (intonation, … ) et sur le sens de du texte.
Vélo:
au début un enfant doit se concentrer sur les éléments moteurs: équilibre, action sur les pédales, tenir le guidon droit, …
Après automatisation, plus aucune attention n'est apportée au vélo lui-même, et on peut regarder le paysage, penser à l'itinéraire, changer de musique, …
Calculer des dérivées de fonctions:
au début on doit se concentrer sur la (bonne) formule utilisée, écrire les étapes intermédiaires, prendre garde à chaque étape de calcul algébrique …
Enfin, on peut s'intéresser à répondre à un problème tel que: " comment varie tel phénomène ? " ou "quel est le maximum de …" ou " y'a-t-il une valeur pour laquelle … ", …
Le sommeil joue aussi un rôle très important dans les apprentissages: il faut distribuer l'apprentissage sur tous les jours !


Quatre caractéristiques de la mémoire

La mémoire est:

Associative

Reconstructive

Répétitive

Utilitaire

on ne mémorise pas "purement", on associe des souvenirs, en les reliant entre eux, de sorte d'y trouver/ créer un sens (pour nous !)
les souvenirs ne sont stockés "brut" et on n'y fait pas appel comme on y irait chercher un livre dans une bibliothèque, mais on reconstruit les souvenirs à partir d'éléments épars (en différentes lieux cérébraux)

la répétition augmente la qualité de la mémorisation, ainsi que la rapidité d'accès.
Voir la courbe de l'oubli ci-dessous.
on oublie simplement ce qui ne sert pas …

Courbe de l'oubli

La courbe d'oubli est une courbe qui a été proposé par Hermann Ebbinghaus, philosophe et psychologue allemand, et qui illustre le déclin de la mémorisation d'information en fonction du temps et en fonction des répétitions éventuelles auxquelles on se réapprend ces informations.
Cette courbe montre qu'une répétition espacée dans le temps permet mémoriser durablement.
Ces courbes sont en fait plus précises: elles montrent quand répéter efficacement, c'est-à-dire comment y passer moins de temps tout en étant plus efficace, en mémorisant plus et à plus long terme.

Voir aussi 3 conseils pour optimiser votre mémoire, par Stanislas Dehaene, neuroscientifique et professeur au Collège de France.

Répartition du travail

Prof.
Élève / Étudiant / Apprenant

Pilier 1: attention

  • Moduler ses efforts attentionnel suivant le besoin
    Prendre des notes, faire des schémas, …
  • Indiquer (si nécessaire …) un besoin accru d'attention, un élément particulièrement important, …

Pilier 2: engagement actif

  • Chercher les exercices en classe
  • Ne pas recopier sans chercher à comprendre
  • Ne pas attendre qu'une correction soit écrite pour la recopier
  • Progression construite, alternant éléments de réflexion, cours, exercices, …

Pilier 3: feedback

  • Comparer rigoureusement et activement son travail avec la correction
  • Fournir les corrigés nécessaires, repondre aux questions personnelles

Pilier 4: consolidation / automatisation

  • Reprendre, répéter, refaire les mêmes exercices
  • Reprendre, répéter, refaire régulièrement
  • Fournir des exercices …

Quelques règles pratiques

  • Travailler très régulièrement et avec méthode
    • Refaire des anciens exercices ⇒ automatisation
    • Lire/apprendre son cours en l'écrivant de mémoire ⇒ apprentissage actif
    • Traiter de " nouveaux exercices "
  • " lire des exercices, des corrections " signifie exactement ne rien faire (ou, peut être passer le temps, ou en perdre)
  • " Je sais … mais je ne sais pas comment dire / expliquer " signifie exactement " je ne sais pas "
  • " je recopie et je comprendrai plus tard " signifie exactement je patiente en espérant une compréhension magique (père noël ?)
  • Travail de traduction linguistique avec 4 registres
    • langage usuel (en français, terme mathématique)
    • langage algébrique et/ou propriété(s) algébrique(s)
    • langage géométrique
    • dessin / graphique


Bibliographiques


Lexique

Sciences cognitives
science ayant pour objet la description, l'explication, la modélisation, la simulation, … des mécanismes de la pensée, humaine et/ou artificielle, et plus généralement de tout système de traitement de l'information capable d'acquérir, conserver, utiliser et transmettre des connaissances.
Intellectuel
Qui se rapporte à l'intelligence (connaissance ou entendement).
Intelligence
Faculté de connaître, de comprendre, de s'adapter.
Métacognition
en psychologie, la métacognition est la " cognition sur la cognition " et, en d'autres termes, consiste à avoir une activité mentale sur ses propres processus mentaux, c'est-à-dire " penser sur ses propres pensées ".

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