Décoder l’apprentissage : les neurosciences au service de la pédagogie

Date de parution

03/10/2024

Blog Neurosciences Et Pedagogie

Les neurosciences sont un atout essentiel dans la quête de l’apprentissage continu, puisqu’elles nous permettent de mieux comprendre les mécanismes du cerveau et du développement des compétences. Céline Fouquet, docteure en neuroscience et fervente défenseure de l'apprentissage continu nous éclaire sur le vaste univers des neurosciences appliquées à l'éducation dans son ouvrage "Les Neurosciences au Service de la Pédagogie : comprendre et activer les leviers de l'apprentissage et les clés de la mémorisation". Laissez vous guider dans un voyage fascinant à travers les méandres du cerveau humain.

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Qu'est-ce que les neurosciences cognitives en éducation ?

Les neurosciences cognitives en éducation sont un domaine de recherche qui étudie comment
le cerveau apprend et se souvient des informations, et comment cela peut être appliqué
dans le cadre de l’enseignement et de l’apprentissage. Les neurosciences cognitives en éducation se sont
intéressées à la façon dont le cerveau intègre, analyse, stocke et récupère des informations et comment ces
processus peuvent être utilisés pour améliorer la pédagogie.

Pédagogie, andragogie et compréhension cérébrale : définition

La pédagogie et l’andragogie se distinguent par les publics auxquels elles s’adressent et par les spécificités liées à l’apprentissage à différents stades de la vie.

La pédagogie est orientée vers les enfants, prenant en compte les particularités de leur développement, notamment les régions du cerveau qui ne sont pas encore matures. Dans ce cadre, il est crucial de prendre en considération des limites comme la mémoire de travail, tout en encourageant l’apprentissage par le jeu. Les processus d’apprentissage, caractérisés par leur élasticité, sont les mêmes, mais chez les enfants, ces processus peuvent être limités par des facteurs de maturité.

D’autre part, l’andragogie est conçue pour les adultes, impliquant une approche différente basée sur l’autonomie et la responsabilisation. Alors que la pédagogie se concentre sur des éléments tels que le sentiment d’appartenance et le jeu pour les enfants, l’andragogie met l’accent sur l’émancipation des adultes dans leur apprentissage.

Bien qu’ils partagent un objectif commun d’apprentissage, les leviers d’intervention diffèrent en fonction de l’âge, du contexte et des spécificités de chaque groupe d’apprenant. Cela souligne l’importance de comprendre ces nuances pour des pratiques éducatives efficaces.

La plasticité cérébrale : une exploration cognitive de l'évolution des synapses

La plasticité cérébrale offre une fenêtre fascinante sur l’évolution des synapses, soulignant le rôle crucial de l’expérience dans notre apprentissage et la formation de souvenirs. Cette plasticité se divise en deux aspects clés : la plasticité adaptative et la plasticité développementale.

  1. La plasticité adaptative se manifeste à travers nos expériences de vie, créant des traces indélébiles dans notre cerveau dès le plus jeune âge et se poursuivant tout au long de notre vie.
  2. La plasticité développementale est influencée par des facteurs génétiques et environnementaux, comme les stimulations et le soutien que reçoivent les enfants. Ces influences façonnent le développement des différentes régions cérébrales, les rendant de plus en plus spécialisées et efficaces.

Au cœur des sciences cognitives, la maturation joue un rôle essentiel, se manifestant par des modifications neuronales et régionales. Certaines parties du cerveau, telles que la matière grise, augmentent en taille, tandis que d’autres rétrécissent. Une étape cruciale de la maturation est la myélinisation des axones, où une couche lipidique facilite la communication entre les neurones, améliorant ainsi la vitesse de réaction et les fonctions cognitives spécialisées. Cette maturation cérébrale permet aux différentes régions du cerveau de communiquer de manière plus efficace, donnant lieu à des fonctions plus élaborées et sophistiquées.

L'apport de la construction des représentations dans l'Apprentissage

L’apport de la construction des représentations dans l’apprentissage revêt une importance cruciale pour les apprenants et les enseignants afin de comprendre le processus d’assimilation des expériences.

Une représentation, est l’activation d’un réseau de neurones en réponse à une situation vécue. Ces activations neuronales créent des traces dans notre cerveau, mais ces traces sont éphémères et s’effacent rapidement si aucune action n’est entreprise. L’objectif de l’apprentissage est d’ancrer ces représentations de manière durable dans notre cerveau.

Ce processus est facilité par la plasticité cérébrale, qui renforce les connexions entre les neurones, offrant ainsi aux apprenants la possibilité de consolider leurs connaissances. Les enseignants jouent un rôle crucial en guidant les apprenants à réactiver ces réseaux neuronaux, favorisant ainsi un apprentissage profond et durable.

Céline Fouquet imagine ce processus comme la création d’un chemin dans une forêt cérébrale. La première fois, c’est comme ouvrir un nouveau sentier, difficile et complexe. Cependant, à mesure que nous réactivons ce réseau neuronal (en répétant l’expérience, en la vivant à nouveau), le chemin devient plus facile à suivre et plus rapide à parcourir, symbolisant ainsi la consolidation des connaissances dans notre esprit.

Comment les neurosciences peuvent améliorer l'éducation ?

« Je crois sincèrement que l’un des éléments essentiels pour bâtir une société heureuse et épanouie, réside dans le plaisir que l’on a à apprendre tout au long de la vie. Ce plaisir, s’il est nourri dès le plus jeune âge, permet d’entretenir la curiosité et de voir dans chaque erreur, chaque défi, chaque échec, une occasion de progresser et d’apprendre »

Céline Fouquet dans son ouvrage Les neurosciences au service de la pédagogie, comprendre et activer les leviers de l’apprentissage et les clefs de la mémorisation

Les étapes de l'apprentissage : décryptage des mécanismes cérébraux

Céline Fouquet se démarque des théories conventionnelles, notamment des 4 piliers de l’apprentissage de Stanislas Dehaene par son approche centrée sur le point de vue de l’apprenant. Dans son ouvrage, elle met en lumière les quatre étapes de l’apprentissage :

  1. La phase de prévision, où le cerveau, face à une situation donnée, tente de prédire la suite des événements.
  2. L’erreur : Lorsque cette prédiction se trompe, un signal d’erreur est généré, indiquant la nature et l’ampleur de l’erreur.
  3. La correction intervient grâce à la rétroaction, un retour sur l’erreur, un élément essentiel de l’apprentissage. Il est impératif que ce processus soit exempt de jugement et de culpabilité pour atteindre son objectif.
  4. Enfin, la répétition offre l’opportunité d’affiner nos prévisions, réduisant ainsi la probabilité d’erreur. La répétition peut être encouragée par l’enseignant sous forme de jeu, grâce à des outils numériques ou à d’autres méthodes d’enseignement.

Ces étapes mettent en lumière un principe fondamental des sciences cognitives : l’apprentissage se déroule lorsque les prédictions ne sont pas assurées à 100%. Dans ces instants d’incertitude, les connexions neuronales se renforcent, démontrant ainsi la nature dynamique et adaptable du cerveau lors du processus d’apprentissage.

Les leviers neuroscientifiques d'une mémorisation durable en formation

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Le rôle des émotions et des associations

Les neurosciences nous montrent que lorsqu’il s’agit d’améliorer la rétention, les émotions et les associations jouent un rôle central.

Les émotions, qu’elles soient positives ou négatives, ont un pouvoir significatif sur la consolidation de la mémoire. Les émotions positives, liées à la récompense et régulées par la dopamine, non seulement procurent un plaisir immédiat, mais renforcent aussi les connexions neuronales, favorisant ainsi la mémoire à long terme. Les associations d’idées permettent également de retenir un nombre conséquent d’informations comme le démontrent les neurosciences.

En parallèle, l’engagement, que Céline Fouquet nomme le « vouloir apprendre », émerge comme un pilier essentiel. C’est cet engagement qui détermine si un apprenant utilise efficacement les stratégies mémorielles proposées. L’intérêt et le sentiment de réussite sont des catalyseurs puissants. L’intérêt, alimenté par la curiosité, pousse à explorer de nouvelles connaissances, tandis que le sentiment de réussite procure la confiance nécessaire pour surmonter les défis.

Lorsque ces éléments d’engagement sont présents, l’apprenant est motivé à utiliser activement les stratégies d’apprentissage, favorisant ainsi une mémorisation plus profonde et durable. C’est dans cet état d’engagement, caractérisé par la confiance en ses capacités et un intérêt soutenu, que l’apprentissage se transforme d’une tâche laborieuse en une opportunité d’épanouissement intellectuel, catalysant ainsi la rétention des informations dans le cerveau engagé.

La recherche de l'espacement

L’importance d’espacer les répétitions en apprentissage est un principe crucial soutenu par les découvertes des neurosciences. Cette stratégie de mémorisation, souvent négligée, revêt une importance significative pour les élèves. En espaçant les séances d’apprentissage, nous permettons à notre cerveau de consolider les informations, un processus qui se déroule principalement pendant le sommeil. Ce temps d’espacement favorise la réactivation gratuite des connaissances, permettant au cerveau de sélectionner les éléments les plus importants à retenir. De plus, cela permet à des détails moins essentiels d’être oubliés, aidant ainsi l’élève à se concentrer sur les informations clés.

Ce processus est subtil et intelligent : à mesure que les révisions sont espacées sur des intervalles de plus en plus longs, notre cerveau interprète cela comme un indice indiquant que cette information est précieuse et utile pour l’avenir.

Pour déterminer l’intervalle optimal pour organiser les révisions, l’approche recommandée est d’apprendre initialement et de revoir environ un mois plus tard. Cette méthode, validée par les sciences cognitives, augmente significativement les chances de se rappeler des informations importantes même six mois après l’apprentissage initial. En intégrant cette stratégie dans l’ingénierie pédagogique, les éducateurs peuvent considérablement améliorer la rétention des élèves, optimisant ainsi leur expérience d’apprentissage.

Apprentissage entre pairs sans enseignants

L’efficacité de l’apprentissage entre pairs repose sur les mécanismes fondamentaux du fonctionnement du cerveau et des stratégies de mémorisation.
Expliquer un concept à quelqu’un d’autre se révèle être une méthode d’apprentissage exceptionnellement puissante, permettant non seulement de consolider ses propres connaissances mais également d’aider l’autre personne à comprendre le sujet.

Cependant, il est impératif de rester vigilant pour éviter de consolider des informations incorrectes. Pour garantir un apprentissage fructueux, il est essentiel d’établir des règles de base concernant la relation à l’erreur et à la compétition. Cette relation doit être basée sur la confiance mutuelle, offrant un espace où il est permis de faire des erreurs sans jugement. Cet environnement sécurisé permet aux apprenants d’explorer différentes stratégies de mémorisation, d’expérimenter et d’apprendre de leurs erreurs, facilitant ainsi un apprentissage entre pairs efficace et enrichissant pour toutes les parties impliquées.

Découvrez notre podcast Never Stop Learning

L’écriture de cet article repose sur l’échange entre Céline Fouquet, docteure en neuroscience et auteure de « Les neurosciences au service de la pédagogie : comprendre et activer les leviers de l’apprentissage et les clefs de la mémorisation », et Gérard Peccoux, président de Callimedia, durant l’épisode 62 de notre podcast Never Stop Learning.

Si vous souhaitez en savoir plus sur la Neuropédagogie, le digital Learning ou les neurosciences en apprentissage, découvrez les différents épisodes disponibles sur notre podcast.

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