Neurosciences cognitives et apprentissage

La pédagogie est un art qui doit s’appuyer sur des connaissances scientifiques actualisées. En apportant des indications sur les capacités et les contraintes du cerveau qui apprend, les neurosciences cognitives peuvent aider à expliquer pourquoi certaines situations d’apprentissage sont plus efficaces que d’autres.

Un tel intérêt porté à l’élève et à son cerveau, en termes d’attentes, de contraintes et de potentiel d’apprentissage, renoue avec l’esprit des pionniers des pédagogies nouvelles du XXe siècle tels Maria Montessori en Italie, Célestin Freinet en France et Ovide Decroly en Belgique. Il amène aussi à revisiter les contributions marquantes des grands psychologues de l’enfant, de l’apprentissage et de l’éducation : Alfred Binet en France, Jean Piaget en Suisse, Lev Vygotsky en Russie et Burrhus F. Skinner aux États-Unis.

Qu’est-ce que les neurosciences cognitives ?

Les neurosciences cognitives : « l’ensemble des disciplines qui ont pour objet d’établir la nature des relations entre la cognition et le cerveau» (Tiberghien, 2002). C’est une branche des sciences cognitives qui fait appel pour une large part aux neurosciences, à la neuropsychologie, à la psychologie cognitive (dont la thérapie Cognitive Comportementale), à l’imagerie cérébrale ainsi qu’à la modélisation.

Depuis les années quatre-vingt-dix, deux principales techniques d’imagerie cérébrale sont utilisées pour étudier les réseaux neuronaux qui sous-tendent les fonctions cognitives chez l’Homme : la Tomographie par Émission de Positrons (TEP) et l’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf), l’une et l’autre assistées par ordinateur (Dehaene, 1997 ; Houdé et al., 2002).

Ces technologies d’imagerie du cerveau s’ajoutent à la boîte à outils traditionnelle des psychologues (issue de Wundt, Binet, etc.) qui comportait déjà, depuis les années quatre-vingt, grâce aux premiers ordinateurs (après les chronomètres manuels), des mesures comportementales fines, en millisecondes, des temps de réponse : la chronométrie mentale.

C’est grâce à cette instrumentation performante que l’on peut aujourd’hui explorer, d’un regard neuf, la question des apprentissages à l’école. C’est le domaine de la neuroéducation ou neuropédagogie.

Il s’agit de comprendre comment les comportements et processus d’apprentissage sont contraints par les lois de fonctionnement du cerveau – que les professeurs doivent donc connaître (comme les autres organes du corps pour un médecin) – et, en retour, comment l’environnement, l’école en particulier (telle pédagogie, telle méthode, telle pratique) modifie et fait progresser le cerveau des enfants. Déjà Piaget, par la seule étude clinique et systématique des comportements enfantins, cherchait à comprendre scientifiquement ces questions grâce à la psychologie du développement cognitif. À cet égard, il était un précurseur des sciences cognitives.

Actuellement, les sciences de l’éducation universitaires (dans les facultés ou départements du même nom) ne sont pas très ouvertes aux apports des sciences cognitives, en France pour le moins. C’est dès lors la psychologie du développement qui, dans les traces de Piaget, joue très naturellement le rôle d’interface entre le cerveau, les processus d’apprentissage de l’enfant et l’école.

Les neurosciences cognitives dans la classe

Les neurosciences cognitives progressent rapidement dans des domaines très pertinents pour l’éducation. Cependant, il existe un fossé entre la science actuelle et les applications directes en classe. Le passage « du labo à l’école » n’est pas encore accompli concernant les sciences cognitives.

À l’heure où les neurosciences cognitives font une entrée massive dans le monde de l’éducation, certaines idées reçues sont encore trop répandues. Cet ouvrage s’appuie sur les dernières recherches et une méthodologie rigoureuse pour combattre ces « neuromythes » et mieux relier la théorie sur le fonctionnement du cerveau avec des pratiques pédagogiques très concrètes.

Les auteurs, des experts issus du monde enseignant et des neurosciences, s’appuient sur de nombreuses expérimentations conduites en classes auprès de 7 000 élèves et 600 enseignants pour illustrer le fonctionnement cognitif de l’apprenant, et ainsi lutter plus efficacement contre les difficultés scolaires.

Les axes fondamentaux de l’apprentissage sont traités : mémorisation, compréhension, attention et fonctions exécutives, implication active. Plus de 80 fiches opérationnelles regroupent :

• Les objectifs officiels sur les apprentissages ;
• Les éléments scientifiques qui fondent les pistes pédagogiques préconisées;
• Les pistes pédagogiques associées à des conseils pour leur mise en œuvre ;
• La description d’outils numériques adaptés ;
• Des témoignages des acteurs du terrain.

Très pratique, l’ouvrage place l’enseignant en position d’expérimentateur, seul ou en équipe, pour faire émerger des solutions pédagogiques réalisables en s’appuyant sur des données scientifiques et de très nombreux témoignages.

Les neurosciences cognitives dans la classe : Guide pour expérimenter et adapter ses pratiques pédagogiques.

Les cogni’classes

Les cogni’classes sont des classes crées par l’organisation « Apprendre et former avec les sciences cognitives » pour répondre à des problématiques locales à l’aide d’outils et d’approches pédagogiques justifiés à l’aide d’arguments neuroscientifiques.

Le concept de cogni’classe se définit comme un groupe d’enseignants qui, autour d’une classe, expérimente des modalités pédagogiques inspirées par les sciences cognitives. Les enseignants deviennent des praticiens réflexifs et collaborent éventuellement à une recherche d’évaluation des outils.

Une cogni’classe n’est pas une révolution pédagogique, c’est la mise en œuvre de pratiques par des enseignants, mais revisitées, rendues plus efficaces, à la lumière des sciences cognitives. D’autres pratiques en revanche apportent une réelle innovation, en épousant les savoirs apportés par la science, soit parce qu’elles étaient jusqu’à ce jour ignorées dans la classe, soit parce que des découvertes viennent bouleverser le regard sur la pédagogie. Les enseignants impliqués dans cette dynamique nous disent que leur métier a changé, qu’ils sont portés par un esprit d’expérimentation, que des progrès sont constatés chez les élèves, et qu’ils ne reviendront pas en arrière.

Conclusion

Les neurosciences cognitives entrent dans les classes sous différentes formes. Elles proposent aux enseignants des solutions pédagogiques inspirées des connaissances sur la façon dont le cerveau apprend et tente d’évaluer leur efficience à l’aide de protocoles scientifiques. Les enseignants sont invités à exploiter ces outils scientifiques en appliquant que possible les protocoles et en aidant les chercheurs à faire évoluer les solutions.

Sources :

•  Jean-Luc Berthier, Les cogni’classes.
• Olivier Houdé, L’école du cerveau de Montessori, Freinet et Piaget aux sciences cognitives.