Le multitâche et l’apprentissage

Texte adapté et traduit de l’anglais de Divided Attention, publié sur le site The Chronicle of Higher Education le 31 janvier 2010

Source de l’image : Shutterstock Syda Productions

À l’ère où le multitâche se transporte jusqu’en classe, des chercheurs explorent la nature de l’apprentissage et de la mémoire

Imaginez que vous êtes au volant, que vous vous perdez dans vos rêveries à méditer sur votre dernière peine d’amour tout en faisant vos calculs pour votre prochaine déclaration d’impôt. Vous êtes tellement distrait que vous enfoncez l’arrière d’une voiture à 15 km à l’heure. Vous vous dites sans doute : « Zut ! C’est ma faute. J’avais l’esprit ailleurs ».

En revanche, imaginez que vous prenez la route dans un état d’euphorie légère, en mode multitâche, en vous rendant à un rendez-vous d’affaires. Vous buvez du café et parlez à votre patron au cellulaire pour pratiquer votre présentation. Vous faites le même accident. Vous connaissez pourtant toutes les mises en garde contre l’utilisation du cellulaire au volant, mais sur le plan émotif, cet accident pourrait vous mettre dans un état complètement différent de celui du premier scénario. « Voyons, j’étais pourtant vigilant ! ». Votre cerveau était stimulé à effectuer plusieurs tâches simultanément et vous avez eu l’impression illusoire que vous pouviez réussir à toutes les faire.

L’illusion du multitâche

Cette illusion de compétence est l’une des choses qui préoccupent le plus les chercheurs qui étudient l’attention, la cognition et l’apprentissage. Depuis l’avènement de l’éducation, on sait que l’attention des élèves se perd parfois à d’autres pensées qu’à leur apprentissage. Mais jusqu’à dernièrement – du moins craint-on -, les élèves savaient au moins quand leurs pensées vaquaient. Un élève aujourd’hui qui passe rapidement de la rédaction d’un message-texte à son compte Facebook, puis à la prise de notes et qui revient à Facebook peut quitter la classe la tête bourdonnante et dans un état d’alerte, avec l’impression qu’il a absorbé plus de la leçon qu’il l’a fait en réalité.

Les personnes qui fonctionnent souvent en mode multitâche ont une très grande confiance en leurs capacités, affirme Clifford I. Nass, professeur de psychologie à l’Université de Stanford. Mais on sait que ces personnes réussissent en réalité moins bien que la plupart des gens.

En effet, l’été dernier, Nass et deux de ses collègues ont publié une étude (Cognitive control in media multitaskers) qui démontre que les personnes qui se décrivent comme des adeptes du multitâche réussissent beaucoup moins bien les tâches cognitives et mémorielles qui impliquent des distractions que les personnes qui préfèrent se concentrer à l’exécution d’une seule tâche. Cette étude ajoute une preuve de plus qui soutient la thèse qu’il n’est pas sage de s’adonner à plusieurs tâches en même temps (voir la première vidéo au bas de la page).

Des expériences comme celles-là alimentent le perpétuel débat de l’autorisation des ordinateurs portables en classe. Mais on n’a découvert jusque-là qu’une petite parcelle du terrain. Nass et d’autres spécialistes de l’attention et de la vigilance soutienne que leur travail a le potentiel d’éclairer les questions irrésolues qui concernent la nature de l’apprentissage, de la mémoire et de l’intelligence.

Les premières études sur le multitâche et la mémoire

Dès les années 1890, des psychologues expérimentaux testaient l’habileté des personnes à diviser leur attention à l’exécution de plusieurs tâches. Un de ces chercheurs précurseurs a demandé à ses sujets de lire à haute voix un roman pendant qu’ils écrivaient simultanément la lettre « A » aussi souvent que possible. Un autre, lui, a demandé à ses sujets de classer des cartes de formes différentes en comptant par trois à voix haute.

Ces chercheurs avant-gardistes étaient très intéressés à savoir si l’attention est générée par un effort conscient ou si elle est l’effet involontaire d’une force extérieure. Le consensus établi aujourd’hui veut qu’il y a chevauchement de deux systèmes neuronaux qui sont par ailleurs distincts : un contrôle l’attention, celui qui vous pousse à lire une autre page de Faulkner ; et l’autre contrôle l’attention à partir d’un stimulus, celui qui vous fait vous retourner quand quelqu’un casse un verre derrière vous.

Ces chercheurs étaient aussi intrigués par l’éventail de variations individuelles qu’ils ont trouvé. Certaines personnes semblaient substantiellement meilleures que d’autres à se concentrer malgré les distractions. En même temps, il n’y a pas de superstars : au-delà d’un niveau assez faible de multitâche, la performance de tout le monde tombe en panne. Les gens peuvent marcher et mâcher de la gomme en même temps, mais ne peuvent pas marcher, mâcher de la gomme, jouer au frisbee et résoudre des problèmes de calcul.

Le fonctionnement et les limites de la mémoire de travail

Dans un article célèbre datant de 1956, George A. Miller (à l’épode professeur à l’Université Harvard, mais aujourd’hui à l’Université de Princeton) suggérait que la capacité de mémoire de travail de l’humain, c’est-à-dire sa capacité à jongler avec les faits et à procéder à des opérations mentales, est limitée à environ sept unités. Quand on montre à des personnes une image qui représente des cercles pendant un quart de seconde, ils réussissent à savoir s’il y en a sept ou moins. (Certaines personnes réussissent même à en compter neuf.) Au-delà de ce point, les sujets estiment le nombre de cercles. De la même manière, lorsqu’on demande à des personnes de répéter une séquence de nombres ou un air musical qui ne leur est pas familier, leur limite à un premier essai tourne autour de sept nombres ou de sept notes.

Ce que Miller a appelé le goulot d’étranglement de l’information a été reconnu comme une contrainte profonde de l’intelligence humaine. En quelques mots, il y a deux façons de gérer ses effets.

La première consiste à morceler l’information de sorte que vous pouvez engranger plus d’information dans l’une de ces sept unités. Comme Miller l’a écrit : « Un homme qui commence tout juste à apprendre le code radiotélégraphique entend chaque impulsion courte et longue comme un fragment distinct. Bientôt, il est capable de convertir ces sons en lettres, et alors il pourra se faire aux lettres comme à des unités. Alors, les lettres s’organisent en mots et les fragments d’information deviennent de plus en plus gros jusqu’à ce que l’homme entende des phrases complètes. Ce genre de processus est évidemment au cœur de nombreux types d’apprentissage.

Le deuxième moyen de gérer le goulot – et le seul qui nous concerne ici – est de gérer l’attention de telle manière que des stimuli indésirables ne puissent envahir la mémoire de travail. Cela peut sembler simple. Mais comme le chercheur en neuroscience Torkel Klingberg l’explique dans son récent ouvrage The Overflowing Brain: Information Overload and the Limits of Working Memory (Oxford University Press), les chercheurs ne s’entendent pas sur la façon de décrire la relation entre l’attention et la mémoire de travail. Est-ce qu’un faible système d’attention cause une faible mémoire de travail, ou ce rapport de cause à effet fonctionne-t-il parfois en sens inverse ?

Une métaphore bien connue pour explique ce phénomène est que ce qui contrôle l’attention agit comme un « videur de boite de nuit » qui empêche les choses sans importance de pénétrer dans la mémoire de travail. Il y a quelques années, Klingberg et ses collègues ont mené des expériences d’imagerie cérébrale qui ont montré que la région du pallidum semble être très active quand les gens repoussent avec succès une source de distraction.

L’attention ou la capacité de ne pas céder aux distractions

Pourquoi certaines personnes semblent bien maintenir leur attention sur une seule tâche alors que d’autres en sont incapables ? demande Michael J. Kane, professeur titulaire de psychologie à l’Université de Caroline du Nord à Greensboro. « La disparité dans la capacité de mémoire de travail explique environ la moitié de la disparité des raisonnements et des interprétations individuelles. Il n’y a pas de consensus sur ce qui fait cette relation. Mais il y a un certain nombre de mécanismes qui semblent entrer en ligne de compte. »

Un de ceux-là semble intentionnel, affirme Kane. « L’idée que mes collègues et moi mettons de l’avant est que les différences entre la capacité de mémoire des individus s’expliquent en partie parce que les personnes qui ont une capacité de mémoire de travail très élevée peuvent simplement mieux contrôler leur attention.

En d’autres termes, pour reprendre une métaphore d’autres chercheurs, les personnes qui ont une grande capacité de mémoire de travail n’ont pas une plus grande boite de nuit dans leur cerveau. Ils ont seulement des videurs plus efficaces à la porte extérieure. Des habiletés d’attention fortes produisent une plus forte « intelligence fluide » (en opposition à l’intelligence cristallisée), croient Kane à l’instar d’autres chercheurs.

L’attention et la distraction sont enchevêtrées non seulement dans le raisonnement et la mémoire, mais aussi dans l’encodage des informations dans la mémoire à long terme.

Les avantages de l’attention concentrée

En 2006, une équipe de chercheurs dirigée par Karin Foerde, qui est maintenant candidate au postdoctorat en psychologie à l’Université Columbia, rapporte une expérience qui a montré que la distraction pendant un apprentissage peu être nocive, même si la distraction ne semble pas nuire à la performance immédiate des élèves dans leurs tâches.

Foerde et ses collègues ont demandé à leurs sujets de « prédire la météo » en se basant sur des indices qu’ils ont progressivement appris au cours d’épreuves informatiques. Par exemple, voir un octogone à l’écran pourrait signifier qu’il y aurait 75 % de chances qu’ils voient de la pluie sur l’écran suivant. Les chercheurs n’ont jamais révélé le pourcentage exact, mais peu à peu, les sujets ont appris à conclure que la plupart du temps, un octogone signifiait qu’il allait pleuvoir. Pendant l’un des quatre entrainements, les chercheurs ont demandé aux sujets de compter des notes de musique qu’on leur faisait entendre pendant qu’ils faisaient leurs prévisions.

À première vue, la distraction ne semble pas nuire à la performance des sujets : leurs prévisions météo sous distraction ont été à peu près aussi précises qu’elles l’étaient pendant les trois autres épreuves. Mais quand on leur a demandé ensuite de décrire les règles générales de probabilité pour cette épreuve (par exemple, un triangle signifie une période d’ensoleillement 80 % du temps), ils ont moins bien réussi que lorsqu’ils ont fait l’épreuve sans distraction.

Foerde et ses collègues affirment que lorsque les sujets sont distraits, ils apprennent les règles grâce au système semi-conscient de la « mémoire d’habitude », et que lorsqu’ils ne sont pas distraits, ils les mémorisent grâce à ce qu’on appelle le système de « mémoire déclarative ». (En effet, l’imagerie cérébrale a montré que différentes zones du cerveau des sujets ont été activées au cours des deux conditions expérimentales.)

Cette distinction est importante pour les éducateurs, soutient la chercheuse, parce que l’information qui est encodée dans la mémoire déclarative est plus flexible, ce qui signifie que les gens sont plus susceptibles d’être en mesure d’établir des analogies et d’extrapoler à partir de cette information.

« Si vous regardez la performance de la tâche principale, vous pourriez ne pas voir ces différences, poursuit Foerde. Mais quand vous êtes enseignant, vous souhaitez voir plus que simple rétention de l’information que vous livrez. Vous avez envie de voir des indices qui vous prouvent que vos élèves peuvent utiliser cette information de façon nouvelle. »

Portable en classe, utile ou nuisible ?

Si l’attention concentrée est indispensable à l’apprentissage, jusqu’où doit aller un enseignant du postsecondaire afin de préserver ses élèves des distractions ? Devrait-il interdire les ordinateurs portables en classe?

Un éminent spécialiste de l’attention est prêt à aller encore plus loin.

« J’enseigne dans une classe de premier cycle universitaire, explique David E. Meyer, professeur de psychologie à l’Université du Michigan à Ann Arbor. Cela pourrait bien avoir été la toute première classe de leur parcours universitaire. J’ai distribué une feuille sur laquelle était inscrit : Tu n’auras point d’appareils électroniques dans la salle de classe.

Je ne veux pas voir d’étudiants devant leur ordinateur, parce que je sais qu’ils sont sur le Web. Je ne veux pas qu’ils prennent de notes. Je veux que leur attention soit fixée sur moi. »

Attendez une minute. Pas de notes ? Est-ce que ça comprend la plume et le bloc-notes ?

« Si, je ne veux pas de ça non plus », dit Meyer. « Je pense qu’avec tous les médias qui sont maintenant disponibles, il est plus logique pour le professeur de distribuer le matériel qui lui semble absolument essentiel, soit après la présentation ou avant. Ou vous pouvez enregistrer la présentation et la rendre accessible aux étudiants pour qu’ils puissent la revoir. Si vous souhaitez créer le meilleur environnement d’apprentissage, je pense qu’il est préférable de demander aux élèves de vous écouter et d’écouter les autres attentivement. S’ils commencent à prendre des notes, ils vont rater quelque chose que vous aurez dit. »

Accordez à Meyer son dû. Il a fait autant que n’importe quel savant pour expliquer comment et pourquoi le multitâche dégrade les performances. Dans une série d’articles publiés il y a une décennie, lui et ses collègues ont établi que, même dans des conditions optimales, il faut un temps considérable au cerveau pour passer d’un but à un autre, et d’un ensemble de règles à un autre.

« J’ai fait des démonstrations en classe, dit Meyer, par lesquelles mes étudiants peuvent constater ce qu’il leur en coûte d’être en mode multitâche, par opposition à être concentré sur un seul flux d’information. » Le professeur demande, par exemple, aux élèves de réciter les lettres A à J aussi vite que possible, puis les nombres de 1 à 10. Chacune de ces tâches prend généralement à peu près deux secondes à exécuter. Puis il leur demande d’entrelacer les deux récitations aussi vite qu’ils le peuvent : « A, 1, B, 2 » et ainsi de suite. Est-ce que ça prend quatre secondes ? Non, il faut normalement compter 15 à 20 secondes, et encore, de nombreux étudiants font des erreurs.

« C’est parce qu’il y a une perte de temps lorsque le sujet passe de la récitation des lettres à la récitation des chiffres ou vice-versa, soutient Meyer. « Et ces coûts de temps supplémentaires s’additionnent rapidement. »

Plusieurs autres chercheurs qui se sont intéressés à l’attention, cependant, reconnaissent qu’ils n’ont pas essayé de fixer de règles strictes sur l’utilisation d’ordinateurs portables en classe.

« J’ai pensé à avoir une section spéciale réservée aux portables dans une salle de conférence, dit Kane, psychologue à Greensboro. De cette façon, les élèves n’auraient pas à se laisser distraire par les écrans de leurs voisins s’ils ne veulent pas l’être. » Au-delà de cela, cependant, Kane est réticent à prendre position. Beaucoup d’étudiants prennent légitimement des notes sur leur portable et il ne veut pas d’empêcher cela.

De même pour Clifford I. Nass, professeur de psychologie à l’Université de Stanford, qui autorise l’ordinateur portable en classe, même si ce choix l’embarrasse, compte tenu de ses recherches. « Il serait tout simplement trop étrange d’interdire les portables dans un cours qui porte sur les ordinateurs et la société », plaide-t-il.

Beaucoup d’autres chercheurs disent que les enseignants devraient faire la paix avec le nouveau monde du furetage et du multitâche. N. Katherine Hayles, professeure émérite d’anglais à l’Université de Californie à Los Angeles, a fait valoir dans une série d’essais que le nouveau monde multimédia génère une « hyper-attention » qui est différente, mais pas nécessairement pire que l’attention au sens traditionnel du terme. Dans un environnement riche en médias, croit-elle, les jeunes cerveaux font de mieux en mieux la connexion conceptuelle entre une grande variété de domaines (voir la seconde vidéo au bas de la page).

L’hyper-attention et le média-multitâche

«Un des principes fondamentaux d’un bon enseignement, c’est qu’il faut commencer là où sont les élèves » dit Hayles. Et une fois qu’il a trouvé où ils sont, un bon professeur peut les amener presque partout. Les élèves d’aujourd’hui ne commencent pas leur apprentissage pas dans un profond recueillement. Ils commencent dans un mode d’hyper-attention. Et notre défi pédagogique sera de combiner cette hyper-attention à une attention profonde et à les amener à cultiver les deux. Et nous ne pouvons pas faire cela si nous stigmatisons l’hyper-attention comme une forme de pensée inférieure ».

Nass est sceptique. Dans une étude récente non publiée, ses collègues et lui ont constaté que les adeptes chroniques du média-multitâche (personnes qui passent plusieurs heures par jour à butiner d’une tâche à l’autre devant l’écran) ont de moins bonnes performances que leurs pairs aux questions d’analyse du Law School Admisson Test. Il n’est pas sûr de la façon dont le lien de causalité fonctionne dans ce cas : il se pourrait que plusieurs adeptes du média-multitâche soient des personnes sujettes à l’hyper-distraction qui auraient malgré tout eu de plus faibles résultats aux questions du LSAT, même à l’ère pré-Internet. Mais il craint que le média-multitâche puisse en fait être en train de détruire les capacités de raisonnement des élèves.

« L’une des questions les plus profondes dans ce domaine, explique Nass, c’est de savoir si le média-multitâche est provoqué par un désir d’apprendre de nouvelles informations ou qu’il sert à éviter des informations existantes. Est-ce que les personnes deviennent des adeptes du multitâche parce que les nouveaux médias sont séduisants – dans ce cas, ils se meurent vraiment de jouer Freecell, d’aller sur Facebook ou d’acheter sur eBay – ou est-ce simplement qu’ils éprouvent une aversion pour la tâche qu’ils doivent accomplir?

Lorsque Nass était un élève du secondaire, il y a quelques décennies, ses parents étaient friands d’une vieille citation de Sir Joshua Reynolds :

Il n’y a aucun expédient auquel l’homme ne recourt pas pour éviter le véritable travail de la pensée.

C’est l’énigme qui a animé une grande partie de sa carrière.

« Je ne pense pas que les étudiants en droit sont assis dans les salles de classe pour se dire : Moi, je préfère jouer à Freecell plutôt que d’apprendre la loi, illustre Nass. Je ne pense pas que ce soit le cas. Ce qui se passe, c’est qu’arrive un moment où vous vous dites : Moi, je peux faire quelque chose de vraiment simple ou je peux faire quelque chose de vraiment difficile. »
N. Katherine Hayles (2007). Hyper and Deep Attention: The Generational Divide in Cognitive Modes. Profession, 2007, pp. 187–199 (13) (en ligne [PDF]).

Miller, G. A. (1956). The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information. Psychological Review 63 (2): 81-97. (en ligne [PDF])

Ophir, E., Nass, C, & Wagner, A.D. (2009). Cognitive control in media multitaskers. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, (106, 37) (résumé en ligne).

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