Apprentissage : le cerveau est comme une forêt!

Que se passe-t-il dans la tête d’une personne qui apprend? Comment une meilleure connaissance du fonctionnement du cerveau peut-elle aider un enseignant à améliorer sa pratique?

Cet article rédigé par Steve Masson, professeur à l’UQAM, porte sur les récentes avancées de la science quant à la façon dont l’apprentissage modifie la structure du cerveau d’une personne. Le spécialiste de la neuroéducation explique en quoi ces découvertes sont pertinentes pour les pédagogues.

Sur le plan cérébral, qu’est-ce qu’apprendre?

Apprendre, c’est établir de nouvelles connexions entre les neurones du cerveau. Une fois créées, ces connexions peuvent se renforcer ou s’estomper, voire même disparaitre. Pour mieux comprendre le fonctionnement du cerveau lors de l’apprentissage, les scientifiques utilisent l’image d’un apprenant qui marche dans une forêt vierge bondée de végétation.

Au départ, il est difficile pour l’apprenant de se déplacer d’un point à un autre dans la forêt. Il doit écraser les branches et les feuilles afin de tracer un sentier. Or, plus il repasse souvent dans un sentier, plus il est facile pour l’apprenant d’y circuler. En revanche, s’il n’emprunte pas souvent un sentier, celui-ci disparait petit à petit, car la végétation repousse.

Quand on apprend, ce qui se passe dans le cerveau est semblable à ce qui se produit lorsque l’apprenant marche dans une forêt vierge. La première fois qu’il se retrouve face à une nouvelle tâche impliquant l’activation de nouveaux savoirs, l’apprenant peut avoir de la difficulté à créer « les sentiers », c’est-à-dire les connexions neuronales qui lui permettent d’accomplir aisément la tâche. En contrepartie, en répétant plus d’une fois l’action nouvelle, l’apprenant active des neurones, et ces neurones se connectent ensemble et renforcent progressivement les connexions établies.

Après plusieurs activations cérébrales, les neurones deviennent donc de plus en plus connectés, ce qui permet aux influx nerveux de circuler dans le cerveau de plus en plus aisément et efficacement.

C’est pour cela que l’entrainement mène à l’accomplissement plus rapide et plus efficace d’une tâche : les connexions neuronales se fortifient. Ces connexions peuvent toutefois s’affaiblir si l’apprenant ne les mobilise pas suffisamment, ce qui explique pourquoi il arrive d’oublier ce que nous avons déjà appris.

Ce que doivent savoir les pédagogues

Pour guider efficacement les apprenants dans leurs apprentissages, l’enseignant doit saisir l’importance de pratiquer et de répéter souvent les tâches associées aux nouveaux savoirs. Mieux connaitre le fonctionnement du cerveau permet également de mieux saisir pourquoi, chez certains élèves, des erreurs persistent à la suite d’un enseignement.

En effet, si les erreurs commises résultent de réseaux de neurones qui sont très solidement établis dans le cerveau, alors ils ne peuvent pas être modifiés aisément.

Dans un même ordre d‘idée, le fait qu’un élève ne parvienne pas à effectuer une tâche ne signifie pas qu’il n’a rien appris, mais plutôt que les connexions entre les neurones activées dans son cerveau ne sont pas encore suffisamment renforcées pour que les influx nerveux empruntent aisément ce « sentier ».

L’apprentissage actif

Dans les dernières années, la recherche a montré que les élèves apprennent davantage s’ils sont « actifs dans leurs apprentissages ». Il ne s’agit pas ici d’activité physique, mais bien de l’activité du cerveau. Par exemple, la manipulation de matériel ne garantit pas que l’élève active réellement les neurones de son cerveau. Dans un même ordre d’idées, le fait qu’un élève écoute « passivement » un exposé magistral ne signifie pas pour autant que l’activité de son cerveau est passive. C’est lorsque les neurones s’activent et établissent des liens entre elles que le cerveau est véritablement actif.

La répétition

Or, il n’est pas suffisant que le cerveau s’active pour que l’apprenant apprenne; il doit répéter cette activation pour qu’un réel apprentissage se produise. Ainsi, l’enseignant aurait avantage à morceler les contenus d’apprentissage et à miser sur la pratique afin que les connexions neuronales soient suffisamment fortifiées pour passer au prochain contenu.

Cependant, le simple fait de répéter une tâche n’assure pas un apprentissage si le cerveau n’est pas actif lors de ces répétitions. Par exemple, lire plusieurs fois un texte ou répéter de façon excessive le même type de tâche peut avoir l’effet inverse et faire en sorte que l’apprenant se démotive et se désengage complètement de l’apprentissage visé, d’où l’importance de varier les activités pédagogiques.

La récupération en mémoire

Les activités pédagogiques qui stimulent la récupération en mémoire des concepts appris sont de mise afin de consolider ces apprentissages. Comme le mentionne Masson, il peut s’agir de « questionner les élèves, leur demander d’enseigner ou d’expliquer une notion ou une procédure, faire interagir les élèves les uns avec les autres, etc. ».

Les principes d’un enseignement efficace

Évaluer pour apprendre

L’évaluation peut être utilisée comme stratégie d’apprentissage, car elle permet d’activer les connexions neuronales, parfois même plus qu’une période d’étude qui peut s’avérer plus passive. Ainsi, lire des notes de cours en annotant certains passages serait une stratégie d’étude moins efficace que se faire poser des questions au sujet de la matière par un pair ou se poser soi-même des questions pour inciter l’activation de son cerveau et la récupération des informations en mémoire.

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 E. Kennedy