Depuis quelques années, nous avons assisté à un changement de paradigme dans le monde de la formation. L’idée de considérer l’apprenant comme une entité passive, simplement réceptive aux connaissances dispensées, s’efface au profit d’une approche résolument plus centrée sur l’humain. Cette nouvelle approche a en particulier été nourrie par les avancées et les apports des sciences cognitives qui visent à comprendre le fonctionnement du cerveau. A partir de nouvelles connaissances sur nos modes de fonctionnement, l’enjeu est d’adapter les méthodes d’enseignement et de formation pour optimiser la transmission de savoir et le développement de nouvelles compétences.

Qu’entend t on par sciences cognitives ?

Les sciences cognitives étudient les processus mentaux tels que la perception, la mémoire, le raisonnement et le langage, offrent un éclairage précieux sur la manière dont les individus apprennent. En partant de l’humain et de son fonctionnement cognitif, les formateurs et enseignants peuvent concevoir des stratégies formatives beaucoup plus efficaces et surtout mieux adaptées à la diversité des apprenants.

Dans ce domaine, les sciences cognitives apportent un éclairage inédit aux sciences de la formation. Sans qu’elles soient le seul guide, elles deviennent incontournables. On peut d’autant plus parler de science de la formation dès lors, qu’en l’état actuel des connaissances, il existe des moyens plus précis de savoir comment le cerveau fonctionne, apprend, mémorise, comprend et oubli (1). 

L’un des principes fondamentaux des sciences cognitives est la plasticité cérébrale, qui réfute l’idée selon laquelle le cerveau serait figé une fois atteint à l’âge adulte. Au contraire, le cerveau humain est manifestement capable de se remodeler en réponse à de nouvelles expériences et à un apprentissage continu. 

Cette découverte met en lumière l’importance d’adopter des approches d’enseignement dynamiques et évolutives, qui stimulent activement le cerveau de l’apprenant.

Loin d’un cerveau stable, lié uniquement à notre hérédité, les neurosciences nous ont permis de découvrir que les connexions neuronales se révèlent extraordinairement flexibles. Cette caractéristique nous permet d’activer, désactiver, créer, éliminer des circuits neuronaux, ce que les experts appellent la plasticité neuronale, une capacité pour le cerveau à se restructurer, donc à évoluer en permanence. La production d’un effort, la réalisation répétée d’une activité va tracer de nouveaux circuits c’est-à-dire développer de nouvelles capacités.

Comme le précise Stanislas Dehaene (directeur de l’unité INSERM-CEA de neuro-imagerie cognitive) : « L’effet de l’éducation qu’a reçue une personne se traduit directement par des changements d’organisation de ces circuits. Ce que nous observons en imagerie est le contraire du déterminisme. » (2).

Dans une étude réalisée sur les taxis londoniens, la professeur Eleanor Maguire (3), du University College London, département neurosciences, a constaté que les apprentis chauffeurs, tenus de mémoriser pas moins de 25000 noms de rue, ont eu un grossissement de l’hippocampe. Une partie spécifique du cerveau à visuellement été modifiée à l’issu d’une période d’apprentissage. 

Les dernières avancées ont également permis de faire tomber quelques neuromythes, comme par exemple que nous n’utiliserions que 10% de notre cerveau.  Les experts nous rassurent désormais sur ce point, il semble que nous utilisons bien 100% de notre cerveau !

En revanche, certaines zones spécifiques s’activent davantage en fonction de l’activité que nous réalisons. L’initiative Mind Miror, à partir d’un casque EEG (électroencéphalographie) et d’une caméra 3D a permis de visualiser de manière ludique l’activité électrique du cerveau en temps réel sur un écran (4) 

Le dispositif met en évidence une cartographie de l’activité du cerveau avec des zones colorées en rouge (concentration sur une tâche), d’autres de couleur bleu (détente). Observer l’activité cérébrale en fonction de l’activité réalisée a ouvert la voie à de multiples déclinaisons pratiques. 

Au regard d’études éprouvées, on n’apprend pas au moment où on reçoit l’information de manière passive mais bien d’avantage quand on produit soi-même un effort de mobilisation de cette information pour résoudre un problème le plus en lien possible avec les problématiques des apprenants. A ce moment-là le cerveau crée des connexions (traces mentales) qui vont permettre de mobiliser l’information.

Un cerveau qui reçoit n’est donc pas le même qu’un cerveau qui produit (activation de zones différentes). La répétition va renforcer ces traces et l’absence de pratique les affaiblir.

Ces découvertes impactent finalement entièrement tant la conception que l’animation.

Morceler l’information, permettre à l’apprenant de mobiliser l’information pour résoudre une situation, répéter un geste, tout ceci pour renforcer les traces mentales, le tout en variant les activités pour maintenir l’attention, l’engagement et la motivation, tout un programme ! 

Une autre notion clé est celle de la cognition située (5), de quoi parle t on ?

Elle met l’accent sur le rôle de l’environnement et de la situation dans le processus d’apprentissage. Plutôt que de considérer l’apprentissage comme une simple acquisition de connaissances abstraites, la cognition située reconnaît que l’apprentissage est étroitement lié au contexte dans lequel il se produit.

Ainsi, pour développer efficacement les compétences d’un apprenant, il semble essentiel de créer des environnements d’apprentissage riches et stimulants qui reflètent les situations réelles dans lesquelles ces compétences seront à mobiliser.

En s’appuyant sur ces principes, les intervenants peuvent mettre en œuvre des méthodes d’enseignement plus interactives et personnalisées. Avec les technologies d’apprentissage, le digital learning jouent un rôle croissant dans cette transformation, en offrant des outils et des plateformes qui permettent aux apprenants d’explorer, de pratiquer et de recevoir un retour d’information immédiat sur leurs performances.

Des approches telles que l’apprentissage adaptatif, qui ajuste le contenu et la progression en fonction des besoins spécifiques de chaque apprenant, illustrent cette convergence entre les sciences cognitives et les dernières pratiques pédagogiques.

De plus, en comprenant mieux les mécanismes de la mémoire et de l’attention, les formateurs et enseignants peuvent concevoir des stratégies pour optimiser une rétention plus durable des connaissances et favoriser l’engagement des apprenants (6).

Des techniques telles que le rappel fréquent, l’espacement des apprentissages et la diversification des formats peuvent améliorer significativement les résultats des apprenants, tout en leur permettant de développer des compétences de réflexion critique et d’application pratique des connaissances.

En somme, partir de l’humain pour mieux développer les compétences de l’apprenant grâce aux sciences cognitives représente une avancée majeure dans le domaine de la formation et l’éducation en général. En intégrant les connaissances sur le fonctionnement de l’esprit humain dans la conception des formations et des environnements d’apprentissage, nous sommes en mesure de créer des expériences plus enrichissantes, plus efficaces et mieux adaptées aux besoins individuels des apprenants. Cette approche fait ces preuves dans une approche plus dynamique et plus centrée sur le développement holistique de chaque individu.

 

(1) « Comprendre le cerveau : Naissance d’une science de l’apprentissage, OCDE« , (ici)
(2) Rapport n° 476 (2011-2012), tome I, 13 mars 2012, « L’impact et les enjeux des nouvelles technologies d’exploration et de thérapie du cerveau », (ici)
(3) Référence de l’abstract de l’étude (ici)
(4) « Mind-Mirror : visualiser l’activité cérébrale en réalité augmentée » (ici)
(5) Sur la notion de cognition située (ici)
(6) Journal of Applied Research in Memory and Cognition (ici)