Quand la science aide les élèves à mieux réussir à l’école !

À l’heure où la majorité des pays membres de l’OCDE repensent leurs systèmes d’éducation, voici que les neurosciences arrivent au secours des élèves pour optimiser leurs apprentissages. Les récentes recherches en science cognitive déboulonnent des mythes en éducation et encouragent certaines stratégies pédagogiques qui contribuent à la réussite des élèves. Tout cela grâce à l’imagerie cérébrale.

Les mythes sont tenaces lorsqu’il est question du cerveau en éducation. Les principaux neuromythes, puisque c’est de cela qu’il s’agit, sont fortement ancrés dans la population mais aussi chez les enseignants. Voici les principales idées reçues :

  • L’humain se sert d’à peine 10% de son cerveau (faux, il fonctionne à 100% selon les tâches demandées);
  • Le cerveau est plus performant avant l’âge de 50 ans (faux, il conserve sa plasticité toute sa vie en autant qu’il soit régulièrement sollicité);
  • Les différences entre les hémisphères gauche et droit expliquent la différence des apprentissages (faux, les hémisphères sont complémentaires);
  • Le respect du style d’apprentissage de l’élève (auditif, visuel, kinesthésique) affecte sa réussite (faux, aucune étude n’a réussi à le prouver sinon qu’il importe de varier ses stratégies pédagogiques pour stimuler l’attention des élèves);

Comment voir les apprentissages ?

L’imagerie par résonnance magnétique (RIM) est à la base des travaux en neuroscience. Grâce à l’IRM, il est maintenant possible de voir l’activité cérébrale au moment des apprentissages. Elle permet d’illustrer les connexions qui se font selon les tâches demandées à l’élève. Plus spécifiquement, nous pouvons observer une augmentation de l’activité neuronale dans les zones où se font les apprentissages. Cela se démontre par l’accroissement du nombre de connexions qui s’opèrent dans le cerveau.

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Figure 1- Neurones-freeimages.com

Comment aider les élèves?

Le récent symposium international de l’Association canadienne en éducation www.cea-ace.ca/fr s’est déroulé sous le thème La persévérance scolaire – Ce que la neuroscience peut nous enseigner. Le Dr Steve Masson, de l’Université du Québec à Montréal et directeur du Laboratoire de recherche en neuroéducation (LRN),   y a présenté des stratégies pédagogiques que les enseignants auraient avantage à intégrer dans leur pratique.

Tout d’abord, il importe de répéter l’activation neuronale. « Si on emprunte souvent le même sentier dans la forêt, un chemin se développe et on y circule plus facilement », affirme-t-il. Il en est de même avec l’activation des mêmes connexions qui contribuent à ce que les élèves fassent de meilleurs apprentissages.

L’effet d’espacement des périodes d’étude, telle qu’il les appelle, contribue aussi à mieux ancrer les apprentissages. Ainsi, il est plus profitable d’étudier quatre fois 30 minutes plutôt que de le faire pendant deux heures. Le phénomène d’oubli s’en trouve diminué et la réactivation des connaissances augmente la rétention des apprentissages comme l’illustre la figure 2.

temps et rétention

Figure 2 Activation des savoirs ©Steve Masson

Le prochain article abordera les autres principes pédagogiques sur lesquels le Dr Masson fait porter ses recherches. Il s’agit d’autant de pistes pour mener les élèves vers la réussite.

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Les neurosciences au-delà des mythes

L’Association canadienne d’éducation www.cea-ace.ca a tenu les 4 et 5 novembre dernier un symposium sur les neurosciences au Centre des Congrès de Québec. Malgré l’avis de certains chercheurs, trop peu sceptiques, qui trouvent cette « science » encore mal définie pour en faire un tel événement, l’ACE a tenu bon. Nous avons eu droit à trois exposés et pistes pratiques sous le thème de La persévérance scolaire – Ce que la neuroscience peut nous enseigner. Un riche symposium!

L’événement s’est ouvert avec la présentation, au titre très évocateur, La meilleure méthode d’apprentissage des mathématiques pour les enfants du Dr Daniel Ansari, (@NumCog) de la Chaire de recherche du Canada en neurosciences cognitives du développement et professeur au Western University de London, Ontario.

Il y a été notamment question du sens de quantité précurseur du sens des nombres chez les enfants. Ils en seraient dotés dès l’âge de 6 ou 9 mois; tout comme plusieurs animaux de l’espèce d’ailleurs. Ce sens de quantité qui s’appuie sur une connaissance non-symbolique des nombres ouvrirait la voie à la compréhension symbolique des mathématiques. Autrement dit, trois objets quelconques sont une représentation non-symbolique essentielle à la compréhension du chiffre trois (symbolique).

symbolique-non-symbolique

©Daniel Ansari

Dr Ansari a aussi révélé que l’activation du cerveau chez l’enfant lors de calculs à un chiffre serait en mesure de prédire ses compétences en mathématique une fois rendu au secondaire.

Abattre les neuromythes et comprendre l’apport des neurosciences

La palme du symposium revient sûrement au Dr Steve Masson (@SteveMasson), professeur à l’UQAM et directeur du laboratoire de recherche en neuroéducation (LRN).

Après avoir déboulonné quelques mythes en science de l’éducation (neuromythes), le chercheur nous propose des approches efficaces pour aider les élèves à mieux réussir à l’école.

D’entrée de jeu, il nous propose de faire le ménage dans certaines croyances pédagogiques. Dehors les approches qui n’ont pas de fondements scientifiques pour le Dr Masson! Ainsi, les styles d’apprentissage de Gardner, ne trouvent pas d’écho chez Masson, pas plus que les théories axées sur la prédominance d’un hémisphère du cerveau ou encore la « braingym ». Aucune de ces approches n’a réussi à répondre à la démonstration scientifique des neurosciences.

Or, cette science a réussi à démontrer que l’élasticité du cerveau n’est pas l’apanage de l’enfance et que les connexions neuronales continuent à se multiplier dès l’instant que nous sommes en situation d’apprentissage. Comment maintenant réussir à optimiser nos apprentissages?

Steve Masson invoque l’influence prépondérante de la récupération de mémoire, afin de mobiliser les savoirs et ainsi améliorer les apprentissages. Outre cela, il invoque l’importance de morceler les apprentissages, afin d’optimiser leur acquisition. Ainsi, espacer les périodes d’apprentissage en courtes séquences en classe ou au moment d’étudier présente les gains les plus solides lors de l’observation des résultats d’analyse en laboratoire.

Espacement de temps

©Steve Masson

Bougez pour faire respirer votre cerveau

Les bienfaits de l’activité physique sur notre condition générale ne sont plus à démontrer. Qu’en est-il pour l’acquisition des connaissances? C’est la démonstration à laquelle se sont livrés Dre Lindsay Thornton, du Comité olympique américain, Alex Thornton, docteur en leadership pédagogique et Chris Gilbert, neuropsychologue informatique à l’Université de McMaster.

Si l’exercice ne rend pas plus intelligent, il prédispose à mieux apprendre, avons-nous entendu d’entrée de jeu. Comment cela s’opère-t-il? Par la simple oxygénation neuronale qui suit toute activité physique de moyenne à forte intensité. Le surentrainement est évidemment contre-indiqué.

Les bénéfices liés à l’activité physique se traduisent par une attention accrue, une chaîne d’opérations améliorée (traitement, mémorisation et récupération de l’information), une humeur et une motivation accrues. Si cette activité physique doit précéder les apprentissages, il serait peut-être pertinent de réviser certaines pratiques pédagogiques pour aider nos élèves.

La jeunesse des neurosciences explique facilement que 90% des connaissances dans ce domaine se sont faites au cours des 15 dernières années. Or, l’audace de tenir un symposium sur une si jeune science prouve bien le leadership de l’ACE.