Mardi 06 Avr 2021

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Learning Principle n°6: La surcharge cognitive entraîne un apprentissage inefficace

Par Karen L. Taylor, Directrice de l'Education et de l'Institut d'enseignement et d'apprentissage

De nos jours, il est rare d’ouvrir ses emails sans y trouver au moins un message non sollicité sur les dernières ressources pédagogiques. Nos lectures parlent de l’importance de la cognition et de la métacognition, de l’importance de l’apprentissage de surface et de l’apprentissage profond, de l’importance de l’apprentissage basé sur la recherche et le concept. Séparer le grain de l’ivraie s’avère parfois difficile. En même temps, la plupart d’entre nous voulons que notre pratique de classe soit fondée sur des recherches éducatives récentes et valides.

Dylan Wiliam est souvent cité par rapport à un tweet dans lequel il affirme que la théorie de la charge cognitive est probablement « la chose la plus importante que les enseignants doivent savoir » (Wiliam, 2017). Est-ce vraiment important pour l’apprentissage des élèves que l’enseignant prenne en compte la charge cognitive lors de la préparation d’une leçon? Il s’agit, bien sûr, d’une question rhétorique. Le but des sciences de l’apprentissage est d’utiliser ce que nous savons sur la cognition humaine afin de créer le meilleur environnement possible pour l’apprentissage des élèves.

En préparant cet article, j’ai longuement réfléchi à la façon d’aborder la question de la théorie de la charge cognitive et à la meilleure façon de visualiser la relation entre la théorie et la pratique en classe. J’ai finalement décidé qu’en fin de compte, il s’agit vraiment de trouver le juste équilibre entre la mémoire de travail et la mémoire à long terme, d’où l’image de la balance déséquilibrée.

En tant qu’êtres humains, nous ne pouvons traiter qu’une quantité limitée de nouvelles informations à la fois. Cependant, notre capacité à tirer des informations intégrées dans notre mémoire à long terme est presque illimitée. Andy Tharby (2019) utilise une métaphore qui est utile pour comprendre la différence lorsqu’il dit que notre mémoire de travail est comme une page de notes alors que la mémoire à long terme est plutôt comme un classeur. Dans ce classeur, nous avons organisé les informations en fichiers ou en schémas. En d’autres termes, nous pouvons puiser dans cette réserve de connaissances lorsque nous en avons besoin et nous sommes en mesure d’appliquer ou de transférer ces connaissances dans de nouveaux domaines.

Chaque fois que nous présentons du nouveau matériel aux élèves, nous mettons intrinsèquement à l’épreuve leur mémoire de travail et leur mémoire à long terme. Si nous imposons aux élèves un fardeau trop lourd à leur mémoire de travail, dont la quantité et la durée sont limitées, nous nuisons à l’apprentissage plutôt que nous l’améliorons. C’est l’une des raisons pour lesquelles il est si important de connaître nos élèves et d’être conscients de leurs connaissances antérieures, la base sur laquelle nous construisons de nouveaux apprentissages. Lorsque les informations que nous présentons sont complexes, elles doivent être ventilées. Non pour simplifier à l’excès, mais plutôt pour donner aux élèves les blocs de construction dont ils ont besoin pour se dépasser.

Imaginez que vous vous prépariez à enseigner une nouvelle unité sur les types de climat dans le monde. Vous pourriez envisager d’utiliser une image comme celle-ci :

Ou vous pourriez choisir quelque chose comme ceci :

Évidemment, l’âge des élèves est important, mais soyez patients. La première image est plus sophistiquée, plus détaillée et plus complexe. Visuellement, elle semble peut-être plus attrayante. Cependant, si la notion de types de climat est nouvelle pour vos élèves, il est possible qu’une grande partie de ces détails les déconcentrent. Quelles sont les informations essentielles sur lesquelles les élèves doivent se concentrer? Ils devront faire des allers-retours entre la carte et la légende et essayer de déchiffrer le codage. Tout cela mobilise passablement la mémoire de travail et peut détourner les élèves du but de la leçon, qui est de comprendre la différence entre les types de climat.

Si vous planifiez une leçon qui tient compte de la théorie de la charge cognitive, il sera peut-être préférable de choisir la deuxième image. Sans doute, pour un enseignant, l’élément le plus important à garder à l’esprit serait d’être explicite, de préciser l’objectif d’apprentissage et d’aider les élèves à identifier les informations clés pour atteindre cet objectif sans être exposés à des informations périphériques qui ne contribuent pas à l’apprentissage. Il s’agirait de commencer par les étapes progressives qui mènent à un ensemble; il s’agirait d’expliquer d’abord la question essentielle ou le concept global, puis de le décomposer. La démarche consiste à ce que la feuille de route soit claire pour les élèves.

Un autre exemple pourrait être d’enseigner aux élèves du secondaire comment rédiger une dissertation. Prenons cette question d’un ancien examen de l’IB : « Les problèmes économiques entre 1980 et 1991 ont été la raison la plus importante de la fin de la guerre froide. » Dans quelle mesure êtes-vous d’accord avec cette affirmation? Si vous deviez tenir compte de la théorie de la charge cognitive, vous ne vous contenteriez pas de poser la question aux élèves et de les laisser essayer de trouver une réponse. Les élèves ont-ils le contexte et le contenu nécessaires pour répondre à la question? Vous décomposeriez alors probablement les parties de la question de la dissertation : À quels genres de problèmes économiques pourrait-on faire référence? Pourquoi faire référence à 1980? Quels autres facteurs, outre l’aspect économique, auraient pu contribuer à mettre fin à la guerre froide? Comment peut-on répondre à la question « dans quelle mesure »?

Il va sans dire que nous voulons mettre nos élèves en situation de défi et leur donner l’occasion de se dépasser. Il y a des façons de faciliter le développement des connaissances et des compétences qui tiennent compte du fonctionnement de l’esprit humain. Et cela implique de maintenir la balance de la charge cognitive en équilibre.

Éléments à prendre en compte :

  • Ai-je planifié une leçon ou une unité qui tienne compte de la base de connaissances de mes élèves? 
  • Les activités que j’élabore sont-elles axées sur l’objectif d’apprentissage?
  • Ai-je supprimé les informations qui détournent l’attention ou qui sont pertinentes? 
  • Est-ce que j’offre aux élèves des occasions de devenir progressivement plus indépendants dans leurs compétences en résolution de problèmes?
  • Est-ce que je présente les informations nouvelles et complexes dans plus d’un mode?
  • Lorsque mes élèves sont passés de novices à experts, est-ce que je les ai encouragés à visualiser leur connaissance des concepts et des procédures? 
  • Avons-nous conçu le programme de façon à favoriser le développement de la mémoire à long terme?

Ressources utiles

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