L'apprentissage dans l'approche cognitive

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L’approche cognitive de l’apprentissage constitue un élargissement, et parfois une remise en question, du paradigme cognitiviste «classique » de traitement de l’information. Depuis les années 1990, elle prend en considération l’inscription corporelle, sociale et historique de la cognition humaine, de même que son caractère distribué entre les humains et les diverses composantes de l’environnement culturel et matériel. Dans cette perspective Alexander, Schallert et Reynolds (2012, p. 186) ont proposé de définir de façon très large l’apprentissage en tant que

"… a multidimensional process that results in a relatively enduring change in a person or persons, and consequently how that person or persons will perceive the world and reciprocally respond to its affordances physically, psychologically, and socially. The process of learning has as its foundation the systemic, dynamic, and interactive relation between the nature of the learner and the object of the learning as ecologically situated in a given time and place as well as over time.

Dans l'approche cognitive, l’apprentissage ne constitue pas un processus unitaire, mais un ensemble de processus mettant en jeu divers mécanismes naturels et culturels.

Les recherches sur l’apprentissage réalisées en sciences cognitives peuvent être classées en trois grands courants (Bransford et al. 2006) :

1. Les recherches sur l’apprentissage implicite et le cerveau (par exemple, l’apprentissage des langues chez les jeunes enfants);
2. Les recherches sur l’apprentissage informel (par exemple, l’apprentissage des conduites sociales acceptables au sein de la famille, l’apprentissage quotidien dans les groupes et les réseaux sociaux);
3. Les recherches sur l’apprentissage formel soit celui qui se déroule dans les dispositifs d’enseignement intentionnellement conçus dans ce but.

Cependant, cette catégorisation l’apprentissage ne fait pas l’unanimité dans le champ éducatif (Réf à compléter).

L'apprentissage est donc un phénomène complexe qui est abordé, dans l'approche cognitive, selon plusieurs perspectives complémentaires.

Pour en savoir plus, voici les lectures proposées aux étudiants dans le cours TED 6210 : Pour commencer (lecture obligatoire) : Schneider, M., & Stern, E. (2010). L’apprentissage dans une perspective cognitive. In H. Dumont, D. Istance, & F. Benavides (Eds.), Comment apprend-on? La recherche au service de la pratique (pp. 73-95). Paris, France : Éditions OCDE.

La perspective évolutionniste

Les mécanismes d'apprentissage assurent l'adaptation à l'environnement. Le système cognitif humain, grâce auquel ces mécanismes sont mis en oeuvre est un système biologique spécialisé, qui a évolué afin de permettre à l’espèce humaine une meilleure adaptation à son environnement, et qui, en même temps, a contribué à transformer cet environnement naturel en environnement culturel. L'incroyable faculté d’adaptation des humains réside principalement dans leurs capacités d’apprendre de nouvelles connaissances, dès la naissance (ou même avant) jusqu’à la vieillesse.

Les humains partagent certains des mécanismes d’apprentissage avec d’autres animaux, par exemple, le conditionnement.

D’autres processus semblent spécifiques à l’homme, le distinguant ainsi de ses plus proches cousins, les primates. Il en serait ainsi de la capacité à enseigner et de la capacité à apprendre à partir de ces enseignements, deux capacités dans lesquelles le langage joue un rôle primordial (Tomasello et al.,1993, Tomasello, 2009). Des théories cognitives récentes s'intéressent à la conceptualisation des situations d'enseignement dans cette perspective, en démontrant par exemple que les enfants abordent ces situations avec un ensemble d'attentes et des préconceptions qui orientent leurs processus cognitifs d'apprentissage (Csibra et Gergely, 2009). Par exemple, les enfants et les adultes s'attendent à ce que les enseignants présentent des connaissances généralisables et sémantiquement cohérentes (Shafto et al, 2010).

La perspective évolutionniste propose que les humains ont évolué pour acquérir un certain type des connaissances leur permettant de survivre et de s’adapter à leur environnement naturel et social. Ces connaissances biologiquement primaires concernent le monde naturel (la biologie naïve – folk biology et la physique naïve, folk physics'') et social (la psychologie naïve, folk psychology).

Elles sont acquises au moyen de processus cognitifs qui peuvent être plus ou moins complexes, allant de l’imitation à la résolution de problèmes, la planification et la prise de décision. Ces processus sont mis en œuvre sans qu’ils aient fait l’objet d’un apprentissage préalable dirigé consciemment et volontairement vers leur acquisition. Autrement dit, en possédant des connaissances suffisantes sur un domaine, tout humain peut mettre naturellement en œuvre certains processus cognitifs génériques. Par exemple, une stratégie de résolution de problèmes dite "analyse moyens-fin" (ou analyse des moyens et des buts qui nécessite de comparer le but que l'on souhaite atteindre et la situation actuelle et réduire progressivement les différences entre les deux situations), est facilement mise en œuvre par des enfants très jeunes pour résoudre des problèmes quotidiens, lorsqu'ils possèdent des connaissances suffisantes sur la situation (Siegler et al, 2010).
Les connaissances biologiquement secondaires sont les connaissances développées, accumulées et transmises au moyen des divers outils, dispositifs et procédés par chaque société humaine. Pour un individu, l’acquisition de ces connaissances considérées comme nécessaires pour participer à la vie d’une société dans une période historique donnée, nécessite la mise en œuvre des processus d’apprentissage spécifiques. Ces apprentissages ont habituellement lieu dans les institutions éducatives conçues intentionnellement dans ce but. Ils sont dépendants dans une large mesure des connaissances et des processus biologiquement primaires, mais, à la différence de ceux-ci, ils nécessitent des activités cognitives intentionnellement régulés et, par conséquent, soumises à un contrôle conscient, au moins dans les premières phases de l’apprentissage. Pour acquérir la grande majorité des connaissances secondaires, l’individu doit s’engager et persévérer dans des activités qui nécessiteront de sa part bien des efforts et de la motivation. Le rôle des enseignants et des concepteurs consiste dès lors à mettre en œuvre des stratégies pédagogiques facilitant l’engagement cognitif et la persistance dans l’activité d’apprentissage des connaissances secondaires, en mettant à contribution les connaissances et les processus biologiquement primaires.
La perspective évolutionniste fournit un cadre explicatif à de nombreux phénomènes d’apprentissage. Par exemple, elle permet d’expliquer pourquoi les enfants apprennent si facilement à parler, alors qu’ils doivent faire de nombreux efforts pour apprendre à lire, ou encore pourquoi les humains sont habituellement très motivés à rechercher et à mémoriser les informations sur les personnes et les relations sociales les concernant directement alors qu’ils doivent mettre en œuvre des activités plus coûteuses en ressources cognitives s’agissant des connaissances du même type mais concernant une époque historique éloignée de la leur.

Les chercheurs qui travaillent dans cette perspective proposent l'hypothèse selon laquelle les différences entre l'apprentissage formel et informel peuvent être expliquées par les différences existant entre les apprentissages primaires et les apprentissages secondaires (Geary, 2000; 2005;2009). Ainsi, les processus et les types de connaissances impliqués dans l’apprentissage implicite et l’apprentissage informel ont été qualifiés de « primaires », tandis que la plupart des processus et des connaissances visés par des dispositifs formels concernent les apprentissages dits « secondaires ».

Si chaque personne est unique, elle apprend avec un équipement cognitif commun à l'espèce.

La perspective cognitiviste

Il existe plusieurs théories cognitivistes relatives à l’apprentissage. Elles partagent le postulat fondamental selon lequel le système cognitif humain est un système de traitement de l’information et définissent l’apprentissage comme un ensemble des processus permettant d’acquérir de nouvelles connaissances ou de transformer les connaissances existantes.

Ces théories accordent un statut central aux informations que les humains se représentent, aux processus qu’ils utilisent pour traiter ces informations et aux limites du système cognitif qui contraignent la quantité d’information qu’ils peuvent représenter et traiter en réalisant une tâche donnée.

Les processus d’apprentissage consistent en divers processus cognitifs (liés aux processus perceptifs et moteurs) conduisant aux changements relativement permanents dans les structures cognitives stabilisées en mémoire à long terme. Cette conception de l’apprentissage repose sur le postulat selon lequel on peut décrire les facultés cognitives humaines comme un système cognitif de traitement de l’information. L’idée de « système » permet d’envisager deux types de contraintes qui déterminent les processus de traitement de l’information :

• les contraintes structurelles,
• les contraintes fonctionnelles.

Les contraintes structurelles sont liées aux composantes du système cognitif et à leurs relations réciproques : c’est ce qu’on appelle aussi « l’architecture cognitive ». Les contraintes fonctionnelles concernent principalement la capacité de traitement quantitatif et qualitatif des informations par le système cognitif humain. Les recherches en sciences cognitives ont démontré que cette capacité est limitée, mais que les humains ont trouvé des moyens permettant de contourner cet obstacle. La théorie de la charge cognitive, sur laquelle s'appuient de très nombreuses recherches réalisées dans le cadre de la instructional theory, traite en profondeur des processus cognitifs réalisés dans la mémoire de travail et dans la mémoire à long terme et de leurs conséquences sur l'apprentissage.

Pour en savoir plus, voici les lectures et ressources web proposées aux étudiants dans le cours TED 6210 : Pour commencer (lectures obligatoires): Dubuc, B. (n.d.). Mémoire et apprentissage. Récupéré du site Le cerveau à tous les niveaux! :http://lecerveau.mcgill.ca/flash/a/a_07/a_07_p/a_07_p_tra/a_07_p_tra.html Willingham, D. T. (2010). Pourquoi les enfants n’aiment-ils pas l’école? (chapitre 1). In D. T. Willingham (Ed.), Pourquoi les enfants n’aiment pas l’école? (pp. 3-23). Paris, France : La Librairie des Écoles. Pour approfondir (lectures optionnelles): Chanquoy, L., Tricot, A., & Sweller, J. (2007). La charge cognitive. Théorie et applications (pp. 131-188). Paris, France : Armand Colin. Hilton, H. (2009). Théories d’apprentissage et didactique des langues. Récupéré du site La clé des langues : http://cle.ens-lyon.fr/anglais/theories-d-apprentissage-et-didactique-des-langues-78014.kjsp Tricot, A. (1998). Charge cognitive et apprentissage. Une présentation des travaux de John Sweller. Revue de Psychologie de l’Éducation, 1, 37-64.

Les mécanismes et les processus d'apprentissage sont différents selon les types des connaissances. Certains processus cognitifs permettent d’élaborer principalement les connaissances sur le monde (savoir que), tandis que d’autres des connaissances qui aident à agir dans le monde (savoir comment). Mais dans la vie quotidienne, les deux familles des processus d'apprentissage agissent de concert.

La primauté du sujet « informé » qui acquiert des connaissances uniquement par la structuration cognitive antérieure est maintenant largement admise, de même que l’importance des buts et du feedback dans la structuration du comportement.

La perspective constructiviste

En raison de l’importance accordée à l’activité cognitive de l’individu,l’approche cognitive est une approche intrinsèquement constructiviste de l’apprentissage (De Corte, 2010, p. 54). Dans cette perspective, il est admis que :

… une personne développe son intelligence et construit ses connaissances en action et en situation et par la réflexion sur l’action et ses résultats. La personne appréhende et comprend les situations nouvelles à travers ce qu’elle sait déjà et modifie ses connaissances antérieures afin de s’y adapter. Chaque adaptation à une situation permet d’élargir et d’enrichir le réseau de connaissances antérieures dont dispose une personne et cette progression continue du réseau lui permet de traiter des situations de plus en plus complexes (Masciotra, 2007, p. 42).

Pour en savoir plus, voici les lectures proposées aux étudiants dans le cours TED 6210 : Pour commencer (lectures obligatoires): Pour approfondir (lectures optionnelles): Slavin, R. E. (2010). Apprentissage coopératif : pourquoi ça marche? In H. Dumont, D. Istance, & F. Benavides (Eds.),Comment apprend-on? La recherche au service de la pratique (pp. 171-189). Paris, France : Éditions OCDE. Mayer, R. (2002). Rote versus meaningful learning. Theory Into Practice, 41(4), 226-232

La perspective culturelle

Les humains se caractérisent par leur capacité à apprendre à partir des enseignements intentionnellement élaborés et destinés à autrui, notamment aux plus jeunes (Tomasello et al., cit. Siegler, p. 29). En effet, dans toutes les cultures les adultes enseignent aux jeunes les traditions et les découvertes qu’eux et leurs ancêtres ont faites dans le passé. Cet enseignement permet à la nouvelle génération de ne pas avoir à « tout recommencer » et assure le caractère cumulatif des connaissances élaborées par les générations successives. Cette capacité d’apprentissage social très sophistiquée est également cruciale pour permettre à l’être humain de faire face à des changements culturels parfois rapides, puisqu'elle assure une transmission rapide des informations et des connaissances au sein d’un groupe donné.

Le langage joue le rôle crucial dans la cognition humaine et dans l’apprentissage, en raison de la possibilité qu’il offre de représenter et de communiquer les connaissances. Les recherches portant sur les pratiques de la transmission des connaissances dans différentes cultures ont démontré ainsi l'importances des interactions langagières entre des adultes et des jeunes. Un exemple frappant de la façon dont les adultes favorisent "naturellement" l'apprentissage des enfants dans toutes les cultures, est l'utilisation du "mamanais" (en anglais "motherese"). Ce langage "spécial bébé se caractérise par les intonations ralenties et modulées utilisant de nombreuses répétitions, questions et par la simplification de la syntaxe (réf à compléter).

De nombreux chercheurs abordent l'aide dans l'apprentissage offerte par l’adulte au jeune, au moyen du concept vygotskien de l’étayage social (en anglais : scaffolding). Siegler (2010) explique l’idée de l'étayage en la comparant avec les actions de la construction des échafaudages dans la construction des bâtiments :

« les échafaudages sont les structures métalliques permettant aux maçons de travailler en hauteur tandis qu’ils construisent les fondations des bâtiments. Une fois que la fondation est construite, elle peut supporter les maçons, ce qui permet d’enlever l’échafaudage. De façon similaire, la façon dont les parents enseignent à leurs enfants correspond au modèle de l’échafaudage : ils jouent un rôle actif lorsque les enfants débutent l’apprentissage d’une habileté et se retirent progressivement au fur et à mesure que les enfants en présentent une meilleure maîtrise » (Siegler, 2010, p. 27).

Le rôle de l’étayage offert par les personnes plus « compétentes » est bien illustré par les recherches qui démontrent que les adultes sont généralement plus efficaces que les enfants pour le réaliser : ils ont tendance à impliquer davantage les enfants dans la prise de décision et à les aider à construire des stratégies pour résoudre les problèmes futurs. De façon semblable, les enfants réussissent mieux lorsqu’ils ont précédemment résolu des problèmes avec leur parent plutôt qu’avec leur pair (Siegler, 2010, p. 27).