Présentation Irem groupe neurosciences

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IREM DE CLERMONT-FERRAND

cognitives

Des sciences

Comment mémoriser à long terme des savoirs élémentaires ?

apporTS

On ne peut pas "tout voir" Le cerveau sélectionne les informations

Pour qu’une information entre dans la mémoire, il faut qu’elle soit captée et encodée (associée à des perceptions sensorielles et/ou à des souvenirs ou des connaissances déjà en place).

Qu'est-ce que l'attention ?

C'est l'ensemble des processus qui permettent de sélectionner et de traiter de manière préférentielle une information pertinente afin de réaliser une tâche motrice ou cognitive

Etre attentif, c'est contrôler les distracteurs internes (pensées) et externes (signaux visuels, sonores...)

Le système attentionnel a trois composantes, supportées par des réseaux de neurones différents

Attention Partagée

Attention Sélective

Attention Soutenue

Composantes attentionnelles

L'attention est un des leviers majeurs de la mémorisation

Il s'agit donc pour l'enseignant d'aider les élèves, notamment les plus fragiles, à "voir" ce qu'il y a à apprendre, à comprendre, à mémoriser.

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Propositions

Attention

Mémorisation active

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Compréhension

Consolidation Réactivation

Mémoires

Oubli

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Comment mémoriser à long terme des savoirs élémentaires ?

apporTS

Pensez-vous avoir : 1. Une bonne mémoire 2. Une mémoire moyenne 3. Une mauvaise mémoire

Réponse : Nous n’avons pas une mémoire mais un ensemble de systèmes de mémoires qui fonctionnent globalement en interaction.

Comment fonctionnent les mémoires ? Comment les utiliser pour mieux apprendre ? Comment l’esprit « comprend » les idées ?

La mémorisation d'une connaissance relève d’interactions entre plusieurs zones : - les mémoires perceptives qui reçoivent l’information première - les réseaux associés à la mémoire de travail - l’hippocampe dont le rôle est central dans l’interaction avec les mémoires long terme - les mémoires à long terme, qui stockent l’information sur des durées plus ou moins longues (sémantique, procédurale, épisodique).

Problématique : - Quels liens entre la mémoire sémantique et la mémoire procédurale ? - Que convient-il d'automatiser?

Notre cerveau ne peut pas garder intact toutes les informations qu’il perçoit ou apprend. Celles-ci s'estompent naturellement. Les voies d'accès à l'information se perdent.

L’oubli est un phénomène naturel et incessant

En effet, les informations n'ont pas encore été liées avec les savoirs précédents et ne sont donc pas encore stockées dans la mémoire à long terme. Apprendre une leçon en une seule fois donne l’illusion de savoir. L’oubli est encore plus fort si l’élève apprend un grand nombre de connaissances en même temps.

L’oubli est massif juste après le premier apprentissage

C’est une dégradation dans le temps d’une faculté d’accès à la notion apprise. C'est le cas lorsqu'une notion a été apprise sans avoir été consolidée, ou lorsqu'elle n'a pas été réactivée depuis longtemps. On peut souvent récupérer une information que l'on pensait "oubliée" grâce à des indices.

L'oubli n'est pas binaire

Le degré d’oubli dépend de nombreux paramètres :

L’oubli dépend de la nature de l’information :

• impact involontaire ou volontaire
• lié à des émotions ou non
• à un intérêt plus ou moins fort.

Il dépend également des conditions de l’apprentissage :

• mobilisation de l’attention
• liens construits avec des connaissances acquises
• paramètres personnels
• réactivations antérieures.

Trois stratégies pour lutter contre l’oubli

► La consolidation mémorielle ► Les liens entre les connaissances ► La diversification des modalités d’apprentissage autour d’une même information

Queen's Gambit (Netflix)

Il faut savoir pour comprendre Il faut comprendre pour mémoriser

Le cerveau est comme une forêt.

Le premier passage est difficile comme dans une forêt dense sans sentier. Le passage répété du marcheur crée progressivement un sentier qui est de plus en plus facile à emprunter. De même, la répétition va permettre aux élèves d'épaissir l'axone des neurones. Il faut faire l’effort de réactiver régulièrement à intervalles de plus en plus grands pour stocker durablement des informations

La consolidation mémorielle

Elle consiste à réinterroger la connaissance à retenir. Il n’y a pas d’ancrage à long terme d’une connaissance ou d’une procédure (automatisme) sans reprises. Après chaque reprise, on peut laisser un écart de plus en plus long (c’est la notion de rythme expansé). Plus les écarts entre les rappels sont grands, plus l’information peut être rappelée dans un avenir lointain (c’est précisément l’effort fait pour se souvenir qui crée le sillon dans la mémoire).

Cette courbe statistique n'est qu'une indication et varie suivant les individus et la durée de rétention.

Les liens entre les connaissances

Les informations traitées par le cerveau ont du sens quand elles font appel à des choses déjà en mémoire et se lient à des connaissances anciennes. Plus nous établissons de liens entre les connaissances, plus les neurones sont connectés et meilleure est la rétention.

Les neurones communiquent entre eux par signaux électriques (appelés influx nerveux) au niveau des synapses. Ce qui change d’un individu à l’autre, ce n'est pas le nombre de neurones mais le nombre de liaisons entre eux et leur solidité.

La diversification des modalités d’apprentissage autour d’une même information

Dans la logique de réseaux (de neurones, de connaissances), il est conseillé : - dans un premier temps de consolider les premiers acquis par reprises similaires afin d’assurer une certaine constance dans l’activation cérébrale et faciliter et consolider les connections neuronales - dans un second temps, de varier l’apprentissage d’une même connaissance par divers modes pour permettre le transfert.

Le sommeil

Le sommeil est un paramètre très important pour la qualité des apprentissages : - en amont en améliorant la qualité de l’attention - en aval en améliorant la consolidation

Le sommeil permet: - à la mémoire de se consolider - de trier les informations utiles - d’organiser les informations de façon logique

Pourquoi est-il nettement plus efficace de se poser des questions pour mieux retenir, plutôt que de simplement lire et relire, écouter ou observer ?

Mémoire à court terme

Apprendre par cœur des tableaux sans comprendre le sens Faire une « fiche résumé » linéaire I puis II puis III etc

Lire ou apprendre au dernier moment

Relecture de la leçon (parfois plusieurs fois) fonctionne à court terme illusion de retenir

Mémorisation passive : l’élève engrange des informations sans les utiliser de nouveau

Quelles sont les méthodes actuelles utilisées par les élèves ?

Notre cerveau est de nature prédictive

Il permet de poser des hypothèses dotées de coefficients de confiance. La confrontation des hypothèses avec la réponse produit la réduction de l’incertitude de prédiction, il y a apprentissage.

Les étapes de l'apprentissage par questionnement

Le questionnement permet à la fois de se repérer dans un parcours d’apprentissage, et de consolider les acquis.

Le questionnement mobilise l’attention, levier majeur de la mémorisation, précise la compréhension et permet de maîtriser la charge cognitive.

Cartes Mémo

Fiches Mémo

La fiche mémo est une feuille au format A4 (possiblement recto-verso) proposant des questions et des réponses sur une leçon en particulier. Il s'agit de vérifier le niveau de maitrise des définitions et des méthodes découvertes en classe.

Construire la fiche mémo

Remplir la fiche

Utiliser la fiche pour mémoriser

Utiliser la fiche pour réactiver

Les bénéfices de la méthode au regard des sciences cognitives

obtenir la bonne réponse

lever le malentendu

peut rectifier son erreur

l’élève consulte la réponse

Après avoir réalisé l’effort de mémorisation (sans lequel l’ancrage est moindre), de recherche de la solution dans ses souvenirs

Faire un feedback proche

Ou entraide entre pairs, un élève pose une question, l’autre répond

Elève autonome, il peut se poser lui-même les questions

Il y a un travail de recherche

Il répond inconsciemment aux questions suivantes : - qu’est-ce que j’ai appris ? - qu’est-ce que ça signifie ? - quand est-ce je peux employer ce vocabulaire, cette méthode ? - qu’est-ce que je dois faire pour ?

L’élève réutilise ce qu’il a appris

L’élève s’oblige à aller chercher la réponse dans sa mémoire

Pratiquer la mémorisation active

Mobiliser la mémorisation sur les essentiels

dire un mot sur la méthode employée peut-être douteuse ...

Mettre en œuvre un réapprentissage expansé dans le temps

Utiliser l’oral et l’espace

--> Il y a un coût important en temps de : - préparation pour l'enseignant, pour les premières fiches ; après quelques unes on devient plus rapide, - exécution de la tâche en classe, cela prend de la place sur d'autres activités, mais une fois ritualisé cela peut devenir un avantage pour tous. --> dans la 1ère partie questions / réponses, ce ne sont pas les élèves qui construisent les questions, les essentiels ne sont pas ciblés par les élèves eux-mêmes.

Les freins de la méthode

Les cartes mémo sont des cartes individuelles proposant une question-réponse.Elles permettent aux élèves :

• de mémoriser les essentiels des notions par questionnement. L’élève cache la réponse et se pose la question.

• d’avoir un retour rapide sur les prédictions et d’ajuster les modèles mentaux.
• l’intégration de reprises individuelles, en nombre et en écarts planifiés en prenant en compte le paramètre temps, le cerveau ayant besoin pour assimiler, d’oublier pour mieux réapprendre.

Format des cartes

• Version simple Recto-verso avec Question-réponse
• Version enrichie avec zone centrale où on peut intégrer

Indice et Suivi des reprises « Jour-Semaine-Mois »

Utilisation

L’élève cache la réponse et lit la question.

• Il doit réfléchir un temps suffisant pour retrouver la réponse.

Cela lui permet de prendre le temps d’inhiber un automatisme faux et de développer sa flexibilité cognitive.S’il ne réfléchit pas suffisamment, l’effort de mémorisation ne sera pas productif.

• S’il ne trouve pas seul la réponse, il peut consulter l’indice, qui l’aide à chercher dans sa mémoire sans donner la réponse (« montrer le chemin »).
• S’il répond juste sans utiliser l'indice, il met un « + » sur sa carte dans la zone de suivi, sinon un « - »

Gestion des reprises « J-S-M »

Trois pochettes sont prévues pour stocker les cartes : - Une pochette « Jour » : l’élève doit les voir chaque jour - Une pochette « Semaine » : l’élève doit les voir chaque semaine - Une pochette « Mois » : l’élève doit les voir chaque mois Les cartes sont mises initialement dans une pochette « Jour ». Les élèves gèrent individuellement leurs reprises. Ils mettent un « + » sur leur carte en cas de réponse juste, un « - » sinon. Au bout de trois « + » consécutifs, l'élève change la carte de pochette. Au bout de trois « - » consécutifs, l'élève change la carte de pochette.

Un exemple en calcul littéral :

Indice récupérateur ?

Ce peut être un mot, une figure, un symbole, un moyen mnémotechnique, un texte à trou, une liste… … qui permet de faire le lien avec les savoirs précédents. Cela aide l’élève à trouver le chemin dans son cerveau, se rendre compte que le chemin n’est peut-être pas visible au premier abord mais qu’il existe…. (l’oubli n’est pas binaire)

L’indice peut être personnalisé par l’élève et évolutif, en étant de moins en moins complet par exemple. Certains mots peuvent être écrits au crayon à papier de façon à pouvoir être gommés par la suite. Discussion collective en classe sur quel(s) indice(s) on pourrait mettre, chaque élève note celui (ou ceux) qui lui convient(conviennent) le mieux.

Utilisation

Création

Où ? Quand ? Comment ?

Bilan après une année d’utilisation

• Difficultés à cibler les essentiels au départ :

quels savoirs ? quelles méthodes ? Peut-être prévoir deux niveaux, dont un « expert » ?

• Certaines pochettes plastiques laissent glisser les cartes.

Essai cette année avec des enveloppes.

• Les élèves apprécient ces cartes, surtout le temps pris en classe pour les fabriquer et les mémoriser.

• Il est difficile de savoir si les élèves « jouent le jeu ».

Font-ils, notamment les élèves les plus fragiles, vraiment l’effort de se questionner ? Il est important de régulièrement leur demander où ils en sont et de remobiliser certains. Essai cette année de les évaluer dans chaque contrôle (sur 5 points par exemple)

• Un prolongement serait que chaque élève puisse créer ses propres cartes en fonction de ses besoins, le rendre autonome face à ses apprentissages.

Bibliographie :

- Mets-toi ça dans la tête! Les stratégies d’apprentissage à la lumière des sciences cognitives, H Roediger ; M A McDaniel ; P C.Brown - Les neurosciences cognitives dans la classe, JL Berthier - Apprendre à mieux mémoriser, JL Berthier, F Guilleray - Pour que s’activent les neurones, S Masson - https://sciences-cognitives.fr/ - https://profpower.lelivrescolaire.fr/les-cles-pour-mieux-memoriser/