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Quand comprendre le cerveau aide à mieux faire classe

Arnold Desaintjean

Created on February 3, 2026

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Transcript

Quand comprendre le cerveau aide à mieux faire classe

À l’issue de la formation, vous serez capables de : - comprendre les principaux mécanismes cognitifs de l’apprentissage ; - identifier ce qui, dans vos pratiques, aide ou freine l’apprentissage des élèves ; - utiliser des leviers issus des sciences cognitives pour concevoir des situations d’apprentissage plus efficaces ; - expliciter aux élèves comment ils apprennent, afin de renforcer leur autonomie.
Février 2026 - CAER

Les difficultés scolaires sont le plus souvent liées à des stratégies inefficaces, pas à un manque de capacités.

Test !

Test !

Activité : Identifier la pagaie manquante

Prenez une tâche que vous donnez très souvent à vos élèves. Une tâche ordinaire, pas un projet exceptionnel. En binôme : – identifiez le "kayak", c’est-à-dire la tâche demandée ; – identifiez la "pagaie", c’est-à-dire la stratégie attendue… mais que vous n’enseignez pas toujours explicitement. Vous avez 3 minutes. Pas plus.

Activité : Identifier la pagaie manquante

En formation, et quelle que soit la discipline, ce qui revient le plus souvent : - mémoriser efficacement - comprendre une consigne - sélectionner l’information pertinente - raisonner étape par étape - organiser sa réponse - ...

Si ces difficultés sont transversales,
alors il faut comprendre comment l’information est traitée par le cerveau,
quelle que soit la discipline.

5 étapes du traitement de l'information

©A.Desaintjean

Qu'est-ce qu'apprendre ?

Test !

Le professeur enseigne. Seul l'élève apprend en activant les fonctions cognitives associées aux 5 étapes du traitement des informations.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Reliez chaque étape du traitement de l'information à la notion correspondante et en utilisant la métaphore de l'ordinateur.
©A.Desaintjean

Qu'est-ce qu'apprendre ?

Quiz !

Le cerveau conçu pour apprendre !

Parmi les principales structures cérébrales préconçues à la naissance, qui vont se perfectionner tout au long de l'apprentissage dans la vie, par expérience et par l'école, on peut en citer quelques exemples :

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Pour chaque carré, évaluez le nombre de points.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Pour chaque carré, évaluez le nombre de points.

00:10

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Pour chaque carré, évaluez le nombre de points.

00:10

Alors ?

©A.Desaintjean

Qu'est-ce qu'apprendre ?

La subitisation numérique

Elle permet au cerveau de comparer de petites quantités numériques (environ jusqu’à 4), prémices des opérations de numération. Plus ils sont nombreux, plus il est difficile pour notre cerveau d'estimer précisément le nombre d'éléments. À l'inverse, il n'a aucun mal à comptabiliser les petites quantités. Le petit enfant est également apte à évaluer si une quantité est supérieure à une autre, à condition que celle-ci soit faible.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

L'inférence statistique

Dès le plus jeune âge, elle permet au cerveau d’émettre des hypothèses prédictives dans toute situation, sur la base de ses acquis. Dans toute situation le cerveau s’interroge, pose des hypothèses qui lui semblent plausibles. L’apprentissage résulte de la confrontation (feedback) entre les hypothèses et les réponses.

Stanislas Dehaene, neuroscientifique renommé, l'illustre parfaitement dans son cours au Collège de France intitulé "Le bébé statisticien: Les théories bayésiennes de l'apprentissage"

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Le repérage spatial

Le bébé est apte à distinguer rapidement des oppositions telles que haut/bas, droite/gauche, devant/derrière, loin/proche, intérieur/extérieur, etc. Il permet des apprentissages tels que l’écriture, la géométrie, l’enchaînement des gestes, les notions de perspectives, symétrie, etc.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Reproduisez les mouvements en même temps que la vidéo.

Lobe frontal sur le front ; Lobe temporal sur les tentes ; Lobe pariétal sur les côtés ; Lobe occipital derrière ; Système limbique.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Le repérage spatial

Bravo ! Vous venez d'apprendre les zones principales du cerveau grâce au repérage spatial !

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Ecoutez et répondez à la question posée.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

La perception phonologique

Elle concerne la capacité à percevoir, à découper et à manipuler les unités sonores du langage telles que la syllabe, la rime, le phonème, à la base de l’apprentissage des langages.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

D'autres structures cérébrales préconçues à la naissance :

La structure des systèmes de mémoire, La structure des systèmes de l’attention, La structure des systèmes des émotions, La structure des systèmes de la curiosité, etc...

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Quiz !

La plasticité neuronale

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

La plasticité neuronale

Pensez à 2 choses qui ne peuvent pas être liées.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

La plasticité neuronale

Maintenant, trouvez un lien entre ces 2 choses.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Les réseaux de neurones

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Le chemin de l'information

L’information entre par les dendrites circule le long de l’axone, jusqu’à la terminaison synaptique. Les dendrites en milliers par neurone permettent de communiquer l’information à d’autres neurones du cerveau. Les neurones ne sont pas rigidement liés, mais voisins par des liaisons synaptiques qui peuvent se modifier, se consolider, disparaître.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Quiz !

Le cerveau statistique et prédictif

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Test !

Activité

Réfléchissez et notez vos intuitions et vos premières pistes de réflexions à cette question :

Comment fonctionne le cerveau statistique et prédictif ?

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Une question

1. Tout commence par une question, au détour des moindres situations de la vie (et de l’apprentissage !)

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Une ou des hypothèses de réponses

2. Immédiatement et parfois à notre insu, notre cerveau émet des hypothèses à partir de ses acquis disponibles en mémoire. Plus il a vécu, plus il a appris, plus le cerveau est capable d’émettre des hypothèses nombreuses et fines. Certaines étant jugées par le cerveau plus plausibles que d’autres, d’où le concept de cerveau statistique.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

La réponse

3. Puis la vie, le professeur, le texte, vont fournir une réponse.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Le feedback

4. Si cette réponse correspond à l’hypothèse ou à une des hypothèses émises, le retour est positif. Le cerveau confirme que le feedback est positif, ce qui nous arrive souvent. En revanche, s’il existe un écart entre l’hypothèse et la réponse, ou si tout simplement il n’y avait pas d’hypothèse, le feedback est négatif. On parle d’erreur de prédiction. Revenir sur cet écart, c’est apprendre !

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Comment fonctionne le cerveau statistique et prédictif ?

Vérifiez maintenant vos notes et réflexions : Si le feedback était positif, votre hypothèse est confirmée, vous n'avez rien appris de nouveau car vous saviez déjà. En revanche, si le feedback était négatif, vous avez fait une erreur de prédiction, et en comprenant la réponse, vous avez appris !

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Quiz !

Le passage du rationnel à la routine

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Pour chaque mot, tentez de retrouver la traduction en français le plus rapidement possible.
Mots en Espagnol
Mots en Japonais

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Soulager la mémoire de travail grâce à la mémoire procédurale

Les mots en Japonais ont une structure différente. Les mots en Espagnol ont la même structure. Le mot "Licorne" était plus facilement reconnaissable car il est construit de la même manière en Anglais, Japonais et Espagnol. Les informations stockées dans votre mémoire procédurale vous ont aidé à trouver la solution !

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Des automatismes pour libérer la mémoire de travail

L’acquisition d’un automatisme s’effectue par reprises nombreuses et régulières. Il est stocké en mémoire procédurale, généralement pour la vie. Grâce aux automatismes, la mémoire de travail libère de l’espace cognitif pour améliorer la réflexion et la production.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Depuis le début de cette formation, vous avez du voir un dessin de cerveau. Tentez de le redessiner sur un papier.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

La limitation temporelle de la rétention

Ce n'était pas facile ? L’humain dispose dans la zone frontale de son cerveau, de modules neuronaux permettant de traiter les informations, comprendre, réfléchir, décider, exécuter. Il s’agit de la mémoire de travail qui est une fonction exécutive majeure. Celle qui est massivement mobilisée au cours des activités scolaires.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

La limitation temporelle de la rétention

Pour être adaptée donc efficace, la pédagogie devra épouser les caractéristiques naturelles de la mémoire de travail. 1. La mémoire de travail ne peut retenir des informations que durant quelques secondes à quelques minutes. Pour être traitées, les informations ont besoin d’être maintenues un certain laps de temps. Or cette durée est très faible, quelques secondes ou minutes, pas davantage. Et c’est l’oubli inéluctable.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

La limitation temporelle de la rétention

Plusieurs astuces peuvent limiter l’oubli :

• l’effort de rétention en mémoire d’éléments-clés
• le regroupement d’informations en paquets (ce qu’on nomme le chunking)
• le ciblage attentionnel
• la reprise immédiate,

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Sans l'écrire, vous avez 10 secondes pour retenir une suite de lettre et chiffres. Prêts ?

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

00:10

C05A3S1U0A6R4

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Notez maintenant ce dont vous vous souvenez de cette suite.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Recommençons l'exercice avec cette suite. Prêts ?

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

00:10

100USACAR3456

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Activité

Notez maintenant ce dont vous vous souvenez de cette suite.

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

L'empan mnésique ou la limitation quantitative

Il s'agissait des mêmes lettres et chiffres. Vous avez certainement retenu : 100 / USA / CAR / 3456 Cette seconde suite a sûrement été beaucoup plus facile à retenir, car vous avez détourné la limitation quantitative de la mémoire de travail en regroupant les informations en quelques chunks auxquels on peut attribuer un sens (100, USA, …).

Qu'est-ce qu'apprendre ?

©A.Desaintjean

Quiz !

Définir l'attention

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Activité

Comptez le nombre de lettres "e", "n" et "s" dans le texte suivant. Vous n'avez qu'une minute !

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Activité

01:00

"Avec toutes les heures passées assis en classe, l’élève a vraiment le temps d’apprendre à rester connecté … et il verra comment un cours de maths peut le faire progresser en guitare !" D’après JP Lachaux, Les petites bulles de l’attention, Ed. O.Jacob

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Activité

32 "e" 8 "n" 15 "s" Mais de quoi parlait le texte ?

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Une première définition

L’attention privilégie toujours un objet (physique ou mental) au détriment d’autres objets. Il s’agit essentiellement d’un processus de sélection, de focalisation. Un peu comme le projecteur lumineux d’une scène de théâtre qui met plein feu sur un acteur ou un élément particulier, tout en laissant les autres dans l’ombre. D’où la définition de la cible attentionnelle : La cible attentionnelle est l’objet mental ou physique sur lequel va s’opérer la focalisation de l’attention.

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Exemple de la relecture d'une rédaction par l'élève, 3 cibles possibles :

Conseil pédagogique

Exemple de la prise de notes lors d'une explication par le professeur, 3 cibles possibles :

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Activité

Que voyez-vous ?

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Activité

Essayez de lire le plus vite possible le texte suivant :

Les mécanismes de l'attention

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L'attention est un phénomène conscient

Parmi les nombreuses définitions fournies par le CNRTL (Centre national de ressources textuelles et lexicales), la conscience peut se définir comme ce qui permet d’être présent à soi-même. L’attention est un processus conscient : l’objet de l’attention peut être décrit, il est perçu, compris, interprété. Mentalement, nous prenons conscience d’un phénomène, d’une idée, d’une sensation, parce que nous avons porté notre attention dessus.

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Conseil pédagogique

Aider les élèves à guider leur attention .

L’apprentissage de l’observation et de l’interprétation de tout système, quelle que soit la discipline littéraire ou scientifique relève d’une orientation de la perception-attention, en la guidant vers des zones locales ou globales. Chaque enseignant selon sa discipline peut trouver maints exemples de cibles précises (locales ou globales) vers lesquelles guider l’attention des élèves.

Prenez un temps pour cibler une activité pédagogique dans votre matière où vous pouvez aider les élèves à guider leur attention.

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Quiz !

Faire la différence entre l'attention et la concentration

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Activité

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Quiz !

Quelques caractéristiques majeurs de l'attention

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Le niveau de concentration

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Conseil pédagogique

Il n’est pas nécessaire d’être concentré pendant toute la durée d’un cours avec la même intensité. De ce fait, l’enseignant prend le rôle de modulateur de l’attention au cours de la séance. En élevant par moment le niveau d’intensité de l’attention, en le relâchant plus ou moins à d’autres moments. Exiger des élèves d’être concentrés en permanence, non seulement n’est que peu réaliste, surtout si les élèves sont jeunes (mais pas que …), mais peut entraîner du décrochage et du découragement chez certains élèves. L’idéal est que les élèves soient prévenus à l’avance du niveau et de la durée de concentration exigée pour la tâche.

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

La cécité au changement

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Conseil pédagogique

Toute double-mobilisation de l’attention produit inévitablement une cécité de l’une des tâches par rapport à l’autre. L’élève qui effectue une tâche (par exemple faire ses devoirs à la maison) doit impérativement annuler tout autre tâche sous peine de rompre son attention (laisser les notifications sonores de son téléphone, travailler avec un écran allumé, accepter la présence d’autres personnes parlant dans la pièce). On ne peut pas prendre conscience de certains détails si l’attention n’est pas guidée, par soi ou par l’enseignant par exemple. Toute mobilisation attentionnelle sur une tâche entraîne généralement la cécité sur d’autres cibles.

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Quiz !

Du pilote automatique au contrôle : l'inhibition

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Du pilote automatique au contrôle : l'inhibition

1ère étape : Lisez le plus rapidement possible les noms des couleurs, de gauche à droite, comme la lecture d’un texte.

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Du pilote automatique au contrôle : l'inhibition

2ème étape : Lisez les mêmes mots, toujours rapidement, qui sont maintenant colorés de diverses couleurs. De gauche à droite et en partant du haut, ce sera : JAUNE, BLEU, ORANGE, etc.

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Du pilote automatique au contrôle : l'inhibition

3ème étape : Lisez le même tableau, toujours rapidement, mais en donnant non pas le nom des mots écrits comme précédemment, mais la couleur de l’encre avec laquelle ils sont écrits. Si le mot JAUNE est écrit en vert, vous devez dire « Vert ».

Les mécanismes de l'attention

©A.Desaintjean

Quiz !

Conseil pédagogique

Lors de toute activité, à tous niveaux d’enseignement, l’enseignant s’efforcera de préciser la cible précise de l’étude, tant en termes d’observation que de réflexion ou d’argumentation. Le guidage de l’attention vers une focale précise est une compétence qui s’éduque. Ne pas demander aux élèves de poursuivre une tâche en leur donnant une autre consignes ou une autre explication.
Certains lecteurs n’auront pas pris conscience que le mot «de» est répété deux fois. On dira qu’ils n’ont pas fait assez attention. L’attention est un phénomène sélectif et conscient. Il consiste à se connecter sur une cible en la rendant présente à soi, en écartant toute autre cible. Le choix de la cible s’éduque chez l’élève, il peut être guidé par l’enseignant.

Conseil pédagogique

Conseil pédagogique

Lors de toute activité, à tous niveaux d’enseignement, l’enseignant s’efforcera de préciser la cible précise de l’étude, tant en termes d’observation que de réflexion ou d’argumentation. Le guidage de l’attention vers une focale précise est une compétence qui s’éduque. Ne pas demander aux élèves de poursuivre une tâche en leur donnant une autre consignes ou une autre explication.
Voici 2 consignes différentes : Que pensez-vous de cette consigne ? CONSIGNE 1 : Regardez ce dessin, il nous servira plus tard. = La consigne est trop imprécise, la personne ne sait pas sur quoi porter son attention, elle regarde tout et rien... Que pensez-vous de cette consigne ? CONSIGNE 2 : Regardez ce dessin, en faisant bien attention aux détails : Quels sont les objets présents ? Leurs formes ? Leurs couleurs ? etc. = Il y a de grandes chances pour que la personne retienne les informations, la consigne est précise.
Le canard-lapin est une image bistable qui permet de voir consciemment un lapin qui regarde à droite, ou un canard qui regarde à gauche. Mais jamais les deux en même temps. Selon le cas, nous avons conscience de voir l’un ou l’autre animal. C’est la flexibilité mentale qui permet de basculer d’une perception à l’autre.

Conseil pédagogique

Lors de toute activité, à tous niveaux d’enseignement, l’enseignant s’efforcera de préciser la cible précise de l’étude, tant en termes d’observation que de réflexion ou d’argumentation. Le guidage de l’attention vers une focale précise est une compétence qui s’éduque. Ne pas demander aux élèves de poursuivre une tâche en leur donnant une autre consignes ou une autre explication.

Conseil pédagogique

Lors de toute activité, à tous niveaux d’enseignement, l’enseignant s’efforcera de préciser la cible précise de l’étude, tant en termes d’observation que de réflexion ou d’argumentation. Le guidage de l’attention vers une focale précise est une compétence qui s’éduque. Ne pas demander aux élèves de poursuivre une tâche en leur donnant une autre consignes ou une autre explication.