Mémorisation, encodage, mémoire de travail et attention : que sait-on ?
L’effet de la richesse de l’encodage
L’encodage est la première étape du processus de mémorisation, c’est la capacité d’acquérir de nouvelles informations en provenance de nos sens : la vue, l’ouïe, le toucher, l’odorat et le goût.
Les études montrent qu’il est plus facile de retenir à court terme des images que des mots (cf résultats d’une expérience, image ci dessous).
Quelles en sont les raisons ? Lorsqu’on voit une image, notre cerveau la nomme automatique (ex : image de chien, je pense chien). On mémorise dans ce cas l’image et le mot, c’est un souvenir « riche ». Un souvenir « pauvre » ne fait appel qu’à une seule modalité (l’image ou le mot). Ce phénomène s’appelle l’effet de la richesse de l’encodage. Cet effet peut aussi provenir d’autres sens que la vue, comme l’ouïe, le toucher, etc …(par exemple la célèbre madeleine de Proust).
Ainsi, plus il y a de modalités associées (lors de la phase d’encodage), plus le souvenir est « riche », et donc plus il sera facile de le récupérer ultérieurement.
Les limites de la mémoire de travail
Rappel : la mémoire de travail est le lieu dans le cerveau où se trouve tout ce que nous avons présent à l’esprit à un moment donné. Cette mémoire est très limitée en capacité (ne peut traiter en moyenne que 7 éléments simultanément). Qu’est-ce qu’un élément dans la mémoire de travail ? Cela peut être une lettre (D) mais aussi un groupe de 3 ou 4 lettres (ADM) qui sera considéré comme un seul élément aussi. Une stratégie possible pour mémoriser plus facilement sur une courte durée est donc de regrouper les élément à retenir. Idem avec les chiffres (ex les numéros de téléphone).
Si le regroupement de lettres fait appel à une information déjà présente en mémoire à long terme (ex sigle SNCF), les lettres seront alors plus facilement récupérables. Ce qui implique que l’on peut utiliser les connaissances dans la mémoire à long terme pour les rendre disponibles pour la mémoire de travail.
Peut-on augmenter sa mémoire de travail par des exercices ou entrainements ? Il n’existe aucune méthode approuvée scientifiquement sur ce point. En revanche, il existe plusieurs stratégies pour contourner cette limite :
- effectuer des regroupements (acronymes de 3 lettres par exemple)
- utiliser des connaissances de la mémoire à long terme
Qu’est-ce apprendre ? Des interactions permanentes entre la mémoire de travail et la mémoire à long terme. Plus on possède de connaissances, plus il est facile de les évoquer en mémoire de travail sans en saturer sa capacité.
Un expert dans un domaine quelconque a-t-il forcément une meilleure mémoire de travail qu’un étudiant ? Les résultats à différents tests dans divers domaines (électronique, échecs, physique, …) prouvent que non (cf captures d’écran ci-dessous) :
Attention, distraction et interférence
Autres sources limitantes de la capacité de la mémoire de travail : la perception lors de l’encodage ou encore sa vulnérabilité aux interférences (distraction de l’attention). L’objet des apprentissages doit être perçu et encodé correctement avant même d’être traité en mémoire de travail. Notre cerveau n’encode pas tout ce qu’il perçoit, mais il agit comme un filtre, c’est l’attention qui va déterminer ce qui va être encodé. Il faut donc prêter attention à ce qui doit être encodé mais ce n’est pas suffisant, car si rien n’est fait pour la retenir, l’information perçue va disparaitre en quelques secondes. Comment retenir alors l’objet de notre attention ? On peut répéter le contenu dans la mémoire de travail (à voix haute ou dans sa tête). Les informations stockées en mémoire de travail doivent constamment être réactivées pour leur éviter de disparaître. À condition qu’il n’y ait pas d’interférences (exemple : bruit, discussions, utilisation du smartphone).
ET EN CLASSE ?
Prendre en compte le fonctionnement de la mémoire de travail en classe
Qu’est-ce qu’une tâche scolaire ? C’est un exercice qui se déroule principalement dans la mémoire de travail de l’élève, elle met en œuvre des données externes (l’énoncé) et des données internes (des connaissances sémantiques ou procédurales) stockées dans la mémoire à long terme. C’est dans la mémoire de travail que ces différents éléments (données internes et données externes) sont rassemblés et utilisés. On appelle charge cognitive toute saturation de la mémoire de travail. Exemple : un calcul à faire donné à l’oral surcharge la mémoire de travail (car il faut retenir l’énoncé, les données et effectuer le calcul), a contrario, si l’énoncé est écrit, cela libère de l’espace disponible dans la mémoire de travail. L’écriture permet d’externaliser le contenu de la mémoire de travail et donc de la soulager. C’est pour cela que les compétences de lecture et d’écriture doivent être complétement automatisées.
Causes possibles de l’échec dans une tâche scolaire
Quelles peuvent être les raisons pour lesquelles un élève pourrait échouer dans une tâche scolaire ?
- la perception et l’encodage (est-ce que l’élève perçoit correctement les données du problème ?)
- la mémoire à long terme (est-ce que l’élève a les connaissances nécessaires à l’accomplissement de la tâche ?)
- la mémoire de travail (est-ce que la mémoire de travail est saturée et par quoi ?)
Favoriser l’attention et l’encodage en classe
Quelles sont les stratégies pour améliorer la mémorisation en classe ?
- varier les modalités de présentation des contenus (oral, écrit, images)
- vocaliser en lisant permet de tripler l’encodage (mot écrit, moteur pour la bouche, et audition par le mot entendu) ou même subvocaliser
- utiliser les rythmes ou mélodies
- utiliser les émotions (elles seront associées un souvenir), ex climat positif, jeux, effet de surprise
- utiliser les gestes et actions (écrire les lettres ou manipuler des objets) à condition que les gestes soient vraiment liés au contenu
- utiliser les localisations dans l’espace (méthode des lieux des mentalistes pour retenir un maximum d’informations)
Conseils sur la conception des supports pédagogiques afin de ne pas saturer l’attention et la mémoire de travail.
MÉMORISATION, COMPRÉHENSION ET TRANSFERT : QUE SAIT-ON ?
Mémorisation et compréhension
Apprendre par cœur est nécessaire mais n’est pas un but en soi, c’est un moyen pour parvenir à une compréhension et acquérir des compétences.
Qu’est-ce que comprendre ?
- posséder des connaissances
- faire des liens entre ces connaissances
- être capable de solliciter d’autres connaissances
- intégrer ces nouvelles connaissances dans le réseau des acquis
D’après le psychologue américain Daniel Willingham, « la compréhension est de la mémoire déguisée »
Par exemple en mathématiques, le théorème de Pythagore doit être mémorisé, mais pour être compris, il doit avoir été appliqué plusieurs fois, dans différents contextes, avoir été mis en lien avec des cas de la vie quotidienne, … Avant cela, la bonne compréhension du théorème nécessite des connaissances antérieures comme celles du triangle, des longueurs, des segments, des angles, … Pour faciliter sa compréhension, on peut faire appel à des situations de la vie courante.
Mémorisation et transfert
Qu’est-ce que transférer une connaissance ? C’est utiliser des connaissances apprises dans des situations nouvelles. Cela fait partie de la mission de chaque enseignant, mais alors quelles méthodes pédagogiques permettent de développer cette capacité ?
D’abord distinguons deux grands objectifs d’apprentissages :
- le rappel à l’identique (ex : réciter une définition, un théorème)
- le transfert (ex : appliquer une méthode dans un contexte nouveau)
Tout objectif d’enseignement ou de formation est la capacité de transfert à long terme.
Les connaissances nouvellement acquises sont faiblement reliées aux connaissances initiales. L’élève sera capable de se rappeler une connaissance mais pas de transférer.
Les informations sont fortement reliées entre elles et aux connaissances antérieures. Les connaissances sont dites intégrées. L’élève a donné du sens, il s’en rappellera plus facilement et les utilisera dans des contextes divers.
MÉMORISATION, COMPRÉHENSION ET TRANSFERT : ET EN CLASSE ?
Des activités individuelles favorisant compréhension et transfert
5 activités génératives (qui favorisent un apprentissage profond) ont été sélectionnées selon 4 critères :
- elles sont issues d’études expérimentales rigoureuses
- elles ont montré un impact fort sur la capacité de transfert
- elles sont facilement utilisables dans un contexte d’enseignement
- elles sont réalisables par un élève en toute autonomie
Voici ces 5 techniques en images :
Retrouvez un article complet sur le sujet de Jean-François Parmentier en cliquant sur ce lien : 5 activités pédagogiques pour favoriser un apprentissage en profondeur
Des activités collectives favorisant compréhension et transfert
Lorsque les élèves échangent entre eux à partir de documents proposés par l’enseignant, on dit que le mode est délibératif. Ce mode délibératif est issu de réflexions génératives (vues précédemment) et de réflexions cogénératives (car l’élève déduit de ses propres connaissances mais aussi des connaissances des autres). Quelques recommandations pour favoriser cet apprentissage :
- le niveau de complexité doit être suffisant
- une véritable collaboration (et pas une répartition des tâches)
- des échanges doivent porter sur le contenu du cours
- les élèves doivent participer activement
Il existe 2 méthodes validées scientifiquement, elles ont démontré une plus-value sur l’apprentissage :
- les microdébats (peer instruction)
- le penser-comparer-partager (think-pair-share)
Les microdébats : après avoir expliqué un concept-clé sur lequel on souhaite que les élèves réfléchissent, on pose une question sous forme de QCM qui porte sur ce concept et qui demande une activité
générative. Les élèves doivent y répondre individuellement.
Une fois la phase de vote individuelle terminée, en fonction du pourcentage de réponses justes,
trois scénarios possibles :
• Si c’est le nombre de réponses correctes est inférieur à 30 % alors la question est trop
difficile pour les élèves. Il faut donc revenir plus tard sur le cours (car trop compliqué, pas compris), soit proposez des activités plus simples s’y rapportant.
• Si c’est supérieur à 70 % alors la majorité des élèves a intégré le concept et il n’y a pas
lieu de faire débattre.
• Si le nombre de bonnes réponses est compris entre 30 et 70 %, alors plutôt que de
conclure immédiatement et de donner la bonne réponse, demandez aux élèves de
discuter pendant 2 min avec leurs voisins de leur choix et d’arriver si possible à un
consensus.
Le penser-comparer-partager :
1. Penser : l’enseignant initie la réflexion avec une question. Les élèves doivent alors
prendre quelques minutes pour y réfléchir seuls, et éventuellement écrire leur
raisonnement ou réaliser une action (tracer une courbe, etc.).
2. Comparer : en binôme, les élèves comparent et débattent de leurs réponses pendant
quelques minutes afin d’aboutir à une réponse commune.
3. Partager : l’enseignant interroge ou demande à quelques binômes de partager l’issue de
leurs réflexions avec l’ensemble de la classe.
La régulation du comportement, MOOC semaine 3
Mémoire et apprentissage scolaire, MOOC semaine 1
Présentation du MOOC La psychologie pour les enseignants
SCIENCES CO & PÉDAGO 