Méfiez-vous des neurosciences…

Depuis quelques années, les écoles nouvelles qui refleurissent en France cherchent à instaurer leur légitimité et la pertinence de leurs méthodes pédagogiques en s’appuyant sur les neurosciences. Cécile Alvarez, nouvelle papesse de la pédagogie Montessori a d’ailleurs écrit un livre paru en septembre 2016, déjà best-seller, avec une seule ligne de communication qu’elle a assénée dans tous les médias français où on l’a vue pendant la promotion de son livre : « Il faut relire Montessori à la lumière des nouvelles découvertes en neurosciences pour réformer l’école, dont le système actuel est une aberration pour le fonctionnement de l’enfant, dans son ensemble». Pourtant, n’est-il pas dangereux d’affirmer qu’il faut réformer entièrement l’école grâce aux pédagogies nouvelles en les couplant aux découvertes récentes dans le domaine des neurosciences ?

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Article qui suit écrit par Gaussel Marie et Reverdy Catherine (2013). « Neurosciences et éducation : la bataille des cerveaux ». Dossier d’actualité Veille et Analyse, n° 86. Lyon : ENS de Lyon. En ligne : http://ife.ens-lyon.fr/vst/DA/detailsDossier.php?parent=accueil&dossier=86&lang=fr
Gaussel Marie et Reverdy Catherine (2016). « Des apports qui restent discutables… » Cahiers pédagogiques, n° 527. En  ligne : http://www.cahiers-pedagogiques.com/Des-apports-qui-restent-discutables

Comment appliquer les théories neuroscientifiques dans un environnement scolaire ? Comment rendre l’environnement des élèves riche et socialement bénéfique ? Peut-on vraiment élaborer des pédagogies plus efficaces grâce aux connaissances neuroscientifiques ? Les ponts ne semblent pas encore bien construits pour passer du laboratoire à la salle de classe, une des nombreuses raisons reposant sur les différences entre les méthodes d’investigation. Cité par Eisenhart et DeHaan (2005), le rapport Scientific Research in Education (National Research Council, 2002) précise les six conditions qui devraient préalablement faire partie du cahier des charges de toute recherche, a fortiori en éducation : − pouvoir la relier à des méthodes de recherche empiriques ; − lier la recherche aux théories pertinentes ; − utiliser des méthodes d’investigation directe ; − détailler et expliquer la chaîne de raisonnement ; − répéter et généraliser les résultats des enquêtes ; − rendre les recherches publiques afin de favoriser les échanges professionnels et les critiques. Avec ce canevas en tête, l’on peut observer les études de neurosciences cognitives qui proposent d’utiliser directement ou indirectement leurs méthodes en classe et la réaction du monde de l’enseignement face à l’engouement que cela provoque. Cela nous intéresse d’autant plus que les défenseurs des nouvelles pédagogies, Cécile Alvarez en tête, qui ancienne institutrice de l’éducation nationale a démissionné puis publié un livre pour défendre les principes de l’éducation Montessori pour tous en Maternelle suite à l’enquête qu’elle a menée pendant trois ans dans une maternelle de Gennevilliers, défendent l’idée que les nouvelles pédagogies sont désormais « validées » par les nouvelles découvertes en neuroscience, conclusion qui peut paraître peut-être un peu prématurée, en tout cas difficilement justifiable scientifiquement.

  • QUAND LE CERVEAU FASCINE TROP :

Selon Trout (2008), citant les travaux de Skolnick Weisberg et al. (2008), la plupart des personnes non expertes acceptent plus facilement les théories qui reposent sur des faits neuroscientifiques, comme si elles avaient plus de valeur. Pour le Comité consultatif national d’éthique pour les sciences de la vie et de la santé qui évoque un « déficit conceptuel » de ces théories, les images cérébrales traduisent en effet des changements dans l’activité des neurones, mais sans préjuger du contenu du message ou d’un état mental du sujet étudié, ou d’une psychologie déterminée, qui restent à interpréter par d’autres méthodes et qui ne se réduisent pas à l’activité cérébrale observée (« La fascination pour le pouvoir de la neuroimagerie est telle que le concept de “lecture de l’esprit” ou “mind-reading” est proposé comme un concept opératoire. Dans la mesure où l’image ne peut être niée comme peut l’être une proposition discursive, on a tendance à lui prêter une interprétation intrinsèque alors qu’elle suppose une compétence et des règles d’interprétation, compétence et règles qu’elle ne véhicule pas directement » (Agid & Benmakhlouf, 2011). (Agid & Benmakhlouf, 2011). Ce type d’information « placébique » largement utilisé dans les médias peut malheureusement contribuer à la naissance et la prolifé- ration de fausses théories.

Quand on ajoute à cela les effets d’un visuel représentant le cerveau, les théories neuroscientifiques sont perçues comme d’autant plus plausibles (McCabe & Castel, 2008). Dès lors, l’enthousiasme important des décideurs politiques pour la neuro-imagerie, l’engouement d’un public en demande de solutions fiables(« Le succès de ces théories simplistes, qui expliquent tous nos comportements, par la biologie, tient au fait qu’elles sont finalement rassurantes. Elles nous donnent l’illusion de comprendre et de se sentir moins responsables de nos actes » (Vidal, 2011).), des hypothèses scientifiques (mêmes réfutées par la suite) répandues et relayées par les médias et leur exploitation politique et économique, engendrent des « neuromythes« Croyances battues en brèche par la science mais largement répandues et relayées, par divers vecteurs, dans l’esprit du profane » (CERI, 2002). » préjudiciables pour l’enseignement (Pasquinelli, 2012).

Un environnement enrichi favorise le développement du cerveau L’influence des environnements enrichis sur le développement cérébral a principalement été testée chez les rats en stimulant les animaux en introduisant de nouveaux objets de type roue ou tunnel dans leur cage. Les observations ont montré que les premières expériences des rats sont susceptibles d’augmenter le nombre de synapses de 25 %. Ces recherches visent à découvrir comment un environnement complexe agit sur la plasticité cérébrale, comment le cerveau se souvient des expériences vécues et quelle est la nature des mécanismes neuronaux impliqués. Les avis des chercheurs diffèrent : pour certains l’apprentissage est le fruit d’un élagage (des synapses sont éliminées), pour d’autres les synapses déjà existantes sont renforcées. Enfin, pour les derniers, l’apprentissage s’appuie sur la création de synapses qui permettent le stockage de nouvelles informations. Aujourd’hui, rien ne prouve qu’un environnement enrichi pour les enfants entraîne automatiquement une augmentation du capital neuronal. À l’inverse, les effets d’un environnement très appauvri sont mieux reconnus et peuvent provoquer des carences dans le développement cognitif des rats et des humains (Howard-Jones, 2010a)

L’apprentissage basé sur le fonctionnement du cerveau, très en vogue depuis les années 1990, repose sur les principes de fonctionnement du cerveau. Cette théorie part du postulat que, puisque notre cerveau nous sert à apprendre, alors il faut savoir comment notre cerveau fonctionne et surtout comment lui faire « plaisir ». Les neurosciences de l’éducation font de nombreux disciples, car elles affichent le double objectif de proposer des méthodes pédagogiques efficaces applicables en classe et d’expliquer le fonctionnement cognitif du cerveau lors des processus d’apprentissage. À ce propos, Goswami (2008a) identifie six principes d’apprentissage pouvant être utilisés dans les salles de classe : − l’apprentissage est basé sur l’expérience et fonctionne par incré- mentation ; − l’apprentissage est multi-sensoriel ; − les mécanismes cérébraux de l’apprentissage structurent des informations isolées pour construire des concepts génériques ; − l’apprentissage est social ; − l’apprentissage est modulé par l’émotion, l’intention, le stress ; − le cerveau est plastique tout au long de la vie. Très enthousiasmés par ces principes énoncés, les partisans du brain-based learning suggèrent d’augmenter l’attention et la mémorisation (rétention) des élèves en créant un environnement apaisant, propice aux échanges et intellectuellement stimulant. Bruer (2002) souligne à ce propos qu’il n’y a rien de nouveau dans cette idée puisqu’elle emprunte ces hypothèses aux modèles cognitifs et constructivistes étudiés par la psychologie depuis plus de 30 ans ; aucune preuve sur l’efficacité de telle ou telle pédagogie ne résulte à ce jour des théories neuroscientifiques.

  • LES AMBITIONS DES NEUROSCIENCES SUR LE PLAN ÉDUCATIF

Dans l’idée d’appliquer les résultats trouvés en neurosciences au monde de l’éducation, certains neuroscientifiques ont voulu soit faire des expé- riences directement en classe, soit appliquer à l’école les résultats trouvés en laboratoire. Nous aborderons ici les difficultés conceptuelles rencontrées et les problématiques soulevées. Les obstacles sont d’ordre pratique (limitations méthodologiques) ou scientifique (rencontre obligée avec les recherches en éducation).

Beaucoup de chercheurs en neurosciences cognitives considèrent que toute recherche qui s’intéresse à l’éducation doit obéir aux mêmes règles que les recherches en laboratoire. Pour Dehaene (2011) en effet, « seule la comparaison rigoureuse de deux groupes d’enfants dont l’enseignement ne diffère que sur un seul point permet de certifier que ce facteur a un impact sur l’apprentissage », comme en recherche médicale : « chaque réforme […] devrait faire l’objet de discussions et d’expérimentations aussi rigoureuses que s’il s’agissait d’un nouveau médicament ». Les chercheurs en éducation paraissent souvent sceptiques vis-à-vis des expérimentations faites en neurosciences, qu’ils trouvent justement trop contrôlées au regard du nombre très important de variables à étudier en classe (Ansari et al., 2012). Les mêmes auteurs ajoutent que les neuroscientifiques devraient considé- rer le vécu et l’environnement d’apprentissage comme des variables à prendre en compte et à développer plutôt qu’à contrô- ler absolument (On peut noter ici la difficulté à définir ce que pourraient être des variables caractérisant le vécu d’apprentissage de l’élève ou son environnement social et physique (voir le tableau comparatif des objectifs et méthodologies des neurosciences cognitives et des recherches en éducation d’Ansari & Coch, 2006). (De Smedt et al., 2010).

Battro (2010) affirme que la méthode globale de lecture est inefficace (Nous renvoyons de nouveau à un dossier précédent (Feyfant & Gaussel, 2007) qui aborde le débat de 2006 sur les méthodes de lecture les plus efficaces, dont il semblerait qu’il se soit clos sur les avantages d’une méthode mixte d’apprentissage, ce qui paraît confirmé par le rapport du CERI (2007) : « On peut donc supposer que : idéalement, l’enseignement de la lecture combine sans doute l’approche syllabique et la méthode globale ».  et géné- ralise ce résultat : « brain research can invalidate specific methods of teaching », mais en restant malgré tout prudent dans sa conclusion.

  1. Exemple d’application en classe

Une des expériences appliquant des résultats de neurosciences en classe consiste à voir si la formation des enseignants aux « principes scientifiques de la lecture » (tirés des recherches neuroscientifiques) peut améliorer les résultats des élèves de CP en lecture (Dehaene, 2011). Les premiers résultats de cette expérimentation engagée en 2010-2011 auprès de 1 800 élèves paraissent décevants pour l’auteur, au point que le passage du laboratoire à la salle de classe lui semble très difficile. Malgré cette remarque, il conclut son ouvrage par : « Notre conclusion sera donc très simple : la science de la lecture est solide ; les principes pédagogiques qui en découlent sont aujourd’hui bien connus ; seule leur mise en application dans les classes demande encore un effort important ». Ne questionnant pas la méthodologie employée (groupes témoin et contrôle, tirage au sort des enseignants formés, choix des tests de performance en lecture, type de formation reçue…) ou les hypothèses de recherche (prise en compte du rôle de l’écrit), il met la balle dans le camp de l’Éducation nationale, invitant à une meilleure formation des enseignants, à un accès à des ressources « structurées et motivantes » ou à des outils pédagogiques compatibles avec cette « science de la lecture ». La dernière phrase de l’ouvrage « Des sciences cognitives à la salle de classe [sous-titre de l’ouvrage], il ne reste qu’un petit pas à franchir » montre l’écart qui sépare les chercheurs en neurosciences de la réalité de la classe (voir le point de vue de Roland Goigoux dans le Bulletin de la Recherche de l’IFE n° 19 de 2013).

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Les sciences cognitives et l’éducation : pour mieux répondre aux besoins des élèves

Depuis quelques années, les sciences cognitives font parler d’elle dans le monde de l’éducation. On s’intéresse de plus en plus à elles pour trouver des solutions aux plus gros problèmes de l’école, notamment les inégalités sociales et les difficultés d’apprentissage des élèves.

Assez fascinante parce qu’à la fois novatrice et en même temps évidente, cette approche interpelle : comment les sciences cognitives peuvent-elle aider l’école ? Mais d’abord, qu’est-ce que les sciences cognitives ?

Les sciences cognitives regroupent un ensemble de disciplines scientifiques dédiées à la description, l’explication, et la simulation des mécanismes de la pensée humaine, animale ou artificielle, et plus généralement de tout système complexe de traitement de l’information capable d’acquérir, conserver, utiliser et transmettre des connaissances. Les sciences cognitives reposent donc sur l’étude de phénomènes aussi divers que la perception, l’intelligence, le langage, le calcul, le raisonnement ou même la conscience.

On peut ranger dans les sciences cognitives les disciplines suivantes : Philosophie, Linguistique, Anthropologie, Neurosciences, Informatique et Psychologie.

Voilà pour une définition sommaire. La page wikipédia des sciences cognitives la développe davantage.

Le site des étudiants et chercheurs en sciences cognitives de Lyon explique assez clairement cette nouvelle discipline, ses tenants et ses aboutissants.

Enfin, les travaux de Stanislas Dehaene et ses conférences visibles en vidéo sur le site du Collège de France, font office de référence en la matière. Celui-ci fait d’ailleurs la remarque, au début d’un de ses colloques, et à l’attention des enseignants, qu’il est inadmissible de transmettre un savoir sans connaître le mode de fonctionnement du cerveau de l’enfant…

« Je pense qu’un bon enseignant est un enseignant qui a un bon modèle mental du cerveau de l’enfant. Il est stupéfiant de penser que beaucoup d’enseignants connaissent mieux le fonctionnement de leur voiture que celui du cerveau »…

Stanislas Dehaene remet en cause une partie de la formation enseignante et explique qu’il faut délimiter « ce qu’on ne peut pas ne pas savoir » sur le cerveau de l’enfant avant d’enseigner. Il est important de comprendre comment le cerveau est organisé pour enseigner certaines disciplines.

Nous avons tous une organisation cérébrale similaire et il faut en tenir compte : tous les enseignants doivent donc respecter certains principes fondamentaux (mais cela n’empêche pas d’inventer des pédagogies nouvelles évidemment). En d’autres termes, l’idée d’un cerveau d’enfant ressemblant à une page blanche que l’on va modeler est aujourd’hui complètement dépassée. Au contraire, on sait maintenant que dès la naissance, le cerveau de l’enfant est extrêmement organisé. Par ailleurs, des fondations existent depuis longtemps dans notre cerveau ! Nous héritons de notre évolution et l’enfant dispose donc d’intuitions non-conscientes, ce que Stanislas Dehaene appelle le « recyclage neuronal ».

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Ces fondations, les enseignants peuvent et doivent s’appuyer dessus pour transmettre. Stanislas Dehaene rappelle que chaque enseignant ne doit pas devenir un spécialiste des sciences cognitives mais que la connaissance de l’évolution du cerveau au moment de l’apprentissage de la lecture doit être connue de tous ceux qui l’enseignent. En effet, le cerveau de l’enfant se modifie lors de l’apprentissage de la lecture, on le voit en « photographiant » des cerveaux de personnes qui savent lire et d’autres qui ne savent pas : le « dessin » cérébral n’est pas le même. Cette idée développée par les sciences cognitives enterre donc la méthode globale très à la mode pour l’apprentissage de la lecture au profit de l’ancienne méthode syllabique ! La méthode globale empêche les fondations du cerveau de s’activer : elle complique l’apprentissage…

Par ailleurs, les sciences cognitives expliquent pourquoi les enfants écrivent toujours, au commencement, en miroir :

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Les sciences cognitives ont identifié 4 facteurs qui déterminent la vitesse et la facilité d’apprentissage :

  • PILIER 1 : L’attention. L’étude des limites de l’attention est intéressante et montre combien notre conscience est limitée dans certains cas. L’enseignant doit donc éviter les doubles tâches. Mais heureusement, l’attention se travaille ! Faire marcher un enfant sur une ligne (pratique des écoles Montessori) a des effets très importants sur la concentration ensuite !

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  • PILIER 2 : l’engagement actif : l’élève passif n’apprend pas…. Il faut alterner étude-test-correction.
  • PILIER 3 : le retour d’information : le test permet de voir l’erreur et de l’enregistrer (il faut une participation de l’élève à la correction sans ça, il ne corrige jamais ses erreurs).
  • PILIER 4 : Transfert de l’explicite vers l’implicite => de la conscience de l’apprentissage en cours à l’inconscience de l’amélioration de l’apprentissage : le sommeil est ici très important, grâce à lui l’apprentissage s’automatise (sauf chez les enfants dyslexiques).

J’ai été passionnée par cette vidéo de Stanislas Dehaene sur le site du Collège de France que j’ai tenté de résumer rapidement ci-dessus.

Stanislas Dehaene lui-même rappelle que les sciences cognitives sont à leur tout début et qu’il faut agir avec prudence :

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La méthode des écoles Montessori  s’inspire grandement des sciences cognitives, j’en reparlerai prochainement ici.