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Comment utiliser la neuroéducation pour repenser les examens

Steve Masson et Wooclap animent un Woobinaire

Si les neurosciences ne résolvent pas toutes les questions de pédagogie, elles apparaissent aujourd’hui d’une grande aide pour mieux comprendre les mécanismes cérébraux liés à l’apprentissage et, partant, améliorer les méthodes d’enseignement. Parmi les chercheurs en pointe sur le sujet, Steve Masson a publié un ouvrage intitulé Activer ses neurones : pour mieux apprendre et enseigner (Odile Jacob, mars 2020). Professeur à l’université du Québec à Montréal où il dirige le laboratoire de recherche en neuroéducation, il s’attache à mettre en évidence les retombées pratiques de la recherche fondamentale. Son credo : « s’appuyer sur la compréhension du cerveau pour optimiser l’enseignement et l’apprentissage ». Le 14 mai 2020, Steve Masson a animé un webinaire pour Wooclap dans lequel il revient sur sept principes neuroéducatifs clefs et donne des pistes concrètes pour rendre l’apprentissage plus efficace, à travers notamment la question des examens.

7 principes neuroéducatifs clefs pour un meilleur apprentissage

1. Activer ses neurones

Quand on apprend, le cerveau change : des connexions neuronales se créent, en raison de la plasticité cérébrale, et nos connaissances sont encodées dans ces réseaux de neurones. Tel est le principe de base que met en avant Steve Masson. Il faut donc, explique-t-il, créer et renforcer, parfois défaire ou affaiblir, en tout cas ajuster les connexions neuronales liées à l’apprentissage.

2. Activer ses neurones à plusieurs reprises

Activer les connexions neuronales une seule fois ne suffit pas à apprendre. En effet, celles-ci s’établissent et se renforcent progressivement, c’est pourquoi il faut répéter leur activation. D’un point de vue pédagogique, cela signifie planifier plusieurs fois différentes activités pédagogiques.

3. Faire un travail de récupération en mémoire

Quand on fait l’effort de se souvenir d’une information, c’est-à-dire de récupérer en mémoire, on renforce les connexions neuronales en lien avec cet apprentissage. On active ainsi des régions clefs pour un encodage efficace des connaissances dans notre cerveau, notamment le cortex préfrontal ventrolatéral ainsi que l’hippocampe. Aussi est-il important de prévoir des moments où les apprenants font ce travail de récupération en mémoire.

4. Elaborer des explications

Expliquer pourquoi une affirmation est vraie ou comment un processus se déroule demande non seulement d’aller chercher des connaissances dans sa mémoire, mais aussi d’établir des liens entre elles. Ce faisant, on crée des connexions entre les différents groupes de neurones : on bâtit un système de connaissances. Ce type d’exercice nous aide donc non seulement à structurer nos connaissances, mais augmente également notre capacité à récupérer en mémoire les informations, et donc à apprendre.

5. Espacer les activités dans le temps

Idéalement, si deux activités d’apprentissage sont liées à la même thématique, mieux vaut ne pas les faire l’une à la suite de l’autre, mais les espacer dans le temps. En effet, cela favorise tout d’abord un maintien de l’activité cérébrale tout au long des exercices, alors que celle-ci aurait sinon tendance à diminuer. D’autre part, ce rythme impose de dormir entre deux activités. Or, durant notre sommeil, notre cerveau réactive les mêmes neurones que ceux qui le sont pendant la journée. Dormir contribue ainsi à consolider les apprentissages.

6. S’assurer de maximiser la rétroaction, le retour d’information

Quand on donne une réponse à une question et plus globalement, quand on intervient sur notre environnement et qu’on regarde l’effet de nos actions, on reçoit un retour d’information. Celui-ci peut indiquer que notre action ou notre réponse était appropriée : il s’agit alors d’une rétroaction positive. A l’inverse, une rétroaction négative met en évidence le fait que l’on s’est trompé. Dans les deux cas, la rétroaction est essentielle pour ajuster les connexions neuronales.

Par ailleurs, une rétroaction positive active une région du cerveau appelée striatum. Elle y provoque un relâchement de dopamine qui crée un sentiment de plaisir : quand on réussit une tâche, on éprouve en général une satisfaction, qui est importante pour apprendre car elle peut accroître la motivation.

De son côté, la rétroaction négative, qui intervient quand on se rend compte qu’on a commis une erreur, est également importante car elle peut déclencher des mécanismes de correction dans le cerveau, au niveau de régions situées dans le cortex cingulaire antérieur et le cortex préfrontal. Il s’agit là, insiste Steve Masson, d’un des facteurs pédagogiques les plus importants pour apprendre : la rétroaction permet en effet de limiter la répétition d’erreurs, au lieu de les renforcer comme cela serait le cas si l’on entraînait la récupération en mémoire et l’élaboration d’explications sans rétroaction.

7. Cultiver un état d’esprit dynamique (« growth mindset »)

Il faut autant que possible cultiver la confiance dans notre capacité à nous améliorer : cet état d’esprit dynamique fait que l’on a tendance à porter davantage d’attention à la rétroaction fournie. A l’inverse, une personne qui possède un état d’esprit fixe va considérer que les efforts nécessaires à l’apprentissage ne sont pas pertinents : ils n’en valent pas la peine.

Ces sept principes neuroéducatifs contribuent à créer un système qui permet de mieux choisir les activités pédagogiques et de mieux les organiser dans le temps. D’après Steve Masson, cela conduit aussi à porter un regard différent sur certaines pratiques. En particulier, ils invitent à repenser la question des examens, en interrogeant leurs avantages et leurs limites.

7 principes

Faire des examens un outil d’apprentissage efficace

A quoi servent les examens ?

Alors que le contexte actuel de la crise du coronavirus lance des défis supplémentaires à l’apprentissage, il est d’autant plus pertinent de se demander comment organiser des examens et dans quel but.

Le plus souvent, on pense d’abord et avant tout au fait d’obtenir une note qui doit servir à prendre des décisions : passer dans le niveau supérieur, valider que l’on a ou non acquis certains apprentissages… Si l’on ne s’attache qu’à ces aspects, on peut avoir une perception négative des examens, considérés comme un moyen de juger, de classer les élèves. Non seulement, ils ne permettent pas d’ancrer solidement des connaissances, mais en plus, ils sont une source d’anxiété pour les étudiants.

Pour réduire le stress, on peut se demander s’il faut supprimer les examens ou, au contraire, en faire davantage. Cela peut paraître étonnant mais certaines études montrent que multiplier les examens peut donner confiance aux étudiants, au point qu’ils en viennent à préférer avoir un examen à chaque cours, plutôt qu’un ou deux par semestre ! Dans cette perspective, l’examen apparaît comme un outil pour évaluer, mais aussi, d’abord et avant tout, comme un outil d’apprentissage qui permet de mettre en application les sept principes neuroéducatifs.

Pour Steve Masson, les examens sont surtout l’opportunité d’activer une fois de plus les neurones d’apprentissage, d’entraîner la récupération en mémoire, d’élaborer des explications et de donner une rétroaction. A condition, toutefois, d’éviter certains travers.

Deux précautions à prendre

Steve Masson insiste sur l’importance d’ajuster le niveau de difficulté des examens. En effet, un examen trop difficile risque d’amplifier ses effets négatifs, avec non seulement un niveau de stress élevé, mais aussi une rétroaction négative soutenue qui peut amener du découragement et de la démotivation. En réalité, souligne le chercheur, la meilleure façon de motiver les étudiants, ce n’est pas de les piéger avec des questions retorses mais de** faire en sorte qu’ils réussissent** : il en résulte une libération de dopamine qui donne envie de reproduire cette satisfaction, et donc augmente la motivation. A l’inverse, un examen trop facile ne convient pas non plus car il faut faire des erreurs pour apprendre. D’où la nécessité de bien doser rétroaction positive et négative.

Des études, qui restent à confirmer, tendent à montrer qu’un taux de réussite de 85 % à un examen serait optimal : on profiterait ainsi de l’effet positif de la dopamine et de la rétroaction positive pour renforcer les connexions neuronales appropriées, tout en donnant à l’étudiant l’opportunité de se corriger.

D’autre part, Steve Masson souligne l’importance de formuler clairement les questions d’un examen pour éviter un état de surcharge cognitive. En effet, si l’étudiant mobilise déjà beaucoup d’attention pour comprendre la nature de la question, il aura plus de mal à y répondre, même s’il a les connaissances requises.

Ces précautions sont d’autant plus importantes dans le contexte actuel de la pandémie car les étudiants se trouvent dans un environnement inhabituel, avec des distractions plus nombreuses, ce qui augmente les risques de surcharge cognitive. Si Steve Masson préconise de poursuivre les examens, en raison des avantages qu’ils offrent pour l’apprentissage, il conseille de mettre de côté les questions trop complexes, afin d’éviter des taux d’échec trop élevés et l’état de surcharge cognitive.

Le problème de la triche dans des examens à distance : que faut-il évaluer ?

Malgré le risque de triche, Steve Masson invite à ne pas négliger l’évaluation des connaissances, même si l’on souhaite également évaluer la capacité à établir des liens, à résoudre des problèmes en situation complexe ou à mener un raisonnement. Avec des questions complexes, on évalue en effet deux choses : non seulement les connaissances de l’élève mais aussi ses aptitudes cognitives, sa capacité à élaborer et mettre en place une démarche. Ce faisant, on défavorise les étudiants qui ont des difficultés à gérer l’information dans leur mémoire de travail.

Steve Masson rappelle que plus un contenu peut être récupéré en mémoire facilement, moins il occupe de place, ce qui limite le risque de surcharge cognitive. Il plaide donc en faveur d’examens qui équilibrent des questions simples et complexes. Cette variété favorise l’apprentissage, tant au niveau de l’acquisition de connaissances que de la capacité à lier des connaissances et à résoudre des problèmes.

Comment noter un examen et quand donner la correction ?

Pour Steve Masson, l’examen est l’opportunité de donner de la rétroaction. Or, les retours les plus efficaces ne sont pas ceux qui se contentent de délivrer la bonne réponse avec une note : selon qu’elle est bonne ou mauvaise, la note procure du plaisir ou la démotivation, mais dans tous les cas, elle n’apporte pas grand-chose à l’apprentissage en tant que tel.

Les études scientifiques montrent que plus le feedback est détaillé et porte sur le processus qui permet d’obtenir la réponse, plus l’effet est bénéfique pour l’apprentissage. En faisant comprendre le raisonnement qui aboutit à une mauvaise réponse et en expliquant quel processus serait meilleur, on entretient un état d’esprit dynamique : l’erreur n’est pas présentée comme une fatalité ni comme le signe d’une incompétence prédéterminée, mais comme un élément faisant partie du processus d’apprentissage.

Bien sûr, quand les étudiants sont nombreux, donner de la rétroaction élaborée à chacun constitue un défi presque insurmontable, mais on peut revenir sur certaines réponses ou utiliser des outils qui permettent de donner une rétroaction immédiate, à défaut d’être très détaillée.

Car il s’agit là d’un autre élément important : plus la rétroaction est proche de la réponse, plus elle favorise l’apprentissage. Ceci est particulièrement vrai au début de l’apprentissage, lorsque le risque d’erreur est élevé. Dans la phase de consolidation des connaissances, c’est moins important : une rétroaction différée peut donc convenir. Dans un contexte d’examen, il est évidemment très difficile de donner de la rétroaction immédiate mais on pourrait imaginer faire un retour en groupe sur la première question, avant que les étudiants ne se lancent dans la totalité de l’examen : ce n’est pas exactement de la rétroaction immédiate mais presque.

Test ou examen final : quel format adopter ?

L’examen final qui vient clore une grande étape d’apprentissage est souvent vu comme un outil d’évaluation, de jugement. Steve Masson, lui, considère surtout l’examen comme un moment où l’on doit répondre à des questions, c’est-à-dire récupérer en mémoire, élaborer des explications, activer son cerveau. Vus de cette manière, exercices, tests et examens se ressemblent beaucoup car ils ont des caractéristiques communes pour l’apprentissage. La principale différence est liée au fait que les examens sont généralement plus longs et ont davantage d’impact sur le cheminement de l’étudiant – ce qui explique qu’ils causent parfois de l’anxiété. Steve Masson suggère de faire de l’examen final un élément auquel on s’est préparé en cours de route : on fait des exercices, on donne des explications et de la rétroaction, en augmentant progressivement les attentes sur la capacité de l’élève à y arriver. Il s’agit ainsi de mettre en place un continuum entre les examens et les autres activités pédagogiques.

Combien de temps doit durer un examen ?

Il n’y a pas de durée idéale car cela dépend de nombreux autres facteurs : la taille du groupe, la modalité d’enseignement (présentiel ou distanciel), le degré de difficulté des questions, le degré d’expertise des étudiants sur le sujet, mais aussi le contexte. En particulier, il faut tenir compte des sources de distraction environnantes, plus nombreuses actuellement, et moduler la durée en fonction de tous ces paramètres.

Les distractions, principal défi des examens à distance

Contrairement à une salle d’examen où règne le silence, il y a du bruit dans une maison : des personnes parlent et bougent. Le risque de distraction et de surcharge cognitive est donc élevé, et ce d’autant plus que les étudiants sont habitués à être évalués en présentiel, seul à leur table avec leur feuille devant eux. Aussi est-il important de les prévenir et de leur conseiller de réduire au maximum les distractions, en s’installant dans un endroit calme et en évitant de laisser des fenêtres ouvertes sur leur écran qui risquent de faire apparaître des notifications de mails ou de messages sur les réseaux sociaux.

Dans la mesure du possible, les étudiants doivent aussi se familiariser avec l’interface avant l’examen, pour que l’utilisation de l’outil ait été suffisamment automatisée et ne cause pas de surcharge supplémentaire. De cette façon, ils peuvent se concentrer sur les réponses aux questions et la résolution des problèmes proposés.

Pour conclure, Steve Masson reprend à son compte le mot qui revient le plus dans les réactions des participants au webinaire : s’adapter, si possible en s’appuyant sur ce qu’on connaît du fonctionnement cérébral et cognitif. Dès lors, connaître ces mécanismes mais aussi comprendre d’où viennent les principes neuroéducatifs permet aux enseignants de les adapter en fonction du contexte qui est le leur.

Wooclap

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