Neurosciences

Alléger la charge cognitive des ressources pédagogiques

L'architecture du cerveau et les connaissances

La théorie de la charge cognitive intègre les savoirs sur l'architecture du cerveau humain aux principes de création d'enseignements.

On peut catégoriser les connaissances par un nombre de chemins presque infinis. Pour les concepteurs pédagogiques il suffit de garder à l'esprit qu'il y a des connaissances primaires et des connaissances secondaires

Les connaissances primaires sont celles que nous avons acquises. Elles peuvent être très complexes mais nous les avons assimilées aisément, automatiquement et inconsciemment depuis la naissance.

Les connaissances secondaires sont non-acquises comme par exemple les connaissances culturelles, celles nécessitant des relations les unes par rapport aux autres... Ces connaissances nécessitent un effort délibéré. Nous nous les approprions grâce à un enseignement explicite.

La théorie de la charge cognitive s'applique spécifiquement aux connaissances secondaires et leur traitement par le cerveau.

La mémoire de travail a une capacité limitée

La mémoire de travail est très très limitée lorsqu’il s’agit de traiter des informations nouvelles, c'est à dire inconnues par l'apprenant. Nous sommes capables de traiter 2 à 4 informations nouvelles à la fois. Et durant un temps très court. La mémoire de travail est très limitée en capacité et en durée. Par exemple, si vous devez effectuer une multiplication de nombres à 2 chiffres, votre mémoire de travail est vite dépassée. Elle ne peut pas traiter cette opération.

Durée de vie d'une nouvelle information : 20 secondes

Nous pouvons conserver une information nouvelle dans la mémoire de travail environ 20 secondes ou à peu près. Ensuite tout a disparu.

Nous avons donc une capacité très limitée. Comment fait notre cerveau dans de telles conditions? Heureusement nous nous en sortons parce que nous avons aussi une mémoire long terme.

La mémoire à long terme est illimitée

La mémoire long terme diffère de la mémoire de travail dans deux aspects essentiels . Elle n'a aucune limite de capacité connue et elle n'a aucune limite de durée connue, elle est vraiment très large.

S'engager en formation

Une fois que l'information est entrée en mémoire à long terme, nous pouvons la re-transférer dans la mémoire de travail sans effort. Nous nous engageons en formation pour envoyer les informations dans la mémoire à long terme.

Une fois que nous avons une information dans la mémoire long terme nous sommes transformé. Nous devenons des personnes différentes. Nous pouvons faire des choses que nous ne pourrions pas rêver de faire autrement.

Favoriser le transfert

Les concepteurs de média d'apprentissage doivent avoir cela en tête lorsqu'ils présentent de nouvelles informations à leurs apprenants. Ils doivent prendre en compte les difficultés que les apprenants auront à traiter ces nouvelles données.

Le concepteur doit garder à l'esprit que l'objectif de son instruction est de permettre à l'apprenant de transférer ces informations dans la mémoire à long terme, De façon à ce qu'ensuite il soit capable de les rappeler dans la mémoire de travail sans effort.

Plus tu en sais plus tu apprends facilement

Lorsque le cerveau a de nouvelles informations à traiter, il essaye automatiquement d’utiliser d'anciennes connaissances pour s'aider à traiter les nouvelles. Plus on en sait, plus il est facile d'en savoir plus ! C'est une boucle de rétroaction positive.

Si vous savez très peu de choses d'un sujet, alors tout ce que vous abordez est nouveau. Comme lorsque vous déménagez dans une nouvelle région inconnue, tout est plus difficile. Par contre lorsque vous y vivez depuis longtemps tout est plus facile parce que tout est stocké dans la mémoire à long terme. Vous pouvez utiliser les anciennes informations pour assister le traitement des nouvelles.

Définition de la charge cognitive

Si vous faites face a des éléments multiples d'informations nouvelles, cela impose à votre mémoire de travail des traitements multiples et simultanés d'éléments d'information.

Quand l'interactivité entre les éléments est élevée, le cerveau doit traiter de multiples données. C'est à dire quand ces éléments interagissent les uns entre les autres d'une certaine façon. Vous ne devez pas juste les mémoriser vous devez aussi les traiter. Par exemple les mettre dans un certain sens, les organiser et y penser simultanément.

Augmenter l'interactivité impose une lourde charge à la mémoire de travail : c'est la charge cognitive.

Traitements multiples et charge cognitive

Apprendre par coeur le vocabulaire d'une langue étrangère nécessite peu d'interactivité, la charge cognitive est faible même si la tâche est difficile. A contrario si vous apprenez comment mettre les mots ensemble dans une phrase qui a du sens alors ils interagissent et vous commencez à subir une charge cognitive.

Le flux d'information d'un diaporama

Si vous assistez à une formation et vous parcourez 30 diapositives, en lisant le texte à l'écran, même si les éléments sont sans lien entre eux, cela cause une charge cognitive élevée juste parce qu’il s’agit d'un flux continu d'informations nouvelles. Vous n'avez pas l'opportunité de les traiter et de les intégrer dans votre mémoire à long terme sauf si vous prenez des notes que vous relirez ensuite.

Une vidéo complexe et/ou longue peut décourager

Si l’apprenant novice du sujet essaye de se remémorer ce qui a été dit 2 minutes avant, il n'y arrivera pas. Pendant qu'il traite l'information courante il a déjà perdu l'information précédente. Il devra regarder la vidéo plusieurs fois avant de mémoriser à long terme.

Si les éléments présentés successivement sont fortement liés et que la vidéo dure trop longtemps, alors l'apprenant perd pied totalement et se décourage, intérieurement il peut se dévaloriser.

Le créateur d'une vidéo doit répartir les éléments en petits modules vidéos pour permettre à l'apprenant d'apprendre peu à peu. Une fois que les apprenants ont acquis tous ces éléments alors vous pouvez commencer à les relier entre eux.

Apprendre comment relier ces éléments requiert des ressources de la mémoire de travail. Et c'est cela qui est l'action de comprendre.

Le rôle du concepteur d'e-learning : alléger

Un formateur doit toujours avoir à l'esprit qu'il dispose d'une faible charge cognitive car il est expert du sujet et les informations sont présentes dans sa mémoire à long terme.

Le concepteur de média pédagogiques devra alléger les supports du formateur plutôt que de les surcharger.

Méfiez-vous des animations qui peuvent détourner l'attention de l'essentiel. Par exemple, si vous avez quelque chose qui bouge sur une page ou quelque chose qui est très coloré et qui n’a fondamentalement rien à voir avec les messages basiques que l'apprenant doit acquérir. Ces choses vont prendre des espaces de la mémoire de travail qui ne sera plus disponible pour l'apprentissage.

Les apprenants ne doivent pas regarder quelque chose dont ils n'ont pas besoin si ce qu'ils sont en train de regarder est complexe, difficile à comprendre ils n'ont pas besoin d'un dessin animé en plus.

Le débit de paroles ne doit être ni trop lent ni trop rapide. Les silences permettent le traitement des données en mémoire.

Le concepteur de ressources e-learning doit prêter attention à la quantité d'informations figurant sur chaque écran, il a intérêt être sobre. Il doit guider l'apprenant qui doit savoir quoi et quand regarder et quelles sont les choses importantes à retenir.