Cet article est basé sur une conférence de Daniela Kaufer, professeure agrégée au Département de Biologie intégrative, pour la série How Students Learn du Centre de recherche GSI Teaching & au printemps 2011.
Sur cette page:
Principes clés de l’apprentissage
Fondements de la recherche
Applications à l’Enseignement
Lectures complémentaires
Également disponible:
Vidéo et résumé complet de la conférence de Daniela Kaufer « Que peut Nous apprendre la recherche en neurosciences sur l’Enseignement? »
Principes clés d’apprentissage
- Du point de vue de la neurobiologie, l’apprentissage implique de changer le cerveau.
- Un stress modéré est bénéfique pour l’apprentissage, tandis qu’un stress léger et extrême nuit à l’apprentissage.
- Un sommeil, une nutrition et de l’exercice adéquats favorisent un apprentissage robuste.
- L’apprentissage actif tire parti des processus qui stimulent de multiples connexions neuronales dans le cerveau et favorisent la mémoire.
Principes fondamentaux de la recherche
Changer le cerveau: Pour qu’un apprentissage optimal se produise, le cerveau a besoin de conditions dans lesquelles il est capable de changer en réponse à des stimuli (neuroplasticité) et capable de produire de nouveaux neurones (neurogenèse).
L’apprentissage le plus efficace consiste à recruter plusieurs régions du cerveau pour la tâche d’apprentissage. Ces régions sont associées à des fonctions telles que la mémoire, les différents sens, le contrôle volontaire et des niveaux plus élevés de fonctionnement cognitif.
Contrainte modérée: Contrainte et performance sont liées dans une « courbe en U inversée » (voir à droite). La stimulation pour apprendre nécessite une quantité modérée de stress (mesurée par le taux de cortisol). Un faible degré de stress est associé à de faibles performances, tout comme un stress élevé, ce qui peut mettre le système en mode combat ou vol, de sorte qu’il y a moins d’activité cérébrale dans les zones corticales où l’apprentissage de niveau supérieur se produit. Des niveaux modérés de cortisol ont tendance à être en corrélation avec les performances les plus élevées sur des tâches de tout type. Nous pouvons donc conclure que le stress modéré est bénéfique pour l’apprentissage, tandis que le stress léger et extrême sont tous deux préjudiciables à l’apprentissage.
Le stress modéré peut être introduit de plusieurs façons: en jouant de la musique inconnue avant les cours, par exemple, ou en modifiant le format de la discussion, ou en introduisant toute activité d’apprentissage nécessitant une participation ou un mouvement individuel. Cependant, les gens ne réagissent pas tous de la même manière à un événement. La production de cortisol en réponse à un événement varie considérablement d’un individu à l’autre; ce qui constitue un « stress modéré » pour une personne peut constituer un stress léger ou extrême pour une autre. Ainsi, par exemple, appeler à froid des étudiants individuels dans un cadre de grand groupe pourrait introduire la bonne quantité de stress pour augmenter la performance de certains étudiants, mais cela pourrait produire un stress et une anxiété excessifs pour les autres étudiants, de sorte que leur performance est inférieure au niveau dont vous savez qu’ils sont capables. Toute dynamique de groupe qui tend à stéréotyper ou à exclure certains élèves ajoute également du stress pour eux.
Sommeil adéquat, bonne nutrition et exercice régulier: Ces saines habitudes de bon sens favorisent une performance d’apprentissage optimale de deux manières. Premièrement, ils favorisent la neuroplasticité et la neurogenèse. Deuxièmement, ils maintiennent le cortisol et la dopamine (hormones du stress et du bonheur, respectivement) à des niveaux appropriés. Des séances de bachotage toute la nuit, des repas sautés et des exercices sautés peuvent en fait réduire la capacité du cerveau à obtenir des résultats scolaires élevés. (Ceci est vrai aussi bien pour les instructeurs que pour les étudiants.)
Apprentissage actif: Les fonctions cognitives associées aux niveaux inférieurs de la taxonomie de Bloom (voir diagramme à gauche), telles que la compréhension et la mémoire, sont associées à l’hippocampe (la zone du cerveau responsable de la mémoire et de la conscience spatiale). Les fonctions cognitives de niveau supérieur de la taxonomie de Bloom, telles que la création, l’évaluation, l’analyse et l’application, impliquent les zones corticales responsables de la prise de décision, de l’association et de la motivation.
Des processus de pensée plus complexes sont plus bénéfiques pour l’apprentissage car ils impliquent un plus grand nombre de connexions neuronales et plus de conversations croisées neurologiques. L’apprentissage actif tire parti de ce discours croisé, stimulant une variété de zones du cerveau et favorisant la mémoire.
Applications à l’enseignement
Activités en classe, à partir du Guide pédagogique pour GSIs
Quelques Stratégies d’apprentissage Actif de base, du Centre d’Innovation éducative de l’Université du Minnesota
Lectures supplémentaires
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